海底峡谷侵蚀—沉积作用与天然气水合物成藏

现代地质 ›› 2015, Vol. 29 ›› Issue (1): 155-162.

海底峡谷侵蚀—沉积作用与天然气水合物成藏

苏明^{1, 2}，沙志彬^{3, 4}，匡增桂³，乔少华^{1, 2, 5}，梁金强³，杨睿^{1, 2, 6}，吴能友^{1, 2}，丛晓荣^{1, 2}

(1.中国科学院天然气水合物重点实验室，广东广州510640；
2.中国科学院广州天然气水合物研究中心，广东广州510640；3.广州海洋地质调查局，广东广州510760；
4.中国地质大学(武汉)资源学院，湖北武汉430074；5.中国科学院大学，北京100049；
6.中国科学院边缘海地质重点实验室，中国科学院南海海洋研究所，广东广州510301)

出版日期:2015-01-29 发布日期:2015-04-21
通讯作者: 沙志彬，男，高级工程师，1971年出生，石油地质专业，主要从事海域天然气水合物的研究工作。
作者简介:苏明，男，博士，副研究员，1983年出生，海洋地质专业，主要从事深水沉积体系及资源效应、海域天然气水合物成藏地质条件分析等方面的科研工作。Email: suming@ms.giec.ac.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41202080)；中国石油科技创新基金研究项目(2013D-5006-0105)；油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学)开放基金项目(PLC201407)；广东省自然科学基金博士启动项目(S2012040006333)；中国科学院重点部署项目(KGZD-EW-301)。

Erosion and Sedimentation of the Submarine Canyons and the Relationship with Gas Hydrate Accumulation

SU Ming^{1, 2}, SHA Zhi-bin^{3, 4}, KUANG Zeng-gui³, QIAO Shao-hua^{1, 2, 5},LIANG Jin-qiang³, YANG Rui^{1, 2, 6}, WU Neng-you^{1, 2}, CONG Xiao-rong^{1, 2}

(1.Key Laboratory of Gas Hydrate, Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou，
Guangdong510640, China;2.Guangzhou Center for Gas Hydrate Research, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou，
Guangdong510640, China;3.Guangzhou Marine Geological Survey, Guangzhou, Guangdong510760, China;
4.Faculty of Earth Resources, China University of Geosciences, Wuhan, Hubei430074, China;
5.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing100049, China;6.Key Laboratory of Marginal Sea Geology,
South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou，Guangdong510301, China)

Online:2015-01-29 Published:2015-04-21

摘要/Abstract

摘要：

近年来海底峡谷和海域天然气水合物的调查和研究表明，二者在空间分布上具有一定的相似性，同时海底峡谷强烈的侵蚀作用和良好的内部建造，与海域天然气水合物的聚集、分布和成藏具有直接或间接的关联。通过对目前海底峡谷和海域天然气水合物的资料调研和系统分析，指出海底峡谷和海域天然气水合物的相关性主要表现在3个方面：侵蚀-沉积作用与有利沉积体的分布、侵蚀-沉积作用与含烃流体渗漏的相互作用、侵蚀-沉积作用与海域天然气水合物的动态成藏。将海底峡谷和水合物的关联性应用到珠江口盆地海底峡谷群，初步分析了二者的关联。研究认为该区域的海底峡谷将会对有利沉积体进行破坏和改造，使其表现为“斑状/补丁状”的平面分布特征，影响了水合物的分布和实际产出；此外，峡谷侵蚀-沉积作用导致了先前形成的水合物的分解，一部分的甲烷等气体将会进入到海水之中，而受有利沉积体上部细粒均质层的遮挡，大部分的含气流体将被“继续”限制在有利沉积体之中而形成新的水合物，这可能是该区域内细粒沉积物中水合物饱和度较高的原因。

关键词: 海底峡谷, 侵蚀-沉积作用, 天然气水合物, 成藏机制

Abstract:

Recent researches on the submarine canyon and the marine gas hydrate indicated that they had the similar spatial distribution. Moreover, because of the erosion and internal architecture, submarine canyons showed the good relationship with the accumulation and distribution of marine gas hydrates. Based on the integrated analysis of studies in the past decade, the correlations between canyons and hydrates could be summarized as three points, i.e.erosion and sedimentation of canyons controlling the distribution of deposits favorable for hydrate, potential leak mechanism between submarine canyons and hydrocarbon-bearing fluid release, and the dynamic accumulation of gas hydrates influenced by submarine canyons. The correlations were used in the submarine canyons in the Pearl River Mouth Basin. On the one hand, these canyons could erode the favorable deposits and further influence the distribution of gas hydrates, and on the other hand, due to the erosion and sedimentation of canyons, the pre-existing hydrates might be dissociated. Impeded by the fine-grained homogeneous layer, most of the dissociated gases would be restricted in the favorable deposits and form the new hydrates, which could be used to help understanding the relatively high saturation of gas hydrate in the fine-grained sediments in the Shenhu Area, northern South China Sea.

