南沙群岛海底地貌制图研究——以1：100万郑和群礁幅为例

中国海域辽阔，但公开发表和出版的1：100万及更大比例尺的海底地貌图尚属空白。在综合研究已有的海底地貌分类系统的基础上，以南沙群岛郑和群礁幅为实验区，尝试建立了该海区1：100万海洋地貌分类系统，利用历年来南沙群岛海区等深线图（1：50万）、沉积图（1：200万）、地质地球物理图集（1：100万）及各种文献资料和在专家指导的基础上，绘制了该幅的海底地貌图并对该区域的地貌格局进行了分析。实验表明，通过对现有资料的综合进行1：100万海底地貌制图是可行的。实验发现：1）等深线数据如同陆地上的等高线数据，是进行海底地貌制图的基本和主要数据源；2）海底底质和沉积物数据是进行海底地貌成因类型判别的重要依据；3）海底构造格局对海底地貌格局起着根本的控制作用，因此海底地质地球物理数据也是进行海底地貌制图不可或缺的数据之一。     

东海油气资源区海底稳定性评价研究

海洋灾害地质因素是影响海洋开发活动安全的重要因素。通过提取东海油气资源区的地球物理和工程地质资料中的灾害地质因素和对东海油气资源区灾害地质环境的充分研究,以灾害地质因素为评价因子,应用GIS技术,采用加权统计模型对研究区的海底稳定性进行分区定量评价。利用评价结果,确定了东海油气资源区基于地貌类型区划的海底稳定性级别。     

基于海洋灾害地质评价基础上的我国近海海底稳定性区划

通过对我国近海灾害地质类型的分析、评价进而进行海底稳定性区划研究,旨在反映近海地质环境对人类工程活动的适宜程度。文中提出了海底稳定性评价的概念,构建了以地震动、工程地质、地貌、直接型灾害地质类型和限制型灾害地质类型为主要评价指标的海底稳定性评价指标体系,并利用层次分析法确定了各评价指标权重值;将我国近海海底划分为6′×6′的网格单元,并以近海海底灾害地质图、地震动峰值加速度区划图和地貌图等矢量化图层为数据源,建立了模糊评价模型并对近海海底稳定性进行了定量评价。在此基础上将我国近海海底区域稳定性从稳定到不稳定划分为五级。     

南沙群岛海底地貌制图研究——以1∶100万郑和群礁幅为例

中国海域辽阔,但公开发表和出版的1∶100万及更大比例尺的海底地貌图尚属空白。在综合研究已有的海底地貌分类系统的基础上,以南沙群岛郑和群礁幅为实验区,尝试建立了该海区1∶100万海洋地貌分类系统,利用历年来南沙群岛海区等深线图(1∶50万)、沉积图(1∶200万)、地质地球物理图集(1∶100万)及各种文献资料和在专家指导的基础上,绘制了该幅的海底地貌图并对该区域的地貌格局进行了分析。实验表明,通过对现有资料的综合进行1∶100万海底地貌制图是可行的。实验发现:1)等深线数据如同陆地上的等高线数据,是进行海底地貌制图的基本和主要数据源;2)海底底质和沉积物数据是进行海底地貌成因类型判别的重要依据;3)海底构造格局对海底地貌格局起着根本的控制作用,因此海底地质地球物理数据也是进行海底地貌制图不可或缺的数据之一。     

冲绳海槽中段海底灾害地质类型及海底稳定性评价

通过分析研究区各类综合调查数据,识别地质灾害类型,编制海底灾害地质图;建立由地震烈度区划指标、海底灾害地质类指标、海底地貌类指标、海底沉积物类型指标组成的评价因素集,建立与评价因素集匹配的评语集。运用模糊信息化及贴近度分析等综合性方法获得评价因子对风险影响程度的隶属度值,以层次分析法确定评价因子间权重值。运用模糊数学原理构建模糊综合评价模型,以6′×6′为网格大小,对冲绳海槽中段及附近海域海底900个评价单元进行模糊综合运算及评价,并绘制了海底稳定性区划图。以期今后为该区资源的开发、防灾减灾等提供基础资料。     

辽东湾北部浅海区海洋工程地质特征

通过对浅地层剖面仪、侧扫声纳和海底取样等实测资料的详细分析,揭示了辽东湾北部浅海区的自然地质状况和复杂的海洋工程地质特征。该海区海底地形地貌较为复杂,存在海底冲刷深槽、埋藏古河道、浅层气、潮流沙脊与潮沟、埋藏古陡坡、软弱土层及可能的砂土液化层等潜在灾害地质因素,对海上构筑物存在直接或潜在的危险性,应引起高度重视。     

