海底浅层圈闭与浅层气地震反射特征对比

海底浅层圈闭条件是决定浅层气反射特征的重要因素,根据海底浅层圈闭条件的分析、国内外浅层气分布区反射特征与底质类型对比分析和南黄海西部地区浅部断层分析,得出结论:(1)浅层气的圈闭条件主要受海底底质类型与浅部断层控制,常见圈闭类型为岩性圈闭和断层圈闭;(2)底质类型是决定浅层气反射特征的重要因素。分析认为海底表层沉积物的泥砂含量决定了圈闭中盖层封闭能力,进而决定了浅层气聚集能力和储集量,形成不同浅层气地震反射特征;(3)某些现代三角洲地区,受潮流或河流与海洋共同作用影响,表层底质经常与整个浅层的物质组成差别较大。由于其内部一般含有较厚的细颗粒黏土质粉砂和粉砂质黏土,封闭能力较强,可封闭较多浅层气,能形成大规模的声学空白反射,但常观察到浅层气反射顶界面局部突起呈旗舰状;(4)浅部断层既可形成断层圈闭,也可充当浅层气的运移通道。断层圈闭通常较少见且难以识别,浅部断层在第四纪松散地层中更多地充当了浅层气运移的通道;(5)浅部地层存在多套含泥较多的地层且形成圈闭时,浅层气被多次圈闭,会在不同深度形成"楼层式"的多个强反射界面、声学扰动。     

参量阵浅地层剖面的处理方法及在识别浅层天然气水合物中的应用

近年来，参量阵浅地层剖面以其简便的野外采集方式、高分辨率的浅部地层成像能力，迅速发展为海底浅层天然气水合物探测的有效方法。为了更好地获取东海浅层天然气水合物赋存区的地质信息，针对参量阵浅地层剖面数据开展了精细化处理。首先将异常振幅压制和空间振幅均衡等方法有机结合，解决了数据中的各种噪音和能量不均衡等问题，然后利用Hilbert变换提高地层分辨率，最后利用信号增强技术进一步提高同相轴连续性，获得了波组特征更清晰的地震剖面。处理后的参量阵浅地层剖面具有信噪比较高、连续性好、地层结构清晰等特点，可以更好地揭示空白带、气烟囱、亮点和火焰状异常等地震反射特征，为识别浅层天然气水合物赋存区地质信息奠定基础。对精细处理后的数据进一步开展曲率属性、瞬时振幅属性、相干属性等地震属性分析，结果显示，与浅层天然气水合物渗漏相关的声学异常能够被清晰地识别出来。此项研究一方面验证了参量阵浅地层剖面数据处理方法的可行性，另一方面也探索了属性分析技术在海底浅层天然气水合物识别方面的应用。     

福建北部近岸海域晚更新世以来典型地震剖面声学反射特征

根据2015年采集的3 500km浅地层剖面资料,以层序地层学为理论基础,运用地震地层学的分析方法,结合沉积学原理的相关理论,对福建北部近岸海域典型浅地层地震剖面声学反射特征进行了系统的分析和解释。根据本次获得的浅层地震剖面资料和以往的相关解释结果,将研究区浅部地震剖面划分为6个主要的地震反射界面(从上至下定名为QT1、QT2、QT_2~1、QT3、QT_3~1、QT4),这些界面将剖面划分为5个地震单元(从上至下定名为SU1、SU2、SU3、SU4、SU5)。详细描述了每个地震单元的反射界面特征及其层序内部特征,合理推测了每个地震单元的沉积地层特征及其演化,为研究福建北部近岸海域的沉积环境提供科学依据。     

莱州湾海岸带工程地质特征及特殊问题分析

依据本次工程地质调查和钻探工作取得的大量数据,结合以往研究资料,对研究区土体工程地质层进行了系统研究,依据(1)沉积时代、成因类型和形成环境;(2)物质成分和结构特征;(3)工程特性指标等3个方面,对研究区地表以下50m深度范围内的土层进行分层排序,将研究区土体划分为9个工程地质层,并对各层工程地质特征进行了分析;分析了研究区软土、盐渍土的分布范围、物理力学性质等;对研究区地基土液化等级、地下水和土的腐蚀性进行了综合评价。研究区7度地震作用下饱和砂土液化严重区和中等区主要分布在潍坊港北部莱州湾海域及东营市东部一带;轻微区和不液化区主要分布在莱州湾南岸、东岸一带。盐渍土主要分布在黄河三角洲、莱州湾滨海平原区。研究区地下水土对混凝土结构的腐蚀性以弱腐蚀和微腐蚀为主;对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性强腐蚀和中等腐蚀主要分布在莱州湾海域及其西岸、南岸一带,弱腐蚀和微腐蚀主要分布在莱州湾东岸。     

