琼州海峡物探资料解释及灾害因素分析

利用在琼州海峡所采集的综合地球物理资料和地质钻探资料及围区地质资料,对该区的海底表层以地质,浅部地质和中一学位中地质进行了解释,阐述了主要地层的地球物理特征,并对存在的灾害因素进行了初步分析。     

琼州海峡海底电缆路由工程地质特征

根据地球物理、声学探测、海底取样及实验室测试等实测资料详细分析,发现琼州海峡具有独特的自然条件以及复杂的工程地质特征。海底地形地貌非常复杂,存在沙波、沙堤沙丘、冲刷槽、冲刷脊和丘状突起、陡坡、滑坡、珊瑚礁、浅埋岩石、软弱地层等潜在的地质灾害因素,尤其在琼州海峡中央深槽区,坡度很大,分布着多种潜在的地质灾害,是海底光缆的危险区,应引起重视。     

南黄海灾害地质因素及分区

尝试性地将南黄海灾害地质因素分为4大类。同时参考地貌沉积界线和其他因素将南黄海分成4个灾害地质区：即海岸带、苏北浅滩、海州湾和南黄海东部灾害地质区，并时各灾害地质区进行了定性评价，苏北浅滩灾害地质区是研究区内灾害地质环境最不稳定的区域。     

东海西湖凹陷中南部灾害地质因素及分布

东海西湖凹陷中南部是目前东海陆架油气资源较为丰富的区域之一,已经开发的有平湖和春晓两大油气田,过去数十年中,海洋地质工作者为确保石油钻探平台安全就位和施工开展了大量井场调查工作,但是仍有少数井位出现了平台桩腿穿刺和不均匀下陷等状况。究其原因,认为井场调查多侧重于单点地质条件评价,对区域海底潜在灾害地质因素的发育规律、分布特点和致灾机理的认识不够。为此,利用历年海洋基础调查资料加以总结研究,就区域范围的潜在灾害地质因素类型及分布作出探讨。初步识别的类型有:海底沙波、海底冲刷侵蚀区、侵蚀槽、侵蚀坎、海底麻坑、浅层气、高压浅层气、透镜状地质体、埋藏古河道、埋藏滑塌体、浅层微断层等。这些灾害地质因素在当前地质条件下处于相对的稳定状态,是潜在的地质灾害,一旦受外力机制触发,就有可能对海底构筑装置产生灾害性影响。以物探数据为基础,重点叙述其类型特征、存在状态和分布范围,以期为后续的井场地质调查工作提供基础资料。     

陆架海灾害地质因素分类

对灾害地质因素给出了定义，并提出了一个成因分类法。其原则是根据灾害地质因素的成因分成６个类型，再据其对海关海洋工程的危害程度、直接或诱发性的特征划分两类。表中所列内容主要为目前在中国陆架海区已经发现的，但其分类原则也适合其他海区。     

天津永定新河河口灾害地质因素分析

根据钻孔地层资料和声学地层解译资料,阐述了天津永定新河河口地区的多种影响工程建设的灾害地质因素,详细分析了这些灾害地质因素的性质及其对工程的危害,并提出了对这一地区施工的建议.     

琼州海峡东口潮流沙脊表层沉积物特征及沉积环境划分

琼州海峡东口潮流沙脊主要受到东西向往复流和地形地貌的控制,是我国重要的海砂资源地。通过对琼州海峡东口海域350个站位的表层样粒度数据的分析,探讨了研究区的沉积物粒度特征,并划分了沉积环境。结果显示,研究区底质类型共17种,以砂、砾质砂、砾质泥质砂、泥质砂质砾、砂质粉砂为主,其中潮流沙脊区,主要分布有砂、砾质砂和砾质泥质砂,以东则分布有砂质粉砂和粉砂质砂,砂质砾和泥质砂质砾多分布于冲刷槽内。研究区沉积物砾、砂、粉砂、粘土的平均占比分别为9.7%、71.0%、15.3%、4.0%,平均粒径为2.15φ,分选系数为1.69,其中潮流沙脊区砂占比多超过95.0%,平均粒径多小于2.00φ,分选较好,随着水动力的减弱,由西向东,沉积物逐渐变细。通过聚类分析,研究区共划分出6类沉积区,Ⅰ类、Ⅱ类沉积区分别代表潮流沙脊区和冲刷海槽区,Ⅲ类代表海湾环境,Ⅳ类代表潮流沙脊前缘,Ⅴ类代表开阔陆架,Ⅵ类代表河口水下三角洲沉积环境。     

