REE-rich sediments in the Central Pacific Basin and their acoustic characteristics
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摘要:
为了解中太平洋深海富稀土沉积物的地层特征及稀土富集机制，2013年中国地质调查局广州海洋地质调查局在中太平洋海盆西部以地球物理探测与地质取样相结合的调查方式，对该区域开展了浅地层剖面测量、单道地震测量、重力活塞沉积物柱状取样。通过浅剖、单道地震声学探测，揭示了研究区域地层单元：① 0~12 m，第四纪—晚渐新世远洋粘土沉积；② 12~58 m，中渐新世—始新世（晚白垩世？）沸石层、灰岩；③ 58~127 m，晚白垩世钙质超微化石软泥、白垩；④ 127~144 m，灰岩、燧石；⑤玄武岩基岩。沉积物岩性及元素地球化学分析结果表明，深海沉积物中稀土元素的富集主要为生物磷灰石、火山热液组分的贡献，而陆源组分并不利于稀土元素的富集。研究区富稀土沉积层主要为顶部透明的远洋粘土层，而下部渐新世以来的高阻抗燧石层，可认为是富稀土沉积物的底界。在大洋稀土沉积物调查中，以浅地层剖面特征为指导，快速锁定目标沉积层，为潜在的深海稀土资源勘探提供技术支撑。
Abstract:To understand the enrichment mechanism of rare earth elements(REE) in the deep-sea sediment, and the regional stratigraphy of the Central Pacific Basin, Guangzhou Marine Geological Survey carried out shallow stratigraphic profile survey, single channel seismic profile survey and piston core sediment sampling in 2013, based on the method of geophysical exploration in combination with geological sampling.The following five stratigraphic units were identified by means of shallow stratigraphic profile survey and single channel seismic profile survey: ①0~12 m, Quaternary-Upper Oligocene pelagic clay; ②12~58 m, Middle Oligocene-Eocene(Late Cretaceous?) chert layer and limestone; ③58~127 m, Late Cretaceous nannofossil ooze, chalk; ④127~144 m, limestone with chert; e, and basalt.The results of lithology and element geochemical analysis indicate that the enrichment of REE in deep-sea sediments is mainly due to the contribution of biogenic apatite and volcanic hydrothermal components, while terrigenous components are not conducive to the enrichment of REE.The REE-rich deposits in the study area are mainly in pelagic transparent clay layers on the top, while the high impedance chert layers in the lower part since Oligocene can be considered as the bottom boundary of the REE-rich deposits.The results show that the targeted sedimentary layer can be quickly identified in the REE-rich sediment survey, under the guidance of shallow stratigraphic profile survey, which can provide technical support for the exploration of deep-sea potential REE resources.
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南黄海盆地是下扬子的主体，而崂山隆起区是盆地内海相中—古生界的主要沉积区，同时也可能是海相中—古生界油气的主要富集区，发育多套海相油气生、储、盖组合，油气潜力巨大，具有形成大规模油气田的物质基础[1-5]。长期以来，由于缺少钻井资料，对崂山隆起海相中—古生界油气成藏的认识多限于依据地球物理资料的间接推断，缺少实物样品和相关地球化学研究的支持。CSDP-2井是南黄海崂山隆起区(面积近3.0×104 km2)的首钻和最深钻，取心平均收获率达97.7%，在海相地层中首次钻遇油气显示[6]，并在石炭系灰岩、二叠系砂泥岩和下三叠统青龙组碳酸盐岩中发现多层油气显示，首次证实了南黄海盆地存在巨厚的中生代—古生代海相沉积层，并揭示了多套烃源岩层的存在[7-9]。本文以南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井钻遇的中—古生界海相地层为研究对象，通过对钻孔中不同时期地层岩心样品采集和吸附烃类气体及其碳、氢同位素组成的分析测试，分析不同时代地层吸附烃类气体分子和同位素组成特征，探讨吸附烃类气体的成因类型和源区特征，为南黄海盆地崂山隆起区中—古生界油气勘探提供地球化学依据。
1. 地质背景
南黄海盆地由3个二级构造单元组成，由北向南分别是烟台坳陷、崂山隆起和青岛坳陷，构成了“两坳一隆”的构造格局[10](图 1)。CSDP-2井位于南黄海盆地崂山隆起中西部，井位坐标为：东经121°15′41″、北纬34°33′18.09″(图 1)，为全取心钻井，总进尺深度达2843.18 m(海底起算)，其中钻遇的中—古生界海相地层厚度范围为602.2~2843.18 m，由上至下依次为中生界三叠系青龙组，上古生界二叠系大隆组、龙潭组、孤峰组和栖霞组，上古生界石炭系船山组、黄龙组、和州组和高骊山组，上古生界泥盆系五通组，下古生界志留系茅山组、坟头组和高家边组。
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图 1 南黄海盆地构造单元及CSDP-2井位置图(据参考文献[1]修改)Figure 1. Tectonic units of South Yellow Sea and location of well CSDP-2据现有CSDP-2钻孔岩性资料综合分析[8-9]，该钻井揭示中—古生界海相地层及其岩性描述如下(图 2)。下三叠统青龙组(T1q)：岩性以灰色、深灰色泥晶灰岩、含泥泥晶灰岩与灰质泥岩互层为主，底界埋深860 m。上二叠统大隆组(P2d)：岩性主要由灰色泥岩、浅灰色细砂岩、灰色含灰泥岩、含灰砂岩组成，底界埋深915 m。上二叠统龙潭组(P2l)：岩性主要为大段灰色、深灰色泥岩与灰色、灰白色中-细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩的互层沉积，泥岩、砂岩厚度均较大，底界埋深1643 m。下二叠统孤峰组(P1g)：岩性主要为硅质岩、泥岩和灰质泥岩，厚度仅13 m，底界埋深1652 m。下二叠统栖霞组(P1q)：岩性主要为生屑泥晶灰岩、生屑灰岩及泥岩、粉－细砂岩、泥晶灰岩、微晶白云岩，底界埋深1724 m。上石炭统船山组(C3ch)：岩性以灰色-深灰色含生物碎屑灰岩、生屑泥晶灰岩互层沉积为主，厚度较大，底界埋深1819 m。中石炭统黄龙组(C2h)：岩性以紫红色、肉红色泥质杂基或砂质杂基支撑的鲕粒灰岩、含灰砂岩、石英砂岩交互沉积为主，底界埋深1913 m。下石炭统和州组(C1h)：岩性以灰质泥岩至灰质砂岩为主，底界埋深1981 m。下石炭统高骊山组(C1g)：岩性以灰色泥岩、粉砂岩、细砂岩、紫红色粉砂质泥岩、灰绿色含沥青质泥岩互层沉积为主, 底界埋深2024 m。下泥盆统五通组(D1w)：岩性以灰色－深灰色石英砂岩、粉砂岩、中细砂岩为主，底界埋深2200 m。上志留统茅山组(S3m)：岩性以紫色-灰绿色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩互层为主，局部夹细砂层，底界埋深2280 m。中志留统坟头组(S2f)：岩性以灰色-灰绿色泥质粉砂岩为主，局部夹泥层和细砂层，底界埋深2320 m。下志留统高家边组(S1g)：岩性以灰色-暗灰色泥质粉砂岩和粉砂质泥岩为主，向下颜色变深，粒度变细，钻孔钻遇最大深度为2843 m。
