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moea_joint_essay 103年 [地質] 石油地質學、沉積學

第 一 題

📖 題組:
請回答下列有關泥貫入體(Mud Diapiar)與泥火山問題。
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

說明泥貫入體之形成機制及泥貫入體與泥火山之關係。(10 分)

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解釋泥貫入體的形成機制(通常與高沉積速率、欠壓實作用、異常高壓及密度反轉有關)。並說明泥火山是泥貫入體噴發至地表的表現形式。

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  1. 泥貫入體形成機制:通常發生在快速沉積的盆地中。巨厚的泥質沉積物在快速掩埋下,孔隙水無法及時排出,導致「欠壓實作用」(Undercompaction)並形成異常高壓(Overpressure)。這些富含水分、低密度且具高塑性的泥岩層,在上方高密度岩層的重力負載與構造應力(如擠壓作用)驅使下,產生密度反轉(浮力效應),使流塑狀的泥質物沿著斷層或地層薄弱帶向上刺穿、擠入上覆地層,形成泥貫入體(Mud Diapir)。
  2. 與泥火山之關係:泥貫入體是地下的構造現象,當泥貫入體持續向上侵入,若能沿著斷層或破裂帶突破地表(或海底),釋放出內部混合的泥漿、水、甲烷等氣體,堆積成丘狀構造,便形成了「泥火山」(Mud Volcano)。因此,泥貫入體可視為泥火山的地下根部或前身,泥火山是泥貫入體活動至地表的產物。

小題 (二)

泥貫入體在震測剖面上呈現何種特徵,原因為何?(5 分)

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描述泥貫入體在地震反射剖面上的典型特徵:無反射/雜亂反射帶(Wipe-out zone)、速度拉起或下拉效應,以及兩側地層向上拖曳翹起等,並解釋聲波衰減及構造變形的原因。

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  1. 特徵:在震測剖面上,泥貫入體本體常呈現「無反射帶(Wipe-out zone)」或「雜亂反射帶」,缺乏連續的地層反射訊號;其頂部可能有震波速度的推升(Pull-up)或下拉(Push-down)現象;而其兩側翼部(Flanks)的上覆地層則會呈現被向上拖曳翹起(Upturned beds)的截斷特徵。
  2. 原因:由於泥貫入體內部是由均質、高含水量且高壓的流塑狀泥質物與氣體混合組成,缺乏明顯的聲阻抗對比界面,加上氣體會強烈吸收和散射震波能量,導致反射訊號微弱混亂。兩側地層的翹起則是泥體向上擠壓、刺穿上覆岩層所造成的實體構造變形。

小題 (三)

說明泥貫入體周圍翼部常可貯存油氣的原因。(5 分)

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說明泥貫入體向上刺穿時造成的構造變形如何形成封閉(Traps),包含地層向上翹起形成地層封閉/構造封閉,以及泥岩本身作為良好蓋層的特性。

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泥貫入體翼部常為良好的油氣蘊藏區,原因包含:

  1. 構造封閉(Structural Traps)的形成:泥體向上刺穿時,會強烈擠壓兩側圍岩,使周圍具有孔隙的儲集層向上翹起傾斜,並常伴隨產生放射狀或環狀斷層,形成良好的斷塊封閉或背斜封閉。
  2. 地層封閉與蓋層條件:刺穿泥岩本身即為緻密的細粒沉積物,具有極佳的封堵能力。當翹起的儲集岩(如砂岩)端部抵觸至泥貫入體的泥岩時,泥體便充當了側向的封閉蓋層(Seal),阻止油氣散逸。

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