改进的滚动时窗法实现海底浅地层剖面反射层位自动拾取的研究

根据浅地层剖面记录的特点,在滚动时窗计算能量比值的基础上,提出了一种限制时窗滚动范围,并设定相邻道之间地层反射时间跳跃阈值来搜索浅地层剖面记录反射层位的方法.该方法由人工指定搜索起始点、时窗滚动的范围和相邻道之间拾取时间的跳跃阈值,然后由计算机从前后二次自动搜索反射层位.经实例表明,应用该方法能快速、准确地拾取浅地层剖面记录上的反射层位.     

东沙群岛西南泥火山区Chirp浅剖数据的海底物性反演

Chirp浅剖图像可以显示东沙群岛西南海域存在泥火山.通过基于Chirp浅剖记录数据的反演方法研究,定量地分析泥火山区海底物性参数.首先由Chirp浅剖记录的反射振幅计算了海底反射系数,结果表明泥火山区的反射变化很大(0.1~0.8).对于海底弱反射(＜0.45) 区域,用Schock-Stoll模型以及物理参数间的经验公式反演海底浅表层物理性质参数(速度、密度、孔隙度等参数);对于海底强反射(＞0.45) 区域,用Gardner经验公式反演海底浅表层物理性质参数.反演结果表明研究区海底物性变化大,声速最高达5 237 m/s,密度最大为2.673 g/cm3.反演的物性参数与实验室测量值吻合度较高.Chirp浅剖数据反演是一种有效可行的遥测海底声学参数方法.      

基于海洋浅剖资料的多样数据挖掘

浅剖资料包含丰富的海底浅表层信息。基于南海某海域浅剖资料,分别从垂向和平面两个角度对浅剖资料进行数据挖掘。垂向角度,提取浅剖的振幅包络能清晰揭示海底浅层构造和声学异常;对包络拓频处理能清晰刻画砂体细微变化及地层层序划分;对浅剖PHF高频数据突出其海底以上弱信号可用于观测气体逸散的异常反射。平面角度,提取浅剖资料海底表层均方根振幅并绘制等值线图,展示海底底质的宏观变化特征。实际资料证明,挖掘出的这四种浅剖成果资料能满足目前浅剖综合解释需求。     

东海大陆架南缘海域地层声学剖面及地质解释

阐述了对东海陆架南缘勘查区进行的高分辨率的浅地层探测情况。通过对测区的浅地层声学剖面的解释和研究,笔者认为:声学剖面较直观地反映了该区的海底地形、地貌、浅地层沉积物结构、构造及海底基岩埋深状况,对恢复该区沉积地质环境和发育历史有重要意义。     

利用浅剖资料进行海底底质分析

海底底质的分类与识别研究具有十分重要的意义,浅剖资料海底反射强度主要与海底底质类型有关。选取南海海域某区块浅剖资料作为研究对象,通过提取浅剖资料海底均方根振幅并绘制等值线图,进而分析判别研究区海底底质的宏观变化特征,最后结合海底摄像资料对调查区底质的直观认识。通过对比分析,验证了利用浅剖资料海底振幅的特征属性直接进行底质分析的可行性。     

近岸海底管线路由调查与管线的探测

在近岸海底管线路由调查的探测过程中，回声测深仪或多波束测深仪、旁侧声纳扫描、浅地层剖面仪和海洋磁力仪是探测的主要仪器。回声测深仪测量水深和了解地形变化，旁侧声纳扫描探测海床的岩石露头、管线以及锚痕、沙波等海床地貌和地质灾害现象，浅地层剖面主要探测浅埋岩石、管线及海底浅部的地质灾害现象，海洋磁力仪探测带有磁性的管线等物体。以上几种方法综合使用，可以探测管线或探明路由的地质情况，海底地质灾害是威胁管线的重要因素。     

渤海湾天津滨海新区围海造陆前后海底冲淤变化

天津滨海新区2009—2010年实施了共计超过420 km2的围海造陆工程围堤建设,必然对该区的流场和侵蚀淤积产生影响.本文以2006—2009年海底地形地貌为本底,对比分析2015年海底地形地貌实测水深与浅地层剖面数据,结果显示,围海造陆外围海底冲淤与海底地形发生显著调整,呈现出北部淤积南部侵蚀的整体格局.淤积区主要...     

