南海北部海底沙波地貌

南海北部水深８０－２５０ｍ的外大陆架和上大陆坡海底，有大片沙波地貌分布，它们主要是晚更新世末次冰期低海面时遗留下来的滨海沙波，沿岸沙后，沙堤和沙垄，属残留沙体地貌。它们明显沿着末次冰期时形成的最低海岸线两侧分布，但在现代海底底流作用下，其两翼及沙波谷部发育有次一级的小型沙波或沙纹，它们的形态细小，排列紧密，与残留沙体地貌组成复式海底沙波。这就是流动沙波，是不稳定的地质因素，对海底工程有一定危害，但     

南海北部海底沙波地貌

南海北部水深８０—２５０ｍ的外大陆架和上大陆坡海底，有大片沙波地貌分布，它们主要是晚更新世末次冰期低海面时遗留下来的滨海沙波、沿岸沙丘、沙堤和沙垄，属残留沙体地貌。它们明显沿着本次冰期时形成的最低海岸线两侧分布，但在现代海底底流作用下，其两翼及沙波谷部发育有次一级的小型沙波或沙纹，它们的形态细小、排列紧密，与残留沙体地貌组成复式海底沙波。这就是流动沙波，是不稳定的地质因素，对海底工程有一定危害，但根据外大陆架实测底流数据，运用计算机数学模型方法计算，表明在细沙和中细沙大面积覆盖区，海底沙波每年均以０．１６６—０．５３４ｍ的速度向深海方向迁移，移动速度相当缓慢，其对海底工程设施不会造成直接危害。     

台湾海峡的潮流沉积沙体研究与展望

海底沙体是海洋资源开发利用、环境保护、灾害防治和军事行动等必须密切关注的底质类型。台湾海峡沙体面积分布广泛,主要有台湾浅滩、台中浅滩及海峡内受中小型山溪性河流影响的沙体。近年来,台湾浅滩沙体空间分布、大型沙波与小型沙波形态特征及剖面结构研究等领域取得了许多新进展;台中浅滩不同区域的沙体演化对应了地貌发育的不同阶段;而海峡西侧陆架上残留的中小河流沙体地貌也获得了一些新发现。本文归纳了台湾海峡窄陆架上不同沙体的平面分布特征、剖面结构及成因。今后工作的重点应聚焦于进一步获取不同区域高分辨率的地层、地貌证据,并进行对比研究。这些工作能深化对末次盛冰期以来台湾海峡不同地区沙体成因、关联及演化的认识,并有助于了解人类海洋活动与海底沙体演化的响应关系,丰富海底沙体发育和演化理论。     

南海北部海底沙波研究

南海北部水深100~250 m的陆架和陆坡斜坡海底分布着大片沙波地貌,本文采用底形相图参数近似计算和泥沙起动流速2种计算方法,结合海底微地貌的实际形态,研究了沙波的沉积特征及其成因机理。研究认为,区内的沙波为现代沉积地貌;控制沙波形成发育的主要水动力因素是潮流与风暴条件下风海流的叠加;区内泥沙颗粒粒径适宜,海底坡度平缓,有利于海底沙波的发育。     

南海北部陆架主要地貌特征及灾害地质因素

利用最新高精度多波束水深资料,对南海北部陆架地貌类型和特征进行了系统的识别和分析,发现研究区活动沙波、滑塌体、隆起脊、沟槽和麻坑等灾害地质因素发育。沙波多为直线型沙波,小、中、大型沙波均有发育,自北向南随着水深增大,沙波规模增大,沙波的活动性显著增强。底流内波特征变化与沙波规模和迁移情况具有一致性,沙波的形成和迁移与内波活动密切相关。根据滑塌特征地貌识别出7处滑塌,新老滑塌均有发育,新滑塌多呈线状延伸,梯状滑塌特征明显,分析认为新滑塌近期并无进一步滑动的趋势。受古岸线残留地貌控制,南部地形起伏较大,发育一系列隆起脊,K1—K4隆起脊近NE—SW走向平行排列,K5隆起脊为E—W走向与之相交。另外,研究区发育大量麻坑,直径30～100m,麻坑深度1.0～3.0m。     

