南沙群岛海底地貌制图研究——以1：100万郑和群礁幅为例

中国海域辽阔，但公开发表和出版的1：100万及更大比例尺的海底地貌图尚属空白。在综合研究已有的海底地貌分类系统的基础上，以南沙群岛郑和群礁幅为实验区，尝试建立了该海区1：100万海洋地貌分类系统，利用历年来南沙群岛海区等深线图（1：50万）、沉积图（1：200万）、地质地球物理图集（1：100万）及各种文献资料和在专家指导的基础上，绘制了该幅的海底地貌图并对该区域的地貌格局进行了分析。实验表明，通过对现有资料的综合进行1：100万海底地貌制图是可行的。实验发现：1）等深线数据如同陆地上的等高线数据，是进行海底地貌制图的基本和主要数据源；2）海底底质和沉积物数据是进行海底地貌成因类型判别的重要依据；3）海底构造格局对海底地貌格局起着根本的控制作用，因此海底地质地球物理数据也是进行海底地貌制图不可或缺的数据之一。     

拉蒙特-多尔蒂地球观测所的海底地震仪（OBS）

我们的海底地震仪（OBS）实验室正在研究和实验一种先进的仪器,用于测量海底在不同测量尺度时的变形。我们的初步研究是在国家科学基金海底地震仪组（OBSIP）的支持下,与伍滋霍尔海洋研究所及斯克里普斯海洋研究所合作下进行的。拉蒙特海底地震仪组（OBSIP）能够支持国家和国际科学委员会在海底长期测量宽带海底地震检波器。这些复杂的仪器必须能够放在海底,并且记录地震波时间达一年以上,     

基于浅地层剖面的海底浅表层沉积物物理性质参数反演技术研究

海底浅表层（小于1 m）沉积物的物理性质,如粒度、孔隙度、密度等是海洋沉积学研究和海洋工程地质分析的重要内容,目前主要基于有限的海底取样或原位测试获取这些沉积物的物理性质。浅地层剖面是基于声学信号（频率几千赫兹）在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,其中的一些声学参数,如海底反射系数、波阻抗等与沉积物物理性质密切相关。如何充分而有效地利用浅地层剖面资料,反演得到剖面覆盖区海底浅表层沉积物的物理性质参数,极具科学意义和应用价值,且基于声学属性反演沉积物物理性质是当前研究的热点。为此,本文基于渤海LD16-3CEPA至LD10-1PAPD路由段的浅地层剖面数据和海底表层沉积物的实测物理参数,利用Biot-Stoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系,并基于浅地层剖面数据计算得到的海底反射系数,反演了研究区海底浅表层沉积物的孔隙度、密度、平均粒径等物理性质参数。其中反演的孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径基本相符,偏差度基本都在20%的偏差范围内,表明该反演方法在该区的应用是可行的。     

世界前沿科技：海底节点地震勘探技术

目前,海底地震数据采集主要有海底电缆（OBC）采集和海底节点（OBN）采集两种。海底节点地震系统比之前者,具有较高的灵活性,系统布防、回收更加方便的特性,能够获得全方位保真数据,提高地震成像质量,提高4D勘探的可重复性,改善油藏监测结果。     

现代海底热水活动调查研究在中国

现代海底热水（又称热液、热泉）活动的调查研究，是当代海洋科学、地质学及地球化学等学科共同面临的重大使命，已成为国际上重大前沿理论课题之一，其主要意义有：（１）现代海底热水多金属硫化物的发现是继海洋铁锰结核之后又新发现的一种具有明显潜在经济价值的矿物资源，迄今已发现矿化点１００多处。（２）海底热水的成因与海底扩张和板块构造有着内在的联系，它可为板块构造理论提供新的佐证。（３）海底热水是海洋一个新的不可忽视的物质来源，它对海洋物质的收支有重大贡献。（４）现代热水成矿的研究无疑对大陆某些古代海底热水矿…     

GPS技术在海洋开发中的作用

基于ＧＰＳ技术的新近研究成果，本文主要论述了ＧＰＳ信号在以下四方面的应用：（１）精确测定海洋测高卫星的运行轨道，为全球海洋学研究和灾害性海况信息探测提供数据处理基准；（２）建立陆地一海洋大地测量基准，为海洋划界和海洋国土建设奠定基础；（ ３）建立海底大地测量控制网，为海底工程建设和海底动力学研究提供测量基准，（４）测定海洋平台等海上设施的实时位置，确保海上设施的动态平衡。     

