南海北部海底微地貌特征与近代变化

根据大量测深和旁侧声纳资料，对南海北部海底微地貌特征进行了分析，并探讨了近代微地貌动态变化。滨海地貌主要有河口港湾、水下浅滩、水下岸坡、水下三角洲、潮流三角洲、海底沙波、潮流沙脊、海釜等；内陆架地貌主要有陆架堆积平原、水下阶地、古海岸线、古河道、小丘和坑洼群等；外陆架地貌主要有陆架平原、古浅滩、古三角洲、浅槽、沙波、沙丘、埋藏古河道、海底滑坡等等残留地貌。滨海地区水动力作用强，加上人为因素，地貌形态变化较大，内陆架和外陆架水动力作用较弱，地貌形态基本处于相对稳定。     

基于剖面声呐的海底微地貌观测研究*

海底地貌是海水覆盖下的固体地球表面形态的总称。海底地貌巨变往往与海底地质灾害息息相关,会对海底管线和海上平台等海洋工程设施造成危害,因而对海底地貌进行原位观测具有重要意义。本研究基于前人研究成果和团队常年自主研发仪器经验,研制出了剖面声呐海底微地貌原位观测系统,详细介绍了观测系统的组成、功能、工作原理和工作模式,并提出了观测数据的处理分析方法;然后,使用观测系统进行了标志物检验实验,通过将观测系统测量数据与其他设备测量数据相对比,验证了观测系统的可行性和数据准确性;最后,使用观测系统在舟山海域朱家尖滑坡区进行原位观测,进一步验证了观测系统的可行性。观测结果进一步表明剖面声呐观测系统可以用于海底微地貌的观测研究。     

海底冲沟——深水沉积输运系统的"毛细血管"

海底冲沟作为比海底峡谷、水道地貌尺度小1个数量级的微地貌,与海底峡谷、水道共同构成了完整的深水沉积输运系统。由于调查数据分辨率的限制,在前人研究中,海底冲沟的重要作用一直被忽视。海底冲沟是深水沉积输运系统的“毛细血管”,数量巨大,主要分布在大陆坡、岛礁边缘、河口冲积扇前缘、海底峡谷和水道内部,与深水工程安全、岛礁安全、深水沉积体系和深水油气储层预测息息相关。从识别特征、沉积环境、影响因素和形成机理等方面,系统介绍了海底冲沟的研究进展;从分布区域、坡度、形态和沉积特征等方面,探讨了海底冲沟与海底峡谷和水道之间的区别与联系,并给出了区分三者的方法。通过归纳不同沉积环境的海底冲沟特征,将其定义为：在坡度大于2°的地形中,重力流成因、直线型的微地貌尺度沟槽,具有宽度小、深度浅、长度短和形态笔直（弯曲度接近于1）的特点,其中,片状浊流成因的海底冲沟还具有相互平行和等间距分布的集群特征。     

天然气水合物调查区微地貌特征探测成果

本文介绍了利用近海底探测设备声学深拖和ROV遥控潜水器在天然气水合物调查区进行的微地貌探测成果。结合前期地震调查成果,在地震剖面上显示的三个贯穿海底的气烟囱区域对应的海底探测到麻坑、海底丘状体。另外,在水合物喷发的冷泉区,首先使用搭载在声学深拖上的侧扫声呐对目标区进行较大范围的调查,利用声呐图像上的"亮斑异常"确定冷泉喷口的位置,再利用ROV遥控潜水器开展精准下潜探测,在冷泉区识别出碳酸盐岩结壳、泥火山特征地貌、羽状流现象和一些典型的生物特征。     

海底浅表层信息声探测技术研究现状及发展

回顾了我国海洋仪器研发的历史,综述并对比了多波束测深、侧扫声呐和浅层剖面仪等海底浅表层信息声呐探测技术的国内外研究现状:经过数十年的海洋技术研发,国内在设备研发、数据资料处理方法研究和探测数据资料应用研究等方面已取得了较丰硕的研究成果,但同时也发现在当前国内海洋技术研发中仍存在一些潜在的问题,与国外相关海洋技术尚存在一定差距。以维护海洋权益为目标的系列重大海洋基础勘测项目的启动和深海资源勘查及研究的纵深发展是近年海洋技术得以快速发展的源动力。声学底质分类、声学海底原位测试、动力地貌和构造地貌等是目前海底浅表层声探测信息资料应用于海底科学研究的热点。对海洋技术的可持续发展提出了几点建议：①提高理论研究水平;②加快仪器设备研制的国产化进程;③加强自主知识产权数据处理软件的研发;④进行探测数据资料的深层次利用研究。     

