水声学方法对黄河口水下底坡失稳现象研究

对黄河三角洲东北部地区的高分辨率水声学资料进行了综合研究。根据所记录的破坏土体变形程度、运动产生的平面形状和地貌特征形态,对土体失稳过程进行分类：浅表土体变形、塌陷凹坑、滑坡和沉积物重力流。结果表明：（１）浅表土体形变的变形程度最低,出现在研究区斜坡上部平滑海底,主要为绳网状泄水构造和表层拉张裂隙。（２）塌陷凹坑在研究区内广泛出现,是局部土体液化后发生了垂直沉降的结果。（３）滑坡多发生在水下斜坡的中上部,由弧形塌陷区、狭窄的冲沟通道和负地形沉积物堆积区组成。滑坡陡坎后缘发现拉张裂隙。（４）沉积物重力流是土体发生变形程度最大,搬运距离最长的土体破坏变形形式。局部区域多次受到沉积物重力流切割和充填作用。     

火成岩体在现今陆坡形态调整中的作用：来自南海东沙群岛近海陆坡的启示

对从南海东沙群岛近海陆坡（水深约500-3100m）采集到的二维地震剖面提取地形数据后进行统计学分析,结合地震相研究,发现研究区陆坡形态的变化与火成岩体,以及与火成岩体相关联的沉积过程存在着紧密地联系。共识别出了3种陆坡类型：（a）发育多个火成岩体的粗糙、陡的陆坡（类型1）;（b）发育单个火成岩体的较为光滑、平缓的陆坡（类型2）;（c）无火成岩体发育的光滑并且平缓的陆坡（类型3）。这些火成岩体形成于南海海底扩张之后,具有较为复杂的形态,在地震剖面上多表现为强振幅的杂乱反射。在类型1中,多个火成岩体将陆坡分为上部的两个或者多个次凹和下部的一个主凹,这些凹陷可以同时被沿坡流带来的沉积物充填。然而在类型2中,单个火成岩体将陆坡为一个上部的次凹和一个下部的主凹,只有当上部的次凹被沉积物填满后,沉积物才可以开始充填主凹。类型3为发育斜坡沉积的正常陆坡。研究区现今的陆坡形态是由于火成岩体的侵入和与火成岩体相关的沉积过程所共同导致的陆坡形态调整的结果。三种陆坡类型现今陆坡形态间的差异指示不同的沉积条件和陆坡形态调整。     

海底斜坡稳定性研究进展及分析

海底斜坡稳定性受风暴潮、海底地震等有许多不确定因素影响,易发生失稳破坏,产生较大的海洋地质灾害问题.简要介绍了国内外海底斜坡稳定性研究进展;利用GEO-SLOPE滑坡分析软件进行海底边坡稳定性计算,建立研究区斜坡有限元模型、滑移模式,确定模型计算的基础资料如海底地形参数、地层结构参数、土体强度参数等指标,模拟大风浪和地震力作用等极端条件下斜坡稳定性可靠度计算和数值分析,确定海底斜坡失稳空间特征和斜坡失稳概率,对促进今后的海底斜坡稳定性分析方法研究将会起到一定的指导作用.     

嘉偕平顶山群重磁异常及其构造和沉积特征北大核心CSCD

对嘉偕平顶山群重力数据进行了垂向导数处理,磁力数据进行了解析信号处理。重力垂向导数异常显示海山斜坡至坡底发育几个局部重力低异常,反映了此处存在低密度的沉积;磁解析信号异常显示海山斜坡山脊和山顶存在局部磁力高异常,反映了此处存在高磁性体。综合分析后认为重力垂向导数低异常可能是重力滑塌作用引起的碎屑流沉积的反映,磁解析信号高异常可能与侧翼裂谷带引起的岩墙侵入和火山活动相关,进而形成了斜坡山脊和山顶局部隆起。海山重力滑塌作用引起的碎屑流沉积多位于侧翼裂谷带附近区域,这可能是侧翼裂谷带处易发生岩墙侵入和火山活动,在此阵发性因素诱导下,易发生较大规模的重力滑塌。     

