海洋地质学

海洋地质学是研究地壳被海水淹没部分的物质组成、地质构造和演化规律的学科。研究内容涉及海岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造．大洋地质历史和海底矿产资源。     

海洋地球物理研究与海底探测声学技术的发展

海洋地球物理以物理学的思维与方法研究占地球三分之二面积的海洋系统.20世纪地球科学迅猛发展，它的重大进展是海底扩张说与板块构造说的出现和海底大洋的发现，以及前者所引发的地球科学思想革命，从固定论向活动论的思维转变.海底研究对于20世纪地球科学发展的贡献极为巨大，而海洋地球物理是推动海底科学研究的重要原动力.海洋地球物理在20世纪地球科学的发展中有过辉煌的成就，占有十分重要的地位；在新的21世纪里，海洋地球物理研究仍然保持着前沿科学的地位，继续推动着地球科学的进展.目前的海底探测主要还是依赖于声学探测技术.水下声学定位技术是实现水下探测系统精确定位和海底高精度探测的基础.传统性的海洋地震探测技术是研究海底构造与海洋岩石圈深部结构和寻找海底矿产的主力技术，它近年来无论在海上采集技术还是数据处理技术方面都发展得很快.多波束测深、侧扫声呐测图和海底地层剖面测量等则是近数十年快速发展起来探测海底浅部结构信息的技术.这些技术已经在当代海底科学研究、海底资源勘查、海洋工程和海洋开发，以及海洋军事活动等方面发挥出极其重要的作用.     

海底边界层异常(地震海洋学)反射地震特征的地球物理分析

通过对南海北部与西部大量反射地震剖面海水层部分进行再处理,与以往地震海洋学主要关注海水层内部的反射结构不同,本文重点对海底附近水体的各种复杂反射地震特征进行分类、分析与总结.与传统对海底边界层的定义不同,我们将海底边界附近的水体称之为海底边界层.本文利用传统地震相分析方法,分析海底边界层各种复杂反射地震结构的几何形态、内部反射结构、连续性、振幅以及视频率特征,结合过去相关的地震海洋学研究成果、海底边界层理论与其它各种海底附近作用/过程,不仅对中尺度涡旋、内孤立波和背风波在地震剖面上的反射地震特征进行了归类与分析,并推断最新发现的一些反射地震特征可能揭示的各种海洋作用/过程,例如不同的地震相特征可能反映了海底湍流边界层,海底沉积物再悬浮,天然气渗漏羽状流和麻坑内部异常上升流相关海底界面作用过程.结果分析表明,地震海洋学方法不仅能够对海洋内波、涡旋等物理海洋现象进行研究,同时也能够对海底附近各种复杂海洋作用/过程进行成像,从而拓展了地震海洋学的研究领域,一定程度上也能为过去不能有效对海底边界面发生的各种冷泉热液活动、生物和沉积等作用过程进行现场观测提供新的探测方法和研究视角.     

海洋中尺度涡与内波的地震图像

海洋反射地震通常用于调查、研究海底地质构造,勘探油气与天然气水合物资源.近期研究表明多道反射地震方法也可以对水柱的热盐细结构成像.中尺度涡与内波是重要的物理海洋现象,但是常规的物理海洋调查是在间隔若干公里的离散测站上进行的,水平分辨率较低,因此对中尺度涡的结构与内波的横向分布了解较差.本文利用在大西洋东部、南海采集的地震数据给出了低频反射地震可以对中尺度涡与内波清晰成像的新的证据.反射地震方法较传统海洋观测手段,具有明显的优势,主要体现在高的水平分辨率和短时间内对整个海水剖面进行成像方面．从地震剖面上,能够清楚地观测到中尺度涡、内波造成的反射特征变化,从而有助于改进对能量在不同尺度的海水运动之间传递过程的认识.     

