南海典型海底滑坡的触发机制及其潜在海啸灾害评估

综合调查数据揭示南海域内发育大量海底滑坡,尤其是大陆坡区域。由海底滑坡触发的碎屑流、浊流和海啸等链生灾害,严重威胁深海基础设施及沿海地区人民生命财产安全,亟待进行研究。选取南海域内4处典型海底滑坡,研究其潜在的海啸灾害。在总结各滑坡构造背景和触发因素差异的基础上,提取各滑坡体的特征参数;使用NHWAVE与FUNWAVE-TVD模型组合模拟了滑坡体动态过程及海啸波的产生和传播过程。模拟结果显示,初始水深和坡度差异导致体积相近的白云滑坡和曾母暗沙滑坡触发海啸能力差异巨大。白云滑坡在源区可产生最高约12 m的海啸波,潜在灾害主要危及南海北部区域,尤其是华南沿海;位于较浅初始水深的曾母暗沙滑坡可产生高达约38 m的海啸波,危及整个南海中南部;中建南滑坡可产生近10 m的海啸波,影响范围主要局限于南海西部越南沿岸;西沙海槽北部陆坡滑坡产生的海啸波波高相对较小,约0.9 m。通过分析比较最大波高分布和海啸波传播特点等,发现海底滑坡触发海啸能力受到滑坡几何参数与运动学特性控制,复杂海底地形和海岸线改变了海啸波的能量分布,增加了沿岸海啸灾害评估难度。在南海开展典型滑坡—海啸模拟,建立滑坡—海啸数据库具...     

海啸和海啸沉积

综述海啸沉积特征,认为岸上细粒海啸沉积物具有以下特点:（1）地层层序上向上变细、减薄;（2）水流方向的重复反向（即重复的双向水流）;（3）含有撕裂的碎屑;（4）较差的分选性;（5）向陆地延伸更远;但将以上任何单一特征看成是海啸沉积的特征性依据都是不恰当的,需要将以上特征结合起来判断,才能作为海啸沉积的依据。而有关岸上巨砾的海啸或是风暴来源,至今仍争论不清,但较一致认为巨砾堤坝复合体是风暴成因。浅水碎屑海啸岩通常为夹在低能稳定状态的背景沉积粉砂—黏土层内的一套独特砂层,可以根据海啸能量的增加到衰减分为Tna—Tnd四个不同单元;而地震海啸岩通常具有震积岩—海啸岩的沉积序列;碳酸盐海啸岩则显示了与海啸入射流和回流相关的冲刷—充填结构。深海的海啸沉积作用机制仍然不清。尽管海啸传播阶段可以产生地中海A型均质岩,但深海海啸岩可能主要与海啸回流有关,如目前讨论最多的K—T撞击海啸岩。尽管目前的研究促进了对海啸的认识,但存在诸如海啸沉积机制仍然不明确,海啸沉积识别依然困难等许多问题,海啸沉积学的进一步发展将为解决这些问题提供坚实基础。     

论海啸作用与海啸岩

海啸（或称津浪,ｔｓｕｎａｍｉ）是海底地震（海震）、火山爆发等因素引发的巨浪。海啸可能在海底形成特殊的事件沉积－－海啸岩。海啸岩主要由具丘状层理、平行层理、块状层理及交错层理的粗碎屑岩或碎屑灰岩组成,它们与触发海啸的地震、形成的震稷岩、火山岩紧密共生。根据云南滇中地区中元古代昆阳群大龙口组的观测研究,认为大龙口组中存在典型的震积岩（包括震裂岩、震褶岩、自碎屑角砾岩）。与之共生的具丘状层理、平行层理     

南海新生代碳酸盐沉积与区域构造演化

将南海碳酸盐沉积体系划归3类进行检验,特别着重于将浅海碳酸盐台地和远海钙质软泥的发育历史与南海晚渐新世以来的演化过程结合,指出碳酸盐沉积在晚渐新世、中新世、中新世末期以来3个地史时期表现出鲜明的阶段性特征。其中,中中新世正当南海扩张高峰,该时段构造气候条件为碳酸盐提供了迄今为止最好的发育基础。中新世晚期南海进入大规模区域沉降阶段,封闭性增强,使得浅海碳酸盐体系与深海碳酸盐体系同步发生严重衰退。     