嘉偕平顶山群重磁异常及其构造和沉积特征

对嘉偕平顶山群重力数据进行了垂向导数处理,磁力数据进行了解析信号处理。重力垂向导数异常显示海山斜坡至坡底发育几个局部重力低异常,反映了此处存在低密度的沉积;磁解析信号异常显示海山斜坡山脊和山顶存在局部磁力高异常,反映了此处存在高磁性体。综合分析后认为重力垂向导数低异常可能是重力滑塌作用引起的碎屑流沉积的反映,磁解析信号高异常可能与侧翼裂谷带引起的岩墙侵入和火山活动相关,进而形成了斜坡山脊和山顶局部隆起。海山重力滑塌作用引起的碎屑流沉积多位于侧翼裂谷带附近区域,这可能是侧翼裂谷带处易发生岩墙侵入和火山活动,在此阵发性因素诱导下,易发生较大规模的重力滑塌。     

海底滑坡块体运动研究综述

海底滑坡是一种极具破坏力的海底地质灾害。其一旦发生,破坏后的块体可以高速运移至数十千米甚至上百千米远,能够对影响区域内的海洋油气生产平台、海底管道、海底电缆等海洋工程设施造成破坏性影响。本研究根据国内外海底滑坡研究领域的最新成果,简要介绍分析与海底斜坡失稳后块体运动有关的调查方法、数值模拟以及物理实验等研究的现状与进展,以期为我国今后海底滑坡地质灾害评价与防治研究提供参考。     

曹妃甸海底深槽斜坡稳定性分析与评价

海底斜坡稳定性受风暴潮、海底地震等诸多不确定因素影响,易发生失稳破坏,产生较大的海洋地质灾害。简要介绍海底斜坡稳定性分析方法,建立曹妃甸深槽典型斜坡计算模型,确定了模型计算的海底地形参数、地层结构参数、土体物理力学参数等指标,利用GEO-SLOPE斜坡分析软件进行海底斜坡稳定性定量计算,分析了工程建设前自然状态下以及在大规模工程建设后海底斜坡稳定性,并模拟分析了在大风浪和地震等极端条件下斜坡的稳定性,确定了海底斜坡失稳空间特征。首次采用数值计算对曹妃甸海底斜坡稳定性进行定量分析评价,可以为类似近海建设工程提供重要的参考作用。     

海底峡谷内浊流流动与沉积特征数值模拟研究

数值模拟已成为研究海底浊流的重要方式,开展海底浊流的流动与沉积特征的数值模拟,对深水沉积体系特征研究、海底工程设施稳定性评价以及深海油气勘探均具有重要意义。本文基于不可压缩流体Navier-Stokes方程与湍流k-ε模型构建了浊流数值计算模型,设定不同粒径、速度与悬浮颗粒物浓度等初始条件,模拟并分析了单粒径悬浮颗粒驱动的持续入流的海底浊流沿海底连续坡折带的流动过程及沉积特征。模拟结果显示,浊流在斜坡段处于加速状态,水平段流速骤减并逐渐沉积,且浊流在小坡度的加速不改变浊流的沉积趋势。浊流由于环境水体的夹带效应逐渐增厚,且浊流头部形态与流动特征与实测资料吻合良好。本文另对多频次持续入流浊流进行了模拟,并将模拟结果与实测地层沉积特征对比,结果显示,多频次持续入流的海底浊流在纵向上可能会形成多个不连续鲍玛层序的叠积。     

造山带大陆斜坡沉积类型

造山带大陆斜坡可以划分出有扇与无扇大陆斜坡两种沉积类型。有扇大陆斜坡以近源浊积岩、碎屑流为特色;无扇大陆斜坡以远源浊积岩、等深岩、半远洋沉积为特色。因而大陆斜坡也是一个多种沉积作用活跃的场所。造山带深水沉积绝不是常人认为是单一的复理石、千篇一律的重力流,而是内容十分丰富的沉积作用非常活跃和堆积的场所。     