2. 样品采集与分析测试
CSDP-2井岩心样品采集的原则是按照地层由新到老的顺序依次取样，每个样品的采集既考虑地层时代，又兼顾岩性差异，对于岩性变化频繁的层段加密取样，而对于岩性变化不大的层段适当加大取样间距，以保证样品的代表性。按照这一原则共采集样品100个，其中青龙组9个、大隆组1个、龙潭组39个、孤峰组1个、栖霞组3个、船山组4个、黄龙组4个、和州组3个、高骊山组2个、五通组7个、茅山组4个、坟头组2个、高家边组20个(图 2)。吸附烃类气体是吸附在岩石内颗粒表面和碳酸盐包裹体内的烃类气体组分，对吸附烃类气体及其碳、氢同位素特征进行研究，能够反映不同时期地层烃类气体浓度、成因类型、源区特征，结合地层岩性特征，有助于判别不同时期地层的烃源岩和储层属性。吸附烃类气体指标的分析测试由具有国家级计量认证资质的中国石化石油勘探开发研究院勘查地球化学实验室(合肥)承担。分析测试采用酸解烃法，所用仪器为美国安捷伦公司Agilent 7890A气相色谱仪，测定指标主要为C1~C5烃类气体组分，包括酸解甲烷、酸解乙烷、酸解丙烷、酸解正丁烷、酸解异丁烷、酸解异戊烷和酸解正戊烷。分析测试流程为：称取粒径为0.419 mm的试样50 g置于磨口烧瓶中，接到脱气系统上。磨口烧瓶置于40℃的水浴锅中，缓慢滴加盐酸溶液，同时摇动烧瓶，至不再产生气泡时，停止加盐酸，平衡20 min。用玻璃注射器抽取脱出气体，记录脱出气体的体积。用微量注射器准确抽取适量气体，迅速注入气相色谱仪，启动程序，采集数据，自动进行定性和定量计算。方法检出限为≥0.05 μL/kg，进行了标样校验和大于5%密码检查，报出率为100%。
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图 2 CSDP-2井地层岩性柱状图及采样位置图(据参考文献[8]修改)Figure 2. Stratigraphic column and sampling locations in well CSDP-2吸附烃类气体碳、氢同位素分析由中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所中心实验室承担。吸附烃类气体由酸解烃法获取，样品由勘查地球化学实验室(合肥)提供。具体测试指标包括有酸解甲烷碳同位素、酸解乙烷碳同位素、酸解丙烷碳同位素和酸解甲烷氢同位素。使用的仪器为美国Thermo Finnigan公司生产的同位素质谱仪Mat253。测试过程是将气相色谱仪分离的烃类气体，转化成二氧化碳和水后进入稳定同位素质谱仪进行酸解甲烷、酸解乙烷和酸解丙烷碳同位素和酸解甲烷氢同位素测定。方法检出限为≥0.2×10-9，进行了标样校验，其中酸解甲烷、酸解乙烷和酸解丙烷碳同位素测试的报出率为100%，酸解甲烷氢同位素测试的报出率为70.37%。
3. 研究结果
3.1 吸附烃类气体含量及分子组成
南黄海崂山隆起CSDP-2井100个岩心样品检测到的吸附烃类气体分子组成包括吸附甲烷、吸附乙烷、吸附丙烷、吸附正丁烷、吸附异丁烷、吸附正戊烷和吸附异戊烷，以及少量烯烃。整个钻孔岩心吸附烃类气体指标含量变化特征如下：吸附甲烷含量变化范围为21.95~13601.70 μL/kg，平均值为2106.29 μL/kg，吸附乙烷含量变化范围为2.14~3279.87 μL/kg，平均值为237.79 μL/kg，吸附丙烷含量变化范围为0.48~1072.52 μL/kg，平均值为75.77 μL/kg，吸附正丁烷含量变化范围为0.20~446.88 μL/kg，平均值为26.19 μL/kg，吸附异丁烷含量变化范围为0.13~367.10 μL/kg，平均值为19.28 μL/kg，吸附正戊烷含量变化范围为0.02~283.96 μL/kg，平均值为14.78 μL/kg，吸附异戊烷含量变化范围为0.01~253.73 μL/kg，平均值为13.91 μL/kg。钻孔岩心样品中吸附烃类气体各指标含量变化范围均较大，反映了不同时期地层吸附烃类气体含量的明显差异。钻孔岩心中代表烃类气体分子组成特征的湿度比也具有明显变化，最小值为1%，最大值为39%，平均值为11%，表明钻孔岩心中吸附烃类气体分子组成也存在明显差异。
CSDP-2井中不同时期地层岩心吸附烃类气体指标含量及其分子组成变化具有明显差异(表 1)。这种差异不仅受岩性的影响，也与烃类气体成因类型和分子活动性有关。根据烃类气体成因类型和活动性质，将烃类气体指标分为2类：一类为吸附甲烷，另一类为吸附重烃气体，包括吸附乙烷、吸附丙烷、吸附异丁烷、吸附正丁烷、吸附异戊烷和吸附正戊烷，常用C2+(乙烷及以上烃类气体含量之和)表示。前者可以是热成因，也可以是生物成因，同时分子半径小，活动性强；后者以热成因为主，分子半径较甲烷大，活动性较弱。
表 1 CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体含量和平均值Table 1. Contents and means of adsorbed hydrocarbon gas of different period's strata in well CSDP-2地层 吸附甲烷/(μL· kg-1) 吸附乙烷/(μL·kg-1) 吸附丙烷/(μL·kg-1) 吸附异丁烷/(μL·kg-1) 吸附正丁烷/(μL·kg-1) 吸附异戊烷/(μL·kg-1) 吸附正戊烷/(μL·kg-1) 湿度比/% 青龙组 506.56~1503.62/ 1063.74 18.64~56.07/ 37.86 4.86~12.89/8.92 0.79~4.58/ 2.10 1.48~3.37/ 2.44 0.47~1.82/ 1.01 0.47~1.39 /0.97 3~6/ 5 大隆组 21.95~4883.00/ 1371.00 2.14~636.50/ 139.06 0.48~108.90/ 25.39 0.13~19.39/ 5.15 0.20~14.61/ 4.08 0.01~5.95/ 1.60 0.07~2.10/0.91 5~14/ 10 龙潭组 127.67~6528.00/ 2341.41 8.56~884.40/ 151.31 0.95~185.60/ 35.69 0.17~23.35/ 6.19 0.20~41.41/ 8.29 0.13~14.05/ 3.33 0.02~13.66/2.66 1~15/ 7 孤峰组 7573.65 3279.87 1005.71 126.85 230.01 62.34 70.45 39 栖霞组 352.37~4635.07/ 2580.44 43.62~2101.92/ 892.20 4.86~388.19/ 172.09 1.26~33.20/ 17.77 1.94~44.27/ 23.74 0.61~16.40/ 9.34 0.70~17.89/ 8.62 10~36/ 21 船山组 6318.49~13601.70/8920.04 404.51~848.40/648.76 78.79~205.52/ 146.00 16.16~47.66 /32.52 26.03~74.86/50.41 10.88~32.07/20.40 12.04~43.47/27.17 7~15/ 11 黄龙组 457.38~7367.87/3842.09 12.85~1053.13/464.79 4.06~273.66/ 141.91 1.01~70.29 /34.58 1.46~116.94/55.69 1.25~60.47/27.11 2.60~91.32/39.69 5~20/ 12 和州组 286.43~5411.05/3144.01 8.48~346.68/204.34 3.77~181.55/ 105.75 3.69~53.93 /31.41 1.60~87.64/51.41 0.66~52.27/28.22 2.65~74.72/41.82 7~16/11 高骊山组 739.42~3090.81/1915.11 16.94~104.84/ 60.89 5.32 ~36.05 / 20.69 1.91~8.75 / 5.33 2.15 ~14.02/ 8.08 0.73 ~14.33/ 7.53 3.54~7.98/ 5.76 4~6/5 五通组 80.57~1789.00/ 630.68 6.54 ~84.43/ 36.90 3.49 ~29.73/ 13.73 0.49 ~4.76/ 2.19 1.56~10.99 / 4.98 0.46~10.11/ 3.17 0.47~5.32/ 2.33 8~23/ 14 茅山组 277.62~673.83/ 464.59 29.29~108.84/ 60.14 10.62~56.61 28.61 2.14~11.63/ 5.76 3.36~23.29/ 11.08 1.44~9.15/ 4.86 1.81~12.43/ 5.97 12~25/ 18 坟头组 6276.34~7330.82/ 6803.58 1072.63~2238.36/ 1655.50 662.06~1072.52/ 867.29 308.83~367.10/ 337.97 334.81~446.88/ 390.85 217.80~253.73/ 235.77 221.33~283.96/ 252.65 32~38/ 35 高家边组 307.02~3526.59/ 947.45 20.64~275.73/ 66.52 7.51~69.47/ 23.64 0.86~11.08/ 4.11 1.60~29.66/ 8.50 0.46~86.50/ 10.61 0.61~14.07/ 4.13 5~25/ 12 3.2 吸附烃类气体碳、氢同位素组成
