苏北废黄河三角洲海岸线动态演变分析

以苏北废黄河三角洲海岸1989、1995、2006和2010年4期Landsat TM影像为数据源,运用一般高潮线法,对各期影像分类处理后提取海岸线,分析了研究区海岸线21年间动态演变的时空分布特征,并初步探讨其主要控制因素。结果表明:(1)北翼灌河口—中山河口岸段在1989-2010年21年间整体表现为蚀淤交替,淤积岸段逐渐向南迁移,主要集中分布于普港和新滩港岸段,平均淤积速率最大达39.82 m/a(2006-2010);中部岬角中山河口—扁担河口岸段在研究期间平均蚀退速率为13.79 m/a,其中南段侵蚀强度最高,可达23.23 m/a,为整个研究区海岸侵蚀最快的岸段,北段次之,中段最低,随时间推进,总体侵蚀渐缓;南翼扁担河口—夸套河口岸段21年间平均蚀退速率达17.30 m/a,夸套河口以南则呈现快速淤积-缓慢淤积-蚀淤基本平衡的过渡态势。(2)近20多年来,废黄河三角洲海岸由于受到海岸轮廓形态、动力作用(波浪、潮流、沿岸流与重力等)及人类活动(保滩护岸工程、盐田与围垦工程及港口工程等)的影响,各岸段呈现出不同的侵蚀-淤积特点。     

红河断裂带的新生代变形机制及莺歌海盆地的实验证据

红河断裂带是印藏碰撞过程中，印支地块被顺时针旋转挤出的走滑变形带。莺歌海盆地发育于红河断裂带海上延伸带上。根据莺歌海盆地和相邻的NE向琼东南盆地在晚中新世前(5．5Ma B．P．)独立的构造发育和差异的沉降特点，认为红河断裂不可能穿越莺琼盆地界限向北东延伸，而越东断裂和中建南断裂很可能是红河断裂的延续。莺歌海盆地成盆机制的物理模拟结合红河断裂带陆上的变形特征、年代学证据与青藏高原隆升过程的研究，参考莺歌海盆地模拟过程中不同应力场下沉降中心的长轴方向，我们推断红河断裂带新生代的演化大致分4个阶段：(1)50-38Ma B．P．期间的缓慢平移运动；(2)38—25MaB．P．期间的快速左行走滑运动；(3)25—5Ma B．P．期间的左行走滑逐渐停止阶段；(4)5Ma B．P．后的右行走滑阶段。     

南海海盆中南—礼乐断裂带研究进展*

文章首先论述了中南—礼乐断裂带的研究现状, 然后基于重力、磁力、地震剖面和地形等地球物理资料, 综合分析了中南—礼乐断裂带在南海海盆中的空间展布和内部构造形变特征。研究表明: 该断裂带在海盆中由北至南具有明显的分段性。北段(西北次海盆与东部次海盆北部之间)断裂带宽15km, 由(18°00'N, 115°30'E)向(17°30'N, 116°00'E)呈NNW向分布。南段(西南次海盆与东部次海盆之间)断裂带宽约60~80km, 由中沙海台东侧向礼乐地块西侧呈NNW向展布。中南—礼乐断裂带的主控断裂沿中南海岭呈NNW向分布。断裂带在南北两段的过渡区总体呈NNE向展布。断裂带两侧海盆的沉积厚度和洋壳厚度存在差异, 推断该断裂带对其东西两侧海盆的地质构造具有控制作用。根据地壳结构变化, 推测该断裂带至少是一条地壳级断裂。     