南海北部陆架主要地貌特征及灾害地质因素

利用最新高精度多波束水深资料,对南海北部陆架地貌类型和特征进行了系统的识别和分析,发现研究区活动沙波、滑塌体、隆起脊、沟槽和麻坑等灾害地质因素发育。沙波多为直线型沙波,小、中、大型沙波均有发育,自北向南随着水深增大,沙波规模增大,沙波的活动性显著增强。底流内波特征变化与沙波规模和迁移情况具有一致性,沙波的形成和迁移与内波活动密切相关。根据滑塌特征地貌识别出7处滑塌,新老滑塌均有发育,新滑塌多呈线状延伸,梯状滑塌特征明显,分析认为新滑塌近期并无进一步滑动的趋势。受古岸线残留地貌控制,南部地形起伏较大,发育一系列隆起脊,K1—K4隆起脊近NE—SW走向平行排列,K5隆起脊为E—W走向与之相交。另外,研究区发育大量麻坑,直径30~100 m,麻坑深度1.0~3.0 m。     

加强海洋灾害地质学研究,减少海洋工程灾害

随着我国近海油气资源的开发及海洋工程的需要,海洋灾害地质学这一边缘学科正在我国兴起和迅速发展。本文对这一学科的研究对象、研究领域以及灾害地质因素分类进行了概述,并对海洋灾害地质学的特点与应用前景,进行了初步总结,最后对该学科的发展方向提出了积极建议。     

舟山海域海洋灾害地质因素分类及其分布规律

舟山海域海洋灾害地质因素可划分为两大类9种类型,两大类为活动性灾害地质因素和限制性地质条件,9种类型分别包括海底活动断层、滑坡、浅层气、潮流沙脊和沙波、海岸侵蚀(属活动性灾害地质因素)和不规则起伏的浅埋藏基岩、埋藏古河道、水下陡坎、冲刷沟槽(属限制性地质条件)等。滑坡主要是由重力作用所致,多发生在通道深槽边坡、通道凹岸、通道交汇处、通道中高地边缘、通道边坡次级沟槽等部位。浅层气主要分布在自岸滩至25m水深范围内的泥质、砂质沉积区。侵蚀海岸大多分布在濒临开敞海域的基岩海岸和岛屿向海侧。潮流沙脊和沙波多见于潮流通道的口门或口外,深槽边坡也有分布。不规则浅埋藏基岩常出现在沿岸区域和岛屿附近。埋藏古河道主要分布在舟山群岛东部海域的内陆架地区,此外,在岱衢洋、舟山岛与岱山岛之间的灰鳖洋、中街山列岛东部海域也见到少量的埋藏古河道。陡坎以侵蚀成因及滑坡成因为主,发育广泛,其高度和坡度变化较大。冲刷沟槽主要分布在岛屿之间狭窄、潮流或水流较急的区域,陡峭的沟槽常伴生陡坎,易产生滑坡,部分地段有波状微地貌发育。本文认为,研究区海洋灾害地质因素的发育离不开地形地貌、底质和水动力条件,其分布具有一定的规律性。常见多种灾害地质因素相互依存,互相触发。潮流作用下海底浅部沉积物的活动性是引起研究区海洋工程设施安全隐患的主要因素。     