(1) 吸附烃类气体碳同位素组成
在南黄海崂山隆起CSDP-2井各时期地层中获取了27个样品的吸附甲烷、乙烷和丙烷碳同位素组成数据(表 2)。大隆组岩心δ13C1值为-37.6‰，δ13C2值为-34.0‰，δ13C3值为-30.9‰。龙潭组岩心的δ13C1值范围为-38.8‰~-45.8‰，δ13C2值范围为在-30.3‰~-41.9‰，δ13C3值范围为-26.9‰~-38.2‰。栖霞组岩心的δ13C1值为-36.4‰，δ13C2值为-37.6‰，δ13C3值为-34.8‰。船山组岩心δ13C1值范围为-37.4‰~-38.4‰，δ13C2值范围为-27.3‰~-33.1‰，δ13C3值范围为-27.4‰~-31.1‰。黄龙组岩心δ13C1值范围为-39.5‰~-40.7‰，δ13C2值范围为-31.1‰~-31.6‰，δ13C3值范围为-28.5‰~-31.1‰。和州组岩心δ13C1值范围为-38.7‰~-42.7‰，δ13C2值范围为-33.1‰~-33.6‰，δ13C3值范围为-33.0‰~-31.1‰。高骊山组岩心的δ13C1值为-38.6‰，δ13C2值为-30.0‰，δ13C3值为-27.6‰。坟头组岩心的δ13C1值为-40.0‰，δ13C2值为-33.5‰，δ13C3值为-32.7‰。高家边组岩心δ13C1值范围为-35.0‰~-42.4‰，δ13C2值范围为-29.5‰~-37.7‰，δ13C3值范围为-27.7‰~-35.6‰。
表 2 CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体碳同位素及甲烷氢同位素组成Table 2. Carbon and hydrogen isotopic composition of adsorbed hydrocarbon gases of different period's strata in well CSDP-2‰ 样号 深度/m 层位 δ13C1 δ13C2 δ13C3 δDC1 DP11 907.4 大隆组 -37.6 -34.0 -30.9 DP15 997.3 龙潭组 -39.7 -30.5 -26.9 -151 DP16 1015.9 龙潭组 -42.9 -30.3 -27.8 -133 DP27 1201.95 龙潭组 -45.6 -36.9 -34.4 -135 DP31 1282.9 龙潭组 -42.4 -33.5 -30.5 -140 DP33 1317.28 龙潭组 -41.2 -38.7 -37.2 -132 DP36 1373.58 龙潭组 -42.6 -38.3 -34.8 -133 DP40 1442.28 龙潭组 -39.6 -34.4 -31.6 -140 DP42 1473.7 龙潭组 -38.8 -34.8 -29.1 -166 DP46 1547.99 龙潭组 -41.5 -31.9 -27.4 DP50 1632.8 龙潭组 -41.9 -41.9 -38.2 -161 DP51 1651.78 孤峰组 -45.8 -37.1 -33.0 -167 DP52 1672.8 栖霞组 -36.4 -37.6 -34.8 -154 DP55 1746.08 船山组 -38.4 -27.3 -27.4 -149 DP56 1767.08 船山组 -37.4 -33.1 -31.1 -129 DP57 1789.78 船山组 -37.5 -31.7 -28.7 -140 DP58 1810.68 船山组 -38.4 -30.3 -28.3 -130 DP59 1833.18 黄龙组 -40.7 -31.0 -31.1 DP60 1856.88 黄龙组 -39.5 -31.6 -28.5 -139 DP63 1920.28 和州组 -42.7 -33.1 -33.1 DP64 1945.58 和州组 -38.7 -33.6 -33.0 -91 DP67 2015.48 高骊山组 -38.6 -30.0 -27.6 DP78 2320.68 坟头组 -40.0 -33.5 -32.7 -125 DP79 2351.5 高家边组 -38.8 -32.1 -29.8 -122 DP87 2587.98 高家边组 -35.0 -29.5 -27.7 DP90 2653.18 高家边组 -42.4 -34.9 -30.3 DP100 2843.18 高家边组 -40.0 -37.7 -35.6 (2) 吸附甲烷氢同位素组成
在南黄海崂山隆起CSDP-2井各时代地层岩心中获取了19个吸附甲烷氢同位素组成数据，其中，龙潭组岩心的δDC1值范围在-132‰~-166‰之间，孤峰组岩心的δDC1值为-167‰，栖霞组岩心的δDC1值为-154‰，船山组岩心δDC1值范围在-129‰~-149‰之间，黄龙组岩心的δDC1值为-139‰，和州组岩心的δDC1值为-91‰，坟头组岩心δDC1值为-125‰，高家边组岩心δDC1值为-122‰(表 2)。不同时代地层，甚至相同时代地层的甲烷氢同位素组成均具有一定的差异。龙潭组上部岩心δDC1值变化范围为-132‰~-151‰，而下部岩心δDC1值变化范围为-161‰~-166‰，下部岩心的δDC1值与孤峰组δDC1值(-167‰)更接近。
4. 讨论
4.1 吸附烃类气体主要富集层位
CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体含量和组成特征存在明显差异，而且同一地层中吸附甲烷和吸附重烃气体的表现也不同(表 1)。为了确定吸附烃类气体的主要富集层位，选取吸附甲烷(C1)、吸附重烃气体(C2+)和吸附烃类气体总量(C1-5)3个指标，以各时期地层中的含量平均值与全部样品含量平均值的比值(衬度)为判别参数，以衬度值高于2为富集层位标准。按照标准给出CSDP-2井吸附烃类气体主要富集层位依次是孤峰组、坟头组、船山组、栖霞组和黄龙组(图 3)。
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图 3 CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体衬度变化图Figure 3. Contrasts of adsorbed hydrocarbon gases from the strata of different periods in well CSDP-2吸附烃类气体富集受地层岩性、有机质含量、外来运移烃的输入等多种因素控制，因此，不同时期地层吸附烃类气体富集代表的地质含义不同。孤峰组岩性主要为硅质岩、泥岩和灰质泥岩，吸附烃类气体含量普遍高，湿度比最大值为39%，显示明显富集，与自身有机质含量高有关。坟头组岩性主要为灰色-灰绿色泥质粉砂岩，局部夹泥层和细砂层，自身有机质含量不高，吸附烃类气体含量高，湿度比最大值为38%，显示明显富集，主要是吸附外来运移烃类气体所致。船山组岩性主要为生物碎屑灰岩和生屑泥晶灰岩，有机质含量不高，湿度比最大值为15%，中等富集，吸附烃类气体主要是外来运移气体被碳酸盐地层吸附所致，并且以吸附甲烷含量高为特征。栖霞组和黄龙组主要为碳酸盐地层，有机质含量中等，湿度比最大值分别为36%和20%，吸附烃类气体也是外来运移气体被碳酸盐地层吸附所致，以吸附重烃气体富集为主。总体看，CSDP-2井吸附烃类气体富集有2种情况，一种以坟头组、船山组、黄龙组和栖霞组为代表，岩性、有机碳等有机地球化学指标显示其不具有烃源岩特征[7-9]，吸附烃类气体主要是吸附外来运移烃类气体，显示储层特征；另一种以孤峰组为代表，吸附烃类气体富集属于烃源岩生烃后的自生自储，显示烃源岩特征，与岩性和有机地球化学指标给出的结果一致[7-9]。
4.2 吸附烃类气体成因类型
在天然系统中，有机成因的烃类气体可进一步划分为生物成因类型和热成因类型[11-13]。生物成因类型的烃类气体主要由甲烷组成，具有非常低的δ13C值，范围为-90‰~-70‰，而热成因类型烃类气体的形成是有机质(干酪根、油或气)在热作用下(温度大于80 ℃)成熟的结果，通常是湿气，即富集重烃气体组分(C2+)，以甲烷高δ13C值为特征，一般在-50‰~-30‰之间。