海洋电磁法研究的现状和进展

海洋电磁法是研究海洋特别是海底的重要手段之一，我国对海洋（海底）资源的开发利用，和科学研究址分重视，已将海洋电磁法研究列入国这“８６３”计划。最近通过了专属经济区和大陆架的有关法规，笔者在广泛收集迄今为止国内外大量资料的基础上，经编，译，整理，撰写了本文，力求全面地介绍这一领域的历史，现状和进展，各种海洋电磁法的基本原理，海洋（海底）电磁法操作的要求和特点，以及应用实例，以推时我国海洋电磁法研究的     

海底沙波研究进展与展望

海底沙波是一种广泛分布于世界大洋和沿海海域的海底地貌形态.海底沙波是海洋灾害地质学和海洋沉积动力学研究的重要对象,也是海洋工程建设和海岸保护管理考虑的潜在目标.海底沙波的形成和演化经历着极其复杂的过程,是海水动力、沉积物供给量、粒径、黏聚力作用、水深、地形特征和海平面波动等因素综合作用的结果.基于大量文献的综述和研究,本文从外部形态和内部结构特征、形成和发育的影响因素、运移等3方面论述了海底沙波的研究进展,同时对未来海底沙波研究的发展方向作了几点展望,即:多学科理论、多技术手段、定量化研究和国际化合作.     

用反射地震方法研究物理海洋—地震海洋学简介

地震海洋学是通过传统反射地震勘探方法研究物理海洋学的一种新方法.相对于传统的接触式温盐深测量方法,该方法具有较高的横向分辨率和能快速对整个海水剖面成像等优点,是一种非常有前途的新方法.本文将详细阐述反射地震方法在探测海洋锋温盐细结构、刻画水团边界、海洋内波、黑潮等方面的研究进展.目前海水层温度差异主要通过叠加剖面的反射轴振幅计算得到,但是叠加剖面并没有做真振幅处理.为了解决计算过程中的误差,最后提出在地震海洋学仲利用真振幅偏移结果可以使计算更加合理的设想.     

海洋物探技术在海南岛西南陆架灾害地质调查中的应用

随着勘探技术的发展和海洋油气勘探开发工作的不断进行,对海底尤其是陆架地区灾害地质情况调查势在必行。本文介绍了以海南岛西南陆架区域为研究区,利用海洋物探技术对海底灾害地质做的调查和研究。     

日本研制出新的地震勘探装置

日本工业技术院地质调查所研制出一种能对一万米深海海底地质构造进行调查的地震勘探装置。这是一种在海面附近发出大爆破音而在深海底直接捕捉由海底地层反射的声波的技术。与以往在海面附近捕捉反射声的方法相比,它进一步提高了地质图象的解象力。1986年9月份将装载在海洋调查船“白岭丸”上进行深海海底勘探的实验,以确定其实用价值。据说该装置也将有助于地震预报的研究等。地震勘探装置是探索地层重叠情况等地质构造所不可缺少的手段。将发生爆破音的气枪和捕捉反射音的接收器置于10米左右深的水中,并用船拖拽进行连续调查的技术也广泛用     

让科技领航海洋开发

正海洋的开发离不开高新技术,高新技术的应用也离不开海洋这个领域。要开发海洋,发展新兴产业,海洋科技必须迎接21世纪世界海洋大开发和新技术革命的双重挑战,使我国的海洋科技事业有一个大的发展。海洋是地球表面资源与环境的最大载体。海洋资源的开发,需要获取大范围、精确的海洋环境数据,需要进行海底勘探、取样、水下施工等。完成上述任务则需要一系列海洋开发     

位于无限厚介质上单层褶皱理论和模拟实验研究

褶皱构造是构造地质学中与断层一样重要的地质构造之一,然而,它的研究远没有对断层的研究那样深入和广泛,而且,野外工作的实践证明,以50至60年代Biot.Ramberg 等创造的“主波长理论”为中     