用温盐资料研究夏季南海水通过琼州海峡进入北部湾的特征

夏季琼州海峡水交换向来存在两种观点:一种认为在西南风作用下,琼州海峡水交换从西向东;另一种观点则和上述相反。我们通过琼州海峡东部水域温盐分布和沿岸海洋站同步观测资料的对比发现,夏季北部湾的涠州岛盐度变化规律和琼州海峡东部、琼州海峡中部变化规律一致。由此证明,夏季南海水通过琼州海峡进入北部湾的事实。北海略受影响。而远离琼州海峡的龙门和白龙尾两站,则更多反映夏季陆地水文规律。由此证明,夏季南海水通过琼州海峡进入北部湾的事实。     

台湾海峡及南海东北部潮汐的解析模式

将摩擦力项取为线性形式，联合考虑了科氏力，摩擦力以及非摩擦非线性效应，给出了等深海峡中源潮波及浅水潮波解析形式的解；探讨了各分潮波振幅的分布变化情况，并将本文的解析模式应用于台湾海峡及南海东北部海域；计算了Ｍ２，Ｓ２，Ｍ４和ＭＳ４４个分潮的理论解。与实际观测比较表明，在台湾海峡内，半日潮和四分日潮解析解与实测符合较好；在南海东北部，半日潮波解析解与实差异较大。作者认为这是由于来自吕宋海峡传入的潮波     

采用卫星高度计资料分析南海风、浪的月平均特征

在分析1987—1988年两年间Geosat卫星高度计遥感资料的基础上,给出了南海海面月平均风速和月平均有效波高的分布,以及沿南海NE－SW向的风、浪年变化特征;并与船舶报资料作了对比分析,其结果显示该高度计遥感资料与常规资料（船舶报资料）基本一致。     

华南滨海断裂带及其对台湾海峡地震活动的控制作用

华南滨海断裂带是一条经历多期次活动的强活动断裂带，它控制着台湾海峡的地震活动和构造活动，也控制着台湾海峡的形成和演化。台湾海峡的滨海断裂带是华南滨海断裂带的一部分，是影响沿海海岸工程建设最大的一条强活动断裂带。简要分析了该断裂带的地质地貌特征和在地球物理剖面上的反映，以及它对台湾海峡地震活动的控制作用。根据台湾海峡的活动断裂、地震活动和深部构造应力分布特点，初步划分出该断裂带在未来100a内的6个潜在震源区，它们分别是A区(7～7．5级)、B区(5．25—6．5级)、C区(6．75—7级)、D区(5．5—6．5级)、E区(6．5～6．75级)和F区(5．5—6．5级)。     

琼州海峡及雷州半岛沿岸浮标的污损生物

海洋污损(附着)生物是港湾、港道、海洋经济开发区和军事设施区的有害环境因素之一,因而受到军事和交通部门的重视。船舶、航标污损生物调查及挂板试验是研究污损生物的两种主要手段。航标是海洋附着生物的一种特定栖所,调查航标污损生物,不但对于海洋生物的种群或群落生态研究有意义,而且在经济上也是有价值的。     

南海东北部及台湾海峡环流机制的数值研究

利用1个正压的数值模式研究风应力、黑潮对南海东北部及台湾海峡环流的影响，结果为：（1）以风应力为驱动机制时其流态特别是在台湾海峡的流动具有季节性，但未反映南海黑潮分支的存在；在冬季也未见有南海暖流出现，但在东沙群岛附近海域终年存在着1个气旋涡；（2）以黑潮为驱动机制时，黑潮通过巴士海峡侵入南海海域，并导致东沙群岛附近气旋性涡旋的形成。另外，模式体现黑潮南海分支、南海暖流及台湾暖流的存在，并表明广东沿岸大陆架坡折区底形效应的重要性；（3）以风应力及黑潮入流作为联合驱动机制时，模式的结果似为第1，2种情形结果的叠加。     