长江三角洲海区的浅层地震层序

前言海洋浅层地震调查方法不同于陆地,它是运用换能器在海水中激发声波,声波在浅层沉积中传播,在存在波阻抗差异的界面上,产生反射波,并利用换能器接受反射波,再进行连续自记;在当前,其记录形式主要为模拟。过去,在海洋地质调查中对浅层地震剖面的应用,多偏重于海底岩性的解释,而对于解释地层和沉积相尚处于探索阶段。通过浅层地震获得海底面下几十米的记录,与石油地球物理几千米深的地震记录分析对比可以看出,由于浅层地震记录剖面上几十厘米厚的高分辨率,时间剖面垂直比例的放大,因而记录剖面清晰度高,较易辨认地震层序,可解释浅部地层和沉积相,为将今论古提供了依据,为浅层地震的运用开辟了新的广阔领域。     

浅地层剖面测量和海底摄像联合应用确定平顶海山富钴结壳分布界线

平顶海山富钴结壳分布上界的确定对准确估算结壳资源量至关重要.长期以来, 这一问题未能有效解决.通过浅地层剖面测量和海底摄像的首次联合应用, 发现浅地层剖面测量揭示的海山浅部地层结构与海山结壳的分布具有明显的相关性, 沉积物分布的上界往往与结壳分布下界对应.通过对浅剖测量结果的分析, 并对比海底摄像资料, 可以确定沉积物分布的下界, 进而推断结壳分布的上界, 据此判断西太平洋某海山结壳分布的上界水深为1560m左右.      

陆域冻土区地震探测信号提取技术——以青海哈拉湖地区为例

青海哈拉湖地区的陆域冻土区天然气水合物,其埋藏深度较浅,地震有效信号往往被干扰波淹没,如何从复杂的地震波场里有效提取出与地层、水合物有关的地震反射信号是开展地震资料精细解释和天然气水合物预测工作的前提.为此,详细分析青海哈拉湖地区地震探测原始数据,总结该地区干扰噪声的类型及特点,制定地震信号提取流程,并在叠前道集上逐步采用有针对性的噪声衰减、振幅补偿、反褶积以及叠加等处理技术,压制各类干扰信息,最大程度地保留有效反射信号,提高地震资料的分辨率、信噪比和保真度,更好地为地震资料解释和有利储层预测服务.     

透水与隔水夹层对粉质土液化影响试验研究

黄河三角洲沉积物以粉质土为主,循环荷载作用下隔水夹层与透水夹层的存在对粉质土孔压累积、消散及液化的影响如何,目前尚不清楚。本文针对4种隔水夹层与透水夹层的组合情况,利用现场原位振动和室内土样振动试验,研究隔水夹层与透水夹层的存在对循环荷载作用下黄河口粉质海床土液化过程影响,发现循环荷载导致黄河三角洲粉质土孔隙水压力、粒度成分、密度、含水量及孔隙比等物性指标发生的变化,因夹层的不同有明显的差异,并且其液化性能因夹层结构的不同而不同,有透水夹层时,相对提高了粉土的抗液化性能,隔水夹层则相反。     

海底X射线荧光探测技术及其应用研究

介绍一种新的海底X射线荧光探测系统,提出了天然沉积物水份对现场X射线荧光测量影响的散射校正模型.经水底砂介质模型和船上天然海底沉积物的试验表明,该探测系统在无液氮冷却条件下能够实现对水底沉积物的原位测量,且一次可同时完成5~10余种元素的定性、定量测定,其检出限可达(10~200)×10-6,这是一种快速、经济、准确和有效的现场原位分析技术.     

深海底生物多样性与基因资源管理问题

20世纪海洋科学重大成果之一是伴随着深海科学研究、技术发展及海底矿产资源的勘查进程，发现并明确了深海底极端环境下的生物多样性。深海底生物多样性和基因资源管理问题已引起国际社会的广泛关注，也促使国际海底管理局①对正在制定的多金属硫化物和富钴结壳勘探规章提出更为严格的环境监测和评价的要求。介绍了深海底环 境及人类可能影响这一环境的有关活动；现有国际法律的适用性和国际社会正在采取的措施；我国应对的有关政策与措施。     

波浪载荷导致黄河口潮坪沉积物垂向运移现场观测研究

2005年8月7~8日,现代黄河三角洲刁口地区经历了一次由台风麦莎引起的风暴潮过程。通过对比分析风暴潮前后受保护潮坪滩面沉积物的粒度特征变化情况,发现了风暴潮期间在强烈的波浪载荷导致的渗流作用下,粉质土海床出现了极细粉粒由下向上运移并输出滩面的现象。结合现场试验期间采集到的孔隙水压力监测数据,本文基于海床动力响应的观点分析了其成因机制。     