长江河口拦门沙河段滩涂演化特征及驱动机制

利用长江河口实测1958-2013年水下地形数据,基于ArcGIS技术和DSAS软件分析了拦门沙河段滩涂演化特征,在此基础上结合河口重大工程建设、流域来沙状态对滩涂资源的变化机制进行分析。研究结果表明:(1)1958-2013年,长江河口滩涂资源总量略有下降,但最近十年趋于稳定,维持在2 350km2左右。(2)长江河口潮滩-5m等深线以下已经出现侵蚀,垂向侵蚀速率为达7.3cm/a;(3)近10多年流域来沙剧烈下降对潮下带0~-5m区域的滩涂资源淤涨产生了显著负面影响,而河口重大工程建设则是近年来0m以上滩涂逆势增长的主要驱动因素。     

中国沿海和近海海平面上升预测

本文利用验潮站观测和卫星高度计数据,以及基于筛选的CMIP6的10个模拟性能较好的地球系统模式结果,对中国海平面的长期变化趋势,以及未来上升幅度进行了分析和预测。结果显示：（1）1960-2021年,中国沿海海平面呈加速上升趋势,上升速率为2.5 mm/a,加速度为0.06 mm/a2;1993-2021年上升速率为4.0 mm/a,高于全球同期3.3 mm/a的上升值。（2）1980-2021年,渤、黄海,东海和南海沿海海平面上升速率分别为3.5 mm/a、3.3 mm/a和3.6 mm/a,渤、黄海和南海沿海海平面上升速率较快,东海偏慢;渤、黄海沿海海平面在20世纪60-70年代上升较慢,80年代之后上升加快。（3）在中等情景（SSP2-4.5）和高情景（SSP5-8.5）下,2050年中国近海海平面将上升0.22 m(0.19～0.28 m)和0.24 m(0.21～0.33 m);到2100年,中国近海海平面将上升0.59 m(0.47～0.80 m)和0.83 m(0.64～1.09 m)。（4）2021-2040年,统计预测的海平面上升中值略接近数值模式低、中和高情景预测值...     

红河断裂带不同构造区段的现今滑动速率与应变积累状况

利用中国地壳运动监测网络1999年—2015年GPS观测数据, 基于块体模型与弹性半空间下的螺旋位错模型, 反演红河断裂带不同区段的滑动速率与闭锁深度, 利用插值均匀网格法计算红河断裂带不同区段及周边地区应变积累状况。结果表明: 红河断裂带北段右旋走滑速率为4.76±0.78mm•a^-1, 闭锁深度约为10.9km; 中段右旋走滑速率为3.24±0.56mm•a^-1, 闭锁深度约为11.5km; 南段右旋走滑速率为2.83±0.34mm•a^-1, 闭锁深度约为12.6km。红河断裂带北段与中段拉张应变特征明显, 南段挤压应变特征明显, 北段拉张应变值为(20~40)×10^-9•a^-1, 南段挤压应变值为(30~50)×10^-9•a^-1, 中段最大剪应变积累较弱, 量值为(0~30)×10^-9•a^-1, 北段、南段最大剪应变积累较强, 量值为(40~80)×10^-9•a^-1。北段和南段元阳地区出现最大剪应变高值区, 地震危险性较大。     

薛家岛岬湾型海岸侵蚀演化的定量性研究

在4a连续观测的基础上,确定薛家岛周边大部分是抗蚀强度大的基岩岬湾海蚀岸,海蚀崖蚀退和海蚀平台蚀低的平均速率分别为10-2和10-4m/a量级;弓形海湾湾顶有薄层现代海滩砂砾,石雀湾和银沙滩崖前和后滨有大量海滩相大砾石(粒度为20～30cm).外侧海岸直濒开阔海,水下岸坡为深陡型,气象水文等外营力因素作用强度较大,显示中—高能海岸环境地质地貌特征.薛家岛外海海岸冲积物供给源贫乏,小于2×104m3/a.沿岸冲积物流流向北东至南西,采用目前国际较通用的波浪辐射应力模式方法计算其容量达13×104m3/a,这种源-运量的不平衡是造成基岩海蚀岸的机制.     