南海北部地球物理特征及地壳结构

为了研究南海地壳结构，中国和日本合作在南海北部首次进行了以炸药为震源的综合地球物理调查。经初步分析其地壳结构主要特征为：南海北部地壳分为沉积层、上地壳层、中地壳层及下地壳层。大陆架及上陆坡地壳厚度大、稳定。下陆坡地壳厚度除中地壳外，其他壳层厚度减薄且不稳定。深海盆地壳分３层，厚度虽薄但相对稳定，其底部缺失７．３ｋｍ·ｓ－１的高速层。测区内地壳总厚度：陆壳２６—３０ｋｍ，过渡壳１３—２２ｋｍ，洋壳为８ｋｍ。     

基于海洋模式数据的吕宋海峡输运量和菲律宾黑潮流量关系的分析

利用全球涡分辨率海洋环流模式OFES的60年(1950—2009)输出资料,用流速资料计算了吕宋岛东侧18°N断面黑潮上游流量(Kuroshio Transport,KT)和120.5°E断面吕宋海峡输运量(Luzon Strait Transport,LST)。研究表明,KT和LST存在四种情况,即:(1)KT大LST小、(2)KT大LST大、(3)KT小LST小和(4)KT小LST大,分别占其总数的34%、11%、13%、42%。合成分析证实:一般情况下,KT大对应黑潮跨越吕宋海峡流态,此时LST较小;KT小时,地转β效应迫使黑潮向西入侵吕宋海峡,此时LST大。然而,吕宋岛东侧和台湾东南沿岸的涡旋常削弱黑潮在吕宋海峡处流量,造成KT大时黑潮亦入侵吕宋海峡,从而出现KT大LST大的情形;太平洋一侧的异常高海表高度诱发吕宋海峡处强地转流,造成KT虽小而黑潮在吕宋海峡处仍是跨越流态,因而LST小。结果表明,LST不仅受KT影响,亦受局地涡旋和海表高度的重要控制。     

1998年8月台湾海峡表层温、盐度分析

根据 1 998年 8月台湾海峡表层温、盐度的观测结果 ,分析了调查期间所出现的几个低温高盐区 ,结果表明 :(1 )东山和南澳近岸海域出现 2个低温高盐区 ,温度低达 2 3 5℃ ,盐度接近 3 4 0 ,而且在此低温高盐区的南侧存在明显的温、盐度锋面 ,其强度分别可达 0 1 8℃·km- 1 和 0 1 4·km- 1 ;(2 )平潭岛以南及其东北部近岸海域存在范围较大的低温高盐区 ,其中平潭岛以南近岸的表层水温比邻近海域约低 1 5— 3 0℃ ;(3 )在泉州外海也出现一个低温高盐区 ,温度低于 2 7 0℃ ,盐度高于 3 4 0。     

中沙群岛近海表层沉积物重矿物组合分区及物质来源

对取自南海中沙群岛附近海域114个表层沉积物样品的重矿物含量、分布特征和矿物组合进行了研究,在此基础上划分出3个矿物组合区:混合矿物区(Ⅰ),矿物组合包括金属矿物、云母类矿物(陆源)、闪石类矿物、辉石类矿物以及铁锰微结核。其中云母类矿物主要来自中国大陆,陆源碎屑垂直等深线向深海搬运,影响区域限于17°N以北,其次自生矿物及火山成因矿物对本区有较大影响;自生矿物区(Ⅱ)。矿物以自生铁锰微结核为主,南海原地海山的风化剥蚀物、原地可能正在活动的小型火山的喷发物质为铁锰微结核的形成提供了物源;火山碎屑矿物区(Ⅲ),矿物以闪石类、辉石类矿物为主,其次为云母类矿物(火山源),在局部地区出现铁锰微结核及金属矿物的高含量区。重矿物分区与轻矿物分区基本一致,但由于重矿物自身密度大.源区主要为原地海山或正在活动的小型火山等特点,因而,在分区过程中表现出一定的差异。