香港外海海底光缆路由工程地质特征

根据地球物理、声学探测、海底取样及现场测试等实测资料详细分析，发现香港外海具有独特的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，存在地震、滑坡与崩塌、埋藏古河道、断层、海底沙波、浅层气及可能的砂土液化等潜在的地质灾害因素，尤其在大陆架边缘及陆坡部位，海底坡度较大，分布着多种潜在的地质灾害，是海底光缆的危险区，应引起重视。     

黄河三角洲埕岛海域地貌演化及其地质灾害分析

根据多次的调查资料分析,埕岛海域现在的海底上主要存在5种微地貌形态区即冲蚀地貌区、滑动挤压脊和塌陷凹坑地貌区、侵蚀残留岗丘或台地、斑状海底地貌区、粗糙和平滑海底。三角洲特殊的地貌演化结果对海底管线、座底式平台稳定造成很大危害,在构筑物设计和施工过程中应予以重视。     

杭州湾北岸水下岸坡微地貌特征及其海床侵蚀指示意义

旁侧声纳图像和多波束水下地形测量清晰地揭示了杭州湾北岸水下岸坡4种微地貌形态,分别为冲沟、凹坑、沙波、光滑海底。金山深槽内海底扰动、切割十分强烈,微地貌以冲沟、凹坑为主,局部成沙波片发育。深槽外缘的水下平地微地貌特征主要表现为光滑海底和冲沟交替出现,局部也有沙波分布。旁侧声纳图像和底质综合分析表明杭州湾北岸水下地貌面貌是水动力和泥沙来源共同作用的结果：一方面,冲沟、凹坑和沙波代表的水流方向与涨潮流方向一致,指示了强劲的潮流对海床的侵蚀和改造;另一方面,由于底流水动力较强、底质沉积物粒径较细,冲沟得以普遍发育,而沙波仅在局部的砂质海床中出现。水下岸坡微地貌分布显示了海床侵蚀与地貌格局和水深条件密切相关,表现为主槽内冲刷和改造后再沉积作用较强,主槽外缘的水下平地冲刷作用明显变弱,出现弱能条件下的光滑海底;水下平地中,浅水区冲沟较为发育,深水区则以光滑海底为主。总体而言,杭州湾北岸水下岸坡侵蚀性微地貌广泛分布,海床处于侵蚀状态。     

利用地面LiDAR精细化测量活断层微地貌形态——以毛垭坝断裂禾尼处断层崖为例

受地壳内部持续运动和沉积、风化等自然动力及人类生产与生活活动影响,活断层微地貌形态往往比较复杂,传统测量方法较难快速、高效地获取大范围内精细化的活断层微地貌形态,激光雷达扫描技术的出现和发展为活断层微地貌的精细化与定量化研究提供了新的技术手段。以川西理塘毛垭坝盆地北缘的正断层崖为研究对象,利用地面LiDAR获取活断层微地貌高精度点云后,经过点云配准、滤波、重采样和三角构网处理后,建立了0.05 m分辨率的数字高程模型和真彩色三维模型,在此基础上分析了断层崖地貌特征,并获取了正断层错动两期最新地貌面的精确垂直位错量。研究结果表明,地面LiDAR技术是精细测量活断层微地貌形态和量化相关地貌特征参数的有效手段,提高了活断层微地貌形态测量的精度和认识水平。     

我国海底地貌研究进展及其在东海近海的新发现、新认识

在分析海底地貌学国内外研究现状基础之上,综述我国海底地貌的最新研究进展和发展历程,探讨今后我国近海地貌的研究发展方向:我国现代海底地貌学研究虽然起步较晚,但总的趋势是随着测量技术的不断更新,由宏观向微观、从大的地貌类型向特定的地貌体、从形态特征到地貌过程的研究,并着重研究人类活动与地貌过程的响应关系。针对"908专项"在我国近海海域的调查成果,着重介绍其在我国东海近海海域地形地貌研究中的新发现、新认识:长江口外古潮流沙脊群可分为堆积型、侵蚀—堆积型和侵蚀型潮流沙脊群3种类型;在福建闽江口近岸的马祖列岛和白犬列岛之间发现多条呈SW—NE走向、条带状分布的潮流沙脊,面积约200 km2,水深在15～30 m;在东海陆架沙脊区与金门岛外发现2处新的海底礁石。这些全新的发现和认识对于我国近海海底地貌的研究将起到丰富和推动作用。     