南海深水区晚更新世以来沉积速率、沉积通量与物质组成

通过调查所获得柱样沉积物氧碳同位素测年资料及多学科综合分析表明,晚更新世以来南海沉积速率和沉积通量具有以下几个特征 :(1)总体上为间冰期沉积速率低、冰期沉积速率高,冰期沉积速率是间冰期沉积速率的 1.3～ 1.6倍;(2 )南海沉积速率趋势面分析表明,氧同位素 1期东北陆坡和西南陆坡沉积速率高,氧同位素 2、3期沉积速率分布特征相似,与 1期有所不同,东北陆坡沉积速率高于西南陆坡,表明氧同位素 2期之后,南海的沉积环境发生明显的改变,造成上述沉积速率分布的主要控制因素是南海周围的河流分布、季风、海流等;(3)南海东部沉积通量与物质组成分析表明,末次冰期以来沉积总通量北部陆坡区明显高于深海区,前者是后者 2～ 3倍,并有自北向南逐渐降低的趋势;(4)硅质生物沉积通量冰期明显高于间冰期,末次冰期以来东北部陆坡区的硅质生物沉积通量最高,末次冰期之前恰好相反,深海盆高于陆坡区;(5 )末次冰期以来,陆源沉积约占南海东部海域沉积的 4 4 %以上。     

南海晚新生代地层结构特征、沉积厚度及沉积模式

本文综合地震、钻井及区域地质资料，通过分析地震相参数等，研究南海晚新生代（E3-Q）地层结构特征和沉积厚度变化，建立了晚新生代沉积模式，所取得的研究成果可为南海油气的进一步勘探开发提供有效的基础资料。     

南海西缘新生代沉积盆地形成动力学探讨

通过对南海西缘新生代沉积盆地伸展作用、沉降、构造变形等特征分析,检查印支地块多条近北西向走滑断裂时间、幅度等特征以及与盆地之间联系,结果表明印度-欧亚碰撞引起的逃逸作用与南海西缘新生代盆地没有直接的成因联系;两个与俯冲有关的不同扩张机制与南海西缘新生代盆地有成因联系,即(1)太平洋板块在古新世到始新世的滚动后退,太平洋-欧亚板块汇聚速率的降低驱使这些盆地产生初始伸展作用;(2)渐新世到中中新世古南海南倾俯冲板块的拖曳力,进一步驱使这些盆地的伸展及接着的南海扩张.     

浙西下寒武统大陈岭组沉积异常及其海啸成因初探

前人对浙西下寒武统大陈岭组沉积相分析一直存在半深水相和浅水相两种观点。大陈岭组化石极少,仅中上部产营漂浮或游泳生活的节头虫类Arthicocephalus, Arthricocephalites和Changaspis,不见底栖类化石。对大陈岭组碳酸盐岩碳氧同位素分析显示,对应于产半深水相生物化石的层位存在碳同位素正漂移,表明此处水体较深;但该组大量发育碳酸盐岩台坪相的沉积标志-鸟眼构造,与较深水相生物和碳同位素正漂移的解释结果相悖。作者在对浙西开化、常山、江山寒武系野外调查时发现大陈岭组存在一套地震-海啸沉积岩系,且海啸岩的产出层位与江山较深水相化石、碳同位素正漂移层位相当。研究认为,海啸作用可以使不同环境的沉积物相互混合,造成沉积异常,浙西下寒武统大陈岭期沉积异常是海啸事件的反映,海啸作用把较深水生物和沉积物带到浅水区沉积下来,并造成碳氧同位素短暂、急剧的正漂移。     

南海NS90—103沉积物柱样沉积年代研究

本文结合浮游有孔虫氧同位素地层学和不平衡铀系沉积速率的方法来确立取自南沙海域的沉积物柱样的时间坐标，根据连续取样获得的δ＾１８Ｏ曲线可以将该柱划分为７个主要气候期次，底部相当于氧同位第７．４阶到第７．５阶之间，年龄约２３８ｋａ；而根据不平衡系的过量＾２３０Ｔｈ方法获得２．３ｃｍ／ｋａ的沉积速率，计算出底部伙２３９ｋａ；两个结果在误差范围内完全一致。     