生物活动对海床沉积物工程地质特征改造研究

底栖穴居动物是河口潮滩生态系统的重要组成部分,它对沉积物的二次改造作用非常重要。本文以黄河三角洲钓 口区潮滩为研究对象,研究了不同生物密度对沉积物工程地质特征的改造,包括滩面形态、沉积物强度、以及沉积物颗粒大小 的改变。在此基础上探讨了生物活动与滩面凹坑,沉积物强度非均匀性以及研究区浮泥之间的关系。     

黄河口埕岛海域海床波致液化模糊综合评判

影响海床液化的因素较多,许多因素具有模糊性和不确定性,且液化机理复杂,本文尝试采用模糊数学方法进行海床液化判别。建立细粒土海床液化程度的模糊综合评判模型,并分析影响液化的主要因素。根据孔压增长规律,将液化程度分为4种。对黄河口埕岛海域海床进行模糊综合评判,发现在50年一遇波浪作用下,Ⅰ区和Ⅱ区大部分土体可判断为不液化,Ⅲ区土体大部分液化,Ⅳ区液化;最后与简易经验法计算结果比较,两者判别结果基本一致,表明该法对于海床的液化程度评判是可行的。     

NON-LINEAR WAVE-INDUCED RESPONSE OF POROUS SEABED: A FINITE ELEMENT ANALYSIS

Conventional investigations of waves–seabed interaction problems have been only concerned with the soil response due to two-dimensional linear progressive waves over a uniform seabed. However, the effects of non-linear waves which have been reported in the literature may be significantly different. In this paper, a finite element model is developed to investigate the non-linear wave-induced seabed response with variable permeability and shear modulus in a three-dimensional domain. The finite element formulations are fully presented in this paper. The numerical model is verified with the previous investigations through the reduced form of the present solution. The numerical results indicate that the influence of non-linear wave components cannot always be ignored without substantial error. Furthermore, the wave-induced seabed response is affected significantly by variable permeability in coarser seabeds and variable shear modulus in finer seabeds. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

黄河口裸置管线在位稳定性数值模拟研究

基于Biot固结理论,并结合接触算法,考虑了海水流经管线时的尾流效应,建立了波浪荷载作用下裸置管线与周围土体相互作用的有限元模型,使计算结果更加符合实际情况。将此模型应用于黄河口埕岛油田裸置管线在位稳定性计算,分析了尾流效应对裸置管线稳定性的影响,在此基础上提出了适用于黄河口不同地质分区的裸置管线稳定性校核曲线。     

波流共同作用下多孔介质海床动力响应的解析解

本文提出一个评价波流共同作用下多孔介质海床的孔隙水压力和有效应力动力响应的u-p近似模型。与过去相关研究主要不同处是在于本文着重考虑了潮流在该问题解析解中的作用。本文提出的解析解首先分别与实测数据和COMSOL数值解对比验证。接着以此解析解为基础进行了一系列关于流的作用的参数分析。本文首先研究了潮流对于不同海床深度的影响以及不同波流荷载下海床的动力响应问题,数值结果显示了潮流和非线性波对孔隙水压力和有效应力的重要作用。本文最后研究了不同潮流方向对海床动力响应的影响,结果显示由不同的潮流方向引起的孔隙水压力的相对变化可以达到静水压力的15%。     

深海滑坡研究进展及我国南海海底稳定性研究的现状与思考

深水陆坡是地质灾害的易发区,随着深水油气资源开发、海底管道路由建设以及天然气水合物试验性开采等活动的日益增多,包括深海海底滑坡在内的深水地质灾害受到越来越多的关注。多国科学家在海底滑坡勘测、原位监测、室内实验、模型构建和数值模拟等方面进行了大量研究,取得了一系列成果。我国南海资源丰富,但海底地质条件复杂、稳定性差,海底稳定性是制约南海油气资源开发的重要因素,深海滑坡研究成为南海工程地质环境研究中的一个关键科学问题。本文系统介绍了国际深海滑坡的研究进展及发展趋势,并对南海海底滑坡的研究现状进行了阐述,最后对与海底稳定性有关的关键科学问题和研究热点进行了总结和展望,以期为我国南海资源勘探开发过程中的海底稳定性评价研究提供借鉴。