琼东南盆地冷泉系统多尺度观测与流体迁移机制研究

本研究基于三维地震数据、ROV观测及地球物理属性分析，揭示了琼东南盆地冷泉系统的空间异质性及其与天然气水合物（GH）的耦合关系。研究人员通过振幅、相干性等属性刻画了冷泉内部烟囱状结构（chimney-like structures）和流体迁移路径，发现MTDs（mass transport deposits）控制冷泉活动，且浅层气与深部气源通过断裂系统向上运移。成果为理解冷泉-水合物系统动力学及资源勘探提供新依据。

　　

海底冷泉作为连接深部碳循环与表层生态系统的关键通道，其动态过程长期困扰着科学家。尤其在南海北部，冷泉活动与天然气水合物（Gas Hydrate, GH）的共生关系尚未明晰，而质量流沉积体（Mass Transport Deposits, MTDs）对流体迁移的调控机制更是谜团重重。传统研究多聚焦单一尺度观测，缺乏对冷泉系统"源-运-储"全链条的整合分析。在此背景下，中国科学院海洋研究所联合多家机构，通过多技术联用揭示了琼东南盆地冷泉系统的三维结构特征，相关成果发表于《Marine and Petroleum Geology》。

研究团队采用三大关键技术：1）宽频带处理的3D地震数据，提升烟囱状结构（chimney-like structures）成像精度；2）遥控潜水器（ROV）观测结合保压取芯，获取冷泉生物群落及GH形态学证据；3）基于岩石物理模型的地震反演，量化GH饱和度空间差异。

研究结果
冷泉分布特征
在岭南低隆起识别出30余个古冷泉，其烟囱状结构呈簇状分布于MTD1之下。ROV在GMGS5-W07等站位发现死亡贻贝、管状蠕虫及自生碳酸盐岩（authigenic carbonates），证实古冷泉因GH钻探导致的浅层气泄漏而复活。

地震响应标志
活跃冷泉表现为弱振幅异常、上拉反射（pull-up reflections）及烟囱状结构，位于局部隆起的高振幅带内。与砂质储层中GH的高振幅反射不同，裂缝充填型GH（fracture-filling hydrates）因非均质性导致振幅衰减。

流体迁移机制
MTDs通过断裂系统控制流体垂向运移。测井数据证实烟囱结构内GH饱和度中等偏高（20-60%），形态包括块状、结核状等。深部气源或浅层气沿断裂穿透MTDs向上渗流，形成压力控制的渗漏模式。

结论与意义
该研究首次系统阐明了琼东南盆地冷泉系统的多尺度特征：1）MTDs是控制冷泉活动的关键地质单元；2）烟囱状结构内GH的形态-饱和度关系受裂缝网络调控；3）深部气源与浅层气的耦合迁移揭示了"源-运-聚"动态过程。这不仅为南海GH资源勘探提供靶区优选依据，更建立了冷泉-水合物系统的成因模型，对全球碳循环研究具有启示意义。作者团队特别指出，宽频地震与ROV的协同观测范式可推广至其他被动大陆边缘研究。