劉家瑄臺灣大學：海洋研究所楊國威2007-11-272018-06-282007-11-272018-06-282005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/56590孔隙率是沉積岩中一項非常重要的物理性質，它不僅影響震波速度傳遞的快慢，在石油及天然氣探勘開發中更是評估油氣儲量主要的參數。一般在 聚合式大陸邊緣的增積岩體地帶較少油氣開發的條件，但近年來在增積岩體地區發現廣泛的天然氣水合物，也包括台灣西南海域。由於天然氣水合物被視為21世紀最具潛力的新能源，評估天然氣水合物在地層中的儲量，做為是否開採經濟價值的考量，是未來可能必須考慮的問題。根據評估天然氣水合物的儲量公式: 天然氣水合物儲量=分佈面積x平均厚度 x平均孔隙率 x 飽和度 x容積倍率，可知平均孔隙率是一項估算儲量的因子，因此本研究希望能藉了解在增積岩體中平均孔隙率的分佈情形，以協助未來評估天然氣水合物的儲量。研究地層中的孔隙率有兩種方法，一種是利用震波速度推估地層的平均孔隙率，這個方法可以得到大範圍的孔隙率，但是可能較為不精準。另一種方式則是鑽孔直接量測地層或岩心標本的孔隙率，這個方式可以得到較精準，但較局部的孔隙率。本研究主要利用海洋鑽探計畫(ODP)的岩心資料庫，針對幾個發現有天然氣水合物賦存的增積岩體來探討這些增積岩體中孔隙率分佈的情形，希望能對未來評估台灣西南海域的增積岩體天然氣水合物含量有所幫助。本研究分析的資料包括北美外海的Cascadia增積岩體、與作為對照的Cascadia海底盆地、日本Nankai增積岩體、中美洲的Costa Rica增積岩體。研究結果發現在受擠壓變形較為劇烈的增積岩體中，因壓密作用孔隙率會明顯的隨深度增加而減少，但在海洋盆地區域則沒有明顯隨深度減少的趨勢。Nankai增積岩體和Cascadia增積岩體的孔隙率在海床淺部地層中約為65%-70%，然後隨深度每加深100公尺，孔隙率大約減少5%。另外在增積岩體中越遠離變形前緣，沉積物會因增積作用擠壓變形使孔隙率越來越小。摘要--------------------------------------i 目錄--------------------------------------ii 圖目錄----------------------------------------------------v 表目錄---------------------------------- viii 第一章 緒論------------------------------------------------------------------------------1 1-1 研究動機與目的-----------------------------------------------------------------1 1-2 前人之研究-----------------------------------------------------------------------2 1-3 本研究之方向--------------------------------------------------------------------9 第二章 研究方法-----------------------------------------------------------------------10 2-1 研究方法與孔隙率資料來源------------------------------------------------ 10 第三章 研究區域介紹及孔隙率的分佈情形----------------------------------15 3-1 Cascadia海底盆地------------------------------------------------------------------15 3-1.1 Cascadia海底盆地地質背景-----------------------------------------------15 3-2.2 Cascadia海底盆地各站位之孔隙率--------------------------------------17 [Site1023]----------------------------------------------------------------------------17 [Site1024]----------------------------------------------------------------------------18 [Site1029]----------------------------------------------------------------------------19 [Site1027]----------------------------------------------------------------------------20 3-1.3 Cascadia海底盆地孔隙率的空間變化--------------------------------------21 3-2 Cascadia增積岩體-------------------------------------------------------------------23 3-2.1 Cascadia增積岩體地質背景---------------------------------------------------23 3-2.2 Cascadia增積岩體各站位之孔隙率-----------------------------------------26 [Site1244]----------------------------------------------------------------------------26 [Site1245]---------------------------------------------------------------------------- 29 [Site1246]----------------------------------------------------------------------------30 [Site1247]--------------------------------------------------------------------------------32 [Site1248]--------------------------------------------------------------------------------33 [Site1251]--------------------------------------------------------------------------------34 [Site1252]--------------------------------------------------------------------------------35 3-2.3 Cascadia增積岩體孔隙率的空間變化-----------------------------------36 3-3 Nankai增積岩體--------------------------------------------------------------------- 40 3-3.1 Nankai增積岩體地質背景-------------------------------------------------- 40 3-3.2 Nankai增積岩體各站位之孔隙率-----------------------------------------42 [Site1173]------------------------------------------------------------------------------- 42 [Site1174]------------------------------------------------------------------------------- 44 [Site1176]------------------------------------------------------------------------------- 45 [Site1175]------------------------------------------------------------------------------- 46 [Site1178]------------------------------------------------------------------------------- 47 [Site808]---------------------------------------------------------------------------------48 3-4 Costa Rica增積岩體---------------------------------------------------------------49 3-4.1 Costa Rica增積岩體地質背景--------------------------------------------49 3-4.2 Costa Rica增積岩體各站位之孔隙率的分佈情形-------------------51 [Site1039]--------------------------------------------------------------------------------51 [Site1043]--------------------------------------------------------------------------------52 [Site1040]--------------------------------------------------------------------------------53 3-4.3 Costa Rica增積岩體孔隙率的空間變化--------------------------------54 第四章 分析及討論--------------------------------------------------------------------- 55 4-1 孔隙率隨深度的變化----------------------------------------------------------------55 4-1.1 Cascadia增積岩體孔隙率隨深度的變化---------------------------------- 55 4-1.2 Nankai增積岩體孔隙率隨深度的變化------------------------------------- 56 4-1.3 Costa Rica增積岩體孔隙率隨深度的變化------------------------------- 56 4-2 孔隙率隨岩性的變化 --------------------------------------------------------------61 4-2.1從岩性單元的劃分來看孔隙率的變化--------------------------------------61 4-2.2從粒徑大小變化來看孔隙率變化--------------------------------------------61 4-2.3從黏土在沉積物中所佔比例來看孔隙率的變化-------------------------61 4-3沉積物距離變形前緣的距離跟孔隙率變化的關係-------------------------65 4-3.1前人之研究-------------------------------------------------------------------------65 4-3.2從ODP鑽井資料所發現的結果-----------------------------------------------65 [Cascadia增積岩體]------------------------------------------------------------------65 [Nankai增積岩體]------------------------------------------------------------------69 [Costa Rica增積岩體]---------------------------------------------------------------72 第五章 結論-------------------------------------------------------------------------------73 參考文獻--------------------------------------------------------------------------------------756297319 bytesapplication/pdfen-US增積岩體孔隙率accretionary prismporositythesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/56590/1/ntu-94-R91241315-1.pdf