日本八重山岛南部黑岛海底丘的钙质烟囱

利用ＪＡＭＳＴＥＣ深海牵引器照相系统（１９９６）“海豚３Ｋ”和“Ｓｈｉｎｋａｉ２０００”（１９９７）完成了八重山岛近海黑岛海底丘（深度６４３～２５９０ｍ）的潜水调查。在海底丘的顶部和南部丘底发现了包括管状蠕虫的Ｃａｌｙｐ ｔｏｇｅｎａ群落 ,在海底丘顶部化能自养群落周围还发现了许多钙质烟囱、钙质砂砾管、碳酸盐壳。钙质烟囱和碳酸盐壳主要由细粒的陆源物（如石英砂和粘土矿物）组成 ,泥晶胶结。钙质烟囱不仅以碎屑形式出现 ,而且也以伴随着死亡Ｃａｌｙｐｔｏｇｅｎａ群落的原地“纯”生物烟囱的形式出现 ,它们表现为…     

利用海底地震仪数据分析台风对海底环境噪音的影响

在海底布设的海底地震仪（OBS）能比较清晰地记录到海底的环境噪音,而台风可以直接或间接的产生在海底传播的弹性波,从而影响海底的环境噪音,并在较大程度上影响OBS的数据记录。本文通过分析台风对工作区的整个影响过程中OBS记录数据的振幅变化,再选择合适的滤波方式,首次发现台风产生的风浪及涌浪在短周期海底地震仪的记录数据上有良好的表现特征,指出了台风对海底环境噪音的另一种可能的影响方式,并由此得出：1）台风产生的风浪和涌浪对海底环境噪音的影响模式不同;2）风浪和涌浪所加强的海底环境噪音的范围和程度不同;3）短周期OBS可以比较清晰的记录涌浪信息,其周期主要是6—8 s,且能量稳定（简称“8秒现象”）。这三点结论为后期的海洋地震研究和海洋学其他研究提供经验与借鉴。     

孔隙压力贯人仪记录了路易斯安娜近海和墨西哥湾陆坡多个海底滑坡处近海底的强超压

在综合大洋钻探计划308航次中,使用孔隙压力贯人仪分别在墨西哥湾的深水区和路易斯安娜近海的U1322和U1324站位海底下200m内进行了测量,测量到的超压达到了流体静有效应力（λ＊=（u-uk）／（α′th））的60％-70％。强超压出现在低渗透性的泥岩层中,其中有多个非常大的更新世海底滑坡。在U1324站位,海底200m之下的孔隙压力显著下降：在泥岩、粉砂岩和砂岩的交互层中没有海底滑坡。我们认为所观察到的强超压是由来自古密西西比河的低渗透率物质的快速沉积所导致的。     

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。     

应用磁力仪探测海底电缆方法的探讨

我国沿海大中城市的近海海域，由于经济建设和对外开放的需要，已敷设了很多通讯电缆和电力电缆（下面统称海底电缆）。这些海底电缆有的敷设时间很早，已经失去使用价值，有的目前虽尚在使用中，但经过了岁月的变迁，这些海底电缆在海域中的坐标有了变化，有的是否仍存在于该区海域中还不能完全肯定。此外，过去敷设海底电缆时的定位设备还存在很大误差，因而其目前真正的位置有待确定。为了适应沿海城市的经济发展，必须敷设新的海底电缆（如通讯光缆等），新敷设海底电缆的路由线经过的海域存在着早期已敷设过的海底电缆，为了探明其与准…     

利用地震反射法评价海底天然气水合物资源

海底天然气水合物是２１世纪的重要新能源,本文介绍了利用地震反射法来识别海底天然气水合物的存在和分布特征,并春资源量进行评价的方法。根据地震剖面上的拟海底反射层（ＢＳＲ）识别水合物的存在,并结合地震弹必参数和利用沉积物的孔隙率等等征,来评估海底天然气水合物的资源前景。     

海底地貌与天然气水合物的关系

世界各大陆边缘的海底滑坡或滑塌、泥火山（包括泥底辟）、浊积体以及海底表面上分布的碳酸盐岩隆、麻坑等特殊海底地貌与天然气水合物的释放和聚集有着特殊的关系,可以作为指示天然气水合物存在的证据这一加以考虑。     

海底勘测及特征认定

海底勘测及特征认定由挪威、瑞典两国负责的“海底环境勘测和特征认定规划”（ＥＳＭＡＣ）目的在于通过海底勘测特征的认定，以适应海底开发领域日趋发展的需要。“海底环境勘测和特征认定规划”将用近二年时间完成，通过采样分析、鉴定，开发制定出一种能够利用水声学和...     