近2000年南海北部沉积有机碳的来源及埋藏记录

在气候变化和人类活动日益增强的背景下, 河口近海碳源汇途径的变化对区域乃至全球碳循环有着深刻的影响。本研究对南海北部河口-近岸-陆架海区3根沉积物柱状样顶部沉积记录约2000年的样品进行了有机碳(TOC)和总氮(TN)含量与稳定同位素组成等地球化学指标的分析。结果显示, 南海北部沉积物TOC含量在过去2000年表现出稳步增加的趋势。根据稳定碳同位素(δ¹³C)和TOC/TN比值构建的蒙特卡洛模拟估算, 发现不同海区沉积有机碳的来源存在差异, 其中陆源有机碳在近岸区贡献最高, 河口区次之, 南海北部陆坡贡献最小。在时间尺度上, 陆坡区TOC来源在过去2000年维持稳定, 而河口近岸区中海源有机碳比例不断增加, 特别是河口区海源有机碳在过去1000年快速增加, 同时与TN的变化存在显著的正相关关系, 反映了人类活动持续输入的陆源营养盐促进了海洋初级生产力的升高; 另一方面, 河口区陆源有机碳的减少主要归因于华南地区减弱的东亚夏季风和人类活动与沿海地区大规模的围垦活动等。不同于河口近岸海区, 南海北部陆坡沉积物有机碳埋藏的增加主要与东亚冬季风增强对营养盐供应和初级生产力的调控密切关联。整体而言, 人类活动和气候变化共同控制着近2000年南海北部沉积物有机碳埋藏的演变过程。

     

南海北部海底滑坡的特征、灾害评估和研究展望

海底滑坡及其触发的海啸是海洋地质灾害的重要组成部分.随着海洋工程设施及沿海地区人口及经济的快速增长,海洋地质灾害研究和评估变得越来越重要和紧迫.根据高精度地球物理资料(地震和多波束),在南海北部主要含油气盆地(珠江口盆地和琼东南盆地)中发现大量的海底滑坡.这些海底滑坡形成于上新世至第四纪,它们多以杂乱或空白的地震反射为...     

南海北部古俯冲带的位置及其对南海扩张的控制

为了确定南海北部古俯冲带的具体位置,作者利用美国LCT综合反演软件对收集到的重磁数据进行处理解释,结果显示在南海北部从台湾西南部到一统暗沙隆起,即沿南海海盆北部陆坡为一条布格重力异常水平梯度峰值带,指示了古俯冲带的具体位置;其北部的高磁异常代表了与之对应的古火山弧。深反射地震资料也验证了南海北部陆坡位置存在古俯冲带,钻井资料显示俯冲带存在的时代为晚侏罗世到早白垩世。据此绘制了南海地区晚中生代到现今的构造古地理演化图,指出南海的扩张应与晚中生代俯冲带这个先存的软弱带有关,南海海盆正是从古俯冲带的位置开始扩张。     

南海北部—东海南部中生代盆地演化与油气资源潜力

目前的勘探成果表明,南海北部到东海南部的广阔海域普遍发育中生代地层,但是除了在台西南盆地发现工业油气藏之外,其他地区的中生界尚未有大的勘探突破。本次研究将中生代南海北部—东海南部作为一个整体,开展大地构造背景分析,厘清各构造时期盆地的性质及其形成演化机制,探讨油气资源潜力。结果表明:南海北部—东海南部从晚三叠世到白垩纪整体为一个大型盆地,盆地的演化受其周围板块相互运动所控制;晚三叠世(T₃)主要受特提斯构造域控制,发育被动陆缘边缘海沉积盆地;从早侏罗世(J₁)到早白垩世均受古太平洋板块(伊泽奈崎板块)向欧亚板块俯冲机制的控制,其中早—中侏罗世(J_1-2)发育弧前坳陷盆地,晚侏罗—早白垩世(J₃—K₁)盆地性质为弧后断陷盆地;晚白垩世(K₂)受太平洋板块、欧亚板块和印度板块的联合控制,性质依然为弧后断陷盆地,与前期相比,裂陷强度加大;海水由东南方向侵入,地层垂向上由海相向陆相逐渐过渡,由东南向西北和东北方向,水体逐渐变浅,亦由海相向陆相逐渐演变;中生界在南海北部潮汕坳陷等地区发育深海相和海湾相泥岩,在东海南部基隆坳陷也发育良好的海湾相泥岩,生烃潜力大,具有形成大型油气藏的物质基础和地质条件,勘探潜力巨大。本次研究结果可以为南海北部—东海南部中生界的油气资源勘探提供依据。     

A Holocene tsunami deposit in eastern Scotland

A thin, regionally extensive, laterally persistent sand layer identified within the Holocene coastal sequences of eastern Scotland, dated to 7000 years BP, is suggested to be a tsunami deposit. The likely source of the tsunami wave is the earthquake induced second Storegga Slide on the Norwegian continental slope at least 750 km northeast of the deposit.     

