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,     

东海陆坡不同类型海底峡谷的分布构造响应

利用1997-2001年在东海海域获得的多波束全覆盖测深数据和收集的部分高分辨率单道地震剖面,对东海陆坡海底峡谷的地形要素,如长度、弯曲度、平均坡度、剖面特征、头部和末端的水深等进行了详细的分析和统计.根据平面形态将海底峡谷划分为3种类型:直线型、蛇曲型和树枝型.海底峡谷主要分布于中段和南段的东海陆坡之上,平面形态特征总体上自北向南趋于复杂(直线型→蛇曲型→树枝型),规模逐渐增大,不同平面类型代表了峡谷不同的演化阶段.峡谷的分布格局和变化趋势主要受控于冲绳海槽扩张背景下的构造活动.     

构造活动对海底峡谷地貌形态的影响

海底峡谷是大陆边缘最重要的地貌形态之一,是沉积物和陆源有机质向深海搬运的主要通道,在深海重力流沉积、全球碳循环、生物多样性、油气-水合物资源勘探及海底工程设施安全运营等方面的研究中具有重要意义。大量研究发现,海底峡谷常发育于构造活动较强烈的地区,其形成和演化与构造变形之间存在密切的关联。在文献调研基础上,着重就构造活动对海底峡谷地貌的控制作用进行综述。总结了5种与构造变形有关的海底峡谷平面分布端元模式,分别为限制型、转向型、偏转型、阻挡型及横向切穿型海底峡谷。分析了局部坡度变化对峡谷内部地貌特征的影响：构造变形引起的局部地形坡度增大会导致海底峡谷内部侵蚀作用的加剧与裂点的形成;局部地形坡度减小容易引起天然堤和决口扇的形成;坡度的变化还会引起峡谷弯曲度的动态响应。     

东北太平洋Cascadia陆缘Orca滑坡触发机理的数值模拟

海底温度和海平面变化可以引起海底天然气水合物分解,导致沉积物孔隙内形成超压,改变沉积物有效应力从而触发海底滑坡。本文建立了与此相关的海底滑坡产生的数值模型,并应用于东北太平洋Cascadia陆缘14～9 kaBP期间发生的Orca滑坡形成过程研究。模拟结果显示在最近18 ka海平面逐渐上升的大背景下,18～14 kaBP期间底水温度升高引起其后的天然气水合物稳定带底界快速上移,并在13.7 kaBP达到1.18 m/ka的高底界上移速率,此时Orca地区稳定带底界粗颗粒层内的高饱和度天然气水合物发生分解,产生114 kPa的流体超压,使地层安全系数显著小于1,触发海底滑坡。因此,海底温度升高引起高饱和度天然气水合物分解可能是东北太平洋Cascadia陆缘Orca海底滑坡的主要触发因素。     

公元前2．5万年西南亚得里亚海陆缘Gondola滑坡引发海啸的可能性

亚得里亚海西南陆缘,从陆架外缘到陆坡底部150km范围内,有多处边坡失稳的证据。上陆坡显示有多个陡峭的滑坡后壁,它们出现在向盆内缓倾的更新世海退序列的压实沉积单元中。在海底,Gondola滑坡是最明显的滑坡堆积,断块大,明显的滑痕（10km×2．5km）延伸到了陆架外缘（现今的深度约为180km,但滑塌时的古深度约为50m）,约4．5km3的滑体移动的最大距离达到了50km。     

地貌形态对海底管线稳定性影响的研究

以东方1-1平台海底管线路由区为例,多次对该路由区多波束测深、旁扫声纳、浅地层剖面、土质、海流及海底过程的原位监测调查数据和收集的波浪、海流等相关资料进行分析,得出,在水动力条件的作用下,海底会产生沉积物的侵蚀、搬运和沉积等过程,这些过程对海底地貌有重要的改造作用,会对管线稳定性具有重大影响。提出管线铺设需预先了解水下环境的动力条件的规律,识别沿拟定管线路由区可能存在的海床运动和波流冲刷的地质灾害,找到地貌形态对海底管线稳定性影响的原因。进而提出根据不同情况的解决对策,有效地减少地貌形态对海底管线稳定性影响。     

海底滑坡对置于海床表面管线作用力的CFD模拟

海底管线是海洋工程中用于传输原油和天然气等的重要通道,通常放置在海床表面或处于悬跨状态。本文采用计算流体动力学CFD法模拟了不同冲击角度下海底滑坡对置于海床表面的海底管线的作用,得到了管线所受的轴向荷载和法向荷载与滑坡冲击角度之间的关系。同时分析了沿冲击方向管线截面形状与管线所受阻力之间的关系。对已有研究进行拓展延伸,丰富了不同工况下轴向阻力系数和法向阻力系数的计算成果,得出了海底滑坡对置于海床表面管线冲击力的计算公式。     

海底地质灾害对社会经济发展影响的理论分析与普适性对策

海底地质灾害是一类对人类社会经济发展影响较大的海洋灾害。其主要通过制造资本、人力资本、自然资本和社会资本的损害而影响人类福利水平的提高。为了降低或避免海底地质灾害对人类社会经济发展产生的不利影响,沿海国家和地区应该具备合理的经济行为,超前的科学研究,科学的工程防治,普及式的防灾教育以及四位一体的防灾减灾体系。     

