海床浅表层硬质薄层的声学识别

由沉溺珊瑚礁、各类胶结砂以及胶结的珊瑚石或贝壳碎屑等组成的硬质薄层通常呈零散状分布,地质取样难以准确确定它们是如何分布的,这给海底管线施工带来极大的困难和风险。本文以南海北部为例,基于多种物探资料并结合正演模拟,分析、总结了海底以及海底之下硬质薄层的声学特征,在研究区综合识别出23个硬质薄层分布区。研究认为,硬质薄层与松散沉积物物理性质的差异可用于声学探测数据识别和定位。在浅地层剖面上,硬质薄层表现为强反射薄层,并对其下方地层的地震反射信号有一定的屏蔽作用,这一现象有助于确定硬质薄层是否存在以及其埋深和位置。在侧扫声呐影像和后向散射强度图上,硬质薄层通常表现为具有不规则形状的明暗变化阴影,阴影的边界指示了硬质薄层的分布范围。当硬质薄层出露于海底时,侧扫影像、反向散射强度结合浅地层剖面可以有效地识别并确定硬质薄层的范围;而当硬质薄层位于海床浅部（埋深数米到十几米）时,浅地层剖面可能是识别硬质薄层的唯一且最有效的方法。     

黄河三角洲侵蚀性岸段水下岸坡地质灾害及其空间分布

黄河的高含沙量和尾闾的频繁摆动,形成了独具特色的黄河三角洲。利用精密的测深仪,高分辨率的浅地层剖面仪和侧扫声纳等设备同步扫测所获取的记录,研究了黄河三角洲侵蚀性岸段水下岸坡的地质灾害及其空间分布特征。探测研究表明,研究区发育的地质灾害主要有冲蚀构造、凹坑与洼地、海底滑坡、海底刺穿、不均匀地层(切蚀-填充构造、声学透明层)、埋藏冲沟和古河道。地质灾害在空间分布上呈现平行岸线的带状分布,按水深可划分为3个区域。6 m水深以浅区域,主要发育冲蚀构造,且冲沟、边缘陡坎和蚀余构造相间分布。6~14 m水深区域,主要发育凹坑与洼地、海底滑坡、海底刺穿和分布广泛的声学透明层。14 m水深以外区域,主要发育埋藏冲沟和古河道,其形成主要与海平面上升有关。     

珠江口伶仃洋海底沉积

在前人工作的基础上,利用2003—2005年广州海洋地质调查局1∶10万《珠江三角洲近岸海洋地质环境与地质灾害调查》项目的实测资料,综合分析了伶仃洋海底的沉积特征,认为伶仃洋表层沉积物类型有:砂、黏土质砂、砂-粉砂-黏土、砂质黏土、黏土质粉砂、粉砂质黏土等6种类型。伶仃洋晚更新世以来的海底地层主要有两套:层A为全新世冰后期海侵以来逐渐堆积而成的沉积物,钻孔揭示的沉积物类型主要为黏土质砂和砂—粉砂—粉砂质黏土;层B为一套晚更新世的黏土质粉砂、细砂—粗砂(含砾)、粉砂质黏土—黏土,以陆相沉积和剥蚀为主,局部为海陆交互相沉积,其下地层则为基岩风化物和基岩。     

檀头山海底电缆路由工程地质条件及评价

在浙江象山檀头山海底电缆路由勘察中获得的地形测量、侧扫声纳和浅地层剖面探测、工程地质钻探等资料基础上,结合其他自然环境资料对路由勘察区工程地质条件进行了详尽的分析和研究。结果表明,该区域工程环境较适合海缆的铺设,海缆可铺设于勘察区的南部,登陆点附近基岩裸露区和砾石应进行清理、开挖和采取防护措施,海底和冲刷槽边坡稳定,檀头山附近水下浅滩地层中浅层气上冲至海底面以下最浅不足5m,对海底电缆影响不大,但要在开挖施工时引起注意。     

埕岛海域移动式钻井平台桩基适宜性分析

利用埕岛海域109个井位的地质勘察资料,对其海底地貌类型和海底表层沉积物类型进行了统计,结果表明,大多数井位海底微地貌类型为平滑海底地貌,冲刷地貌、残留台地地貌和斑状地貌只是在局部海域出现;研究区海底表层沉积物主要有粉土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土和淤泥4种.依据不同海域的水深地形、海底地貌、地层分布特点和工程地质性质,将研究区划分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区.选取具桩靴和无桩靴平台,使用API公式分析了在各海域的适宜性.具大桩靴平台在Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅳ区具有较好的适宜性,在Ⅲ区铁板砂较厚的区域就位时,应满足刺穿分析,同时避免在陡坡带或垅岗边缘地带就位.深插桩平台适合在各区就位,宜选择20～30 m深度内的冲积相地层作为桩端持力层.     