海南海棠湾海底微地貌多源声学特征、成因及其指示意义

海底微地貌不但可提供环境与工程地质评价信息,避免地质灾害发生和环境破坏,而且对渔业生态建设和沉积环境反演等也具有重要意义.为揭示海底微地貌的多源声学特征,成因及指示意义,利用在海南海棠湾获取的侧扫声呐、浅地层剖面、单道地震数据进行分析.识别出海底沙斑、小沙波、沙纹、礁石堆、基岩等自然微地貌,以及海底拖痕、管道、人工鱼礁、养殖网箱等人工微地貌.证实海底微地貌多源声学识别方法具有综合立体探测的优势,解译可靠性高;全新世以来,研究区如沙斑、小沙波、沙纹等自然微地貌,主要受较弱的水动力条件和沉积物供应不足制约,而人工微地貌主要由人类海洋活动造成,具体表现在基于人工鱼礁投放的海洋牧场建设、海洋养殖、拖网捕鱼以及海底管线敷设等方面;研究区地质条件总体良好,发生地质灾害风险小.     

美国地质、地球物理和海洋学家的现状调研

1　工作特点美国的地质学、地球物理学和海洋学家们利用他们所掌握的科学知识 (地球物理、地质和历史等方面的知识 )来确定水资源、矿产资源和能源等的状况 ,围绕如何保护环境 ,预测未来地质灾害 ,利用土地资源等问题开展工作。他们利用先进的仪器对地球和水资源进行分析研究。地质学家 ,同时也包括地球物理学家们研究地球的过去、现在和未来。例如他们研究地球运动 ,试图预报地震与火山会在何时何地发生 ,以及它们对周围地区的影响。虽然地质学、地球物理学、海洋学领域密切相关 ,但也有很大的不同。地质学家研究地球的构成、过程和历史。…     

南海东北部海洋内波的反射地震研究

已有的内波研究多来自单点的垂直剖面观测资料,但研究内波水平特征的实测资料却非常缺乏．利用反射地震方法研究海水温盐结构,具有高水平分辨率和短时间内对整个海水垂直剖面进行成像的优势,能够弥补传统物理海洋学观测方法的缺陷,为研究海洋内波提供有前景的新手段．本文通过对南海东北部地震剖面的重新处理、分析,认为地震叠加剖面上同相轴呈现的起伏变化反映了内波的总体形态．计算的水平波数能量密度谱与GM76模型谱基本一致,但在低波数段和高波数段中,两者的振幅及斜率存在着一定差异,经分析认为这种差异主要与内潮波和复杂海底地形的强烈非线性相互作用以及内波破碎等因素有关     

海底天然气渗漏的地球物理特征及识别方法

海底天然气渗漏是在海洋环境中广泛分布的自然现象.海底天然气渗漏可以指示沉积层中的烃类聚集带,渗漏出的大量气体（主要是甲烷）可能影响全球的气候变化,此外,与海底渗漏相关的浅层气改变了海底沉积物的土工性质,可能对海底工程构成威胁.因此海底渗漏研究意义重大.海底天然气渗漏不仅影响海底沉积物的物理性质,而且还极大地改变海底地形地貌,它能在海底形成麻坑、泥火山、冷泉碳酸盐岩以及化学自养生物群落等现象.在海底渗漏发生的地方,地形地貌特征可以在海洋测深和逆向散射数据上得到反映;沉积物的声学特征可以在地震剖面上得到反映,如形成声混浊、声空白、亮点、多次波、速度下拉等;有些渗漏在海面形成油渍膜,油渍膜可以在合成孔径雷达图像上得到反映.根据海底渗漏的上述地球物理特征,可以识别出可能渗漏区域,海底渗漏的证实需要用到海底观测和取样分析资料.     

勘查天然气水合物资源的海洋可控源电磁发射系统

海洋可控源电磁探测(MCSEM)是勘查天然气水合物资源的有效方法之一.海洋可控源电磁发射系统是实现MCSEM的重要硬件组成部分.本文以天然气水合物在海底的一维地电模型为例,研究电偶源发射频率、发射偶极侧向漂移、源偶极矩大小对电场响应的影响,进而指导发射系统研制.该系统包括:甲板升压控制单元,可将船载大功率电能升为高压并通过万米光电复合缆输送至海底的发射机;水下变压器,可将深拖缆中的大功率高压转换为低压;拖曳式大功率电磁发射机,其内部的控制电路硬件和嵌入式驱动软件可将水下变压器输出的电能逆变为大功率矩形脉冲,并通过发射偶极将脉冲发送至海水介质中;借助水动力学设计的发射机拖体,用于装载发射系统水下部件和保持拖曳过程中的平衡与稳定;甲板端上位机监控单元,利用万米光电复合缆中的光纤实现船上计算机与海底发射机的远程数据通信.2012年5月和2013年5月海洋试验的结果均表明,所研制的发射系统可作为天然气水合物资源勘探的有效激励场源.     

