神狐海域天然气水合物钻探区沉积体系研究

摘要：中中新世以来，神狐海域主要发育峡谷水道—水下扇沉积体系。通过对该海域准三维地震资料解释、分析，刻画了天然气水合物赋存层位的沉积相特征。该成果对天然气水合物钻探井位的优选和部署具有重要的指导意义。

　　1. 项目概况
　　该子项目“南海北部陆坡天然气水合物资源勘查”，归属于“南海天然气水合物资源勘查”项目，由中国地质调查局广州海洋地质调查局承担。主要目标任务为查明南海北部陆坡海域天然气水合物资源家底，优选钻探目标，为试采工程决策和实施提供基础支持。
　　2. 成果简介
　　（1）在构造、沉积演化分析的基础上，认为钻探区中中新世—第四纪主要发育峡谷水道—水下扇沉积体系。神狐钻探区位于南海北部陆坡区上段，构造上处于珠江口盆地南部深水坳陷区（珠二坳陷），经历了与珠江口盆地新生代地史总体相似的演化过程：晚白垩世—始新世，受南海第一次北西—南东向海底扩张的影响，珠江口盆地基底形成一系列东北向展布的小型断堑，充填一套中深湖相沉积；中渐新世—早中新世，受活动大陆边缘地壳均衡作用的影响，钻探区南部的东沙—神狐一带发生隆起，而钻探区则由原来的隆起区转变为断堑；中中新世—第四纪，整个珠江口盆地进入差异性沉降阶段，随着南海海底扩张的停止，地幔物质冷却，珠江口盆地向南部发生倾侧，海侵加剧，整个珠江口盆地成为广海陆棚沉积环境，钻探区所在的珠二坳陷成为珠江口盆地的沉降中心。在神狐海域陆坡沉积背景下，钻探区主要发育峡谷水道—水下扇沉积体系。
　　（2）通过地震数据的详细解释，在上中新统—第四系地震剖面上识别出5类地震相（图1、图2）：①席状披盖，平行—亚平行，弱振幅，中—高连续性，中—高频地震相。该类地震相主要分布于钻探区南部，代表水动力条件较弱的半深海细粒沉积物，其岩性以粘土与粉砂质粘土的互层沉积为主；②丘形，无反射，弱振幅，低连续性，低频地震相。此类地震相主要位于峡谷水道两侧的天然堤上，其也代表水动力条件较弱的沉积，岩性主要为粉砂质粘土；③上超充填形，平行—亚平行，中—强振幅，高连续性，低频地震相。此类地震相主要位于峡谷水道内，代表水动力条件较强条件下的水道冲刷滞留沉积，其沉积物粒度相对较粗，可能以粉砂岩为主，局部有发现细砂沉积的可能性；④上超充填形，平行—亚平行，中振幅，高连续性，中—低频地震相。此类地震相主要位于峡谷水道两侧的天然堤上，其水动力条件较天然堤强，沉积物粒度也有所增大，代表峡谷水道充溢条件下的局部滞留沉积，其岩性可能以粉砂与粉砂质粘土互层沉积为主。⑤楔形，发散反射，中振幅，中—高连续性，中—低频地震相。此类地震相主要位于峡谷水道末端，代表水动力条件较强的沉积条件，岩性可能主要以粉砂或粘土质粉砂为主，局部可能含有细砂岩。
　　（3）将地震相转化为沉积相，详细刻画了神狐海域钻探区的峡谷水道—水下扇沉积体系（图3）。研究显示，最西部的水道遭受第四系水道的侵蚀缺失；中部—东部的3条水道相对发育，局部陆坡坡度的变缓造成3个相对较大规模的水下扇发育于水道前端。受沉积期海底地貌起伏的影响，相对的粗粒沉积主要呈不规则形态赋存于峡谷水道—水下扇体系内的低洼部位。此外，在水道两侧天然堤上发育不规则形态的冲蚀沟槽，受峡谷水道溢岸沉积的影响，这些冲蚀沟槽底部也可能赋存相对粗粒的粉砂沉积。
　　3. 成果意义
　　神狐钻探区中中新统—第四系峡谷水道—水下扇沉积体系的细节刻画，对钻探区钻探井位的优选和部署具有重要的指导意义，也为钻后沉积特征的深入研究和试开采做了重要准备。