河北南堡-曹妃甸海域潜在的浅表灾害地质类型及特征

利用2~7kHz浅地层剖面探测、多波束、单波束水深数据以及侧扫声纳勘测影像等地质地球物理实测数据,分析研究了河北南堡-曹妃甸海域各种潜在的地质灾害类型,编制了该海域的灾害地质图与海底地貌图。并在前人对海岸带灾害地质类型分类的基础上,对该海域的潜在的灾害地质类型进行了分类。对海底浅层气、活动沙波、海底侵蚀、活动断裂、埋藏斜层、陡坡、陡坎以及沟槽等与近海海洋工程密切相关的灾害类型的空间分布特征深入研究。研究结果显示:调查区海域的潜在地质灾害因素分布较为集中,多发育在缓斜的水下侵蚀堆积岸坡与陡斜的水下侵蚀岸坡分界线附近,浅层气,陡坡陡坎以及沟槽都有发育;在陆架侵蚀洼地区,发育有较大规模的沟槽,海底侵蚀现象也是较为普遍;调查区其他海域,灾害类型较少,局部发育有活动沙波和埋藏斜层等。     

中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型研究现状与展望

表层沉积物类型图是海洋地质系列图的主要图件之一,可直观反映出海底沉积物的分布特征和变化规律。中国-东盟海区及邻域海底沉积物类型调查和研究程度差异明显,中国海域调查程度较高,底质数据详细可靠,马六甲海峡和印度尼西亚西部海区相对较好,而西太平洋和印度洋北部大部分地区资料较为缺乏。该海域表层沉积物主要是陆源碎屑沉积物、生物源-陆源碎屑沉积物、深海沉积物、生物源沉积物和火山源沉积物,综合已有资料划分为三个沉积区。东亚大陆边缘海沉积区以陆源碎屑沉积物为主,西太平洋大陆坡沉积区以陆源碎屑沉积物和生物源-陆源碎屑沉积物为主,西太平洋和印度洋北部远洋沉积区以内源成因沉积为主。影响该区海底沉积物分布的主要因素是沉积物物源、地形、水动力环境以及构造活动等。中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型图的编制可为深入理解不同地质和气候背景下太平洋和印度洋的沉积物分布及规律提供依据。     

辽东湾觉华岛附近海域海底地形地貌及沉积物分布特征分析

为对辽东湾觉华岛附近海域海底工程地质环境进行系统评估,利用高分辨海底声学探测设备获取调查海区的精密水深地形数据,利用筛析法、激光粒度仪实验法确定沉积物类型及粒度参数特征,最终综合分析得到研究区海底地形地貌及沉积物分布特征。研究发现,目标海域测量水深介于4~22m之间,平均水深15m左右,海底地形平坦,整体表现为平缓的近岸缓坡,地貌以近岸粉砂淤泥质浅滩地貌为主,局部发育微型海底沙波;海底浅地层第一声学反射界面清楚连续,可全区追踪,穿透深度0.5~5m不等,沉积物厚度相对稳定;表层沉积物中值粒径普遍较小,沉积物类型东区以粉砂和砂质粉砂为主,西区以砂质粉砂为主;表层沉积物组分和粒度参数的空间变化规律较为复杂,分析认为其主要受到沉积物物源以及辽东湾内往复流、沿岸流的影响。。     

海洋环境工程地质学的新领域——海洋土质学

海洋环境工程地质学是近年来形成的一门新兴的应用性很强的地质科学.它在海洋工程建设和海洋开发上,将起到十分重要的前导和基础作用.海洋土质学,它是海洋环境工程地质学的重要组成部分,它是用成因土质学的观点和方法去研究不同海域,不同沉积类型的海底沉积物的沉积环境、沉积特征、成分、沉积结构及物理、力学性质,从中分析探讨不同沉积类型的海底沉积物的物理、力学性质与它的形成环境、物质组成、物理化学特征、微结构特征的相关关系.这个研究不仅在理论上对研究海洋沉积物的工程地质性质的形成机理有重要意义,在实际应用上也将对各种不同类型的海洋开发和海洋工程建设提供工程地质依据.     

南日岛东部海底地形地貌及沉积特征

利用测得的高精度多波束数据,绘制海底三维地形图及海底深度等值线图,对海底地形地貌特征进行了分析。A区海底地形总体上呈NW—SE向延伸的沟—脊相间的条带状分布;B区南部海底地势较平坦,中北部海域地形主要受到岛屿和礁石影响。对研究区海域沉积物进行采集,采用筛析法和激光粒度仪相结合的方法对样品进行分析,并用谢帕德分类图解法将沉积物分为10种类型,绘制研究区表层沉积物类型分布图。根据实测的表层沉积物粒度资料,对沉积物平均粒径、分选系数、偏度及峰态等4种粒度参数进行计算,并绘制粒度参数的等值线图,对各参数的平面分布特征进行分析。测区范围内没有发现严重影响风力发电设施建设的灾害性地质因素存在。     