瞬变电磁系统探测海底电导率的研究

选择在海洋工程与环境地质等方面有应用前景的海洋瞬变电磁法作为研究对象．研究了在高导海水中探测海底电导率的电磁感应理论,研制了共轴水平磁偶极-偶极装置（HRHR）的瞬变探测系统和解释软件．经东海海域实地试验,取得了良好效果,证实了瞬变电磁探测的有效性和方法优势．目前,它可作为海底地质填图的主要手段．经拓展后可用于海底分层和基底深度的探测．     

地震海洋学方法在海洋混合参数提取中的研究与应用——以南海内波和地中海涡旋为例

混合是海洋中普遍存在的一种海水运动形式,对多个海洋学分支的研究具有重要的影响.随着物理海洋学的研究重心从大尺度向中小尺度现象过渡,近年来混合问题的研究重心也逐渐转向了中小尺度现象.内波与中尺度涡都是非常重要的中小尺度物理海洋学现象,对海洋能量在不同尺度中的级联发挥着重要的作用.本文基于地震海洋学研究了海洋混合参数的提取方法,并以南海内波和地中海涡旋为例进行了计算和分析.结果显示,南海内波在200~600m深度范围内所引起的混合可达10-2.79 m2·s-1左右,比大洋的统计结果10-5 m2·s-1高出两个数量级以上.而地中海涡旋所引起的湍流混合率可达10-3.44 m2·s-1左右,与大洋统计结果相比高出1.5个数量级左右,并且地中海涡旋下边界的混合要强于上边界,这一特征与前人的研究一致,另外涡旋上边界之上以及侧边界的外侧也具有非常高的混合率.     

地震海洋学回顾与展望

地震海洋学是利用反射地震勘探方法来研究海洋水体温盐结构的一门新兴学科.相对于传统的物理海洋学测量手段,其主要优势在于该方法有效的提高了水平方向的分辨率,并具有短时间内对整条海水剖面进行快速成像的特点.本文论述了地震海洋学在温盐反演、海洋内波、涡旋、海洋混合参数提取等方面的研究成果及发展趋势,并就水体的浅层结构地震影像分析及地球固液系统相互作用进行了探讨.今后地震海洋学有望在温盐剖面反演新算法、浅层水体结构信息的探索、固体地球与海水层之间相互作用的研究等方面取得进展,而新时期的地震海洋学研究有赖于不同观测手段的联合调查与分析.     

南黄海海底大地电磁测深试验研究

针对南黄海盆地深层地震地质条件差,地震波受屏蔽,能量严重衰减,在海洋反射地震资料中很难识别反映中-古生界的反射地震波组,不能满足南黄海盆地前第三系油气资源前景评价的需要等问题,于2006年5月,开展了南黄海海域海底大地电磁测深试验,在盆地内五莲斜坡和胶州凹陷区布设了3个海底大地电磁测深点,取得了可靠的海底观测数据.本文详细阐述了海底大地电磁测深与常规大地电磁测深在数据处理方法上的差别,论述了海洋电磁噪声对海底大地电磁场观测的影响,提出了海底大地电磁场实测资料“水平姿态”校正、“方位”校正和“海洋电磁噪声”校正的方法.通过对试验观测资料的处理和反演,并结合地质、物性资料进行综合分析,结果表明在南黄海盆地海底以下深部还存留有古生代地层,这对于南黄海前第三系含油气前景的评价具有重要意义.试验结果也证明了海底大地电磁测深技术在研究古生代残留盆地方面的问题可以发挥相当好的作用.