在Bernard等[11]的C1/(C2+C3)与δ13C1关系图上，CSDP-2井各时期地层岩心的吸附烃类气体均落入热成因范围(图 4-a)，δ13C1值变化范围不大，但C1/(C2+C3)值显示出一定的差异，其中孤峰组、坟头组和栖霞组比值较低，表明其重烃气体组分含量较高。
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在δ13C1与δDC1关系图上[12]，CSDP-2井各时期地层岩心的吸附烃类气体也多数落入热成因范围，少数靠近混合区(图 4-b)。
在C1/C1-5-δ13C1关系图上[13]，CSDP-2井各时期地层岩心的吸附烃类气体也多数落入热成因范围(图 5)，但在吸附烃类气体富集层位孤峰组、栖霞组、坟头组样品由于C1/C1-5值偏低，重烃气体组分含量偏高，这些层位的投点偏离了热成因区范围，可能与吸附烃类气体富集过程导致的同型不同源气或同源不同时期气的混合有关[14]。
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图 5 CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体C1/C1-5-δ13C1关系图(据参考文献[3]修改)Figure 5. C1/C1-5-δ13C1 diagram of adsorbed hydrocarbon gases from the strata of different periods in well CSDP-24.3 吸附烃类气体源区特征
源区特征，包括源岩类型和成熟度影响着产生烃类气体的同位素组成。根据成熟度和甲烷δ13C含量的关系，δ13C能作为定性的成熟度参数[15-20]。尽管微生物氧化、混合等作用过程有限制，但是，通过比较甲烷与乙烷和丙烷的稳定碳同位素组成，可以确定热成因气体源岩类型和成熟度的估计值[21-23]。
Schoell[17]利用特定成因物质(陆源和海洋源)混合方法进行了烃类气体的源区特征研究。在Schoell的甲烷与乙烷碳同位关系图(图 6)中，CSDP-2井不同时期地层样品的投点主要落入海洋或腐泥质有机质的非伴生气TT.(m)区，少量落入伴生气T区和混合气M区。其中，大隆组2个样品均落入TT.(m)区，龙潭组9个样品中有4个落入TT.(m)区，2个落入T区，3个落入M区，孤峰组1个样品落入T区，栖霞组1个样品落入M区，船山组4个样品均落入TT.(m)区，黄龙组2个样品均落入TT.(m)区，和州组2个样品中1个落入TT.(m)区，另1个落入T区，高骊山组1个样品落入TT.(m)区，坟头组1个样品落入TT.(m)区，高家边组4个样品中2个落入TT.(m)区，1个落入T区，1个落入M区。说明一下，TT.(m)是热成因气体形成的次级阶段，这个阶段紧跟成油的主要阶段，导致干气和甲烷含量更高的深干气的生成。
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图 6 CSDP-2井不同时期地层岩心吸附烃类气体δ13C1-δ13C2相关图(据参考文献[17]修改)TT.(m)—腐泥型有机质来源的非伴生气；M—混合来源气；TT.(h)—腐殖型有机质来源的非伴生气；T—伴生气Figure 6. δ13C1-δ13C2 diagram of adsorbed hydrocarbon gases from the strate of different periods in well CSDP-2Berner等[22]根据Ⅱ型干酪根(海相源岩)和Ⅲ型干酪根(陆相源岩)乙烷和丙烷碳同位素组成，以及甲烷与乙烷碳同位素组成建立了同位素组成与热成熟模式。该模式预测，海洋或陆地有机质产生的热成因气体的同位素组成取决于它们各自源区干酪根的同位素组成和成熟度。纯的热成因气投点落在海洋或陆地有机质各自线上，而偏离这些线的点可归因于不同成熟度气体或来自不同干酪根气体的混合，或者两者同时存在[23]。
南黄海崂山隆起CSDP-2井不同时期地层吸附乙烷和丙烷碳同位素组成，以及吸附甲烷和乙烷碳同位素组成(图 7)，反映了各时期地层吸附烃类气体源区特征和热成熟度。
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图 7 CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体δ13C3-δ13C2和δ13C2-δ13C1相关图(据参考文献[22]修改)Figure 7. δ13C3-δ13C2 and δ13C2-δ13C1 diagrams of adsorbed hydrocarbon gases from the strata of different periods in well CSDP-2大隆组2个样品吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro在0.9%~1.4%之间，属于成熟-过成熟范围；龙潭组8个样品吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro在0.6%~1.2%之间，属于成熟范围，主要集中在0.6%、0.9%和1.2%三个值附近，其中成熟度低的样品可能有来自Ⅲ型干酪根(陆相源岩)烃类气体的混入；孤峰组1个样品吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro在0.7%左右，属于成熟范围；栖霞组1个样品吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro在0.6%左右，属于成熟范围，但明显有来自Ⅲ型干酪根(陆相源岩)烃类气体的混入；船山组4个样品中吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro在0.9%~1.6%之间，属于成熟到过成熟范围；黄龙组2个样品的吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro为0.9%~1.2%，属于成熟范围；和州组2个样品的吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro均约为0.9%，属于成熟范围；高骊山组1个样品吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro约为1.4%，属于高成熟范围；坟头组1个样品吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro约为0.9%，属于成熟范围；高家边组4个样品吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，热成熟度Ro为0.7%~1.3%，属于成熟范围，但其中1个热成熟度0.7%的样品可能有来自Ⅲ型干酪根(陆相源岩)烃类气体的混入。
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图 8 CSDP-2井不同时期吸附烃类气体碳同位素组成与1/n关系图(据参考文献[25]修改)Figure 8. Carbon isotopic composition and 1/n diagram of adsorbed hydrocarbon gases from the strata of different periods in well CSDP-2有机成因的烃类气体中，同源同期形成的甲烷及其同系物的δ13C随烷烃分子中的碳数增加而增加，即δ13C1＜δ13C2＜δ13C3。如果烃类气体在单一的外生热解营力作用下生成，则δ13Cn与1/n(n为烃类气体的碳数)之间存在线性关系，但如果不是线性关系，可能是由于不同来源烃类气体混合[25]。在CSDP-2井主要富集层位(孤峰组、船山组、栖霞组和黄龙组)和含量较高层位(龙潭组和高家边组)吸附烃类气体甲烷、乙烷和丙烷碳同位素组成与1/n的关系图(图 8)中，多数层位的吸附烃类气体属于单一来源，包括孤峰组、龙潭组、船山组、黄龙组和高家边组，少数层位的吸附烃类气体可能属于混合来源，包括栖霞组和坟头组，其中栖霞组吸附烃类气体属于2种不同成熟度的热成因气体混合，而坟头组烃类气体中可能有少量生物成因气的混入。
5. 结论
(1) CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体含量具有明显差异，主要富集层位依次为坟头组、孤峰组、船山组、栖霞组和黄龙组，其中孤峰组主要显示烃源岩特征，而坟头组、船山组、栖霞组和黄龙组主要显示储层特征。
(2) CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体主要为热成因类型，其中孤峰组、坟头组和栖霞组的吸附烃类气体由于受同型不同源气或同源不同时期气混合的影响，部分偏离了热成因区范围。
(3) CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体属于海洋或腐泥质有机质的非伴生气TT.(m)区，少量属于伴生气T区和混合气M区。吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩)，其中，有些层位有Ⅲ型干酪根(陆相源岩)的混入。
