晚中新世以来孟加拉-尼科巴扇跷跷板式沉积转换及其源-汇成因机制

利用沉积转换事件再造关键变革期的构造活动和气候演变是源-汇系统研究的新动向和切入点。新生代以来,印度大陆与亚洲大陆的汇聚隆升以及喜马拉雅-青藏高原的剥蚀、向孟加拉湾的物质输入,形成了当今世界上最大的源-汇系统(喜马拉雅-孟加拉湾源-汇系统)。利用3D地震数据和IODP 354与362航次获取的碎屑锆石数据揭示了晚中新世以来孟加拉-尼科巴扇沉积转换事件及其源-汇成因机制。研究认为尼科巴扇和孟加拉扇经历了此消彼长的沉积建造过程:尼科巴扇经历了“晚中新世快速进积→上新世缓慢建造→第四纪相对静止”的建造过程;而孟加拉扇经历了“晚中新世相对静止→上新世缓慢建造→第四纪快速进积”的沉积建造过程。喜马拉雅-孟加拉湾源-汇系统碎屑锆石年龄核密度统计结果显示:晚中新世以来,指示古布拉马普特拉河迁移演化路径的60~0 Ma碎屑锆石在若开-尼科巴扇呈现出逐渐减少的变化趋势,而在孟加拉扇呈现出逐渐增多的变化趋势。这一碎屑锆石年龄核密度变化特征表明:(1)在晚中新世,古布拉马普特拉河主沉积物分散路径靠近孟加拉湾东部一侧发育且大量碎屑颗粒向尼科巴扇搬运分散,形成“快速进积的尼科巴扇和相对静止的孟加拉扇”;(2)在上新世初,青藏高原隆升所诱发的西隆高原抬升使古布拉马普特拉河向西迁移分流,在古西隆高原北缘Mikir山附近分流为东西两支,东支向尼科巴扇搬运分散的碎屑颗粒开始减少,而西支向孟加拉扇搬运分散的碎屑颗粒开始增多,形成“以缓慢建造为演化特征的尼科巴-孟加拉扇”;(3)在第四纪初,印度板块-亚洲板块最强碰撞造成青藏高原最强隆升并达到最大海拔高度,古布拉马普特拉河东支袭夺废弃,向尼科巴扇卸载的沉积物相应显著减少,而古布拉马普特拉河西支与恒河并流后向孟加拉扇卸载的沉积物亦相应显著增加,形成“相对静止的尼科巴扇和快速进积的孟加拉扇”。由此可见,尼科巴-孟加拉扇“此消彼长的跷跷板式沉积转换事件”是古布拉马普特拉河沉积物分散路径迁移演化的源-汇响应;其在上新世-第四纪之交发生了一起最为显著的沉积转换事件,其是上新世晚期印度板块-亚洲板块碰撞的源-汇响应。     

干旱型分支河流体系沉积特征与演化过程

在干旱气候背景下,盆地边缘可形成一种发育于盆地边缘并顺源延伸至湖盆边缘终止的大型沉积体系,即分支河流体系,其主体往往被称为冲积扇。分支河流体系规模较大,沉积过程复杂,其沉积物可形成大规模的油气、水储层。为了明确干旱型分支河流体系沉积演化过程及其不同时期沉积特征的差异,通过水槽沉积实验模拟再现其沉积过程,并采用三维激光扫描、延时拍摄等技术手段精确监测。研究结果表明:1）分支河流体系的半径、边缘糙度与模拟期次（沉积物供给）呈对数相关关系,同时其增生规律呈现明显的阶段性差异,据此可将沉积演化过程划分为早期、中期及后期三个阶段。2）各阶段沉积特征存在较大差异,初期阶段以片流为主,片流单元在分支河流体系表面呈连片状多期次迁移叠置,中期阶段非限制性河道的侧向迁移及与其远端相连的限制性河道的形成与废弃共同主导了沉积过程,后期阶段非限制性河道发育程度大大降低而限制性河道发育程度大大增加并主导沉积过程。3）分支河流体系的三阶段演化导致其本身由三个沉积特征差异较大、空间结构迥异的沉积层构成,包括底层片流朵体复合体、中层非限制性河道与限制性河道切割叠覆体、顶层限制性河道切叠沉积体。     

