地震剖面上BSR与弱振幅带的识别
南海是西太平洋边缘海之一，面积350×104km2，海底地势自边缘向中心呈阶梯状下降，平均水深1212m，最大水深5377m。北部陆缘为张裂大陆边缘，分布有珠江口、琼东南、莺歌海与北部湾等含油气盆地，常规油气资源十分丰富。东沙群岛就位于较缓的北部陆坡上。
1999年2～4月，在南海东沙与南沙海域实施了以“东亚季风史在南海的记录及其全球气候意义”为主题的大洋钻探（Ocean Drilling Project，ODP）184航次，取得了丰富的科学资料（Shipboard Scientific Party，2000）（图1）。我们收集了用于确定ODP184航次东沙海域站位德国“太阳”号95航次采集的多道地震剖面。对这些地震剖面进行包括切除、滤波、叠加、反褶积与偏移的处理，分析发现在剖面上有拟海底反射层与弱振幅带等天然气水合物的存在标志。
图1 ODP184航次站位位置（Shipboard Scientific Party，2000）
184航次1144站位位于20°03′N，117°25′E的东沙海域，水深2037m，最大井深450m。图2是一段炮检距为137.5m的共炮检距剖面，NW-SE向通过1144站位。该剖面上的BSR是弱振幅带与强振幅的分界，在1144站位处距海底双程旅行时0.72s，利用时深转换关系为654m。BSR下方的强振幅带很明显，延伸较长，愈15km。强振幅带与上方弱振幅带的厚度均较稳定，双程旅行时约为0.2s。BSR上方的弱振幅带是由于水合物胶结沉积物碎屑颗粒造成的，而强振幅带是沉积物含游离气引起的。弱振幅带顶界距海底0.52s，转换为深度447m。据中国地质科学院研究，1144站位存在顶空气异常，1146站位存在顶空气与孔隙水氯离子浓度异常，估计含水合物沉积层的顶深为400～450m左右，这与地震资料的解释是吻合的。而在剖面的右端，存在上部反射层上拉，而下部反射层下拉的现象，天然气可能在此处向上运移，在海底形成微小凸起地形。(https://www.daowen.com)
图3是一段通过1144站位投影点的NE-SW向叠加剖面，该地震剖面上的BSR是弱振幅带与强振幅的分界。弱振幅带横向上厚度有变化，双程旅行时变化为0.2～0.4s。在1144站位处弱振幅带较薄，钻探最大深度450m接近弱振幅带的顶界。而强振幅带双程旅行时厚度约0.2s。1144站位处BSR距海底的双程旅行时为0.79s，根据时深转换关系，得出BSR距海底730m。值得注意的是，在该地震剖面上距海底约0.1s处存在与海底平行的强反射，在一些部位还与其他反射层斜交。这样的反射在南海其他的地震剖面上也常有，容易被误解为拟海底反射层。与布莱克海岭的地震剖面（Dillon，et al.，1993）对照，发现这样的近海底强反射也存在，而真正的BSR则是弱振幅带的底界。BSR并不与小尺度的海底起伏一一平行，只是宏观上近似与海底平行而已。此解释与1144站位根据海底温度、地温梯度及天然气水合物相图确定的稳定带的底界基本一致。
图2 通过ODP184航次1144站位的地震反射剖面
图3 通过ODP184航次1144站位投影点的地震反射剖面