(4) CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体热成熟度Ro在0.6%~1.6%之间，处于成熟到过成熟范围，其中孤峰组、栖霞组、和州组和坟头组处于成熟范围，大隆组、龙潭组、高骊山组、黄龙组和高家边组处于成熟-过成熟范围。
致谢: 中国地质调查局广州海洋地质调查局“海洋六号”船全体成员在数据、样品获取方面付出了辛勤劳作，审稿专家对本文提出了宝贵意见，在此一并致谢。 -
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图 1 太平洋声学不透明层及本文测线、测站位置图
(据参考文献[4]修改)
Figure 1. Location of acoustic opaque layers, geophysical survey lines and survey stations
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图 4 S01-23样品沉积物涂片鉴定照片
(据参考文献[15]修改)
(图a为单偏光，×250，视域中沸石含量65%，见少量微结核及鱼牙骨；图b为沉积物碎屑矿物照片，可见鱼牙骨、微结核及大量沸石)Figure 4. Smear photos of sedimentary sample S01-23
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图 5 中太平洋海盆西部浅剖及单道地震地层剖面
(右侧DSDP Site 70地震剖面据参考文献[4]修改)
Figure 5. Profiles of sub-bottom and single channel seismic reflection in western Central Pacific Basin
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图 6 S01沉积柱样岩性、元素及矿物成分含量垂向剖面变化图
(图中红色框标示ΣREY含量大于1000×10-6的层位；粘土、沸石、生物残渣的含量源自沉积物涂片鉴定中视域内所占的百分比含量，为半定量分析，其含量曲线以虚线标示)
Figure 6. Profiles of lithology, elements and minerals contents in core S01
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图 7 S01沉积柱样稀土元素含量与其他元素及主要矿物成分相关关系图
(粘土、沸石、生物残渣的含量源自沉积物涂片鉴定中视域内所占的百分比含量，为半定量分析，其拟合曲线以虚线标示)
Figure 7. Diagram of ΣREE versus major elements and main minerals contents of bulk sediment samples from core S01
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图 8 中太平洋海盆S50站位浅地层剖面图及沉积物岩心、燧石照片
Figure 8. Sub-bottom seismic profile and photo of sediment cores with chert from core S50 in Central Pacific Basin
表 1 S01站位沉积物涂片鉴定结果
Table 1 Identification results of sediment smear from core S01
野外编号 层位/cm 视域总量/% 定名 粘土 钙质 硅质 鱼牙骨 火山玻璃 长英矿物 生物残渣 微结核 沸石 S01-01 0~15 90 + 2 √ △ 5 + 3 深海粘土 S01-02 15~30 93 + 2 √ △ 3 + 2 深海粘土 S01-03 30~45 90 + 2 √ △ 3 + 5 深海粘土 S01-04 45~60 84 + 3 2 1 √ + 10 深海粘土 S01-05 60~75 86 + 2 1 1 √ + 10 深海粘土 S01-06 75~90 94 + 1 △ △ 2 + 3 深海粘土 S01-07 90~105 93 + 1 △ △ 3 + 3 深海粘土 S01-08 105~120 89 + 1 △ △ 2 + 8 深海粘土 S01-09 120~135 87 + 2 △ △ 1 + 10 深海粘土 S01-10 135~150 92 + 2 △ △ 1 + 5 深海粘土 S01-11 150~165 92 + 2 △ △ 1 + 5 深海粘土 S01-12 165~180 92 + 1 △ △ 2 + 5 深海粘土 S01-13 180~195 47 2 + + 1 5 + 45 沸石粘土 S01-14 195~210 47 3 + + 2 8 + 40 沸石粘土 S01-15 210~225 43 2 + + 2 8 + 45 沸石粘土 S01-16 225~240 27 2 + + 1 15 + 55 沸石粘土 S01-17 240~255 28 1 + + 1 15 + 55 沸石粘土 S01-18 255~270 23 1 + + 1 10 + 65 沸石粘土 S01-19 270~285 23 1 + + 1 35 + 40 沸石粘土 S01-20 285~300 23 1 + + 1 40 + 35 沸石粘土 S01-21 300~315 23 1 + + 1 10 + 65 沸石粘土 S01-22 315~330 23 1 + + 1 30 + 45 沸石粘土 S01-23 330~345 23 1 + + 1 10 + 65 沸石粘土 S01-24 345~360 40 2 + + 3 5 + 50 沸石粘土 S01-25 360~375 22 1 + + 2 35 + 40 沸石粘土 S01-26 375~390 35 2 + + 3 20 + 40 沸石粘土 S01-27 390~405 26 2 + + 2 15 + 55 沸石粘土 S01-28 405~420 28 1 + + 1 40 + 30 沸石粘土 S01-29 420~435 46 2 + + 2 10 + 40 沸石粘土 S01-30 435~450 28 1 + + 1 40 + 30 沸石粘土 S01-31 450~465 23 1 + + 1 20 + 55 沸石粘土 S01-32 465~480 31 2 + + 2 15 + 50 沸石粘土 S01-33 480~495 31 2 + + 2 15 + 50 沸石粘土 S01-34 495~510 31 2 + + 2 15 + 50 沸石粘土 S01-35 510~525 40 3 + + 2 10 + 45 沸石粘土 S01-36 525~540 45 3 + + 2 30 + 20 含沸石粘土 S01-37 540~555 30 3 + + 2 15 + 50 沸石粘土 S01-38 555~570 73 5 + + 2 15 + 5 深海粘土 S01-39 570~585 67 5 + + 2 15 + 11 含沸石粘土 S01-40 585~600 73 5 + + 2 15 + 5 深海粘土 S01-41 600~615 93 3 + + 1 + 3 深海粘土 S01-42 615~630 92 2 + + 1 + 5 深海粘土 S01-43 630~645 96 2 + + 1 + 1 深海粘土 S01-44 645~660 96 2 + + 1 + 1 深海粘土 S01-45 660~675 97 2 + + 1 + 深海粘土 S01-46 675~690 97 2 + + 1 + 深海粘土 S01-47 690~705 98 1 + + 1 + 深海粘土 S01-48 705~720 98 1 + + 1 + 深海粘土 S01-49 720~735 98 1 + + 1 + 深海粘土 S01-50 735~750 98 1 + + 1 + 深海粘土 S01-51 750~765 98 1 + + 1 + 深海粘土 S01-52 765~780 83 2 √ + 1 3 + 11 含沸石粘土 注：对于含量小于1%的沉积物组分，其半定量方法以+(1颗~10颗)、√(11颗~100颗)、△(100颗~1%)等符号表示 
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表 2 S01站位沉积物主量元素测试结果
Table 2 Major element contents of sediment samples from core S01