东海海底末次冰期埋藏风尘黄土地层初步研究

大量海底调查及钻孔岩芯资料揭示,东海海底全新世疏松沉积物之下,往往埋藏着一层厚度不大的黄褐色、暗绿色硬质粘土层。类似的硬土层在长江三角洲东部平原地层中普遍存在。作者曾对苏北、苏南平原地层中该硬土层与下蜀黄土地层进行对比研究工作,并在野外地层剖面上发现两者为连续延伸地层,认为该硬土层为末次冰期风尘黄土沉积物经埋藏后的次生成土作用演变而成。 本文通过对东海海底硬土层岩芯地层综合分析研究,以及与长江三角洲东部平原区硬土层和下蜀黄土地层沉积物特征对比,认为东海海底硬土层为末次冰期低海面期间,干、冷气候条件下的风尘黄土堆积物,后经埋藏后的次生变化而形成。而在绝大部分海底,由于受到全新世海进作用的强烈冲蚀而缺失,只在局部地区仍有保留。     

舟山北部海域海底第四系淡水资源赋存潜力

为了解东海舟山北部海域海底第四系淡水资源赋存情况,本文在系统分析舟山北部海域地质钻孔和单道地震资料基础上,分析了研究海域海底第四纪地层结构与沉积环境,阐述了研究海域海底松散沉积物分布规律,探讨了上海陆地地区早更新世中、晚期和早期古河道在研究海域的延伸和分布状况,分析了研究海域海底第四系含水层赋存状况。研究海域第四系可供开发利用的主要含水层为早更新世中、晚期的第四承压含水层（Ⅳ）和早更新世早期的第五承压含水层（Ⅴ）;第四承压含水层古河道分布区富水性最佳,含水层顶部发育厚层黏性土隔水层区域赋存淡水资源的可能性很大,含水层开发利用潜力可分为开发前景良好A区、开发前景较好B区和开发前景一般C区3类;第五承压含水层在古河道分布区富水性强,具有很好的淡水赋存潜力和良好的开发利用前景。     

莱州湾海区沉积物的工程地质特征分析

根据莱州湾沉积物的实验室分析资料,从物理性质和力学性质特征对海底沉积物的工程地质特征进行了综合研究,结果显示:研究区沉积物主要为淤泥质黏土,其次为淤泥、黏土、粉土,另含有极少量的粉砂,整体呈现为含水量低、天然密度大、孔隙比小、可塑性低、压缩性低、剪切强度高、贯入阻力大。从海底地形、物质来源、水动力特征、物质组成等方面对沉积物的工程特性进行了成因分析。莱州湾地势平坦,水体与外海交换能力差,沉积物的分布受地形和水动力特征的影响显著,淤泥主要出现于黄河入海口南北侧海域,黏土、粉土主要出现于莱州浅滩附近海域,粉砂分布于刁龙咀北部近岸海域,其他区域以淤泥质黏土分布为主。莱州湾沉积物主要来源于黄河携带的黄土高原物质,碳酸盐含量高,黏粒和亲水性黏土矿物含量较低,沉积物主要以胶结物和粉粒级碎屑的形式存在,导致湾内沉积物含水量低、天然密度大、塑性低、强度高。     

海南岛南部近海海底输气管道检测和安全性评价

文章采用磁力测量和侧扫声呐测量方法,对海南岛南部近海海底输气管道进行检测,并根据检测结果开展管道安全性评价。研究表明,研究区海底地形较平坦;检测范围完全覆盖预计区域;小部分管道呈现半裸露状态但未危及安全,管道整体状态良好。定期或不定期对海底输气管道进行检测,可保证管道安全,避免天然气泄漏造成海洋环境污染。     

