OSP-03大洋边缘和大洋岛屿沉积物块体运移及其影响：何时？何地？起因？（二）——墨西哥湾陆坡Ursa盆地斜坡失稳的触发因素

Ursa盆地水深1000m,位于密西西比峡谷的东部隆起上,是研究大型无震滑坡现象的超级天然实验室。近期的研究表明,本地区有记载的地震活动有可能是由浅层重力滑动而不是深层构造作用导致的。在Ursa盆地,块体运移沉积物广泛存在,其时空关系在多波束以及地震反射资料中都有显示。2005年6月,综合大洋钻探项目（IODP）308航次在靠近全新世大滑坡以及泥火山型流体溢出构造附近钻了三个孔,钻穿了更新世-全新世一系列块体运移沉积物,采集了这几个钻孔的测井、沉积学以及土工资料,     

陆缘海底滑坡及其影响

当块体水下重量向坡下的分量超过了破裂面上的抗剪强度时,就会发生海底滑坡。滑坡事件的结果取决于受影响的块体、范围以及事件的动力学机制,其结果可能对海底设施和建筑物毫无影响,也有可能造成巨大破坏,甚至可能诱发海啸并对沿岸造成广泛影响。我们是通过在河流三角洲和冰川冲积扇附近的陆坡上所见的滑坡痕迹以及广泛运移的海洋沉积物发现了大型的滑坡事件。这些滑坡发生在坡角非常低的陆坡区,从较深的水域一直延伸至陆架外缘。在更新世期间,这些地区沉积物的堆积量大而且比较快速,     

利用地震反射资料研究滑坡区的游离气体——以挪威Finneidfjord为实例

1996年6月20日,在挪威的Finneidtjord,有近1×10^6m3的土体垮塌。垮塌的地点有许多与海洋地质灾害以及大型海底滑坡有关的地质和环境条件。所选实例是易滑动的层,岩性在横向和纵向上易变,有滑块、含气沉积物以及运移通道,清楚地说明存在超孔隙压力。多期、逆行的滑坡起始于水下,它在几个小时之内破坏了一条公路和几间房屋,夺走了四个人的生命。     

琼东南盆地块体搬运体系对天然气水合物形成的控制作用

琼东南盆地深水区中新世以来构造运动不活跃,自中新世以来沉积物厚度达5 000～9 000 m,Ya35-1-2井显示更新世地层沉积物主要以泥质与砂泥互层的细粒沉积物为主,深部流体垂向运移通道不发育.高分辨率地震资料和3D地震资料表明,琼东南盆地的上新世及其以上地层存在大量气烟囱和块体搬运体系.气烟囱为深部流体垂向运移提...     

水动力对越南巴达棱湾表层沉积物和岸滩的影响

基于越南巴达棱湾2007年4月采集的42个表层沉积物样品及实测水文资料,分析越南巴达棱湾表层沉积物特征,并结合GSTA模型分析表层沉积物的运移趋势。结果表明:越南巴达棱湾表层沉积物以粗颗粒为主,在潮流和波浪的作用下呈中西部粗、东部细的分布特征;其西侧表层沉积物沿岸线自西南向湾内运移,中西近岸区沉积物垂直于岸线做离岸输移,在湾的东侧存在自东北向西南的运移趋势,并与从湾西运移过来的底沙相遇,形成运移辐聚区,并在余流的作用下,向西运移;"波浪掀沙,潮流输沙"是该地区表层沉积物输运的主要作用机制;在波浪的作用下,研究海域的海岸线处于侵蚀状态,有后退的趋势。     