陆坡沉积物孔隙水的地球化学特征：尼斯机场1979年的滑坡及海啸

1979年10月,一场大雨导致了法国尼斯国际机场附近的利古里亚陆坡的崩塌。一堆陆坡沉积物出现移动,向下滑行数百公里至Var海底峡谷,最终进入了深水的利古里亚盆地。直接后果是建筑物被摧毁、海底电缆被扯断,滑坡还引发了一场小型海啸袭击了安提比斯湾。本文提出了如下几种解释滑坡触发的假设诱因：i）机场南部建造的堤坝加重了陆坡沉积物的负荷;ii）陆坡层序内的一套敏感粘土层失稳;iii）地下饱和含水层的超孔隙流体压力。     

陆坡非旋转重力羽状流的数值模拟

借助MITgcm模式使用二维非静力近似在水平方向采用不等间距网格,模拟了陆坡非旋转重力羽状流的流动。模拟显示陆坡上的重力羽状流的运动比较复杂。通过数值实验,发现改变地形或调整冷源强度都会影响沿陆坡下沉的低温高密度水的羽状流形态,潮汐亦会对重力羽状流有一定的影响。经计算发现在陆坡处,Richardson数小于1/4,宜发生Kelvin-Helmholtz不稳定性,并由卷挟导致环境流体与高密度流体混合,沿着斜坡加速下滑。     

东北法罗陆缘的大规模海底滑坡

东北法罗大陆边缘的高分辨率地震剖面显示中部和下部陆坡有大规模的滑塌和滑坡,它们对中新世,上新世和第四系的沉积产生一定的影响。上陆坡的重力流积有一部分被较新的沉积物所覆盖,据推测较新的沉积为等深流沉积。ＴＯＢＩ深海拖曳旁侧声级及深潜透声显示,上陆坡的滑塌复合体包手隐伏的滑动岩面,瓶颈滑坡,泥石流舌状体和一系列浅层滑坡。发生在中部和下部陆坡的滑坡似乎时代较新,显示为一形状不规则的陡立主滑动岩面和大型完     

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。     

冲绳海槽西部陆坡碎屑沉积物的搬运方式:滑塌和重力流

通过对冲绳海槽2000多公里的实测单道地震资料(95和99航次)和沉积物柱状样(92航次)分析,认为滑塌和重力流是冲绳海槽西部陆坡(东海陆坡)碎屑沉积物向海槽搬运的重要方式;分析结果表明,西部陆坡这两种作用是广泛存在的。陆坡沉积物堆积速率、地形坡度和构造活动、地震、海啸等因素造成了陆坡南、北和中段之间的滑塌和重力流发育程度存在差异。海底滑塌和重力流这两种作用可以同时发生,也可以单独发生,但柱状样揭示重力流发生得更频繁。从空间分布上看,海底滑塌主要分布于上陆坡的断裂带附近,平行海槽呈带状延伸;而重力流沉积主要分布于断裂带向下一直到槽底的部位。重力流沉积主要有4种表现形式：1)沉积物重力蠕动;2)浊积平原;3)透镜状浊积体;4)沿斜坡的碎屑流沉积。上述研究表明,滑塌和重力流不仅是陆架向海槽输送物质的重要方式,也对陆坡沉积结构的塑造起了重要的作用。     

针对海底斜坡稳定性评价所做的测井、取样以及测试

随着油气田开发活动趋向陆坡发展,对海底斜坡稳定性的评价也在持续增加。准确的稳定性评价需要有一套互相补充、互相参证的原位取样和测试设备。这些设备在工艺和坚固耐用方面都在迅速改进。本文介绍的重点是用于原位孔隙压力消散试验的改进型设备。超孔隙压力可能会导致滑坡。压电探头和辉固孔隙水采样器（FPWS）是井下工具,通常用在深水区测量平衡孔隙水压力。     