基于近底原位观测的小尺度海底沙波地形小波分解

浅海海床发育着不同尺度的活动性砂体,在大型活动性砂体上常叠加发育着大量小尺度沙波(纹),分析这些小尺度沙波(纹)有助于揭示活动性砂体的成因机制。但它们的尺度较小,常规分析方法往往将其作为高频噪声滤除,难以对该尺度海底沙波(纹)进行分离量化研究。为了解决这个问题,本文设计并实现了一种基于小波分析的小尺度海底沙波地形分解方法,并以台湾浅滩典型区域的高精度近底原位观测数据为例,实现了小尺度海底沙波地形的分解和定量分析,分解出背景地形、小型沙波和沙波纹(波长小于0.6 m)3种地貌类型。本文提出的小尺度海底沙波地形分解量化方法,可广泛应用于浅海高活动性地貌发育演化和海底边界层沉积动力过程研究,对评估海洋工程的稳定性也具有一定的实用价值。     

台湾浅滩多尺度沙波地貌的地形傅里叶分解

海底沙波在全球广泛分布、成因复杂,但往往多种尺度的沙波叠加在一起形成复杂的沙波地貌体系,导致难以进行量化研究。针对该问题,本文提出一种实用的傅里叶分析方法,设计了巴特沃斯滤波器,将水深数据变换到频率域,进而将复杂沙波地貌分解成不同频率的单一类型沙波。并以台湾浅滩复杂的沙波地貌体系为例进行了分析研究,分解量化出3种空间尺度的沙波:巨型沙波(波长>100 m,波高>5 m)、中型沙波(波长5～100 m,波高0.4～5 m)和沙波纹(波长<5 m,波高<0.4 m)。本文提出的海底沙波地貌量化分析方法,有助于研究不同尺度海底沙波的成因与机理,对沙波区海洋工程的安全评估也具有实用价值。     

南海北部陆架陆坡沙波底形

南海北部珠江口—台湾岛南端一线以南、东沙岛以东海区的水深变化较大,地形起伏亦较大,海底水流动力较强,沙源丰富,发育大片海底沙波底形。按成因可分成A、B、C 3个海底沙波区:A区在珠江口外的内陆架上,水深80和200~250m,在陆架底流(潮、浪、洋流)作用下,海底沙波波高数十厘米至2~3m,属于两坡强烈不对称、现代仍然运动的正常沙波;B区在陆坡上部,水深200~600m,在斜坡间局部平台上发育大片波高数米至数十米、波长相应较短的特大型砂质沙波,一些专家认为是不同密度水层间的偶发性内波能通量强烈集中并突然释放而塑造的底形;C区在陆坡下部水深3 200~3 400m的数条海底峡谷交汇处,峡谷西和南侧有粉砂泥质沉积物波,波高数十米,波长数十千米,是深水细粒浊流形成的非正常沙波。陆架底流变化、沙波迁移、陆坡上部偶发性内波塑造的巨型沙波和陆坡下部的细粒浊流沉积物波均对油气勘探海底管线和平台的稳定性构成威胁。     

南海东沙群岛以北海底沙波稳定性分析

利用在南海东沙群岛北部至西北海域为工程目的所采集的海底地形测量、底质取样、海底底流测量资料,以及以往的区域地质、地球物理资料,采用沉积学、构造学和海洋水动力学综合研究方法,对该区海底沙波形成及稳定性进行了综合分析。认为该区海底沙波是在目前水动力环境下所形成,为今生,海底表层沉积物为晚更新世地层受到冲刷改造的再沉积。沙波形成主要受潮流底流的水动力作用控制,并与构造抬升有关。沙波具有一定的活动性,主要由SE向NW方向移动,且活动性逐渐减弱。北区段海底沙波稳定,中区段海底沙波较稳定,它们对海底工程建设不会造成影响;而南区段海底沙波较为活动,当沙波发生较大规模移动时,对海底工程建设会造成一定影响。     