南海北部陆坡神狐海域沉积物失稳类型探讨

利用广州海洋地质调查局采集的2D和准3D地震资料,从整体形态、期次性和内部结构等方面对南海北部陆坡神狐海域内广泛发育的沉积物失稳进行了类型划分和特征描述,并将沉积物失稳的分布特征和陆坡限制型海底峡谷群的分段性进行耦合关联,进而分析沉积物失稳的空间变化规律。研究结果显示,沉积物失稳可以划分为两种类型：第一种类型位于峡谷群的下游段,几乎不受峡谷群地貌的影响,表现为多期次、内部连续和自北向南的块体运动方式,主要以“残留”的形式位于峡谷群脊部;另一种类型主要表现为沿峡谷群脊部向谷底的块体运动方式,受到峡谷群地形起伏的影响,在峡谷群头部,主要为多期次滑移体,中游段变形强度最大,滑塌体是主要的类型,而在下游段-嘴部,表现为滑移块体。第四纪以来,源自北部珠江水系充足的沉积物供给和自北向南较陡的海底地形,是沉积物失稳发育的关键控制因素;陆坡限制型海底峡谷群可能造成了沉积物的再次变形作用,使得沉积物失稳的空间变化规律与峡谷群分段性具有对应关系。此外,神狐海域含气流体的垂向运移以及水合物矿体的存在,也是研究区内沉积物失稳的重要控制因素。     

气体水合物储集层中原地甲烷含量的直接测定

气体水合物储集层中原地甲烷含量的直接测定ＧｅｒａｌｄＲ．Ｄｉｃｋｅｎｓ等某些气体能与水结合形成在高压和低温条件下稳定的固体—气体水合物。许多有甲烷来源的海洋沉积物中存在着适合气体水合物形成的条件。大陆边缘的地震反射剖面表明，在海底沉积物上部几百米中，...     

凤凰岛东侧海域表层沉积物粒度分布特征与运移趋势分析

为了对凤凰岛近岸海域的工程建设和岸滩防护提供支持,通过凤凰岛东侧近岸海域的表层沉积物粒度组成及粒度参数的分析,结合Flemming三角图示法和Gao-Collins二维的"粒度趋势分析"方法,研究了该区域沉积环境及沉积物运移趋势。结果显示该区有5种沉积物类型,呈条带状分布,以黏土质粉砂为主体;研究区沉积物整体较细,分选较差,偏态多为正偏;研究区整体水动力较弱,表层沉积物中各级配泥沙分布与不同区域沉积环境关系密切。该区表层沉积物输运主要受潮流和波浪控制,北部区域沉积物运移主要受潮流控制,运移方向呈现由海向岸运输,南部区域沉积物运移受潮流波浪共同作用,运移方向呈现与岸线大致平行向东北方向运移,金沙滩、银沙滩沉积物动力过程主要受波浪控制,近岸处运移趋势呈现由岸向海运输,离岸处运移趋势由海向岸。     

泰国湾底质沉积物输运趋势

基于对泰国湾164个表层沉积物样品的粒度分析测试结果,使用Gao-Collins沉积物粒径趋势分析方法,研究了泰国湾底质沉积物的分布特征和输运趋势。研究区内的沉积物主要为粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂,分选差,分选系数变化范围为1.3~2.9,平均值为1.8,偏度变化范围为-1.8~2.5,平均值为1.2。根据沉积物粒度趋势特征,研究区分为1区、2区和3区3个区域,其中1区的平均分选系数和偏度分别为1.73、0.91;2区沉积物分选系数和偏度分别为1.81和1.33;3区沉积物分选系数和偏度分别为1.91和1.24。1区和2区河口附近广泛分布粉砂和泥等细粒级沉积物(平均粒径为6.5Ф);而1区与2区交界处和3区的近岸区域沉积物主要为粉砂质砂(平均粒径为5.5Ф)。研究区北部、中部和西南部近岸沉积物相比研究区其他地区,分选更差一些。泰国湾沉积物运移受河流、洋流和季风的共同影响,其中1区受控因素为泰国湾湾口的河流,运移方向为从河口向外;洋流是2区南部沉积物的主要运移动力,运移方向为从外围向湾中心;沿岸流是3区沉积物的主要运移动力,使3区沉积物的运移方向为离岸方向。在河流和洋流共同作用下,泰国湾沉积物有向苏梅岛附近运移的趋势。     