粤东汕头近岸海域灾害地质风险综合评价

基于粤东汕头近岸海域地质和地球物理资料,通过对物探数据进行解译,查明了该区域内主要有活动断层、埋藏古河道、浅层气、不规则浅埋基岩等灾害地质类型,并结合层次分析法和模糊数学法建立了以断层、埋藏古河道、浅层气、浅埋基岩为评价指标的风险评价体系,得出海域内的不同区块的风险性等级,共分低、较低、中、较高、高5个等级。研究区超过70%的区域灾害风险不高,高风险区分布在榕江外河口、海门湾南部,主要受埋藏古河道和断层影响。较高—高风险区工程地质条件较差,存在的不良地质条件可能会给海上工程建设带来风险,选址时应尽量避开此类区域。评价结果与已查明的灾害分布特点吻合,对以后海上工程项目施工有一定的参考价值。     

菜州湾西岸大型人工岛进海路工程的地质环境

通过对莱州湾青东5区块1^#人工岛进海路路由区的以往调查资料的收集和对该区进行工程地质勘察,分析了该区的主要工程地质条件,进一步讨论得出影响该区工程稳定的主要工程地质问题为：地层垂向上软硬互层分布的地质结构;在基本烈度为8度和9度的地震作用下,路由区所有的粉土层均有发生液化的可能;研究区的地形起伏过大,影响工程的稳定性。根据讨论所得工程地质问题,对该区的工程建设安全提出合理建议。     

渤海海峡跨海通道区浅地层结构探测

在对2012年渤海海峡跨海通道区实测浅地层剖面资料进行地质解释的基础上,通过将浅地层剖面与钻孔地层岩性划分进行对比,标定了标准反射界面,通过对浅地层剖面各反射波组、内部反射结构的追踪、对比分析以及测线间的闭合检查,划分出5个主要反射界面和4个声学地层单元,揭示了各地层单元的分布特征。对拟建跨海通道路线选区典型探测剖面进行了系统的分析、讨论。     

侧扫声纳和浅地层剖面仪在海管断裂点定位中的应用

结合侧扫声纳和浅地层剖面仪能够探测出海底管道附近异常,路由区浅层地质灾害以及海底管道位置等特点,通过实例探讨了侧扫声纳和浅地层剖面仪在海底管道断裂位置定位中的应用。船锚、浅层气等外力作用,导致海底油气管道断裂,使用侧扫声纳和浅地层剖面仪探测的方法,综合分析海水中的气体屏蔽现象、海底面的地貌异常特征、海底管道的平面位置及埋深变化、地层剖面的反射空白等异常特征,快速准确定位海底油气管道断裂位置。     

南黄海西部某风电场区浅层气特征与分析

通过对南黄海西部某风电场区调查资料的分析,发现大量浅层气,主要表现为连续地层反射波发生间断,反射杂乱,部分地层反射波被屏蔽且延伸到深部地层中,局部地层反射波因声速异常导致下拉,反射高频衰减迅速,分辨率降低等。该区域内未发现断层,浅层气封存较好,推测为生物成因沼气,弥散浅层气埋深最浅约5m,高压气囊顶部埋深最浅约272m,地质浅孔钻遇高压气风险小。根据浅层气的特征,对其成因、压力和灾害进行了分析和探讨。     

渤海海域浅层气分布及地震特征分析

海底浅层气严重影响海底地层的结构稳定性,因此成为近海海洋工程的重要安全因素。近年来,通过地震手段在渤海海域发现了多处疑似浅层气区域。该区域中的浅层气蕴藏在海底以下地层或通过断层从地层溢出到海水中。本文在渤海海域高分辨率地震勘探等物探调查资料基础上,分析了渤海海域浅层气地震反射特征。通过查阅相关资料,总结渤海海域浅层气的一般成因。在将已发现的渤海海域浅层气分布区域进行总结并绘制分布图的同时,结合了渤海地质演化以及沉积历史,推测了渤海浅层气集中分布区域的成因。最后讨论了浅层气对近海海洋工程的严重危害。本文所研究的渤海海域海底浅层气分布情况可以为渤海海域海洋工程建设提供重要参考。     

Fluid flow and methane occurrences in the Disko Bugt area offshore West Greenland: indications for gas hydrates?