基于B-L曲线的河-海划界研究

入海河口是河流向海洋过渡的区域,作为海岸带的一部分,具有独特性与复杂性,基于岸线形态的海岸地貌学指标与众多河口参数具有密切的联系与影响,而以地形节点作为河-海划界方案具备可行性与可操作性。在河流中心线上某点处,定义河流宽度(B)和沿河流中心线到口门处距离(L)的B=f(L)函数来实现河-海划界的定量划分,并对不同类型河口使用该函数曲线寻找地形节点进行河-海划界。结果表明:沙坝或堵塞型河口其地形节点处的河流展宽速率在-0.5~0之间;河道状河口及河网状三角洲其地形节点处的河流展宽速率在0.5~1.2之间;河口湾型河口的地形节点处的河流展宽速率在0.6~1.5之间;喇叭形三角洲河口其地形节点处的河流展宽速率在1.3~4.5之间;鸟足状三角洲和扇形三角洲的入海河口段的河流展宽速率在0~0.2之间,建议以口门处作为地形节点。应用此方法对我国大陆入海河流进行河-海划界,并进行中国大陆河口岸线长度量算,取得良好效果。     

基于数字化海岸分析系统(DSAS)的海岸线变迁速率研究:以黄河三角洲和莱州湾海岸线为例

海岸线变化对海岸带生态环境改变、滨海土地侵蚀有着极其重要的影响,海岸线的提取和监测对海岸带生态系统的保护和管理具有重要意义。本研究基于数字化海岸线分析系统(DSAS,Digital Shoreline Analysis System),研究了黄河三角洲和莱州湾的海岸线时空变化规律。研究结果表明:通过提取1985-2015年6期的Landsat影像,发现近30年来黄河三角洲和莱州湾地区海岸线均呈现显著的向海方向扩张的趋势,且增长速率逐渐加快。黄河三角洲的终点变化速率(EPR,End Point Rate)约为73.0 m/a、线性回归速率(LRR,Linear Regression Rate)约为75.5 m/a,黄河港-大咀沟增长速度最快(129.2 m/a),受黄河泥沙输送的影响,黄河口和老黄河口岸线的几何形态呈现平滑的变化趋势;莱州湾岸线的EPR和LRR约为139.5 m/a和144.3 m/a,淄脉河河口-白浪河河口段增长速度最快(197.6 m/a),岸线变化较为显著的区域主要集中在港口、圈海堤坝、海水养殖等的地方。DSAS模型在海岸线定量化分析中具有显著优势,利用EPR和LRR指标能够科学有效地模拟岸线在时间和空间上的变化速率。     

南海中南—司令断裂带的延伸特征及其与南海扩张演化的关系

为了确定中南—司令断裂带在南海海盆及其在南部陆缘的延伸位置,并探讨其与南海扩张的关系,本文利用重磁异常、地震、莫霍面深度、P波速度特征、钻井拖网资料,对中南—司令断裂带的延伸位置进行了综合地质和地球物理研究,厘定了中南—司令断裂带在东部次海盆与西南、西北次海盆之间呈NS向延伸,并南延至南海南部陆缘之上,深度上切割至莫霍面。根据南海海盆中磁异常条带走向的变化,及磁异常条带、走滑/转换断裂、扩张方向的印证关系,结合前人对古南海"剪刀状"碰撞闭合、南海扩张演化、构造应力场的研究,提出在32~25 Ma,伴随着南海东部次海盆的NNW向扩张,南海海盆及南沙地块整体发生顺时针旋转,使中南—司令断裂走向由形成初期的NNW向转变为N—S向;23.5 Ma之后,顺时针旋转停止,南海东部次海盆继续NNW向扩张,西南次海盆呈NW—SE向渐进式扩张。作为一条切穿地壳的深大断裂,中南—司令断裂与红河-越东断裂、马尼拉海沟断裂三条深大断裂一起组成区域"滑线场",制约南海海盆的扩张与南沙地块的南移。     