黄河三角洲埕岛海域底质特征与泥沙净输运研究

本文通过对黄河三角洲埕岛海域146个表层样的粒度分析,表明该区有5种沉积物类型,以砂质粉砂为主体,呈斑块状分布,极细砂与粗粉砂是沉积物的主要粒级,普遍分选差。运用"粒径趋势"分析的方法,分析探讨了埕岛海域表层沉积物净输运趋势。研究区的沉积物的净输运趋势大致以12 m水深为界,深水区沉积物的净输运趋势向岸,12 m以浅海域的沉积物具有离岸的净输运趋势,说明深水区沉积物受冬季风浪作用向岸运移作用显著,12 m以浅海域的沉积物受夏季风浪作用离岸运移作用显著,沉积物运移的季节变化已成为研究区海域沉积物净运移的主要控制因素。     

黄河三角洲埕岛海域底质特征与泥沙净输运研究

本文通过对黄河三角洲埕岛海域146个表层样的粒度分析,表明该区有5种沉积物类型,以砂质粉砂为主体,呈斑块状分布,极细砂与粗粉砂是沉积物的主要粒级,普遍分选差.运用"粒径趋势"分析的方法,分析探讨了埕岛海域表层沉积物净输运趋势.研究区的沉积物的净输运趋势大致以12 m水深为界.深水区沉积物的净输运趋势向岸,12 m以浅海域的沉积物具有离岸的净输运趋势,说明深水区沉积物受冬季风浪作用向岸运移作用显著,12 m以浅海域的沉积物受夏季风浪作用离岸运移作用显著,沉积物运移的季节变化已成为研究区海域沉积物净运移的主要控制因素.     

计算沉积物流

ＪｏｈｎｓＨｏｐｋｉｎｓ大学地理环境工程系教授ＰｅｔｅｒＷｉｌｃｏｃｋ提出了一种估算天然或人为干扰引起的过量河流沉积物向下游运移速度的简单方法。不同粒径的沉积物在水中运移速度不同。计算沉积物运移速度的传统方法之一是取中值粒径的颗粒运移速度,该方法并未...     

福建罗源湾南部沉积物的工程地质特征

结合可门港建设中获取的实测资料,研究了福建罗源湾南部海底的地形地貌特征和沉积物的工程性质。研究发现,罗源湾海底存在3个地形分区,即浅滩区、斜坡区和深水区;不同地貌区的海底淤泥的厚度整体上与水深有一定关系,浅滩区淤泥厚度整体上随水深的增大而增大,而在斜坡区和深水区,却恰好相反;研究区淤泥的含水量较高(平均为65.4%),孔隙比较大(平均为1.8),具有明显的高含水量、高孔隙比、高灵敏度、低渗透性、低强度、低重度的工程地质特征;研究了罗源湾南部沉积物的沉积和运移的一种模式,发现岸边侵蚀的土体主要沉积在离岸约1 000m的范围内,而土体的二次侵蚀、滑坡或重力流均可造成沉积物的再次运移与沉积。     

埕岛海区水下岸坡沉积物不稳定运动的区域差异性

埕岛海区水下岸坡是海底不稳定活动的频发地带,存在着海底差异冲蚀、残留岗丘、沉积物块体运动等灾害地质,对海上工程设施造成极大威胁。通过对海区多波束、声呐、浅剖等声学调查资料的分析,结合前人研究成果,对水下岸坡沉积物块体运动的区域差异性进行了研究。认为埕岛水下岸坡区沉积物块体运动极为发育,受海区波浪诱发因素的控制,岸坡上部水深3~6 m的区域中,海底沉积物块体运动沿坡向深水方向水平运动的趋势明显,对海洋工程设施影响较大;岸坡下部,沉积物块体运动主要表现为向深部地层的扰动和区域性的失水塌陷压实作用。     