琼东南盆地北礁凹陷上新统等深流影响的水道沉积体系

等深流影响的水道沉积体系的沉积特征及其沉积过程是当前深水沉积学研究的热点、难点和前沿科学问题,但研究程度较为薄弱。该文以北礁凹陷上新统（地震反射T20?T30）为研究对象,利用覆盖北礁凹陷局部的三维地震资料,采用均方根属性、相干属性、时间域构造,再结合地震切片等方法,研究北礁凹陷深水区上新统斜交斜坡（走向）的特殊水道沉积体系特征及其沉积过程。研究发现,该水道沉积体系分为早、晚两期,早期发育水道和片状、扇状溢堤沉积,晚期仅发育水道和片状溢堤沉积,其中扇状溢堤沉积仅发育在水道右侧弯曲处,片状溢堤沉积仅分布在水道左侧,水道始终与区域斜坡斜交,水道对称分布且无明显迁移现象。结合该时期北礁凸起发育等深流相关的丘状漂积体和环槽,认为该水道沉积体系特殊的形态主要受控于等深流与浊流交互作用的沉积结果:浊流流经水道,其上覆浊流溢出水道,形成溢岸浊流,在水道左侧,该溢岸浊流与等深流发生相向运动,被等深流“吹拂”到单侧,大面积分布,延伸千米,形成片状溢堤沉积;而在水道弯曲处（右侧）,溢岸浊流与等深流发生相对运动,抑制溢岸浊流进一步扩展,形成相对小范围扇状溢堤沉积,该沉积结果与前人水槽实验结果相一致。     

国内外海底斜坡稳定性研究概况

海底斜坡物质受地震、风暴潮等动力因素的影响,其强度变弱,发生失稳破坏,对海底工程设施具有较大的破坏性,引起人们的广泛关注。根据近几年来国外海底斜坡稳定性研究领域的最新成果,简要介绍分析与海底斜坡失稳有关的调查方法、分类、失稳机制、失稳空间和稳定性评价等研究情况。这些方面的成果代表了当前国际海底斜坡稳定性研究的进展和动态,对促进我国今后的海底斜坡稳定性研究将会起到一定的帮助作用。     

Ana滑坡（地中海西部Eivissa海峡的巴利阿里陆缘）的触发机制分析

Ana滑坡位于Eivissa海峡（西地中海）巴利阿里陆缘沉积速率低的碳酸盐陆坡上,在这个地区还发现了其它一些具有相同滑动层位的滑坡,表明它们可能是在同一时期内被同样的机制触发的。在Ana滑坡的滑坡后壁区,地震反射剖面上识别出的无声波反射带遮掩了滑坡下的层状相,这可能是有天然气存在的指示。此外,在滑坡后壁区出现的麻坑表明晚第四纪上部沉积层序中流体的排出作用与Ana滑坡的形成有密切关系。     

极端波浪条件下黏土质斜坡海床稳定性解析

海洋资源开发引起海底软黏土的结构性破坏,导致土体强度弱化,在百年一遇的极端波浪作用时极易发生斜坡海床的局部失稳甚至大范围海底滑坡,给海洋工程建设和正常运营带来严重影响。目前,主要采用极限平衡法评价这类海底斜坡,但该法只能给出近似解。基于极限分析上限方法,推导了极端波浪诱发的波压力对斜坡海床的做功功率,建立了外力功与内能耗散率平衡方程;利用最优化方法,结合数值积分和强度折减技术,求解了不同时刻的斜坡海床稳定性系数,并针对扰动后的斜坡海床开展了有限元解的对比验证。在此基础上,深入探讨了不同波浪参数(波长、波高和水深)和坡长小于一个波长等极端条件下的海底斜坡稳定性。     

黄土-泥岩滑坡渐进滑动失稳的模型试验研究

西北地区的黄土-泥岩滑坡灾害逐渐受到关注，其失稳机理和力学模型成为岩土工程方向的研究热点。以滑动变形为指标来研究黄土-泥岩滑坡的渐进失稳模型，能更好地服务于黄土-泥岩滑坡的监测预警工作。采用土-岩滑动界面处直接渗水的方法，模拟降雨入渗作用下黄土-泥岩滑坡渐进滑动失稳的特征；采用在滑动界面处布置微型孔隙水压力和土压力传感器、在滑坡侧面和表面布置宏观变形观测点的方案，研究黄土-泥岩滑坡的渐进滑动失稳特征。结果显示，黄土-泥岩滑坡在顶部或中部某个位置优先形成拉张式裂缝，随后裂缝逐渐贯通并分割滑坡体，形成“滑移-拉裂-推挤”三段式的失稳模型。黄土-泥岩滑坡渐进滑动失稳模型的建立，对其监测预警和工程防御等方面具有重要科学价值。