The present study is the first to directly address the issue of gas hydrates offshore West Greenland, where numerous occurrences of shallow hydrocarbons have been documented in the vicinity of Disko Bugt (Bay). Furthermore, decomposing gas hydrate has been implied to explain seabed features in this climate-sensitive area. The study is based on archive data and new (2011, 2012) shallow seismic and sediment core data. Archive seismic records crossing an elongated depression (20×35 km large, 575 m deep) on the inner shelf west of Disko Bugt (Bay) show a bottom simulating reflector (BSR) within faulted Mesozoic strata, consistent with the occurrence of gas hydrates. Moreover, the more recently acquired shallow seismic data reveal gas/fluid-related features in the overlying sediments, and geochemical data point to methane migration from a deeper-lying petroleum system. By contrast, hydrocarbon signatures within faulted Mesozoic strata below the strait known as the Vaigat can be inferred on archive seismics, but no BSR was visible. New seismic data provide evidence of various gas/fluid-releasing features in the overlying sediments. Flares were detected by the echo-sounder in July 2012, and cores contained ikaite and showed gas-releasing cracks and bubbles, all pointing to ongoing methane seepage in the strait. Observed seabed mounds also sustain gas seepages. For areas where crystalline bedrock is covered only by Pleistocene–Holocene deposits, methane was found only in the Egedesminde Dyb (Trough). There was a strong increase in methane concentration with depth, but no free gas. This is likely due to the formation of gas hydrate and the limited thickness of the sediment infill. Seabed depressions off Ilulissat Isfjord (Icefjord) previously inferred to express ongoing gas release from decomposing gas hydrate show no evidence of gas seepage, and are more likely a result of neo-tectonism.     

探地雷达在确定全新世海侵线方面的应用

针对全新世大暖期古海岸线位置的不确定性问题,提出了一种利用探地雷达进行最大海侵位置追踪的方法,在探地雷达可获得连续沉积地层图像的理论基础上,在具有丰富研究资料的莱州湾东岸开展了实验研究。结果表明,利用Mala RAMAC100MHz天线结合相应的图像处理手段,能够识别区域10 m以内浅地层中海陆相沉积物分界面,与已有钻孔和现场探挖浅孔剖面对比,具有较好的一致性。证实了利用探地雷达追踪全新世海侵时期古地层、将海相层尖灭点处确定为最大海侵线位置,进一步恢复古环境是可行的。本文为研究古海岸线位置提供的方法,即通过探地雷达探测地层,得到高清的可视化图像,这使得古海岸线位置确定更精确、更直观。     

莱州湾海底地下水动态及影响机制研究

地下水监测及数理分析是地下水动态研究的主要方法。但目前海岸带地区多以陆域地下水监测为主,海域部分尤其具有多层含水层系统的海底地下水缺少直接监测数据。本研究通过海域钻孔ZK03与ZK08实时监测不同层位海底地下水动态以及海洋潮汐变化,结合其地层结构和沉积演化背景,分析莱州湾海底地下水动态特征并揭示其影响机制。研究结果表明,莱州湾海底地下水动态具有周期性和分层性特征;全新世含水层与海水关系密切,其海水入侵界面垂向上厚10 m左右。海底地下水分层与沉积地层划分大致相同,其动态特征是在地层结构及沉积演化环境影响下,降水、径流及潮汐驱动不同层深地下水间或地下水与海水间混合作用的结果。本文初步构建了海底地下水分布模式,探讨区域地下水与海水的相互作用关系。莱州湾海底地下水动态研究对于深入分析海(咸)水界面变化机制及探索海底地下水排泄具有推动作用。     

Evidence for erosion and deposition by the 2011 Tohoku-oki tsunami on the nearshore shelf of Sendai Bay,Japan

Ongoing geological research into processes operating on the nearshore continental shelf and beyond is vital to our understanding of modern tsunami-generated sediment transport and deposition. This paper investigates the southern part of Sendai Bay, Japan, by means of high-resolution seismic surveys, vibracoring, bathymetric data assimilation, and radioisotope analysis of a core. For the first time, it was possible to identify an erosional surface in the shallow subsurface, formed by both seafloor erosion and associated offshore-directed sediment transport caused by the 2011 Tohoku-oki tsunami. The area of erosion and deposition extends at least 1,100 m offshore from the shoreline down to water depths of 16.7 m. The tsunami-generated sedimentological signature reaches up to 1.2 m below the present seafloor, whereas bathymetric changes due to storm-related reworking over a period of 3 years following the tsunami event have been limited to the upper ~0.3 m, despite the fact that the study area is located on an open shelf facing the Pacific Ocean. Tsunami-generated erosion surfaces may thus be preserved for extended periods of time, and may even enter the rock record, because the depth of tsunami erosion can exceed the depth of storm erosion. This finding is also important for interpretation of modern submarine strata, since erosion surfaces in shallow (depths less than ~1 m) seismic records from open coast shelves have generally been interpreted as storm-generated surfaces or transgressive ravinement surfaces.     