珠江口外现代沉积物运移方向的统计分析

在用多元统计分析方法进行了南海北部陆架沉积环境分区的基础上,本文利用McLaren和Bowles的碎屑沉积物迁移过程中粒度变化的随机模型研究了珠江口外内陆架上现代陆源沉积物的运移方向。18条剖面的统计结果表明,从红海湾以西至阳江以南的内陆架上,现代沉积物大部分平行于海岸向南西方向运移,至阳江以西运移方向逐渐复杂化;到广州湾出现紊乱的运移方向。这些运移绝大部分发生于低能环境中,呈现沿运移方向粒度越来越细的B型变化。这些结果与实测资料及卫星照片判读结果一致,证明了统计方法的有效性。     

连云港近岸海域沉积物运移趋势

基于连云港近岸海域夏冬季大面积多站表层沉积物样品的粒度分析结果,采用Gisedtrend粒径趋势分析方法,研究了沉积物的运移趋势,探讨了粒径趋势分析的影响因素,结果表明,连云港近岸海域沉积物运移趋势较显著,在海州湾海域沉积物运移趋势为西南向,表现为湾顶淤积;在港口南部海域沉积物运移趋势显示为汇聚区。特征距离、采样网格、周围环境和粒度组分影响粒径趋势的分析结果;综合考虑岸线、岛屿、人工边界等自然环境以及多源粒度组分能够提高粒径趋势分析结果的合理性。     

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。     

丁字湾近岸海域表层沉积物粒度特征及沉积动力环境

根据丁字湾近岸海域126个表层沉积物样品粒度分析结果,对沉积物类型和粒度参数分布进行了总结。在此基础上,利用粒径趋势分析模型(GSTA)和沉积动力判别图解,探讨了表层沉积物的运移趋势及沉积水动力规律。结果表明,丁字湾近岸海域表层沉积物类型共有8种,其中砂、砂质粉砂和粉砂分布最广泛;平均粒径具有从岸向海逐渐变细的特征,分选性、偏度和峰度分别具有较差—差、正偏—极正偏、中等的特征;粒度运移趋势分析反映出湾口海岸附近泥沙由两侧向湾口中心运移,远离海岸泥沙由北西向南东偏东方向运移;沉积动力判别图解揭示出丁字湾海域沉积水动力具有整体较强,由岸向海方向逐渐减弱的特征。     

东海岛东北部砂质岸滩年度冲淤变化及沉积物运移分析

东海岛是全国第五大岛,其东部长达28km的海滩是"中国第一长滩"。近年来因海平面上升和人类开发,该海滩局部出现较为严重的海岸侵蚀。基于高精度GPS监测结果及表层沉积物粒度测试结果,使用GSTA趋势分析模型,研究了东海岛东北部砂质岸滩的季节性冲淤变化及沉积物运移趋势,探讨了海岸侵蚀机制。结果表明,研究区岸滩沉积物的运移主要受潮流的控制,以沿岸向北运移为主。研究区南部岸滩紧邻低滩灯塔形成的波影区,沉积物供应较少,岸滩以侵蚀为主;研究区北部沿岸流搬运的沉积物能从南侧得到补给,加之向岸运移的沉积物,岸滩多处于淤积状态。     

海底滑坡典型特征及石油地质学意义

海底滑坡是一种由于重力失稳导致的广泛发生在外陆架-上陆坡-深海平原的沉积物搬运体,是海底沉积物重要的搬运过程,具有较强的侵蚀能力和搬运能力,可将大量陆架沉积物搬运至深海,为深海带来丰富的沉积物。再沉积后的滑坡体因其特殊的内部结构,对海洋油气成藏有重要影响。综合国内外研究,对海底滑坡空间展布特征和垂向结构特征进行总结,对滑坡体岩石物理特征进行梳理,揭示海底滑坡边界特征、内部结构以及岩石物理特征。结合海底滑坡特征,从提供物源、储层、盖层、改变海底温压等方面分析海底滑坡对海底油气藏的积极意义,从破坏盖层、改变海底土体温压环境等方面分析海底滑坡对海底油气藏的负面影响。最后结合国内外研究现状,指出未来应对海底滑坡微尺度特征识别、进一步开展海底滑坡与海底油气藏联系以及加强海洋油气开发致灾风险等方面进行深入研究。