海南乐东陆架海底沙波形态特征及活动性研究

利用旁扫声呐、浅地层剖面、测深以及钻探等资料分析了海南岛乐东陆架区海底沙波的形态特征、底质及地层结构;分常态和台风作用两种环境条件。计算了沙波的移动速率.并与海南岛东方陆架区沙波特征进行了对比分析.研究表明:乐东陆架沙波以大型沙丘和小型沙波为主。其剖面都极不对称.沙丘多为新月形,波长多为50～100m,波高多为1～3m,对称系数在6～12之间;小型沙歧脊残多置直线型,波高多在0.1～0.5m之间.研究区沙波活动性较强,常态下迁移速率与东方沙波区西区相同,每年0.06～2m;在台风影响下,沙丘表面活动砂层的移动性增强,在活动砂体迁移的部位则可能出现冲蚀凹坑或沟槽;中小型沙波移动速率骤增,最大可达7～11m/h。     

中国东部陆架沉积环境对末次冰盛期以来海面阶段性上升的响应

到目前,还缺乏关于大型陆架系统对全球海面变化响应的研究,5年来我们对中国东部宽阔的陆架海底进行详细制图研究,结果表明:现代中国东部陆架海底沉积环境分布与末次冰盛期以来的海面变化之间有很好的响应关系;目前的陆架海底被3个沉积体系覆盖,即低海面期的古滨带、冰消期的海侵体系和高海面期的涡漩及近岸带沉积体系;末次冰期后期以来,可区分出3个快速海面上升期和3个慢速上升期。在快速上升期,海底形成了代表海岸快速移动的混杂沉积-海侵边界层,海岸平均移动速度10～22cm/a(最大64cm/a),缓慢上升期,形成了陆架广泛分布的潮流沙脊体系,三期沙脊体系之间有继承性演化关系。     

海南乐东陆架海底沙波分布特征及对海底管道的影响

海底管道是海上油气开发系统的重要组成部分,是油气输送的主要手段。海底沙波普遍发育于海底,特别是陆架地区。因为沙波的迁移往往会引起海底管道、海底构筑物等方面的灾害,随着海洋油气勘探开发工作的不断进行,浅水陆架区的海底沙波越来越受到人们的关注。文章以海南乐东陆架区域为研究区,利用海洋物探手段对本区的海底沙波分布做了初步的监测和研究。     

海南岛西部岸外沙波的高分辨率形态特征

利用SIMRAD-EM3000多波束探测系统和DGPS定位系统,对海南岛东方岸外的沙波沙脊区进行了高精度探测,分析结果表明:从海岸到陆架底形具有明显的分带性,依次出现弱侵蚀底形段、沙波沙脊底形段和平坦底形段。沙波仅发育于沙波沙脊段,介于水深20~50 m之间,沙波形态有二维与三维两种,沙波波高多为0.7~2.5 m,波长20~70 m,沙波指数(L/H)为20~60,对称指数为1~3;沙波沙脊区沉积物的搬运方向有明显的规律性,在沙脊的西侧,沉积物主要向北搬运;在沙脊的东侧,沉积物主要向南搬运;沙波的形成和发育主要受潮流场控制,热带风暴对其有改造作用。     

南海北部沙波区海底强流的内波特征及其对沙波运动的影响

2008年3月6日至2008年4月9日, 在南海北部外陆架与陆坡上的沙波区进行了海底流速的连续观测,观测结果表明潮流与海流较弱,但时有流速达30—77cm.s-1的海底强流发生。强流方向与南海北部内波传播方向相对应,多分布在偏NW向与偏SE向。偏SE向流强于偏NW向流,与内波在传播方向上的下坡流大于上坡流的特征一致。对流速序列进行了旋转功率谱分析,结果表明,高于M2分潮的频率中,众多的振荡分量具有内波流性质,说明阵发性强流为内波所致。采用观测流速计算了沙波的移动速度,计算结果得出强流能起动海底泥沙,由于NW向传播（上坡方向）的内波导致了SE向（下坡方向）的净流动,沙波偏SE向移动,但沙波移动速度不大,小型沙波移动速度小于1.6m.a-1。采用潮流、风暴潮耦合模型计算了强台风驱动的海底流速过程,表明潮流、风暴潮耦合也能移动海底沙波,但沙波移动方向与台风路径相关,不一定为SE向,且移动距离更小,潮流、风暴潮耦合不是沙波移动的主要动力机制。     