Key words: submarine canyon, erosion and sedimentation, gas hydrate, accumulation mechanism

中图分类号:

苏明，沙志彬，匡增桂，乔少华，梁金强，杨睿，吴能友，丛晓荣. 海底峡谷侵蚀—沉积作用与天然气水合物成藏[J]. 现代地质, 2015, 29(1): 155-162.

SU Ming, SHA Zhi-bin, KUANG Zeng-gui, QIAO Shao-hua,LIANG Jin-qi. Erosion and Sedimentation of the Submarine Canyons and the Relationship with Gas Hydrate Accumulation[J]. Geoscience, 2015, 29(1): 155-162.

[1]	王圣宜, 邹长春, 彭诚, 王红才, 陆敬安, 康冬菊, 伍操为, 蓝茜茜, 谢莹峰. 海域孔隙型储层天然气水合物赋存模式定量化表征:声波和电阻率测井的约束[J]. 现代地质, 2023, 37(01): 127-137.
[2]	郭子豪, 李灿苹, 陈凤英, 勾丽敏, 汪洪涛, 曾宪军, 刘一林, 田鑫裕. 天然气水合物分解的甲烷对海洋生物的影响[J]. 现代地质, 2023, 37(01): 138-152.
[3]	刘洋, 陈强, 邹长春, 赵金环, 彭诚, 孙建业, 刘昌岭, 伍操为. 气体水合物生成实验过程动态监测:一种新的ERT方法及其效果分析[J]. 现代地质, 2022, 36(01): 193-201.
[4]	胡高伟, 吴能友, 李琦, 白辰阳, 万义钊, 黄丽, 王代刚, 李彦龙, 陈强. 海域天然气水合物试采目标优选定量评价方法初探[J]. 现代地质, 2022, 36(01): 202-211.
[5]	王进寿, 卢振权, 王富春, 陈静, 薛万文, 张志清. 羌塘北缘开心岭—乌丽冻土区水溶烃组分及甲烷碳、氢同位素特征研究[J]. 现代地质, 2019, 33(06): 1306-1313.
[6]	周亚龙, 杨志斌, 张富贵, 张舜尧, 孙忠军, 王惠艳. 祁连山天然气水合物地球化学勘查方法稳定性和异常重现性分析[J]. 现代地质, 2019, 33(06): 1314-1324.
[7]	范东稳, 卢振权, 肖睿, 牛索安, 祁拉加, 魏毅, 张永安, 费德亮, 党孝锋. 南祁连盆地木里坳陷石炭系—侏罗系天然气水合物潜在气源岩地质特征[J]. 现代地质, 2018, 32(05): 985-994.
[8]	周亚龙, 孙忠军, 杨志斌, 张富贵, 张舜尧. 祁连山木里冻土区天然气水合物矿区稀有气体氦、氖地球化学特征及其指示意义[J]. 现代地质, 2018, 32(05): 995-1002.
[9]	张富贵, 唐瑞玲, 杨志斌, 朱敬华, 周亚龙, 孙忠军. 漠河盆地多年冻土区天然气水合物地球化学调查及远景评价[J]. 现代地质, 2018, 32(05): 1003-1011.
[10]	张富贵, 王成文, 张舜尧, 周亚龙, 唐瑞玲. 热释光:一种冻土区天然气水合物地球化学勘查新技术[J]. 现代地质, 2018, 32(05): 1080-1088.
[11]	张舜尧, 杨帆, 张富贵, 施泽明, 杨志斌, 周亚龙, 王惠艳. 青藏高原冻土区湿地甲烷排放及同位素特征研究[J]. 现代地质, 2018, 32(05): 1089-1096.
[12]	万丽华, 梁徳青, 李栋梁, 关进安. 祁连山冻土区天然气水合物储层岩石热物性实验研究[J]. 现代地质, 2018, 32(02): 385-391.
[13]	王超群, 丁莹莹, 胡道功, 戚帮申, 张耀玲, 陶涛, 吴环环. 祁连山冻土区DK-9孔温度监测及天然气水合物稳定带厚度[J]. 现代地质, 2017, 31(01): 158-166.
[14]	刘杰，孙美静，杨睿，苏明，严恒. 泥底辟输导流体机制及其与天然气水合物成藏的关系[J]. 现代地质, 2016, 30(6): 1399-1407.
[15]	文怀军，卢振权，李永红，王伟超，刘文进，李星. 青海木里三露天井田天然气水合物调查研究新进展[J]. 现代地质, 2015, 29(5): 983-994.