海底扇规模优质储集体的分布模式与成因分析——以上新世—更新世孟加拉扇为例

利用高品质3D地震资料搜索刻画深水水道—朵叶复合体的沉积构成并揭示油气储集体的分布模式对于深水油气勘探具有重要的指导意义。利用PaleoScan全三维智能解释手段和三色(RGB)混相分频技术识别解剖了孟加拉扇上新统—更新统深水水道—天然堤体系6种富砂沉积单元,包括补给水道、分支水道、似点坝、决口扇、漫溢扇和末端朵叶。研究认为:补给水道、决口扇、末端朵叶是潜在的规模且优质深水油气储集体类型;而漫溢扇、分支水道和似点坝分别是潜在的规模非优质、非优质非规模以及优质非规模深水油气储层类型。补给水道主要分布在水道—朵叶复合体的上游和中游;决口扇、漫溢扇、分支水道和似点坝主要发育在水道—朵叶复合体的中游;而分支水道和末端朵叶主要分布在水道—朵叶复合体的下游。漫溢扇向供源水道一侧楔状增厚,形成“砂盖泥”的格局;而决口扇向供源水道一侧楔状减薄直至尖灭形成“泥包砂”的格局,相应形成海底扇岩性圈闭。     

转换陆缘海底扇的沉积特征与沉积模式——以赤道大西洋漂移晚期陆缘为例

【目的】转换陆缘虽然发现时间相对较晚,但近年却获得重大油气勘探发现;其海底扇沉积特征和沉积模式是当前深水油气勘探研究的热点。【方法】以赤道大西洋漂移晚期转换陆缘为例,利用PaleoScan全三维智能解释手段和三色（RGB）混相分频技术,揭示了转换陆缘海底扇的沉积特征与沉积模式。【结果】漂移晚期陆缘上发育的海底扇主要由深水水道和末端朵叶两个亚相单元构成。在剖面上,深水水道连续无间断发育,呈多期叠置状;在平面上,单期水道—朵叶复合体规模相对较小,且无溢岸和决口沉积伴生,在远物源一端,多期水道—朵叶复合体则汇聚叠置成裙边状。【结论】海底扇的剖面沉积特征是转换陆缘“较小陆架宽度（平均为43 km）”的沉积响应。窄陆架使得陆源沉积物在基准面变化的任何时刻均可被搬运分散到深水陆坡,导致形成的多期水道复合体在剖面上连续叠置。海底扇的平面沉积特征是转换陆缘“窄（平均为23 km）陡（平均为5.4°）陆坡地貌”的沉积响应。窄陡陆坡孕育“流速大—侵蚀能力强”的重力流,其所形成的水道不易发生溢岸和决口现象,从而使得单期水道—朵叶复合体的平面规模相对较小;此外,由于陆坡外缘海山或转换脊的存在,其阻挡了重力流进...     

干旱条件下冲积扇的沉积构型和演化过程: 基于水槽模拟实验

利用延时相机以及3D激光扫描仪等设备,通过水槽实验获得了74组扇面地貌数据,并采用定量化的软件对这些数据进行了精细的沉积学分析,明确了干旱条件下冲积扇的沉积演化过程及其控制的沉积构型。研究表明: (1)干旱条件下冲积扇沉积演化过程中水动力、水流样式、扇体增生规律等均存在明显的差异性,根据这些差异将整个模拟实验分为早期、中期、晚期3个阶段。(2)实验早期,扇体水动力较强,主控沉积作用为片流沉积,根据片流沉积的分布范围,可将其分为整体片流沉积和局部片流沉积。(3)实验中期,扇体中远端水动力及扇面扩大速率均有所减小,主控沉积作用为非限定性水道,主要沉积体为朵体沉积,非限定性水道主要分布在近源端,而朵体主要分布在水道末端的开阔地带。(4)实验晚期,受巨大的扇体影响,水动力进一步减小,主控沉积作用为限定性水道沉积。(5)通过实验研究,建立了具有明显3层结构的干旱条件下冲积扇沉积构型模式,其中底层是片流朵体复合体、中层为非限制性水道与末端朵体复合体、顶层是水道和小型末端朵体复合体。