沉积物间隙水中硫酸盐与甲烷相互关系的研究进展

天然气水合物是在低温、高压以及有足够气体供应条件下形成的一种天然气（主要为甲烷）与水组成的似冰状固态化合物，广泛分布于海底沉积物和大陆高纬度地区寒冷的冻土带中。由于其巨大的资源储量（估计为石油、煤、天然气等所有化石燃料矿产总储量的两倍）、潜在的地质灾害（海底天然气水合物分解可能引起大规模海底滑坡等灾害）以及对全球环境变化的影响而备受关注［１］。 现在，识别天然气水合物主要依靠地震剖面上似海底反射界面（ＢＳＲ）的出现。ＢＳＲ曾被认为是由水合物稳定带中致密厚层水合物所导致，然而，现有证据表明，ＢＳＲ…     

南海多金属结壳(核)铁锰矿物/海水界面效应与成矿元素的富集

海底铁锰结壳和结核是重要的海底矿产资源,蕴含着丰富的金属元素并且具有巨大的经济价值。本文主要以南海多金属结壳（核）为研究对象,采用X射线粉晶衍射（XRD）、激光拉曼光谱、红外光谱分析（FTIR）以及X射线光电子能谱对铁锰矿物的矿物学和谱学特征进行了系统的分析和研究。粉晶衍射和拉曼光谱分析结果表明,南海多金属结壳的矿物组成为水羟锰矿、石英和长石,结核的矿物组成为钡镁锰矿、水羟锰矿、石英和长石,铁相矿物均为无定形铁氧化物/氢氧化物,并且锰相矿物和铁相矿物的结晶程度均较差。红外光谱分析结果显示多金属结核和结壳中的铁锰矿物具有大量表面羟基,这些含质子表面羟基官能团,可为海水中各成矿元素的络合提供丰富的活性位点。XPS分析表明多金属结核和结壳中铁锰矿物表面以Fe、Mn和O元素为主,其中Fe呈正三价态,Mn以正四、正三价为主,可能还含有少部分正二价态。对比南海多金属结壳（核）与太平海山结壳,南海多金属结壳（核）具有更为显著的表面羟基氧（-OH）含量,而太平洋海山结壳则以晶格氧（O^2-）为主,表明太平洋海山结壳铁锰矿物结晶程度较南海多金属结壳（核）高。综合研究表明,在海底铁锰结壳和结核中（氢）氧化锰/铁矿物与海水之间界面效应对金属离子的富集机理主要有：（1）金属离子与矿物表面羟基进行络合反应,形成以配位键相连的羟基络合物,或与表面的质子交换生成稳定的内层络合物;（2）矿物的带电表面与金属离子通过静电作用形成双电层,生成外层络合物;（3）金属离子与矿物结构中的Mn、Fe离子同晶置换而成为结构阳离子。     

河北南堡-曹妃甸海域工程地质条件及海底稳定性评价

本文通过土工实验分析,发现河北南堡-曹妃甸海域沉积物主要由淤泥、粉砂、黏土和粉土组成,约占总沉积物的85%,另含有少量的淤泥质黏土、粉质黏土、细砂和中砂。综合归纳南堡-曹妃甸海域的工程地质条件,根据影响研究区工程地质条件差异性最突出的因素即海底地形地貌、潜在地质灾害分布,结合海底土质类型及其物理力学性质等条件,将研究区划为4个工程地质区,分别为近岸水下岸坡混合土工程地质区（Ⅰ）、侵蚀平原、洼地砂质土工程地质区（Ⅱ）、侵蚀洼地混合土工程地质区（Ⅲ）、陆架堆积平原细粒土工程地质区（Ⅳ）。通过海洋环境因素、灾害地质条件、地震活动性、海底土体稳定性等方面对各工程地质区进行海底稳定性评价,4个工程地质区的稳定性分别为Ⅰ区:不稳定区;Ⅱ区:较稳定区;Ⅲ区:较不稳定区;Ⅳ区:稳定区。研究成果对该地区的海底工程建设和防灾减灾具有重要的指导意义。     

布莱克海岭中天然气水合物赋存层碳酸盐矿物、硫化物的矿物学和同位素组成特征

ODP164航次期间，在布莱克海岭发现了天然气水合物，主要赋存在海底200mbsf至450mbsf海底似反射层（BSR）之间。在横跨BSR的深度里，没有出现沉积间断。只是BSR层受到了Cape Fear盐底辟（一种刺穿构造）的干扰。在该地区，自生碳酸盐矿物（白云石、菱铁矿）少量的出现在沉积物中，仅占几个百分含量。     

声学与海洋沉积学交叉领域的研究

声学与海洋沉积学交叉领域研究可分为“沉积层声学特性的研究”、“海底高频声散射或低频声反射与底质类型之间关系的研究”、“回声参数反演海底类型技术”和“海底回声图象识别海底沉积类型技术”4个方面的研究,较详细论述了4个方面的国内外研究现状,最后提出了该领域进一步研究的战略思路。     

单船深地震反射方法

单船深地震反射方法地矿部广州海洋地质调查局姚伯初研究海洋地壳和研究大陆地壳一样,首先应用天然地震资料,得到一粗略的地壳结构。本世纪６０年代,西方科学家仿效陆地地壳测深方法（ＤＳＳ）,发明了海底地震仪（ＯＢＳ）,用炸药作震源,置于海底的地震仪接受从地...