南海北部陆坡白云凹陷区海底滑坡的识别与特征分析
海底滑坡是陆坡区广泛发育的地质灾害类型之一,既是塑造海底地形地貌的主导因素,也是大陆坡上沉积物向深海盆地搬运的重要方式.我国南海北部陆坡区存在丰富的天然气水合物和油气资源,同时也是滑坡等地质灾害极为发育的区域.本文以南海北部陆坡白云凹陷为研究区,开展海底滑坡的分布、滑坡特征及成因机制研究,结果对于评价深水油气钻探及海底管道安全有较强的指导意义,对于认识陆坡区沉积物质搬运也有一定的科学意义.研究区位于南海北部陆坡白云凹陷区,水深约200~1700m,水深和地貌类型变化较大.本文综合利用多波束水深资料、浅地层剖面以及侧扫声呐资料,对研究区的海底滑坡的类型、规模、分布和成因机制进行了分析与研究,得到如下结论:(1)基于多波束地形数据,利用编制海底陡坡自动识别程序对海底滑坡进行了识别,并通过地震剖面资料和侧扫声呐资料对识别的滑坡进行对比验证,结果表明利用海底陡坡自动识别程序快速识别海底滑坡是可行的,但识别结果主要受水深数据精度的影响.(2)研究区海底滑坡主要分布在海底峡谷区,其中峡谷的头部和峡谷两侧的谷壁是海底滑坡集中分布区.在研究区共识别出145个海底滑坡,统计的结果显示,滑坡面积大小在0.04~15.88km2之间不等,其中91.7%的滑坡面积小于4km2;大约有110个海底滑坡(约占76%)分布在海底峡谷的谷壁及其附近区域.(3)对不同位置(上陆坡、中陆坡和下陆坡)的典型滑坡的内部声学结构的分析结果表明,上陆坡滑坡体属于脆性滑坡体,其特征是内部基本保持了原来的结构和层理;中陆坡海底滑坡具有明显的弧形滑动面,峡谷壁上的滑坡体属于塑性滑坡体,内部结构和层理杂乱;两峡谷中脊上的滑坡体属于脆性滑坡体;下陆坡峡谷尾部浊流堆积扇区的滑坡体主要是塑性滑坡体,且滑坡底部的滑动面不十分明显.(4)海底坡度和土体力学强度是研究区海底滑坡的主要控制因素.基于Geo Slope数值分析软件,构造了3°、6°、8°、9°、12°和15°六种坡度海底斜坡模型.计算结果表明,地震作用和斜坡坡度都是影响海底斜坡稳定性的重要因素,坡度较小的稳定斜坡,地震作用对斜坡稳定性的影响比较明显;随着斜坡坡度的增大,大于临界坡度时斜坡就会处于不稳定状态,此时地震作用的影响变得不再那么明显;通过8°和9°斜坡模型的对比,结合研究区海底坡度及滑坡分布特征,该研究区的斜坡稳定性临界坡度与数值模拟结果一致均约为9°.
- 作者：
- 周庆杰
- 学位授予单位：
- 国家海洋局第一海洋研究所
- 专业名称：
- 海洋地质学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 刘乐军；李西双
- 中图分类号：
- P736；P642.22
- 关键词：
- 南海北部；海底滑坡；识别分析；声学结构；触发机制
- the northern South China Sea； submarine landslide； identification analysis； acoustic structure； the trigger mechanism