琼东南盆地陆架区晚中新世以来断层活动性研究

对琼东南盆地陆架区晚中新世以来的断层活动性进行研究, 有助于理解南海西北部晚中新世以来的构造演化, 也对该区钻井平台的安全性评估、海洋工程勘查以及区域稳定性评价等有重要意义。研究区断层走向主要为NWW向, 多数断层在晚中新世时期停止活动。通过对断层几何形态的统计分析以及使用高分辨率断层落差图法(T-Z图示法)对断层活动性进行量化分析, 结果显示: 断层活动性在晚中新世末期(5.5Ma)发生转变; 研究区南部的断层落差值大于北部; 南部断层停止活动的时间较北部断层稍晚。这些研究成果表明, 晚中新世末期研究区断层受构造应力变化的影响, 在生长发育过程中断层活动性质发生了改变, 由逆断层转为正断层。红河断裂带对琼东南盆地的构造演化起着重要的控制作用, 文章推测研究区断层活动性变化是由红河断裂带的构造反转所导致, 因为红河断裂带在5.5Ma时发生了走滑运动的反转, 与研究区的断层活动性变化在时间和性质上相耦合。     

东海海底地形的特征

东海是西太平洋与中国大陆之间的一个边缘海。共北面以长江口北岸沙嘴和济州岛联线与黄海分界,南面以台湾省南端鹅銮鼻与闽粤二省海岸交界处的南澳岛联线与南海分界(图1)。 东海呈北东-南西向延伸,由台湾海峡向东北方向呈扇形展开,与东海的构造     

胶州湾铅-210比活度的分布模式及百年尺度的沉积速率

2006年6月在胶州湾采集柱状岩心并对岩心沉积物中铅-210比活度进行测试分析,结果表明,铅-210沿岩心的垂向分布具有两段、三段模式和异常的多段、倒置模式等。基于铅-210的CIC(constant initial concentration)计年模式和铯-137时标,并且结合历史海底地形对比,计算出近百年来胶州湾海域的现代沉积速率为1.49~24.96 mm/a,沉积通量为0.17~2.62 g/(cm2.a)。除沧口水道末端个别区域外,胶州湾多数区域(包含水道)的沉积速率较低,量级为100mm/a,湾内水道主要呈现出微淤甚至侵蚀,表明近百年来胶州湾沉积环境相对稳定,在可作为航道资源的湾内水道并未出现显著淤积。     

三峡工程对现代长江三角洲地貌演化影响的初步研究

根据长江三峡蓄水前后十余年的入海泥沙通量和河口口门区冲淤的对比分析,初步探讨三峡工程对长江河口三角洲地貌演化的影响。结果表明：（1）三峡水库蓄水以来（2003-2008年）,入库悬沙73％以上被拦截在水库里,因坝下游河床冲刷和支流来沙补给,三峡水库蓄水导致大通站输沙率下降49%;（2）1994?2000年、2000?2004年、2004?2008年,长江口门研究区（1500km2）净淤积量分别为7.25×108m3（1.21亿m3/a）、-1.03×108m3（-0.26亿m3/a）和-0.20×108m3（-0.05亿m3/a）;（3）2000年以来,河口口门外水深超过7m的大部分区域处于蚀退,尤以10-20m区域侵蚀最为强烈,但河口滩地（5m线以内）较前一时段淤积加强。主要结论：三峡水库蓄水加剧了长江入海泥沙的减少;入海泥沙减少是长江三角洲从淤积转为侵蚀的主要原因,近几年入海泥沙减少和河口口门区出现的冲刷有一半左右可归因于三峡工程的运行;河口滩地的逆势淤积是近年一系列的河口重大工程影响的结果。     