基于地形的海底热液区沉积物分布趋势预测方法研究

热液区沉积物接受了大量热液物质的输入,其矿物组成及地球化学空间分布特征是多金属硫化物勘探的有效指标。由于重力作用,洋中脊区域沉积物主要分布于低洼和平坦地形区。为了探索地形因素对热液区沉积物分布的影响规律,本文通过ArcGIS提出了一种基于地形数据的海底热液区沉积物分布趋势预测方法,并对西南印度洋中脊龙角区地形数据进行了分析,包括沉积物重力搬运方向提取、沉积物汇集量估算、海底沟谷提取和沉积物源区划分。通过与研究区底质解译结果进行对比验证发现,预测结果与研究区内沉积物的实际分布范围较为吻合,表明本方法在一定程度上可以有效地指示地形影响下海底热液区沉积物的分布情况。本方法对海底硫化物矿产勘探工作具有一定指导意义,可为海底沉积物取样站位设置与海底硫化物成矿远景区圈定提供参考依据。     

长江三角洲及邻近海域第一硬质黏土层的生物化石标志

对长江三角洲地区8个钻孔进行了系统的孢粉、藻类分析，从第一硬质黏土层中提取出较丰富的孢粉和藻类化石，结合其他学者的研究成果，探讨了长江三角洲及邻近海域第一硬质黏土层中的孢粉、藻类及其组合的特征。与其上覆地层相比，硬质黏土层中的孢粉、藻类的绝对浓度较低，出现的孢粉、藻类组合较单调，孢粉、藻类组合中淡水藻类含量异常高，并以环纹藻为主。高含量的淡水藻类指示硬质黏土的形成曾受到水流作用，硬质黏土的形成环境应为水域环境。与上覆、下伏地层的孢粉、藻类组合明显不同，淡水藻类含量高是第一硬质黏土层孢粉、藻类组合的重要特征，可以作为长江三角洲及其邻近海域地区晚第四纪地层对比的一个显著标志。     

渤海东部更新世末期以来的沉积环境

渤海东部浅地层自海底向下数十米可分A、B、C三层.A层为全新世海相沉积,大约形成于9kaBP以来;B层为陆相至海陆过渡相沉积,大约形成于9～13kaBP;C层为末次冰期盛期的陆相沉积,形成于13～22kaBP.     

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。     

上覆硬质保护层海底管道检测技术探讨

海底管道在油气工业中发挥着重要作用,为保障其安全运营必须定期进行检测掌握其在海底的状态。有的海底管道在铺设时为其安全考虑,在海底管道上方覆盖了抛石等硬质保护层,这样就导致在海底管道定期检测时一些检测仪器难以探测到硬质保护层下海底管道的位置和埋深,而浅地层剖面仪和磁力仪仍然可以不同程度地实现这种情况下的海底管道检测。文中对浅地层剖面仪和磁力仪的原理进行了介绍并对其在上覆抛石等硬质保护层海底管道检测中的应用进行了分析探讨。分析结果表明浅地层剖面仪和磁力仪组成的综合检测系统对上覆硬质保护层的海底管道探测有一定效果,可查明海硬质保护层下海底管道的位置和埋深,为海底管道的安全管理和维护提供数据支持,也可为其他类似海底管道检测提供参考。     

南海西部表层沉积物黏土矿物的分布

对南海西部表层沉积物进行系统取样分析表明,该区黏土矿物总体以伊利石为主,平均含量超过50%,其次为蒙脱石、绿泥石和高岭石含量较低,伊利石和蒙脱石含量变化较大,两者呈负相关关系,而绿泥石和高岭石含量变化较小,两者呈正相关关系。根据黏土矿物组合及其分布特征,南海西部海域大致可以分为A、B、C、D四区,其中A区以高伊利石和低蒙脱石含量为特征,B区伊利石含量明显下降,蒙脱石含量增多,C区以较高蒙脱石含量和低绿泥石、高岭石含量为特征,D区为相对低伊利石,高蒙脱石、绿泥石和高岭石,且往东南方向蒙脱石含量增大,而伊利石含量下降。与邻区黏土矿物组合对比研究表明,高伊利石含量的A区物源,除来自华南大陆的珠江、韩江等大小河流外,可能有相当部分来自东北方向,包括台湾岛及台湾海峡等。越南岸外的陆坡区细粒沉积物与陆架区有明显的继承性,表明其物源主要来自中南半岛,而红河物源对陆坡及深海盆的影响相对较小。南部陆架-陆坡区的物源主要有湄公河和加里曼丹岛,但两者的混合明显。因此,从区域分布来看,来自台湾海峡的细粒沉积物对南海深海盆影响最大,这可能主要是有由于表层环流所致。     