% 样品编号 层位/cm SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O K2O MnO TiO2 P2O5 烧失量 S01-01 0~15 51.47 16.11 8.21 3.44 1.80 4.17 3.11 0.85 0.80 0.66 9.00 S01-02 15~30 51.38 16.13 8.19 3.36 1.85 4.19 3.24 0.87 0.79 0.74 8.95 S01-03 30~45 51.02 16.03 8.05 3.36 1.81 4.35 3.22 0.86 0.78 0.75 8.91 S01-04 45~60 51.06 15.95 8.08 3.35 1.83 4.39 3.19 0.88 0.78 0.78 8.95 S01-05 60~75 51.08 15.86 8.01 3.37 1.89 4.55 3.04 0.89 0.76 0.83 9.16 S01-06 75~90 51.46 15.70 7.97 3.32 2.11 4.64 3.32 0.90 0.76 0.98 9.14 S01-07 90~105 51.39 15.63 7.73 3.23 2.15 4.52 3.34 0.77 0.73 1.03 9.27 S01-08 105~120 51.12 15.63 7.71 3.22 2.13 4.77 3.28 0.91 0.71 1.01 9.41 S01-09 120~135 50.60 15.48 7.72 3.20 2.06 4.77 3.22 0.99 0.70 0.98 9.31 S01-10 135~150 50.84 15.53 7.86 3.27 2.07 4.82 3.28 1.00 0.71 0.99 9.71 S01-11 150~165 51.13 15.46 7.87 3.30 2.06 4.87 3.32 1.03 0.72 0.98 9.48 S01-12 165~180 49.63 15.30 7.98 3.30 2.03 4.73 3.04 1.64 0.72 0.95 9.70 S01-13 180~195 50.73 15.77 7.47 3.38 2.11 5.37 3.18 0.85 0.68 1.03 9.40 S01-14 195~210 50.79 15.67 7.24 3.28 2.22 5.32 2.98 0.80 0.64 1.12 9.28 S01-15 210~225 50.66 15.38 6.80 2.85 2.84 5.26 3.57 1.14 0.58 1.55 8.98 S01-16 225~240 49.26 14.37 6.61 2.40 3.91 5.48 3.95 1.67 0.50 2.25 9.02 S01-17 240~255 49.13 14.13 6.76 2.30 3.95 5.55 4.05 1.87 0.48 2.24 8.86 S01-18 255~270 48.74 13.96 6.89 2.31 3.89 5.63 4.12 1.97 0.48 2.19 9.12 S01-19 270~285 49.47 14.18 6.66 2.24 3.99 5.57 4.21 1.89 0.46 2.29 9.08 S01-20 285~300 49.50 14.19 6.75 2.38 4.04 5.39 4.01 1.94 0.47 2.32 8.86 S01-21 300~315 49.30 14.24 6.59 2.53 4.10 5.17 3.88 1.88 0.50 2.38 8.82 S01-22 315~330 49.66 14.40 6.29 2.56 4.18 5.06 3.92 1.70 0.48 2.45 8.81 S01-23 330~345 49.58 14.37 6.13 2.56 4.32 4.93 4.07 1.67 0.49 2.54 8.59 S01-24 345~360 49.85 14.35 6.01 2.66 4.43 4.79 3.85 1.66 0.49 2.61 8.62 S01-25 360~375 49.69 14.25 6.02 2.67 4.44 4.77 4.02 1.66 0.49 2.62 8.71 S01-26 375~390 49.84 14.21 5.89 2.64 4.61 4.72 3.97 1.70 0.48 2.75 8.69 S01-27 390~405 49.54 14.16 5.93 2.75 4.57 4.67 4.00 1.77 0.48 2.70 8.75 S01-28 405~420 49.77 14.19 5.94 2.80 4.65 4.54 3.84 1.77 0.49 2.76 8.57 S01-29 420~435 49.52 14.14 5.77 2.83 4.87 4.51 3.78 1.82 0.48 2.92 8.67 S01-30 435~450 49.82 14.12 5.67 2.80 4.86 4.55 3.68 1.80 0.48 2.91 8.63 S01-31 450~465 49.83 14.21 5.64 2.81 4.74 4.57 3.76 1.83 0.48 2.86 8.72 S01-32 465~480 49.82 14.33 5.60 2.82 4.71 4.65 3.78 1.86 0.48 2.82 8.59 S01-33 480~495 49.88 14.29 5.51 2.80 4.69 4.62 3.75 1.87 0.48 2.81 8.69 S01-34 495~510 50.11 14.33 5.46 2.79 4.49 4.65 3.86 1.80 0.46 2.67 8.89 S01-35 510~525 50.20 14.27 5.51 2.82 4.52 4.53 3.79 1.81 0.47 2.69 8.70 S01-36 525~540 51.01 13.73 5.47 2.97 4.42 4.42 3.58 1.70 0.48 2.60 8.93 S01-37 540~555 51.26 13.49 5.35 3.27 4.32 4.50 3.45 1.68 0.47 2.55 9.05 S01-38 555~570 50.79 13.72 5.58 4.14 3.93 4.55 2.73 1.91 0.46 2.22 9.24 S01-39 570~585 50.85 13.66 5.56 3.98 4.08 4.41 2.85 1.88 0.47 2.34 9.22 S01-40 585~600 55.69 13.98 3.92 2.29 3.51 3.99 4.31 0.54 0.41 2.18 8.67 S01-41 600~615 52.69 13.29 5.15 2.53 4.86 3.70 4.08 0.60 0.55 3.27 8.77 S01-42 615~630 52.87 13.38 5.15 2.63 4.82 3.86 4.17 0.65 0.56 3.24 8.67 S01-43 630~645 52.94 13.58 4.94 2.97 4.27 3.90 3.69 0.59 0.53 2.87 8.92 S01-44 645~660 54.68 13.82 4.82 2.56 3.64 3.67 3.81 0.54 0.52 2.41 8.58 S01-45 660~675 55.51 14.25 5.49 2.83 2.95 3.35 3.42 0.51 0.64 1.86 8.32 S01-46 675~690 56.36 14.76 5.92 3.11 1.36 3.49 4.03 0.46 0.68 0.76 8.08 S01-47 690~705 56.91 14.82 5.91 3.18 1.20 3.44 3.88 0.47 0.68 0.64 8.13 S01-48 705~720 57.78 14.86 6.16 3.17 1.36 3.46 4.19 0.50 0.73 0.75 8.03 S01-49 720~735 56.50 14.70 6.06 3.11 1.32 3.52 4.01 0.53 0.71 0.72 8.22 S01-50 735~750 57.25 14.75 6.11 3.14 1.44 3.52 4.20 0.50 0.75 0.80 8.15 S01-51 750~765 57.30 14.85 5.93 3.21 1.39 3.41 4.22 0.41 0.73 0.78 8.18 最大值 0~180 51.47 16.13 8.21 3.44 2.15 4.87 3.34 1.64 0.80 1.03 9.71 最小值 0~180 49.63 15.30 7.71 3.20 1.80 4.17 3.04 0.77 0.70 0.66 8.91 平均值 0~180 51.02 15.73 7.95 3.31 1.98 4.56 3.22 0.97 0.75 0.89 9.25 标准偏差 