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(二)专题29:海底流体活动的现代过程与地质记录

 

       近年来的研究表明海底都是的,大陆边缘发育的冷泉流体活动向深海输送了大量物质和能量,为浅表层水合物提供了物质基础,并孕育了化能自养生物群落。海底流体活动是连接地球表层与内部的窗口,对其地质控制因素、沉积记录及动态演化过程的研究为认识深部物质循环、天然气水合物成藏和深部生物圈提供了一个有效途径。借第六届地球科学大会之际,国内同行就近年在海底冷泉流体运移系统的形成与演化、泥火山形成机制和天然气水合物的成藏控制因素等方面取得的研究进展和成果进行交流,无疑有助于促进海底流体研究领域的发展。

       本专题会共有六个报告,围绕冷泉活动的地质与地球物理研究开展,并应用数值模拟方法定量研究冷泉系统的产生与发展。首先,中国地质大学(武汉)的孙启良利用高分辨率三维地震数据,报道了南海北部受张扭性断层-浅部断层-薄层粉砂岩控制的超压流体运移系统,他们首次记录到超压流体的动态运移情况和运移路径,对南海北部的超压流体勘探和地震灾害评估具有重要的意义。中国地质大学(武汉)的王庆通过地震解释、钻井信息、流体包裹体等资料,模拟了南海珠江口盆地番禺隆起地区气烟囱的形成过程,指出气烟囱的生长主要受地层渗透率、底部压力、半径和地层应力系数的控制,并且认为气烟囱顶部的含气过渡层是引发海底失稳的安全隐患。中山大学的万志峰开展了我国近海典型泥火山的发育、分布特征的对比分析,及其形成机制的物理模型、数值模拟工作,认为泥火山的形成是在丰富的泥源物质和地层超压基础上,受地震等构造活动的触发,含泥物质沿断裂通道向上运移形成的。同济大学的张琨基于地球物理方法,尝试将冷泉作为一个整体系统进行定量研究,发现冷泉羽流的流场具有明显的湍流特征,指出南海安渡海山区的大型、巨型麻坑与下伏气体逃逸有关,而南海东北部海底滑坡分布受流体活动和地震的影响。广州海洋地质调查局的张伟根据水合物地球物理勘探、测井解释、岩心样品地化测试和海底观测结果,认为渗漏型水合物的发育受控于气烟囱构造,气烟囱构造将深部古近系烃源岩产生的热解气运移至浅层高压低温水合物稳定域,形成渗漏型水合物,该研究解释了深部油气藏-浅部水合物-冷泉这三者之间的共生关系,同时,提出热成因气的供给扩大了水合物稳定域的范围,引起型和型水合物的共存,但伴随的热流体异常也会影响水合物的稳定域,使之处于动态成藏的过程。最后,中国科学院海洋研究所的靳佳澎报道了南海神狐海域的测井资料,他综合区域地质、岩心和沉积特征分析,认为该地区水合物富集的非均质特性强,其中高饱和度水合物富集受控于富有孔虫粗粒储层、深部流体供给及岩浆活动等多重地质要素的耦合作用。

       围绕六个报告的研究内容,与会专家和代表展开了热烈的讨论,一致认为海底甲烷流体活动及其伴随的天然气水合物成藏受多重地质要素控制,今后研究应综合利用地质、地球化学、地球物理和数值模拟方法,进一步加深认识海底甲烷流体活动的时、空变化规律和水合物成藏机制。

 

 

王宏斌(中国地质调查局青岛海洋地质研究所)

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