天然气水合物沉积环境的自生矿物特点及其在南海的发育情况

天然气水合物沉积环境出现的岩石矿物主要为碳酸盐岩、黄铁矿、石膏等。自生碳酸盐岩的典型特点为极负的δ13CPDB值（最低可达-70．0‰）、正的δ18OPD。值（＋2．5‰-＋6．5‰），碳酸盐矿物主要为镁方解石、文石、白云石和菱铁矿。黄铁矿以霉球状、条状为主。石膏则主要为自形晶体，透明。此类自生岩石矿物与甲烷厌氧氧化过程或水合物的形成效应有关。南海沉积物中出现的自生碳酸盐岩、黄铁矿和石膏，其特点与水合物沉积环境中的十分类似，预示了南海可能存在有利于水合物成藏的地球化学过程。     

试论南海新构造运动的时限及其差异性

根据南海地形地貌、地质地球物理剖面资料、重磁场异常、地壳结构特征和岩石圈动力学环境,对南海新构造运动起始时限进行了新的解释。传统的观点是把新近纪作为新构造下限,依此观点,南海地区在古近系、新近系之间应为不整合接触,但在此阶段并没有发生重大变革的构造事件。而符合南海地区准平原化阶段的时代是在中中新世末至晚中新世(N12/N13)之间,在此时段普遍存在区域构造不整合接触和地层缺失、断裂、变形及火山活动等构造变动事件。本文把中中新世末作为南海地区新构造运动开始的时间。通过对南海地区中中新世末至晚中新世之间的构造变动事件的对比研究,可以看出新构造运动在不同地点有时间和强度的差异性、构造运动的差异性、沉积相和沉积建造的差异性等特征。     

东南沿海及南海新生代火山作用与南海的形成演化

中国东南沿海地区和南海海域新生代火山岩系列、类型和SrNd同位素特征十分相似,具有板内玄武岩的特征。根据南海扩张时代,将新生代的火山岩划分为扩张期前、扩张期和扩张期后3大阶段,并利用原生岩浆推导了软流圈岩石圈的一些深部作用特征。扩张期前（接近扩张期）和扩张期软流圈顶部埋深较浅。从扩张期前（接近扩张期）到扩张期软流圈顶部埋深变浅,隙间熔浆增加,原生岩浆的演化具有前进式裂谷火山作用的演化序列,岩石圈扩张速率变大。从扩张期到扩张期后（直至第四纪）,软流圈顶部埋深逐渐变深,隙间熔浆减少,原生岩浆的演化表现出后退式裂谷火山作用的序列,岩石圈扩张速率逐渐变慢。新生代火山作用显示出的深部作用特征与南海的扩张和闭合一致,这为我们提供了南海形成和演化的深部作用证据。     

南海成因研究现状

南海作为西太平洋边缘海中最大的海盆，其成因与欧亚板块、太平洋板块和印度-澳大利亚板块密切相关，而且也是世界上重要的油气产区，成为国内外地质学家长期研究的热点地区之一。本文在前人研究的基础上对南海成因模式进行概括和总结，在此基础上讨论了南海成因模式存在的问题以及今后应重点研究的方面。     

中国南海礼乐盆地新生代断裂体系的发育与演化

断裂体系发育特征是礼乐盆地新生代构造演化的重要表现形式。运用研究区丰富的二维地震资料,在详细刻画主干断裂和次级断裂的几何学特征基础上,厘定了断裂体系各时期的活动规律,明确了断裂体系演化的时空差异性：古新世-早渐新世断裂体系以NNE向和NEE向主干断裂为主,早期整体断裂活动速率低且NNE向断裂占主导,后期NNE和NEE向断裂活动均大幅增强;晚渐新世-早中新世断裂体系表现为NNE和NEE向主干断裂继承性活动、NW向主干断裂和NEE-近EW向次级断裂形成;中中新世以来断裂体系活动微弱、消亡。响应于太平洋板块、欧亚板块和印澳板块交汇碰撞、古南海消亡以及新南海扩张的区域地质背景,礼乐盆地的新生代演化过程可分为陆缘裂陷(包括陆缘初始裂陷和陆缘强烈裂陷)、漂移裂陷及前陆拗陷三个阶段;古新世至早中新世拉张应力场由NWWSEE到SN向的顺时针转变和中中新世以来拗陷背景下来自东、南侧的挤压控制了礼乐盆地断裂体系的发育与演化。     

南海北部莺琼陆坡浊流沉积数值模拟分析

南海具有优越的地理位置和特殊的构造环境,其丰富充足的沉积物源、复杂多样的地形地貌以及广泛分布的陆坡都为浊流的发育提供了良好条件和理想场所.南海北部更是有华南大陆以及台湾岛的大量陆源沉积物搬运至陆坡,加上陆坡区合适的坡度,浊流沉积十分发育.南海北部陆坡发育有大量不同规模的海底滑坡,浊流沉积分布广泛.在南海北部莺琼陆坡的钻...