一种基于水深梯度原理的海底滑坡快速识别方法——以南海北部陆坡白云深水区为例

如何快速而准确的识别并提取海底滑坡的特征形态信息一直是海洋工程地质、特别是深水工程地质评价中所关注的问题之一。本文根据滑坡后形成的地形形态,基于水深梯度求值运算的原理,通过Matlab编程建立了一种快速识别海底滑坡的方法。以南海北部陆坡白云深水区为例进行海底滑坡的识别,并利用浅地层剖面做验证,结果显示这一方法是可行的,其最大的优点是滑坡识别速度快,对于规模小且数量多的滑坡识别效率较高。通过实测数据进一步的分析表明:（1）阈值的选取对识别结果有明显影响,阈值的选取需要结合其他物探资料（如浅地层剖面和声呐影像）综合判断来确定;（2）水深数据的空间分辨率会影响滑坡识别结果的准确度,合适的空间分辨率会提高识别结果的准确性。     

海底地质灾害对社会经济发展影响的特点与趋势

海底地质灾害具有发生频繁、损失严重,复杂多样、连锁性强,空间分布差异显著,工程性灾害日益突出,突发性灾害比重大,小灾大害和间接影响明显等特点。随着我国海洋经济规模持续扩大,涉海人口数量显著增长,涉海工程和项目迅速增加以及海洋资源可持续利用能力和海洋公益服务能力显著增强,海底地质灾害承灾体的易损性也不断增加,诱发和加剧了海底不稳定性,但抵御灾害的适应能力也同时得到增强。     

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。     

白云凹陷陆坡峡谷沉积与迁移特征及其对天然气水合物成藏的影响

利用高分辨率地震资料,研究了南海北部白云凹陷中新世以来的陆坡峡谷沉积和迁移特征及其对动态似海底反射（BSR）的影响。白云凹陷陆坡区浊流和底流共同作用形成了大型单向迁移峡谷沉积体系。峡谷的沉积过程包括侵蚀为主阶段、侵蚀-沉积共同作用阶段及沉积为主阶段。峡谷沉积相主要包括峡谷侵蚀基底、谷底沉积、谷内滑塌块体搬运沉积及侧向倾斜沉积层等4个单元。峡谷的迁移造成含天然气水合物脊部两侧不同的侵蚀-沉积环境,因此,脊部两侧BSR反射特征也不同。随着峡谷迁移的进行,在峡谷侵蚀侧翼处,沉积物被侵蚀,天然气水合物稳定带底界将发生下移,BSR反射特征为多轴较连续反射;而峡谷沉积侧翼处,沉积物增厚,天然气水合物稳定带将发生上移,BSR反射特征为单轴连续反射。     

人类活动对海岸带灾害环境的影响

综述了在环渤海西南岸海岸带科学考察中发现的由于人类活动引起的海岸侵蚀、海水入侵、滨海湿地萎缩、海岸带污染和环境恶化等海岸带灾害,指出如何在发展经济的同时合理开发海岸带并使之可持续发展将是开发者首先考虑问题。     

第33届国际地质大会论文摘要（部分）OSP-03大洋边缘和大洋岛屿沉积物块体运移及其影响：何地？何时？起因？：地中海地区海底滑坡数据库

海底滑坡是一种在地中海陆缘随处可见的地质现象。已公开发表的文献表明地中海的海底滑坡出现在受构造控制的陆缘以及被动陆缘和火山岛的两翼。利用这些资料,目前已建成了一个记录有232处大规模滑坡事件以及211处滑痕情况的数据库。欧洲陆缘的资料比较丰富,北非的资料则相对贫乏,因此有必要加强地中海南部地区的研究工作,以便获得详细的、有助于对地质灾害进行评价的资料。多数滑坡是以远距离流动的碎屑流的形式出现的,但滑塌和深层滑动也较常见。     

从内检测结果谈细节对海底管道服役性能的影响

对某海底管道实施了漏磁原理腐蚀缺陷内检测, 检测结果表明, 该管道2 km 范围内存在腐蚀深度比较大的管道外壁腐蚀缺陷。为了弄清楚这种腐蚀发生的原因, 参照管道预制工艺条件和海上铺设施工记录等资料, 研究了腐蚀缺陷的位置、形貌等现象的规律。研究表明, 管道预制和铺设过程中的细节处理导致管道防腐蚀涂层和防水层产生轻微缺陷, 在服役后诱发了腐蚀。根据结论, 对管道设计、预制和铺设过程提出了相应的建议。     

流域人类活动与降水变化对黄河三角洲造陆过程的影响

利用海图和遥感影像资料,确定了不同时期黄河三角洲的造陆速率,并将造陆速率的变化与流域降水和人类活动的变化相联系.研究发现,三角洲造陆速率与年降水量之间具有正相关关系,与各项水土保持面积和人类引水量之间具有负相关关系.运用多元回归分析方法,建立了黄河三角洲造陆速率与年降水量、梯田林草面积、淤地坝造地面积、人类年引水量等因子之间的多元回归方程.该方程表明,年降水量越大,三角洲造陆速率越大;梯田、林草面积和淤地坝造地面积越大,三角洲造陆速率越小;人类净引水量越大,三角洲造陆速率越小.