东海陆架中北部沉积物粒度特征及其沉积环境

通过对东海陆架表层沉积物粒级组成、粒度参数、14C年龄和微体古生物组合的综合分析,绘制了东海陆架的沉积物类型分布图;运用Folk等(1970)沉积物分类方法将东海表层沉积物分成砂、粉砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂质泥5种类型,其中粉砂质砂分布最广,砂质泥分布最少;沉积物由陆向海粒度变粗,反映沉积过程中的物源和沉积动力控制作用。根据沉积环境及成因分析,可将东海陆架沉积分为3类:分别是长江口外席状砂沉积区、现代泥质沉积区和陆架中部砂质沉积区。长江口外砂质沉积是全新世冰消期晚期潮流作用及风暴潮流共同作用的产物,是高海平面以来太平洋潮波系统作用下的潮流沙沉积,沙波地貌仍在发生变化。现代泥质沉积区包括长江前三角洲沉积、浙闽沿岸流沉积和济州岛西南泥质沉积三个区域,不同沉积区的成因机制不同。陆架中部砂质沉积是末次冰盛期之后海侵作用下发育的砂质沉积物,在海侵的不同阶段中沉积物被冲刷改造,具有不等时性特征,沉积环境与现代陆架海洋环流的动力特征不一致,现代沉积作用较弱,仅接受悬浮体细粒沉积。     

胶州湾湾口海底沙波地形地貌特征及其活动性研究

利用多波束、侧扫声纳以及单道地震资料对胶州湾湾口潮流作用下形成的典型海底沙波地貌的平面形态、剖面特征和分布特点进行了分析研究。根据实测的水文资料计算了不同潮流流速下沙波的瞬时移动速度,推测了直脊型沙波和新月型沙波的形成]化过程:区内新月型沙波在西向优势流的作用下大约以50m/a的速度向西迁移,直脊型沙波则在两端方向不一致的优势流长期作用下,发生逆时针旋转,同时在往复流的作用下以一个平衡位置左右摆动;就地貌形态而言,新月型沙波是不稳定的,直脊型沙波达到相对平衡状态。     

东海扬子浅滩砂质底形研究

根据 198 0至 2 0 0 0年间数次专项调查获得的高分辨率地球物理、沉积学等资料 ,并结合水动力环境的分析 ,探讨了东海扬子浅滩砂质底形的成因、形态特征、活动性以及发育的地层年代。研究表明 ,扬子浅滩砂质海底广泛发育沙波地貌 ,按其发育规模可以分为沙波和大型波痕 2类 ,大型波痕按其形态又可分为直线形、弯曲形和格子形 3种。平坦宽阔的地形、丰富的中细砂物源以及较强的潮流和风暴浪流是沙波地貌发育的有利环境条件。柱状岩芯分析和年代测定表明 ,发育沙波地貌的物质的沉积始于冰消期晚期 ,即 10～ 11KaB .P ,全新世中、晚期该区继续接受砂质沉积。扬子浅滩发育的沙波地貌与现今的动力环境相适应 ,仍处于发育和运移状态。     

东海外陆架EA01孔末次冰期最盛期的三角洲沉积

对东海 EA 0 1孔 (30°2 2 .96 15′ N、 12 5°4 5 .6 0 5 5′ E)岩心的沉积层序、粒度成分、沉积物年代、底栖有孔虫组合及其沉积环境的研究 ,揭示了东海外陆架末次冰期最盛期的三角洲沉积。钻孔 0 .36～ 2 9.6 5 m为一不完整的进积三角洲沉积层序 ,自下而上依次为前三角洲、河口沙坝和分流间湾的交替沉积 ;末次冰期三角洲的发育 ,表明了冰期低海面时期外陆架上的继承性沉降盆地仍被海水覆盖 ;盆地的区域沉降与海平面的共同作用形成了容纳沉积物的有效空间 ,捕获了河流带来的沉积物而形成三角洲 ,这是河流对海平面变化和构造下沉的响应 ,同时也反映了冰期陆架环境的多样性     

厦门湾口外近岸陆架区海底沙波发育特征

利用2014–2017年在台湾海峡西部采集的多波束、单道地震剖面、沉积物粒度样品及海流监测资料,在厦门湾近岸陆架区识别出一系列海底沙波,并对沙波的形态特征、分布规律和沉积物组成特征进行分析,探讨水动力条件及其对沙波发育的影响.结果表明沙波发育区水深一般为10～60 m,地形较平缓开阔,坡度一般为0°～1°;平面上沙波区...     

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。