0~180 0.49 0.26 0.17 0.07 0.13 0.23 0.10 0.21 0.03 0.12 0.27 最大值 180~555 51.26 15.77 7.47 3.38 4.87 5.63 4.21 1.97 0.68 2.92 9.40 最小值 180~555 48.74 13.49 5.35 2.24 2.11 4.42 2.98 0.80 0.46 1.03 8.57 平均值 180~555 49.88 14.35 6.16 2.73 4.15 4.93 3.80 1.68 0.50 2.43 8.84 标准偏差 180~555 0.59 0.51 0.59 0.29 0.72 0.40 0.28 0.30 0.05 0.49 0.22 最大值 555~765 57.78 14.86 6.16 4.14 4.86 4.55 4.31 1.91 0.75 3.27 9.24 最小值 555~765 50.79 13.29 3.92 2.29 1.20 3.35 2.73 0.41 0.41 0.64 8.03 平均值 555~765 54.87 14.17 5.48 3.06 2.87 3.73 3.83 0.72 0.60 1.77 8.51 标准偏差 555~765 2.32 0.58 0.61 0.50 1.40 0.36 0.48 0.48 0.11 0.97 0.40 最大值 0~765 57.78 16.13 8.21 4.14 4.87 5.63 4.31 1.97 0.80 3.27 9.71 最小值 0~765 48.74 13.29 3.92 2.24 1.20 3.35 2.73 0.41 0.41 0.64 8.03 平均值 0~765 51.51 14.63 6.39 2.96 3.29 4.51 3.67 1.25 0.59 1.89 8.85 标准偏差 0~765 2.48 0.79 1.05 0.41 1.27 0.61 0.41 0.55 0.12 0.87 0.39
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表 3 S01站位沉积物稀土元素测试结果
Table 3 Rare earth element contents of sediment samples from core S01
10-6 样品编号 层位/cm Y La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ΣREY S01-01 0~15 139 79.6 95.8 21.9 98.3 23.2 5.25 23.2 3.91 22.4 4.90 13.2 1.79 11.7 1.76 546 S01-02 15~30 159 89.5 101 24.8 112 26.2 6.02 27.1 4.44 25.3 5.65 15.1 2.14 14.0 2.05 614 S01-03 30~45 162 90.7 99.7 25.2 115 27.0 6.05 27.1 4.55 26.7 5.66 15.7 2.16 14.0 2.08 624 S01-04 45~60 168 90.9 95.0 24.9 113 27.5 6.23 28.1 4.62 27.0 5.93 15.8 2.23 14.3 2.08 626 S01-05 60~75 182 97.5 97.3 27.1 123 29.1 6.51 30.5 5.20 29.8 6.43 17.3 2.41 15.3 2.33 672 S01-06 75~90 209 109 98.4 30.8 140 33.0 7.48 34.2 5.80 33.9 7.38 19.5 2.81 17.3 2.64 751 S01-07 90~105 211 107 93.0 30.1 138 32.6 7.66 34.8 5.84 33.8 7.39 19.6 2.79 17.5 2.77 744 S01-08 105~120 229 117 98.2 32.7 152 35.6 8.08 36.9 6.31 36.7 8.12 21.8 3.06 19.3 2.90 808 S01-09 120~135 219 113 97.6 31.2 145 33.7 7.67 35.2 6.01 34.7 7.67 20.2 2.96 18.3 2.78 775 S01-10 135~150 222 115 102 31.9 147 34.3 7.83 36.2 6.07 35.3 7.83 20.7 2.96 18.6 2.82 791 S01-11 150~165 215 111 100 30.5 140 32.3 7.44 34.2 5.80 34.0 7.37 19.4 2.78 17.4 2.67 760 S01-12 165~180 212 111 119 30.3 138 31.8 7.56 34.5 5.57 33.1 7.36 19.2 2.70 17.4 2.58 772 S01-13 180~195 300 108 98.8 32.8 149 34.3 7.32 36.1 6.11 35.5 8.05 21.7 3.05 18.4 2.90 862 S01-14 195~210 320 105 96.5 34.9 159 36.5 7.76 38.7 6.46 37.8 8.64 22.8 3.24 19.3 3.08 900 S01-15 210~225 404 217 94.8 40.9 184 42.0 8.76 44.0 7.44 44.1 9.96 26.8 3.79 22.9 3.53 1154 S01-16 225~240 448 252 96.5 46.3 209 47.0 9.73 50.3 8.29 48.2 11.2 30.1 4.14 25.0 3.91 1290 S01-17 240~255 413 171 96.0 44.1 200 44.8 9.16 47.7 7.87 45.7 10.4 27.8 3.82 22.7 3.48 1148 S01-18 255~270 413 171 96.4 44.3 202 44.7 9.30 48.5 7.84 45.2 10.4 27.6 3.80 22.4 3.45 1150 S01-19 270~285 445 181 96.5 47.2 213 47.1 9.78 49.7 8.11 47.6 10.7 28.4 3.96 23.5 3.54 1215 S01-20 285~300 462 190 103 49.2 226 49.9 10.5 52.9 8.71 50.5 11.6 30.8 4.24 25.2 3.88 1278 S01-21 300~315 492 204 114 53.0 240 53.0 11.0 56.4 9.46 53.8 12.3 32.9 4.53 26.5 4.19 1367 S01-22 315~330 535 304 119 55.6 251 55.7 11.6 59.1 9.68 56.5 12.9 34.0 4.80 28.1 4.28 1541 S01-23 330~345 521 294 115 53.2 243 53.0 11.3 56.5 9.31 54.8 12.7 34.3 4.72 28.0 4.34 1495 S01-24 345~360 532 297 119 52.6 239 52.2 11.0 56.3 9.36 54.3 12.7 34.6 4.80 28.9 4.50 1508 S01-25 360~375 531 296 117 52.8 240 52.7 11.2 57.5 9.34 54.8 12.7 34.2 4.76 28.6 4.42 1507 S01-26 375~390 595 332 124 58.9 266 58.2 12.4 62.0 10.2 60.9 14.0 37.8 5.26 31.3 4.75 1673 S01-27 390~405 566 311 122 54.9 249 54.8 11.7 59.5 9.69 57.3 13.5 36.3 5.07 30.1 4.65 1586 S01-28 405~420 581 319 125 56.7 257 56.3 11.9 60.4 10.0 59.2 13.9 37.6 5.21 31.0 4.80 1629 S01-29 420~435 626 344 135 60.5 272 60.2 12.8 64.8 10.7 63.5 14.7 39.7 5.66 34.1 5.11 1749 S01-30 435~450 607 335 136 60.0 271 59.7 12.8 65.0 10.6 63.0 14.8 40.0 5.67 34.8 5.25 1721 S01-31 450~465 600 327 134 58.3 266 58.8 12.5 62.7 10.4 61.7 14.6 39.1 5.56 33.9 5.15 1690 