南海珠江口东部海底沉积物腐蚀性研究

总结了1994年在南海东部石油开发区及毗邻近岸海区开展的海底沉积物和海水共17个环境因子大面积调查研究的成果。文中探索性地提出一套适合于南海亚热带海区海底沉积物腐蚀性评价的方法，并根据调查和评价的结果评定出本海区各测站海底沉积物的腐蚀性等级。     

南海珠江口东部海底沉积物腐蚀性研究

总结了１９９４年在南海东部石油开发区及毗邻近岸海区开展的海底沉积物和海水共１７个环境因子大面积调查研究的成果。文中探索性地提出一套适合于海南海亚热带海区海底沉积物腐蚀性评价的方法，并根据调查和评价的评定出本海区各测海站海底沉的的腐蚀性等级。     

埕岛海区水下岸坡沉积物不稳定运动的区域差异性

埕岛海区水下岸坡是海底不稳定活动的频发地带,存在着海底差异冲蚀、残留岗丘、沉积物块体运动等灾害地质,对海上工程设施造成极大威胁.通过对海区多波束、声呐、浅剖等声学调查资料的分析,结合前人研究成果,对水下岸坡沉积物块体运动的区域差异性进行了研究.认为埕岛水下岸坡区沉积物块体运动极为发育,受海区波浪诱发因素的控制,岸坡上部水深3～6 m的区域中,海底沉积物块体运动沿坡向深水方向水平运动的趋势明显,对海洋工程设施影响较大;岸坡下部,沉积物块体运动主要表现为向深部地层的扰动和区域性的失水塌陷压实作用.     

珠江口近岸海域浅层地质灾害区域风险模糊评价

珠江口地区是我国重要的经济圈,人类活动剧烈,其近岸区域地质环境复杂,区内灾害性地质因素广泛发育且类型多样.为了海底工程建设和维护的需要,对海底区域地质灾害进行风险评价,可掌握不同区域的灾害程度,有针对性的选择地质条件相对稳定的区域进行工程建设,绕避高风险不良地质地区,或在不良地质地区采取相应工程措施加以防治.本文运用模糊评价的方法,将珠江口近岸113°00'E～114°00'E,21°40'N～22°40'N的区域,按照2'×2 '的网格大小划分为546个评价单元,对每个单元稳定程度逐一进行评价.评价结果表明:在研究区范围内,多数海域海床均为稳定区域,约占总评价区的58％;较不稳定区域包含该区多种地质灾害,约占研究区的25％;极不稳定区域所占范围较小,主要分布在研究区的东北和西北2个断层附近,该区域同时存在断层、洼地和浅层气,在工程建设时需着重注意.     

南海西部灾害性地质研究

灾害地质学(hazard geology)是研究对海底工程,特别是海洋石油工程能够产生直接危害,或具有潜在性危害的地质因素的特征及分布规律的科学。在过去几十年的海上石油开发中,由于事先未能对灾害性地质进行详细调查而造成重大损失的事件不乏其例。1973年3月,墨西哥湾一钻井平台,因浅层天然气喷发引起火灾,数千万美元的仪器设备毁于一旦。1977年南海莺歌海盆地作业的一架自升式钻井平台,在水深75m处插桩时,由于埋藏古河道的影响,地层分布不连续，两只柱腿插在古河岸上,至海底以下3m即稳定,另一只桩腿落入古河床,插入21m尚不稳定,致使钻井平台倾斜,后被迫移位才免遭于害。灾害性地质问题的研究已成为海洋石油和天然气开发成败的关键问题之一,因而引起了国内外有关部门的极大重视。1985-1987年,中国科学院海洋研究所受南海西部石油公司的委托,对珠江口以西至北部湾东部的广大海域,进行了大规模的灾害性地质、工程地质的普查及井位调査。调查中先后使用了“科学一号”科学考察船和“南海502”、“南海503”等工程物探及工程地质调查船,在海上进行了七千余公里的综合性工程物探测量,为研究调查区灾害性地质问题积累了丰富的资料。     

南海海底地形可视化分析及其地质意义

海底地形是海洋地质学、海洋地球物理学、物理海洋学和海洋生物学等研究的基础资料,是影响海洋要素分布的重要因素之一。可视化是地形数据解译的关键,它为揭示海底地形与其他海洋要素之间所蕴含的关系和规律提供了独到的方法。基于可视化工具Vertical Mapper,在MapInfo Professional中对南海海底地形信息进行了渲染图与三维可视化实现,并对地形进行了剖面分析,进而将可视化的南海海底地形信息与表层沉积物类型、流场等其他海洋要素信息进行叠加分析,由此探讨了表层沉积物类型的分布与地形、海洋动力条件等的空间相关性,说明海底地形的可视化对于海洋地质现象的解释具有重要的意义。     

