...过分析、推理的认识过程而直接快速地进行判断的认识能力.研究人...
摘 要:近年在陆丰海域进行了许多场址的工程物探调查项目,通过对这些项目的多波束测深、侧扫声呐探测、中浅地层剖面探测等资料的解释和研究,本文对研究区的硬质海底典型特征进行了梳理和分析。本文目的是通过研究不同调查类型、不同区域的硬质海底特征,提高对硬质海底的认识,分析其对于海洋工程建设活动可能存在的潜在危害和影响,为今后在类似区域进行海底灾害性地质因素研究提供参考和借鉴。
关键词:陆丰海域;侧扫声呐;硬质海底;海洋工程建设;灾害性地质因素
中图分类号:P736.12 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)10-0173-02
随着海洋油气勘探开发进程的不断加快,各种类型的海洋工程物探调查也不断增加,其目的是为各种海上油气勘探开发、平台场地选址、钻井平台就位、海底设施安装等提供基础资料和技术分析。常规工程物探调查方法一般包括单波束/多波束测深、侧扫声呐、中浅地层剖面等技术手段,同时也可根据需要组合磁力调查、多道数字地震调查、海底表层重力取样等(朱友生等.2012;叶银灿等.2009;陈建兵等.2016)。
位于南海东部的陆丰海域是我国南海重要的海上油气产地,近些年相继开发投产了多个油气田;随着我国建设海洋强国战略的实施和能源战略的形势需要,陆丰海域的油气勘探开发和海洋工程建设步伐不断的加快(彭学超等.2004)。近年来,随着油田勘探开发的不断深入,在该区域获得了大量的海洋工程物探勘察资料,包括多波束测深、侧扫声呐探测、中浅地层剖面探测及海底表层取样等实测资料。通过资料的综合分析得出,该海域的海底地形地貌较为复杂,除了存在大规模的海底沙波外,还有一定规模硬质海底存在(鲍才旺等.1999;杨木壮等.2011)。
硬质海底是陆丰海域比较典型的一种地貌特征,主要类型有各类胶结砂、珊瑚礁群、礁石、基岩、硬质凸起等,主要分布在上陆坡以浅的区域。硬质海底对于海洋工程建设是一种潜在的海底灾害因素,不但可能对工程建设施工造成严重影响,而且可能也会影响到相关设施的安全运营(陈岱新等.2016)。由此可见,查清目标工区的硬质海底的类型和分布特征,分析评估其可能的危害性,对于海洋工程建设有着重要的意义(吴海京等.2017)。
本文主要采用陆丰海域2个区域资料(A和B区)进行多波束测深、侧扫声呐及中浅地层剖面资料综合分析,研究分析该区硬质海底的类型和分布特征,综合评价其对于海洋工程建设活动可能存在的潜在危害和影响。
1 A区硬质海底典型特征
圖1为A区2000m×2000m范围内的侧扫声呐图像,区域水深270~296m,区域表层土质主要为松散的细砂到中砂含大量贝壳碎屑。图2为A区300m×35 m范围内的侧扫声呐图像,为图1的局部放大图。从图1和图2中可看出地貌图像灰度变化大,为强反射地貌特征,主要表现为灰白交替出现的条带状,方向主要为北东-南西向。结合表层取样等资料,整个调查区域内硬质海底及沙波为交替出现,一般在海底较低洼处均有沙波的存在,而海底较凸出处为硬质海底。
图3为A区的1条中地层剖面,测线长度约1200m,穿透深度约100m。从图中可以看出,海底附近存在众多弧形的绕射波,反映的海底表层底质可能较硬,结合地貌等资料分析这些绕射波均为声波入射到硬质海底后形成,其与地貌揭示的硬质海底较为一致。另外,从图中刻画的3个地层界面得出,海底以下约10m以下的地层反射波层理较为清晰,均为水平或近水平层理,反射波连续性较好。
2 B区硬质海底典型特征
图4为B区6000m×3000m范围内的多波束测深、侧扫声呐及中地层剖面图像,区域水深265~288m,海底坡度在0.1°-2.5°之间变化,区域表层土质主要为软到稍硬的褐灰色粉质粘土含粉土包,局部为细到中砂和粘质细砂。
图中多波束影像图及解释成果显示,水深由西北至东南逐渐加深。结合历史资料得出调查区域位于南海北部陆坡区,根据陆坡的坡度和典型地形特征,将陆坡分为上陆坡区、中陆坡区、下陆坡区,而调查区域位于上陆坡区,地形变化平缓,但由于调查区域内存在大量的硬质海底及沙波区,导致局部区域会有突然的地形变化,但变化幅度不大,高差一般在1m至4m之间。
图4的中地层剖面图为多波束影像图中的A-A剖面,长度约2.8km,穿透深度超过80m,为北西-南东方向测线。从图中可以看出海底面附近存在多处硬质海底引起的绕射波和造成的海底起伏,地层中也存在2处局部硬层,反映的海底表层底质可能较硬。海底以下10m以下的地层反射波层理较为清晰,均为水平或近水平层理,反射波连续性较好。
图4中最下方的侧扫声呐图为多波束影像图中的B-B条带,长度约6km,宽度约300m。长条带显示左侧硬质海底和沙波较为发育,多为片状或块状分布,整体趋势不明显;右侧则主要发育条带型沙波及局部硬质海底,主要走向为北西-南东向,反映了可能受到底流冲蚀、沙波移动等因素影响。
3 认识
(1)在南海东部陆丰海域,硬质海底是其重要的海底地貌特征之一。如果海洋工程设施位于该区域,硬质海底往往会对海洋工程建设作业及施工带来不利影响。(2)目前,从识别硬质海底的分布特征角度来看,获取高质量的多波束测深、侧扫声呐、中浅地层剖面、土质等资料是非常必要的,其在综合分析评价和实际应用方面具备明显优势,也有利于提高对硬质海底的认识。(3)对于不同类型的海洋工程建设来说,在硬质海底区进行的作业施工会受到较大的影响,例如影响钻井平台就位插桩、锚位及锚型的选择和稳定性,影响导管架平台就位安装,影响海底管缆设施的安装施工及在位安全等。为了更好的控制和降低海洋工程建设风险,在前期宜对目标区进行针对性的部署。
参考文献
[1]朱友生,吴海京,刘海志,等.2012.海上平台场址和海底管道路由工程物探勘察(Q/HS 3012-2012)[S].北京:中国海洋石油总公司.
[2]叶银灿,潘国富,陈锡土,等.2009.海上平台场址工程地质勘察规范(GB/T 17503-2009)[S].北京:中国国家标准化管理委员会.
[3]陈建兵,金元刚,周杨锐,等.2016.海洋井场调查规范(SY/T 6707-2016)[S].北京:国家能源局.
[4]彭学超,吴庐山,崔兆国,等.陆丰13-2平台至陆丰13-1平台海管路由海底沙波稳定性分析[J].第三届全国沉积学大会论文摘要汇编,2004.
[5]鲍才旺,姜玉坤.中国近海海底潜在地质灾害类型及其特征[J].热带海洋,1999,18(3):24-31.
[6]陈岱新,郝高建,王涛等.海洋地质前言[J].海洋地质前言,2016,32(9):47-52.
[7]吴海京,年永吉.南海东部几种典型海底地貌特征的研究与认识[J].地球物理学进展,2017,32(2):919-926.
[8]杨木壮,梁修权,王宏斌,等.南海北部湾海洋工程地质特征[J].海洋地质与第四纪地质,2000,20(4):47-52.