块体搬运体系作为从源到汇的物质输送方式,涉及深水油气开发、自然地质灾害预测及海洋工程安全,具有科学意义和研究价值。本项目拟以琼东南盆地的深水区为研究靶区,利用最新采集的2D和3D地震资料,分析深水块体搬运体系的外部形态、内部结构和形成机理,重点剖析地球物理特征、沉积构造、形成条件和触发机制。结合已有测井与地质资料,对地震资料进行标定及追踪,建立层序地层格架,确定块体搬运体系的分布范围、形成时间和发育规模;通过3D地震属性分析技术,揭示块体搬运体系的地球物理特征和沉积构造分布,判断块体搬运体系的类型,划分块体搬运体系的组成部分,识别包含的重力流过程,分析重力流的流动方向,整体认识块体搬运体系的外部形态和内部结构;进行构造条件及成因分析,获得陆坡坡度、海平面变化、天然气水合物分解、沉积速率、地震及蠕动体破裂等影响因素的认识,明确形成条件和触发机制,阐明南海深水块体搬运体系的形成机理。
the South China Sea;Deep-water;Mass Transport Deposits;Sediment Model;Seismic Identification Charact
块体搬运沉积体系(mass transport deposits,简称MTDs)是重力作用下形成的一种沉积作用过程,在全球大陆边缘沉积体系中扮演着重要角色。依据块体搬运沉积体系的地球物理识别特征,利用最新采集的2D和3D高分辨率地震资料,在南海深水区域的琼东南盆地、白云凹陷和文莱深水地层中发现了MTDs,并建立典型MTDs的沉积模式,初步讨论了MTDs的变形机制,阐述了MTDs对深水沉积环境的研究意义。通过研究得出结论(1)MTDs在南海深水沉积中广泛发育,尤其是外陆架-上陆坡的深水沉积地层中占有重要比例,在3D 地震研究区内的琼东南第四纪MTDs沉积分布可达500 km2,白云凹陷第四系MTDs沉积分布可达13000km2;(2)MTDs在地震剖面上表现为弱振幅和反射杂乱的特点,后壁、侧壁、顶面和底面地震特征明显,在地震剖面或海底地形上,后壁和侧壁表现为一个连续的正断层和断崖,顶底界面将MTDs与围岩分开,MTDs的内部地层产状与围岩地层产状具有明显差别;内部发育正断层、逆冲断层、挤压脊和褶皱等沉积构造,不同的沉积构造指示不同的应力场环境,正断层指示拉张应力场,逆冲断层、挤压脊和褶皱指示挤压应力场,不同的应力场环境与MTDs的不同结构单元一一对应;(3)典型的MTDs可以划分为三个结构单元,头部拉张区域、体部滑移-挤压区域和趾部挤压区域①头部拉张区域,岩体受拉张作用而发生崩塌,一般发育上倾陡崖或犁式正断层,并且断层面终止于底部的滑移面,形成后壁和侧面陡壁;②体部滑移-挤压区域,随着地形的逐渐平缓,碎屑流速度逐渐减慢,处于挤压应力场环境,大量碎屑物质构成MTDs的主体,该单元容易形成侵蚀沟槽、坡坪和漂块;③趾部挤压区域,经过一定距离搬运演化而成的塑性流体逐渐失去动能沉积下来,发育挤压脊或逆冲断层构造,呈平行或亚平行分布,挤压脊或逆冲断层的走向与塑性流体流动方向垂直,倾向与流动方向一致;(4)MTDs的形成与南海北部陆坡区的高供给速率、海底地形坡度的剧烈变化以及频繁的地震活动,甚至可能与风暴、台风等导致快速的海平面变化和天然气水合物分解有直接关系,具体的成因还有待获取更多研究资料进行更加深入的分析。