南海北部海底地质灾害因素

海底地质灾害对海洋工程造成的损失是巨大的,它制约着海洋资源的开发。根据大量的地球物理和工程地质调查资料,分析了南海北部海底地质灾害的类型、成因及其分布特征。     

南海北部湾海洋工程地质特征

根据地球物理、声学探测及海底取样等实测资料详细分析,发现北部湾油气勘探开发区具有近岸、水浅等优越自然条件以及复杂的海洋工程地质特征。海底地形地貌较为复杂,存在潮流沙脊与潮沟、海底沙坡、埋藏古河道、浅层气、埋藏古陡坡、滑塌断层及可能的砂土液化层等潜在灾害地质因素,对海上构筑物存在直接或潜在的危险性。尤其在东部,海底坎坷不平,活动性的潮流消脊、侵蚀沟槽、海底沙波及浅层气等很发育,是海底工程建设的危险区,应引起高度重视。     

南海东北陆坡海底微地貌特征及其天然气渗漏模式

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏可以极大地改变海底地貌特征,形成多种与之相关的微地貌类型。海底渗漏和天然气水合物的赋存具有密切的关系,海底渗漏区常伴有埋藏浅、饱和度高的天然气水合物。对南海东北部陆坡海域浅地层剖面、多波束测深和地震反射剖面等资料进行综合研究,识别出海底麻坑、海底丘状体、大型海底圆丘、泥火山等与海底天然气渗漏有关的微地貌类型,且麻坑、海底丘状体／大型海底圆丘、泥火山微地貌分别代表了浅覆盖层快速天然气渗漏、浅覆盖层中等速度天然气渗漏和厚覆盖层快速天然气渗漏3种天然气渗漏模式。以海底丘状体微地貌及声空白反射特征的浅层天然气聚集带,成为块状水合物最理想的发育场所,这可能成为南海北部陆坡勘察块状水合物的重要识别标志。     

南海东沙海域天然气水合物与地质构造的关系

构造作用和构造过程是控制天然气水合物发育和赋存的重要地质因素之一。陆坡区复杂的构造运动能够形成良好的气体运移通道以及欠压实、高孔隙的水合物储集空间。东沙群岛邻近海域具有水深变化大、沉积厚度大、沉积速率高和有机质丰富等天然气水合物有利赋存条件,最新的研究已经在该海域发现了天然气水合物赋存的地球物理证据BSR,针对东沙群岛海域广泛发育的断裂、底辟、海底滑坡等构造,开展了其与天然气水合物成藏的关系研究,可以进一步深入了解天然气水合物在东沙群岛不同地质构造中的分布特征与演化,为该区天然气远景评估提供参考。     

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。     

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。     

南海深水盆地油气地质特征及勘探方向

在深入调研南海深水盆地油气地质条件的基础上,系统分析了油气分布规律和成藏主控因素,明确了油气资源潜力和有利勘探方向,旨在为南海深水油气勘探决策提供科学依据。研究结果表明:南海深水盆地发育在非典型边缘海大陆边缘,其石油地质条件具有特殊性,油气分布特征存在显著的南北差异。其中,南海北部深水的珠江口盆地和琼东南盆地,以构造圈闭型油气藏为主;南海中南部深水的曾母盆地南部和文莱-沙巴盆地,主要为构造圈闭型油气藏,曾母盆地北部以岩性油气藏(生物礁滩型油气藏)为主,万安盆地主要为构造圈闭型和基岩潜山型油气藏。南海北部深水盆地和中南部深水盆地的烃源岩、储盖和圈闭等油气地质特征表明,南海深水盆地具有巨大的油气勘探潜力。南海深水的有利勘探方向为:①琼东南盆地乐东-陵水凹陷的中央峡谷、陵南斜坡带,松南-宝岛凹陷的反转构造带,宝岛凹陷北坡海底扇,长昌凹陷的环A洼圈闭带(海底扇);珠江口盆地白云凹陷的主洼深水扇、主洼两翼、西南断阶带,荔湾凹陷的深水扇。②南海中南部深水盆地的文莱-沙巴、曾母和万安盆地。     

南黄海西部滨浅海区灾害地质因素特征及分布规律

根据浅地层地震剖面的解译结果,对南黄海西部滨浅海区灾害地质要素进行了识别。结果表明,研究区存在多种灾害地质要素,包括海岸侵蚀与淤积、水下浅滩、浅层气、埋藏古河道和古三角洲、沙脊、陡坡、沙层液化、冲蚀沟槽、滑坡、差异性压实断层等等。探讨了灾害地质要素的特征和分布规律,并绘制了主要灾害地质要素分布图。