序言

正21世纪是海洋的世纪,"海洋强国",已成为国家战略。随着海洋石油、天然气水合物等矿产资源的开发,以及填海造陆、港口建设、海底管线等海洋工程活动的增加,海洋地质灾害频发。为了保护海洋地质环境与工程活动安全,迫切需要对海洋工程地质条件进行全方位勘察与评价。海洋工程地质,在此背景下蓬勃发展。海洋工程地质的主要研究内容包括:海底沉积物工程地质特性、海底地形与地貌特征、海洋动力地质作用、海洋地质灾害过程机理与预测防控、现场与实验室的勘测技术与数据分析处理方法等。     

河北南堡-曹妃甸海域工程地质条件及海底稳定性评价

本文通过土工实验分析,发现河北南堡-曹妃甸海域沉积物主要由淤泥、粉砂、黏土和粉土组成,约占总沉积物的85%,另含有少量的淤泥质黏土、粉质黏土、细砂和中砂。综合归纳南堡-曹妃甸海域的工程地质条件,根据影响研究区工程地质条件差异性最突出的因素即海底地形地貌、潜在地质灾害分布,结合海底土质类型及其物理力学性质等条件,将研究区划为4个工程地质区,分别为近岸水下岸坡混合土工程地质区（Ⅰ）、侵蚀平原、洼地砂质土工程地质区（Ⅱ）、侵蚀洼地混合土工程地质区（Ⅲ）、陆架堆积平原细粒土工程地质区（Ⅳ）。通过海洋环境因素、灾害地质条件、地震活动性、海底土体稳定性等方面对各工程地质区进行海底稳定性评价,4个工程地质区的稳定性分别为Ⅰ区:不稳定区;Ⅱ区:较稳定区;Ⅲ区:较不稳定区;Ⅳ区:稳定区。研究成果对该地区的海底工程建设和防灾减灾具有重要的指导意义。     

莺歌海油气资源开发区工程地质和灾害地质特征

根据单道地震、浅地层剖面、旁扫声纳和海底取样等实测资料,分析和评价了莺歌海油气资源开发区的工程地质和灾害地质环境。研究结果表明,研究区海底地形地貌较为复杂,存在潮流沙脊、侵蚀冲沟、海底沙波、麻坑、埋藏古河道和古湖泊、浅层气、埋藏珊瑚礁和滑塌断层等潜在的灾害地质因素,对海上石油平台和输油管线等工程设施构成直接或潜在的危害。根据地形、地貌和沉积物物理力学特征,将研究区划分为内陆架堆积平原区、陆架潮流沙脊区、内陆架侵蚀平原区、外陆架平原区和大陆坡区5个工程地质区。其中研究区东部的潮流沙脊区和东南部的陆坡区,海底地形复杂,活动性的潮流沙脊和断层发育,是海底工程建设的危险区,应引起高度重视。     

东海西部海域工程地质条件评价

根据东海西部海域浅部地层的成因、地质年代及沉积层序,将晚更新世末以来的地层自上而下划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ工程地质层。又根据所遇地层的岩性、厚度,埋藏条件及物理——力学性质的不同分若干亚层。东海西部海底不稳定因素有:地震、浅层气、滑坡、崩塌、侵蚀与沉积作用、海底地貌形态。综上因素将东海西部海域划分为:长江水下三角洲工程地质区、浙东海域工程地质区和陆架平原工程地质区。     

济州岛南部海域海底声呐图像分析与声学底质分类

东海北部外陆架靠近济州岛南部海域,是黄海槽向冲绳海槽延伸的部分,属于黑潮分支黄海暖流的通道入口,分布着脊槽相间的海底底形,对其海底声呐图像的处理分析及声学底质分类的分析研究,有助于了解该通道海底底形表层纹理特征及沉积物分布规律。基于在济州岛南部海域获取的多波束声呐数据,应用图像处理技术和方法,对数据进行了处理,获得了海底声呐影像图,并对其表层纹理特征进行了描述和分析;同时,基于多波束反向散射强度数据,结合19组海底地质取样数据,建立研究区海底反向散射强度与沉积物粒度特征之间的统计关系模型,并以改进的学习向量量化神经网络方法,实现对海底粉砂质砂、黏土质砂以及砂-粉砂-黏土3种底质类型的快速自动分类识别。     

数字海底的理论基础和技术实现--以渤海油田工程地质示范区系统为例

渤海油田资源的勘探开发促进了海洋工程建设的迅速发展。为避免海底不稳定性造成海洋工程巨大损夫或灾难性后果,在该区开展了大规模的海洋工程地质综合调查和评价研究。通过对数字海底技术的理论基础研究和在渤海油田工程地质示范区的具体实践,基于GIS理论、计算机硬件、软件以及网络技术,对渤海油田工程建设中的多源异构数据和图形进行标准化/整合、输入/输出、存储、查询和显示,研究开发的示范区系统可提供多种综合分析及应用服务,为海洋工程建设和油田工程安全保障提供了共享基础科学数据,对于防止海洋地质灾害、降低工程建设造价和保障工程安全运行具有重大的应用价值。     