S01-32 465~480 606 329 131 59.1 265 58.8 12.4 63.1 10.4 61.9 14.5 39.3 5.57 34.4 5.21 1696 S01-33 480~495 621 337 135 59.3 267 59.1 12.5 63.3 10.5 62.6 14.5 39.0 5.57 33.6 5.04 1725 S01-34 495~510 596 327 135 58.5 264 58.0 12.3 62.5 10.3 61.3 14.2 38.2 5.36 32.6 4.85 1680 S01-35 510~525 575 316 134 56.8 256 57.3 12.0 59.8 9.98 58.4 13.7 36.7 5.15 31.1 4.68 1627 S01-36 525~540 454 252 118 43.0 193 42.6 8.97 45.8 7.48 45.0 10.5 28.4 4.09 25.1 3.74 1282 S01-37 540~555 396 151 112 38.2 170 37.8 7.89 39.9 6.52 38.4 9.13 24.7 3.57 21.8 3.39 1060 S01-38 555~570 337 133 113 34.2 151 34.1 7.19 36.1 5.86 34.0 7.93 21.4 3.08 18.8 2.90 940 S01-39 570~585 346 138 112 35.3 156 35.2 7.29 36.9 6.11 35.3 8.23 21.9 3.09 19.1 2.84 963 S01-40 585~600 211 115 73.3 29.0 128 28.3 5.81 29.6 4.84 29.0 6.66 18.1 2.63 16.1 2.42 700 S01-41 600~615 283 163 101 39.2 177 38.8 8.49 40.2 6.55 38.7 8.73 23.8 3.38 21.2 3.22 956 S01-42 615~630 241 139 101 33.5 151 32.6 7.33 33.5 5.55 32.8 7.40 20.2 2.82 18.2 2.79 829 S01-43 630~645 197 117 99.5 28.0 127 27.9 6.18 28.8 4.67 27.3 6.22 16.8 2.44 15.8 2.40 707 S01-44 645~660 167 99.3 92.6 23.8 107 23.6 5.17 24.5 3.97 24.0 5.28 14.7 2.08 13.2 2.01 608 S01-45 660~675 170 105 102 26.2 115 25.9 5.69 26.3 4.22 24.7 5.56 15.3 2.19 14.0 1.97 644 S01-46 675~690 91.8 67.2 92.7 17.8 77.5 17.1 3.78 16.9 2.70 15.9 3.28 8.81 1.20 7.54 1.15 425 S01-47 690~705 85.1 64.9 94.3 17.2 76.0 16.5 3.47 16.2 2.59 14.7 3.05 8.22 1.07 6.88 1.02 411 S01-48 705~720 98.3 72.5 93.9 18.5 83.3 18.1 3.95 17.8 2.80 16.9 3.53 9.51 1.31 8.24 1.20 450 S01-49 720~735 98.5 72.8 96.3 18.6 82.6 17.6 3.86 17.6 2.83 16.6 3.53 9.35 1.30 8.28 1.18 451 S01-50 735~750 97.9 72.0 90.6 18.1 78.9 17.5 3.84 17.6 2.75 15.9 3.37 9.13 1.32 8.06 1.17 438 S01-51 750~765 96.4 71.9 91.8 17.5 76.5 16.4 3.44 16.5 2.61 15.5 3.33 9.06 1.27 8.13 1.16 432 最大值 229.00 117.00 119.00 32.70 152.00 35.60 8.08 36.90 6.31 36.70 8.12 21.80 3.06 19.30 2.90 808.00 229.00 最小值 139.00 79.60 93.00 21.90 98.30 23.20 5.25 23.20 3.91 22.40 4.90 13.20 1.79 11.70 1.76 546.00 139.00 平均值 193.92 102.60 99.75 28.45 130.11 30.53 6.98 31.83 5.34 31.06 6.81 18.13 2.57 16.26 2.46 706.92 193.92 标准偏差 28.88 11.82 6.30 3.35 16.38 3.67 0.88 4.26 0.75 4.44 1.00 2.53 0.39 2.23 0.36 82.39 28.88 最大值 180~555 626.00 344.00 136.00 60.50 272.00 60.20 12.80 65.00 10.70 63.50 14.80 40.00 5.67 34.80 5.25 1749.00 最小值 180~555 300.00 105.00 94.80 32.80 149.00 34.30 7.32 36.10 6.11 35.50 8.05 21.70 3.05 18.40 2.90 862.00 平均值 180~555 505.56 258.80 116.14 50.84 230.04 50.98 10.74 54.50 8.99 52.88 12.25 32.91 4.62 27.73 4.24 1421.32 标准偏差 180~555 93.34 75.78 14.72 8.12 36.64 7.72 1.68 8.48 1.38 8.39 2.02 5.51 0.78 4.84 0.70 264.74 最大值 555~765 346.00 163.00 113.00 39.20 177.00 38.80 8.49 40.20 6.55 38.70 8.73 23.80 3.38 21.20 3.22 963.00 最小值 555~765 85.10 64.90 73.30 17.20 76.00 16.40 3.44 16.20 2.59 14.70 3.05 8.22 1.07 6.88 1.02 411.00 平均值 555~765 180.00 102.19 96.71 25.49 113.34 24.97 5.39 25.61 4.15 24.38 5.44 14.73 2.08 13.11 1.96 639.57 标准偏差 555~765 89.40 31.48 9.37 7.51 34.04 7.67 1.65 8.35 1.41 8.24 2.02 5.48 0.80 4.96 0.77 205.91 最大值 0~765 626.00 344.00 136.00 60.50 272.00 60.20 12.80 65.00 10.70 63.50 14.80 40.00 5.67 34.80 5.25 1749.00 最小值 0~765 85.10 64.90 73.30 17.20 76.00 16.40 3.44 16.20 2.59 14.70 3.05 8.22 1.07 6.88 1.02 411.00 平均值 0~765 342.86 179.05 106.95 38.62 174.49 39.03 8.39 41.24 6.80 39.92 9.10 24.44 3.44 21.02 3.20 1038.63 标准偏差 0~765 179.27 96.10 14.90 13.97 63.57 13.78 2.82 15.26 2.53 15.00 3.63 9.75 1.37 8.00 1.23 434.73
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表 4 不同岩性地层的浅地层剖面特征
Table 4 Profile characteristics of sub-bottom sediments with different lithology
浅剖类型 回波强度 译名 对应岩性 L-type(Layered) < 13.5 dB 层状层 硅质/钙质软泥/粘土 TS-type(Smooth Transparent) < 13.5 dB 光滑透明层 沸石粘土 TI-type(Irregular Transparent) >13.5 dB 不规则透明层 远洋粘土 O-type(Opaque layer) >13.5 dB 不透明层 燧石/基岩
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