深圳湾北岸泥滩大型底栖动物次级生产力研究

根据2005年3、6、9月和12月在深圳湾北岸泥滩9个取样站采集的大型底栖动物4个季度的定量样品,运用Brey(1990)的经验公式进行了大型底栖动物栖息丰度、生物量、次级生产力和P/B值的研究计算.整个研究区域大型底栖动物年次级生产力平均值(去灰干重)为54.55g/(m2.a),其中观鸟屋附近泥滩(A断面)较高,为68.85g/(m2.a),凤塘河口附近泥滩(H断面)为50.62g/(m2.a)次之,沙嘴码头附近泥滩(F断面)较低,为44.18g/(m2.a),深圳湾北岸泥滩大型底栖动物年平均P/B为2.95.可见,大型底栖动物次级生产力越靠近深圳河河口越低,这与越靠近深圳河河口,大型底栖动物个体越小、生活史更短的结果是一致的.     

长江河口主槽地貌形态观测与分析

人类活动可以改变流域至河口的泥沙输运与沉积。尽管一些近期的研究已经调查了长江河口的形态演变,然而,流域和河口工程如何影响河口河床的形态演变仍然是不清楚的。该文利用2010年至2015年多波束测深系统和浅地层剖面仪等先进现场测量仪器的长江口主槽走航测量资料,并结合主槽表层沉积物资料,分析了近年来人为强干扰下的长江河口主槽底床微地貌形态,以理解近期人类活动对河口的影响。结果显示:近年来长江河口主槽底床上除了存在平床、沙波、冲沟和冲刷痕等常见微地貌形态外,还存在着疏浚痕和凹坑等人为微地貌形态。在流域和河口大型工程的共同影响下,近年来南北港中上段、横沙通道和南槽上段均受到不同程度的冲刷,其主槽底床上呈现出不同程度冲沟和冲刷痕等侵蚀性微地貌。而由于疏浚工程的影响,南港下段、圆圆沙航槽和北槽航道底床上出现了大范围的疏浚痕和凹坑。近年来包括南槽上段、北槽主槽中段和下段的局部区域和北港拦门沙河段局部区域在内的长江河口最大浑浊带的河床沉积物有粗化趋势。南北港中上段和横沙通道的大部分区域均发育了大量沙波微地貌;总体上,长江河口沙波的波高在0.12~3.12 m,波长在2.83~127.89 m,波高/波长在0.003~0.136,长江河口中上段的沙波尺度(波高的均值为0.91 m,波长的均值为20.08 m)大于密西西比河下游(波高的均值为0.87 m,波长的均值为17.62 m),且两区域沙波的几何形态差异性较小。     

张家口-蓬莱断裂带渤海段晚第四纪活动特征

张家口-蓬莱断裂带是华北地区一条显著的地震带.利用最新获得的高分辨率浅层地震资料研究了渤海海域内该断裂带晚第四纪以来的活动特征.研究表明:在渤海,张家口-蓬莱断裂带主要由沙西断裂、埕北断裂、沙南断裂、沙东北断裂、柏各庄断裂、石臼坨3号断裂、渤中2号断裂和BZ29断裂等一系列NW走向断裂组成,走向在290°～310°之间;在浅层沉积物中各断裂由多条次级小断裂组成;晚第四纪以来主要表现出强烈的垂向运动特征,具有正断性质;海域各断裂的最新活动时代为晚更新世(Q3)末期-全新世(Q4)初期,并具有相同的活动趋势,在20 ka B.P.和60 ka B.P.左右活动强烈,统计计算显示平均垂向活动速率分别为0.15 mm/a和0.1 mm/a,近20 000 a以来的垂向活动速率超过0.06 mm/a.     