神狐海域W18/19区块水合物上覆层水平渗透系数分布

水合物储层上覆地层水平渗透系数是水合物试采工程设计的关键参数之一。以我国南海北部神狐海域W18/19区块水合物上覆钙质黏土层孔压静力触探数据为依托,在剖析基于位错理论的地层水平渗透系数预测模型基本原理的基础上,进行W18/19区块水合物层上覆钙质黏土层水平渗透系数纵向分布规律预测。结果表明,Elsworth方法不适用于W18/19区块水合物层上覆钙质黏土层水平渗透系数评价;W18/19区块水合物层上覆钙质黏土层水平渗透系数为0.1×10^-8～4×10^-8 m/s,且随着深度的增大而减小;30mbsf以浅地层预测结果受扰动较大,30mbsf以深地层的水平渗透率系数为0.1×10^-8～0.6×10^-8 m/s,且不同模型预测结果间的差异较小;孔压扩散模型和初始孔压分布函数的差异是导致不同模型预测结果差异的根本因素。     

海床式静力触探在黄河口海底土工程特性研究中的应用

海床式静力触探设备工作效率高,能够实现从垂向上对地层的连续探测,数据分辨率较好。通过对黄河口海域3个静力触探孔和1个地质钻孔的分析,将研究区20m以浅地层自上而下划分为粉土、粉质黏土、粉土夹粉砂或粉砂、粉质黏土、粉土五层,静力触探曲线对粉土层中的硬壳层和粉质黏土层中的贝壳夹层等特殊地质现象有很好的反映。对粉质黏土的静力触探参数与物理力学参数进行相关性分析,得到适合该区域的回归方程。采用基于CPT数据的液化判别法,对研究区表层粉土液化可能性进行评判,通过Seed简化法计算的周期应力比(CSR)与Olsen法计算的周期阻力比(CRR)的大小比较,得出当抗震设防烈度为7度时,研究区表层粉土不会液化,当抗震设防烈度为8度时,粉土层将发生液化,计算最大液化深度3.7m。     

杭州湾地区末次冰盛期第一硬质黏土层粒度特征及其环境意义

对于沉积物粒度分布特征的研究是衡量沉积介质能量,判别沉积地理环境和水动力条件的最基本方法之一。对杭州湾地区河姆渡钻孔的末次冰盛期第一硬质黏土层样品进行系统的粒度分析,并与典型黄土、古土壤、下蜀土及河流相、湖相样品进行对比后发现,该层位样品所显示的粒度分布特征与湖相沉积物极为相似,而与下蜀土及河流相沉积物有所差别。从粒度分布的角度推断,该区第一硬质黏土层的沉积环境为河湖相。     

湄洲湾北部海底地貌特征研究与分析

为对湄洲湾北部海底地形地貌特征及其影响因素进行系统的研究,作者利用多波束系统对湄洲湾北部海底地形进行探测,结合研究区内沉积物及潮流特征,对该区域海底地貌特征及其成因进行分析。研究区呈现中部低、南北高的地形格局,其中中部深水区又为近岸深、中间浅的特征,中轴为潮汐水道,水道两侧发育浅滩的海底地貌特征。研究区沉积物组分以砂和粉砂为主,由于研究区大部分表层沉积物中细粒沉积物占主要组分,沉积物具有较强的黏性,而实测资料显示潮流流速较小,因此研究区在常态水动力条件下,海底沉积物很难被冲刷,海底地形变化受潮流影响较小。通过将2012年与2013年研究区的调查结果进行对比发现,研究区海底地形整体变化不大,个别区域地形起伏变化较大,据推测可能是由于人为的挖沙、港口疏浚等因素造成的。因此,短期内影响研究区海底地形变化的主要因素为人为因素。     

浙江内陆架表层沉积物粒度分布特征及运移趋势

基于2013年夏季浙江内陆架区海底表层沉积物的粒度测试资料,运用Gao-Collins粒径趋势分析方法,探讨了浙江内陆架沉积物的粒度分布特征和净输运趋势。结果表明:研究区内沉积物以黏土质粉砂为主,呈条带状沿平行岸线方向分布,总体特征表现为粒径越细,分选越好,偏态正偏;而粒径越粗,分选越差,偏态负偏。粒径趋势分析结果显示沉积物总的运移趋势为由东北向西南输运,在东南边缘处有向海偏移的趋势,三门湾口和椒江河口的沉积物有向海运移的趋势。研究表明浙江内陆架区的沉积物运移趋势与陆源入海泥沙、潮流、环流、地形等密切相关,也表明"粒度趋势分析法"在内陆架区域具有良好的适用性。