莱州湾潮余流及粒子运移特征

为掌握莱州湾潮余流特征和粒子运移特征，文章采取平面二维数值模拟的方法，计算得到莱州湾的潮流场，并分析潮流结构；在潮流场的基础上，计算和分析欧拉余流场；通过在不同位置释放自由运动的粒子，得到潮流作用下自由运动粒子的运移轨迹。研究结果表明：莱州湾涨潮时的最大流速约为2.19 m/s，落潮时的最大流速约为2.66 m/s，且均在湾口处出现最大流速；莱州湾欧拉余流速度较小，且湾口附近较大而湾内较小；莱州湾分布均匀的粒子在自由运移时出现不同程度的聚集，且整体运移趋势是向岸聚集。     

Late quaternary seismic stratigraphy and active faults of the Gulf of İzmit (NE Marmara Sea)

The Upper Quaternary seismic stratigraphy and active faults of the Gulf of İzmit were investigated by means of high-resolution shallow seismic profiling data in the source region of 1999 İzmit earthquake. High-resolution seismic reflection data correlated with borehole data indicate that the stratigraphy of İzmit Bay consists of three distinct depositional sequences formed in response to middle Pleistocene-Holocene sea-level changes. Reflector R, separating the pre-Holocene sequences (1 and 2) from the Holocene sequence (3), represents an erosional unconformity produced by the subaerial fluvial erosion of the continental shelves at the time of the last glacial maximum. Occasional, anomalous reflections (acoustic turbidity) observed within the Holocene sequence are interpreted as gas accumulations. The maximum thickness of the Holocene sediments is found to be about 25 m. The isopach map of Holocene sediment implies that the thickness of the Holocene decreases from the east towards the central and western basins of İzmit Bay. Two distinct fault systems are interpreted in İzmit Bay. The main fault system extending roughly in an E-W direction along the Gulf of İzmit is an active right lateral strike slip fault with a normal component. The secondary faults are normal faults striking in different directions and these are identified as being both active and inactive. In addition, prominent compressive features are identified in the seismic cross-sections of some profiles acquired to the east of Hersek Peninsula where the focal mechanisms of the aftershocks of the 1999 İzmit earthquake also reveal predominantly reverse faulting mechanisms, as identified by a local dense seismic network.     

辽东湾北部晚更新世中期以来的地层结构及环境演化

晚更新世中期以来，辽东湾是一个在海侵一海退旋回中连续接受沉积的沉降盆地。在对岩心和高分辨率地层剖面记录分析的基础上，得到了本地区的地层结构和地震反射资料。从海底往下120．4m的岩芯可划分为16个沉积层，沉积物以粗粒物质为主。根据地震反射资料，本区地层可分为6个地震单元，分别属于3个海相层和3个陆相层。与Bcl孔相同，研究区沉积地层与冰期旋回具有明显的对应关系，冰期时形成陆相地层，间冰期时形成海相地层。冰期时河流作用较为发育。并且绝大多数河流沉积被风力作用所改造。     

渤海莱州湾南岸平原浅埋古河道带及其与海(咸)水入侵关系研究

根据2100余个钻孔资料,并结合大比例尺地形图、航片、卫片判读分析,以及野外实地考察和沉积物样品的粒度分析、岩相分析、14C测年,研究了莱州湾南岸平原浅埋古河道带的分布规律、埋藏和沉积特征、古河道的分期断代以及与海(咸)水入侵关系。该区在埋深60m内的浅埋古河道带,可分成弥河、潍河和白浪河3个系统,它们大都呈掌状、放射状分布,并与其所属河流的冲洪积扇范围相吻合。该区古河道的形成和发育与古气候和海平面变化密切相关。自晚更新世晚期以来,该区有4期古河道发育,其中玉木旱冰期古河道和玉术主冰期古河道的砂层沉积粒度粗、连通性好、分布广,既是富水性强、水质好的淡水含水层,又是该区海(咸)水入侵的主要通道。控制在浅埋古河道带超采地下淡水,并在丰水季节利用其进行地下水回灌,是治理该区海(咸)水入侵灾害的重要措施之一。     

基于遥感反演的莱州湾悬沙分布及其沉积动力分析

选用1986-2004年不同时期的LandsatTM/ETM+影像,利用2004年黄河口附近实测数据推导的表层悬浮泥沙浓度反演模型,结合水文气象资料、多年水深数据和极端天气数模结果,研究了莱州湾西南近岸海域表层悬浮泥沙分布特征,结果表明,受黄河丰枯水期的影响,莱州湾西南部海域悬浮泥沙高浓度区主要分布于黄河口附近海域和西南沿岸,其枯水期的覆盖范围一般大于丰水期的。受潮流高流速场控制,黄河口外悬沙浓度高值区与海底泥沙堆积区对应较好,泥沙主要来源于陆源输沙和泥沙再悬浮;在西南近岸浅海区悬沙浓度高值区主要形成于泥沙的再悬浮,在近岸出现轻微冲刷。风等其他海洋动力因素,一般情况下对悬浮泥沙扩散的程度和范围具有一定的影响作用,但悬沙受潮流场影响而形成的总体扩散趋势未发生改变;极端条件下,风暴潮流使莱州湾西南部近岸浅海区的悬浮泥沙浓度显著增加。