波,流联合作用下的近岸海底沙波稳定性研究进展

近岸海底大型沙波是一种研究较为薄弱的地貌单元，但它的迁移对港口、航道和海底电缆及钻井平台、输油管道等海洋工程设施建设造成的危害极大。在综述目前国内外有关研究文献的基础上，概要地介绍了作者提出的一种较为简便、省力和有效的沙波迁移速率和沙波稳定性定量评价和预测方法，旨在提高航道通航能力和海洋工程建设的灾害防治和预测能力     

海底滑坡在太平洋的发育程度和经济意义

覆盖着三分之一地球表面,从赤道一直延伸到高纬度的太平洋,包含着许多易于产生海底滑坡的环境要素。这些要素的破坏导致了滑坡,成为一种将大量沉积物从海滨送到深水区的地质作用,并且对滨海和海岸的发展构成危险。海底滑坡也会造成人身伤亡。通过以下现象的观察可以确定和鉴别太平洋的海底滑坡:(1)海滨线和海岸建筑物破坏;(2)通讯电缆等滨海建筑物遭到破坏;(3)海底地貌在短时间内发生变化;(4)在高分辨率的声学剖面上具有特定的海底地貌特征。通过对由以上这些观察所发现的几个滑坡的研究可以使我们清楚地弄清楚这些滑坡的分布、规模和地貌特征。对海滨线和海岸建筑物造成直接影响的几个滑坡实例中,发生在不列颠哥伦比亚(加拿大)的Howe Sound的粗粒扇形三角洲中的滑坡属其中之一;另一起发生在不     

海底碎屑流冲击海底管道的模型与某一特定原型的相似性分析

小尺度的水槽实验和数值模型被广泛应用于真实尺度条件下海底碎屑流对海底管道冲击力的研究,但模型与某一特定原型之间的相似性一直未能得到保证,从而严重影响模型结果的适用性。为此,本文采用幂律本构关系(Power-law)描述海底碎屑流的流变特性,并基于雷诺相似准则,推导出海底碎屑流冲击海底管道时模型与原型之间各物理参数的比尺关系。根据该比尺关系,本文对现有水槽实验中模型与某一特定原型之间的相似性进行了分析,发现该水槽实验与预期的原型工况并不相似,继而推算出与该水槽实验相似的原型工况,并设计出与预期的原型工况相似的模型工况。此外,本文还对基于幂律本构关系和雷诺相似准则推导得到的比尺关系的适用性进行了讨论,认为该比尺关系适用于常重力环境下(1g)海底碎屑流冲击海底管道的小尺度水槽实验和数值模型,但不适用于超重力环境下(Ng)的土工离心机实验,也不适用于海底碎屑流的低剪切应变率工况。本文的研究结果将为保证常重力环境下(1g)海底碎屑流冲击海底管道时模型与某一特定原型之间的相似性提供理论依据。     

据地貌声图判读研究海底地貌和底质类型

侧向扫描声呐这项新技术方法及其在海洋地质调查中的应用问题,最近作者已作过介绍。1975年,我们应用侧向扫描声呐(侧扫声呐)、精密回声探测、海底采样等方法,对中国南海某浅海区进行了海底地质调查,了解海底地貌和底质类型及其包括砂矿等的分布。     

海底滑坡冲击下悬跨管道动态响应及安全性评估

作为一种常见的海洋地质灾害,海底滑坡会对油气管道的安全造成巨大威胁。由于海洋底流的冲刷作用,海底管道往往会悬跨于海床之上,稳定性较差。当悬跨管道遭受到海底滑坡的冲击作用后,其动态响应预测及安全性评估尤为重要。本文建立了海底滑坡-管道相互作用的有限元模型,将油气管道分为悬跨段和埋地段,考虑了悬跨长度和高度变化条件下,油气管道遭受海底滑坡冲击作用时的动态响应。数值计算结果表明,管道悬跨长度和高度对其塑性变形影响显著,海底滑坡引起的管道应变会随着悬跨长度和高度的增加而增大。最后,提出了综合考虑悬跨长度和高度影响下海底管道安全性评估方法,该成果可直接用于海底滑坡作用下油气管道安全性的动态评估。     

