深水水道沉积体系及成因机制研究

【摘要】21世纪以来,随着高精度三维地震技术的应用,深水水道沉积逐渐成为深水油气勘探的重点领域。目前,关于深水水道沉积过程的研究还很薄弱,有关深水水道沉积体系的划分及沉积模式仍然存在较大的分歧。我国在深水水道沉积研究方面起步较晚,研究手段单一,主要基于三维地震资料。然而,高分辨率三维地震仅可以反映水道的宏观特征,对于水道内部岩性特征及充填结构等精细尺度研究方面存在一定的局限。因此,本文选取内蒙古桌子山地区中奥陶统拉什仲组、广西田林地区中三叠统两条野外地质剖面,结合西非下刚果盆地中新统深水沉积地震剖面,对深水水道沉积体系进行研究,总结深水水道沉积单元类型及其特征、内部充填结构,建立深水水道沉积模式。本文的研究内容主要包括三个方面：①深水水道的沉积体系研究,以两条野外地质剖面及一条地震剖面为研究对象,对深水水道的外部形态、沉积单元类型及特征进行研究；②深水水道的充填结构研究,主要包括沉积物重力流流态转换模式、深水水道充填过程以及充填结构演化等方面的研究；③深水水道沉积体系的成因机制研究,结合野外地质剖面及地震剖面对深水水道沉积的主控因素进行分析,探讨其形成机制。取得的研究成果如下：(1)在野外地质剖面及地震剖面研究的基础上,总结深水水道沉积体系特征,认为深水水道沉积体系主要包括水道、堤岸、朵体、决口扇及废弃水道5个沉积单元。从陆架边缘到深海平原,深水水道上部坡折区与峡谷相连,水道侵蚀明显,发育低弯度水道,向下随着斜坡坡度及侵蚀能力的降低,发育具有高弯度的水道—堤岸体系,在水道—堤岸体系末端发育朵体沉积。决口扇与废弃水道沉积多发生在高弯度水道带。(2)结合野外地质剖面及地震剖面对滑动、滑塌转换为碎屑流、碎屑流转换为浊流的重力流流体性质的转换进行了分析,提出了沉积物重力流流态转换模式。沉积物重力流从开始到最后沉积下来,一般经历4个流态的转换过程,即滑动、滑塌、碎屑流、浊流。每个流态之间不是截然分开,而是呈逐渐过渡的关系。(3)将深水水道充填过程分为三个阶段,分别为水道初始形成阶段、水道侵蚀—充填阶段及水道废弃阶段。对Mayall等提出的深水水道垂向充填模式进行了重新解释,认为顶部的低砂泥比段应属于水道充填满后的漫溢沉积。结合沉积物重力流搬运过程,建立了深水水道充填结构演化模式。(4)探讨了深水水道沉积体系的主控因素和成因机制。深水水道沉积体系主要受古气候、海平面变化、构造活动以及物源供给等因素影响,并在一定的触发机制下形成深水水道沉积。(5)建立了深水水道沉积模式。平面上,块体搬运沉积遇到峡谷—水道体系可形成水道沉积,物源供给的充足与否控制着水道的规模；剖面上,①陆架边缘及上陆坡：以滑动、滑塌沉积为主；②近端水道：以碎屑流沉积为主,发育少量的浊流及堤岸沉积；③远端水道：以浊流沉积为主,堤岸沉积较发育；④朵体：可分为近端朵体沉积及远端朵体沉积两种类型。近端朵体沉积主要由分支水道沉积及朵体沉积组成,而远端朵体沉积则主要由砂泥薄互层的朵体沉积所组成。
【作者】肖彬；
【导师】何幼斌；
【作者基本信息】长江大学，矿产普查与勘探，2014，博士
【关键词】深水水道；重力流；沉积体系；充填结构；成因机制；

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