Discrimination of Seafloor Sediment Properties by VWA

Analytical results of sound velocity and spectrum for seafloor sediment ore obtained by VWA (velocity-wave-amplitude) discrimination technique. Based on velocity-wave-amplitude, an understanding is gained of the physical condition and structural characteristics of seafloor sediment, which is combined with other geological information of the sedimentary layer to synthetically discriminate the properties of seafloor sediment. Experimental results show that, by using the relationship between sound velocity, wave form envelope, amplitude shape and size, and such parameters as sedimentary structure, microstructure, bedding, grain composition, mineral composition, and physical-mechanics, etc., the basic properties of the shallow surface seafloor sediment in the experimental sea area can be discriminated and the burial depth of traces of ancient marine transgression and regression events in the borehole cores of seafloor sediment can be divided, thus making an attempt of and contribution to the practice of acoustically remote-sensing and telemetering seafloor sediment.     

Discrimination of Seafloor Sediment Properties by VWA

Analytical results of sound velocity and spectrum for seafloor sediment ore obtained by VWA (velocity-wave-amplitude) discrimination technique. Based on velocity-wave-amplitude, an understanding is gained of the physical condition and structural characteristics of seafloor sediment, which is combined with other geological information of the sedimentary layer to synthetically discriminate the properties of seafloor sediment. Experimental results show that, by using the relationship between sound velocity, wave form envelope, amplitude shape and size, and such parameters as sedimentary structure, microstructure, bedding, grain composition, mineral composition, and physical-mechanics, etc., the basic properties of the shallow surface seafloor sediment in the experimental sea area can be discriminated and the burial depth of traces of ancient marine transgression and regression events in the borehole cores of seafloor sediment can be divided, thus making an attempt of and contribution to the practice of acoustically remote-sensing and telemetering seafloor sediment.     

南海宣德环礁东南海域地质灾害特征

宣德环礁作为我国南海诸岛礁开发利用程度最高的岛礁之一, 其周围海域地质灾害对岛礁基础工程建设及人类活动具有重大危害。为适应南海岛礁可持续发展的需要, 文章采用广州海洋地质调查局2018年采集的单道地震数据, 对宣德环礁东部斜坡带海域灾害地质因素进行综合解释和分析。结果表明, 研究区主要发育有海底滑坡、海底陡坎和断层3类地质灾害。海底滑坡是研究区主要灾害地质因素, 规模大小不一, 海底陡坎和断层为次要地质灾害。海底陡坎根据成因可分为礁体陡坎和滑坡陡坎, 礁体陡坎为礁盘形成过程中受海平面上升控制形成, 滑坡陡坎为海底滑坡导致。通过分析认为陡峭的地形和峡谷水道的侵蚀搬运作用是研究区地质灾害发育的主控因素。这些地质灾害对海洋工程建设及管线铺设均有不利的影响, 应尽量避开。     

珠江口盆地海底稳定性分析

本文根据大量野外调查资料,系统地整理了珠江口盆地各种海底不稳定的地质现象,通过分析和讨论,划分出海底比较不稳定区、稳定区、比较稳定区、不稳定区,并进行了工程地质评价,给海洋开发提供了依据。     

埕北海域工程地质分区及模糊数学稳定性评价

通过土工试验和粒度分析,发现埕北海域沉积物主要以粉土和粉质黏土为主,局部地区分布有粉砂和淤泥质土。综合考虑研究区沉积物、水深地形、地貌、地质灾害等因素,可将研究区划分为4个工程区:Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区。针对4个工程区,采用模糊数学的方法,选择直接影响工程稳定性的5个主要因素即:沉积物类型、主要持力层埋深、主要持力层承载力、地形地貌和地质灾害类型作为评价因子定量对各区稳定性进行评价,发现4个工程地质区的稳定性分别为:Ⅰ区(稳定区)、Ⅱ区(不稳定区)、Ⅲ区(较不稳定区)和Ⅳ区(较稳定区)。以此为研究区的工程建设提供设计依据。     

我国海洋环境地质

我国海洋地质环境研究始于20世纪50至60年代,80至90年代是我国海洋环境地质学形成和快速发展时期。灾害地质是海洋环境地质研究的先行领域,全球变化研究也取得长足进展。全球变化、区域海洋环境地质调查、滨海城市地质、沿海地下水环境、海洋灾害地质、海底不稳定性、滨海湿地、人类活动对海洋地质环境影响等,都是今后我国海洋环境地质研究的重要方向。我国海岸带地质环境,具有构造活动性强、入海泥沙大、多风暴潮、人工环境非常突出等特征。海岸带基本环境问题包括地质资源利用、人为工程环境、流域环境变化、海平面上升等对海岸带环境影响4个方面。黄河、长江、珠江三大三角洲,除共性问题外,还存在各自独特的环境地质问题。海底不稳定性和灾害地质因素是目前近海环境地质学研究的主要课题,大抵可分为构造、斜坡、底型和结构4种不稳定性。中国近海有六大类约40种灾害地质因素。根据地质环境特征,中国近海可分为17个环境地质区。