海底资源与环境立体探测技术发展方向与对策

21世纪是人类全面开发利用海洋的新世纪。目前国际海底资源与环境探测，正在由海面、水中发展到空中、海底，形成立体的综合勘测。在21世纪前期，作为海洋大国，中国在维护海洋权益方面所面临的形势严峻复杂。如何发展、开发利用高新技术，以适应日新月异的世界海底资源与环境探测竞争需要，是广大海洋工作者都关心的课题。本文对立体探测技术发展方向和对策进行了简单探讨。     

海底扇沉积相模式、沉积过程及其沉积记录的指示意义

海底扇是由沉积物重力流形成的海底沉积体。其分类学和相模式研究表明,海底扇主要由海底水道、溢岸及朵叶体等沉积单元构成。然而古代和现代海底扇沉积均无法由单一的通用相模式进行解释。以粒度差异所建立的相模式类型涵盖了多方面信息,相对简单实用。海底扇的触发机制主要包括海底沉积物失稳、洪水型异重流、海洋动力过程及复合成因机制等类型。海底扇的主导流体类型（碎屑流与浊流）、海底地貌形态（限制性与非限制性）及海洋动力条件（底流作用）深刻影响了海底扇的沉积作用、平面形态及空间组合特征,整体上分为三类。其中,浊流沉积主导的海底扇在非限制性海底环境中主要表现为扇状或指状形态,在限制性海底环境中则直接受控于盆地的地貌形态;碎屑流沉积主导的海底扇以块体搬运为特征,平面上表现为舌状和叶状展布形态;底流与重力流共同作用形成的混合型海底扇朵叶体沿底流流向侧向偏转,部分受底流改造沉积形成孤立漂积丘状形态。海底扇沉积物记录了环境信号从“源”到“汇”传输效率和保存程度,对构造变形和古气候变化具有重要的指示作用。人类世以来的现代海底扇沉积物同时也是深海微塑料、陆源有机碳的重要储库,定量评估其丰度特征对于环境评价、污染治理与管控及全球碳循环均具有深远的现实意义。     

实测数据揭示海底地震仪上浮速率与出水点规律

使用海底地震仪（OBS）对极地浮冰区进行探测时,存在上浮的OBS被浮冰遮挡而难以发现和回收等困难,为提高两极浮冰区海底地震探测效率,亟需对OBS上浮出水时间和位置进行较为准确地预测.本研究以2019年南海OBS观测、2020年西太平洋OBS探测以及2011年南海东部次海盆三维OBS探测现场作业的实测距离和位置信息等数据为基础,分析了OBS上浮速率、投放点和出水点的特征,开展了OBS在水中下沉和上浮的运动过程研究,总结了OBS出水点的分布规律.结果表明:（1）在垂直方向上,OBS上浮速率近似匀速,可用平均速率代替,进而可精确计算上浮出水时间;（2）OBS在海底的位置与投放位置的偏移距随机分布,这表明投放点水深与重定位偏移距离无明显线性相关性;（3）OBS上浮出水点与投放点有重合的趋势,两者距离在300 m以内的概率大于31%,两者距离在500 m以内的概率大于59%.      

海洋CSEM法探测二维海底天然气水合物响应特征

针对海底天然气水合物开展了可控源电磁探测法(Controlled-source Electromagnetic Method,CSEM)响应研究,根据实际地质资料设计二维地电模型并进行正演计算,讨论了频率变化对CSEM响应结果的影响以及海底地形起伏时的CSEM响应特征。综合天然气水合物二维正演模拟结果,论证了海洋CSEM探测海底天然气水合物的可行性,研究成果可为今后的海底天然气水合物勘探提供技术支持。     

南海中西部地貌单元划分及其特征和成因分析

南海中西部处于南海北部和南部的过渡带,夹持于印支地块和南海海底扩张中心之间,其特殊的地貌对于研究整个南海地质地貌有重要意义。本文基于广州海洋地质调查局在南海中西部海洋地质调查项目获取的水深、底质调查及地震剖面数据,结合该海域以往研究成果,提取了有关地貌的信息,编制了南海中西部地貌图。把研究区划分出陆架、陆坡和深海盆地三个二级地貌单元,以及水下岸坡、水下浅滩、海岭、峡谷、麻坑、阶地、盆地、海台、海山、深海扇、深海平原等众多次级地貌单元。文章详细描述了该海域各地貌单元的特征,提出了断层、火山、构造隆起和浊流等地质作用是本区地貌形成的主要因素。