潮优型河口动力对水深变化的响应机制研究——以葡萄牙Guadiana河口为例*

强人类活动(如航道疏浚)和自然气候变化(如海平面上升)对近岸河口环境不同影响的辨识是目前河口海岸学研究的热点和难点问题。在地形概化和动力简化条件下, 解析模型能够快速辨识强人类活动和自然气候变化对河口环境的影响, 它是探讨河口动力过程对外界干扰的响应机制的重要工具。本文基于前人对葡萄牙Guadiana河口不同分潮之间非线性相互作用的研究, 采用一维水动力解析模型探讨河口不同分潮潮波传播过程对水深变化(模拟航道疏浚和河道淤积过程)的响应机制。研究结果表明: 平均水深$\overline{h}$的变化影响无量纲河口地形参数γ和摩擦参数χ, 进一步影响河口动力参数包括潮波振幅参数ζ、流速振幅参数μ、波速参数λ、潮波振幅增大/衰减率参数δ以及流速与水位之间的相位差?等; 平均水深变化对河口中下游段(x=0~60km)的潮汐动力影响较大, 而对河口上游段(x=60~78km)影响较弱; 主要半日分潮(M₂、S₂、N₂)对水深变化的响应略大于全日分潮(K₁、O₁); 航道疏浚幅度小于2m时, 对河口潮汐动力格局影响不大, 而当疏浚幅度大于2m时, 将对河口潮汐动力格局及水环境(如盐水入侵等)产生较大影响; 河道淤积将导致潮汐动力减弱, 流速振幅、潮波振幅及传播速度减小, 流速和水位之间的相位差也减小。     

涠西南凹陷涠三段构造圈闭断层侧向封闭性定量研究及应用

北部湾盆地涠西南凹陷渐新世末期构造运动强烈,形成了大规模的断块、断鼻构造圈闭,其成藏关键因素为断层封闭性,尤其是断层侧向封闭性。断层侧向封闭性主要依靠断裂带物质与油气目标盘之间排替压力差来衡量。考虑断层两盘对断裂带泥地比的贡献,引用了R_m地质数学模型,通过分析A油田已钻井所在圈闭主控断层涠三段泥地比R_m(Ratio of mud)和泥岩涂抹系数SSF(Shale smear factor)间关系,建立R_m-SSF断层侧封定量分析图版。通过油水界面处原油所受合力平行地层分量与断层两侧排替压力差形成平衡的原理,建立油柱高度定量预测模型。将断层侧向封闭性定量分析技术应用于涠西南凹陷A油田,解决了该油田各断块油水界面不一致的问题。     

闽江口外海域全新统地震地层学特征和沉积作用

本文采用高分辨率单道浅地震剖面资料研究闽江口外海域的全新统沉积作用。研究区的全新统底面为MIS 2期侵蚀面,局部为古河道,深度一般在现海面下约30～60 m,最深约65 m;近岸浅,外海深,局部受古河道的下切影响呈条带状负地形。全新统由早全新世晚期以来的海相沉积层(U1)和早全新世河流湖沼相沉积层(U2)组成,前者包括滨浅海平行地震相和河口滨岸前积地震相,根据其反射波向陆上超和向海下超底界面,结合沉积物厚度分布特征,可以判断主要的沉积物来源和运移趋势。全新统沉积层厚度一般为10～20 m,最厚约38 m,位于古河道区,但是在马祖列岛和白犬列岛之间海区缺失。海相全新统沉积层的厚度为数米至20 m,最厚约25 m,位于研究区东南部(海坛岛东侧)。自全新世海侵以来,沉积物主要来源于3部分:台湾海峡来沙为研究区南部海区提供了沉积物;闽江悬沙扩散沉积物覆盖研究区北部海区,主要沿NE方向至外海,在河口向南呈舌状,现代沉积中心位于河口北部,厚度大于15 m;浙闽沿岸流来沙对研究区东北部海区的沉积物有影响。沉积环境划分为台湾海峡源沉积区、闽江源沉积区、东北部混合沉积区和马祖?白犬沉积缺失区,平均沉积速率分别约为0.8 mm/a、1.0 mm/a、1.1 mm/a和0 mm/a。马祖?白犬沉积缺失区主要因为沉积物受沿岛环流的控制。