海南省工程地質情況
Ⅰ 什麼是區域工程地質
工程地質學的復分支學制科,是調查、研究和解決與各類工程建築有關的區域地質問題的科學。主要研究區域工程地質條件的形成和分布規律,指明不同區域可能產生的工程地質問題,為工程建設的區域規劃及改造不良區域工程地質條件提供依據。
Ⅱ 海底工程地質概況
開辟區內分布最廣的沉積物類型為硅質粘土和硅質軟泥,沉積物未固結。由沉積物柱狀樣的表層硅質粘土和硅質軟泥測試結果(表2—3)表明,表層沉積物硅質粘土和硅質軟泥的工程地質性質具有如下特點。
2.4.1物理性質
樣品具有高含水量(163%~356%)、低密度(天然密度1.1~1.3g/cm3)、高孔隙度(84.5%~90.6%)以及塑性指數(IP=26~110)和液性指數(IL=1.9~8.8)都很高的特性。
表2—3海底表層沉積物工程地質性質主要參數
註:塑性指數(IP)為粘性土塑性上限(液限含水量wL)與塑性下限(塑限含水量wP)之差值,即IP=wL—wP,代表可塑程度;液性指數IL是粘性土的稠度指標,可作為抵抗外力的量度,IL=(w—wP)/(wL—wP)(式中,w為天然含水量),其值越大,抵抗外力的能力越小。
2.4.2力學性質
具抗壓性低(剪切強度1.0~4.0kPa)、壓縮系數大(4.4~11.5MPa-1)和固結系數小(1.1×10-3~5.8×10-3cm2/s)的特徵。
從上述物理性質和力學性質的特徵看,開辟區表層沉積物的工程地質性質較差。相對而言,硅質粘土的工程地質性質參數比硅質軟泥的變化范圍小,其工程地質性質稍好。
根據現場采樣,在表層沉積物幾厘米或幾十厘米之下,沉積物的含水量降低,粘結性驟增,均勻度和工程地質性質變好。
Ⅲ 海南省地質勘查行業改革發展情況調查報告
地質工作是經濟社會發展重要的先行性、基礎性工作,貫穿於經濟建設的全過程,服務於經濟社會的各個方面。幾十年來,地質勘查隊伍為我省的經濟社會發展作出了重要的貢獻,在全面建設小康社會的新階段仍然擔負著重要任務。近年來,地質勘查單位認真貫徹國務院關於地質勘查隊伍管理體制改革的部署,通過廣大幹部職工的共同努力,改革工作取得了顯著的成效。但是,地質勘查隊伍在改革和發展中還存在一些困難問題亟待解決。為了更好地貫徹落實《國務院關於加強地質工作的決定》,切實做好地質勘查行業管理工作,按照國土資源部《關於開展地質勘查行業調查工作的通知》(國土資發〔2007〕25號)的要求,我廳組織了我省地質勘查行業的調查工作。現將調查情況報告如下:
一、地質勘查全行業隊伍基本情況
截止到2006年12月底,我省地質勘查單位共有22個,其中國有地勘單位18個,隸屬於海南省地質礦產勘查開發局、海南省地質勘查局(原海南省有色地質勘查局)、海南省核工業地質大隊等3支屬地化國有地勘隊伍;其他地勘單位4個。現有在職人員1597人,其中地質勘查從業人員有1268人。在地質勘查從業人員中,技術人員987人,占總從業人數的77.84%,其中具有高級職稱的291人,具有中級職稱的429人。2006年全省地勘單位的生產經營總收入達21951.63萬元,人均收入13.91萬元。至2006年底,全省地勘單位共有離退休人員1108人,養老費用共計1870萬元。
與2005年相比,我省地勘單位在職人員的人數略有增加,從業人員的人數略有減少,從業人員中的技術人員的人數略有增加,中、高級職稱人員占技術人員的比例增加了8.4%;全省地勘單位年收入增加了2762萬元,同比增加13.7%;人均收入增加0.9萬元。
我省具有地質勘查資質的單位有13個,資質專業門類齊全,包括區域地質調查,海洋地質調查,水文地質、工程地質、環境地質調查,固體礦產勘查,液體礦產勘查,地球物理勘查,地球化學勘查,遙感地質勘查,勘查工程施工,岩礦鑒定與岩礦測試,氣體礦產勘查,選冶加工試驗,其中前10個專業均具有甲級資質。
二、國有地質勘查單位經濟發展情況
(一)基本情況
截至2006年12月底,我省國有地勘單位共計18個,其中14個為海南省地質礦產勘查開發局下屬單位,3個為海南省地質勘查局(海南省海洋地質調查局)下屬單位,1個為海南省核工業地質大隊。具有地質勘查資質的國有地勘單位有9個,資質專業門類齊全,包括區域地質調查,海洋地質調查,水文地質、工程地質、環境地質調查,固體礦產勘查,液體礦產勘查,地球物理勘查,地球化學勘查,遙感地質勘查,勘查工程施工,岩礦鑒定與岩礦測試,氣體礦產勘查,選冶加工試驗,其中前10個專業均具有甲級資質。
2006年我省國有地勘單位共有在職職工1305人,其中地質勘查從業人員有1111人。在地質勘查從業人員中,技術人員883人,占總從業人數的78.8%,其中具有高級職稱的261人,具有中級職稱的372人,中、高級職稱人員占技術人員的71.5%。全省國有地勘單位的生產經營總收入達21182.7萬元,人均收入16.23萬元。至2006年底,全省地勘單位共有離退休人員1108人,養老費用共計2263萬元。
與2005年相比,我省國有地勘單位在職人員和從業人員的人數基本保持不變,從業人員中的技術人員的比例基本不變,但中、高級職稱人員占技術人員的比例增加了7.8%;國有地勘單位年生產經營總收入增加了2783萬元,同比增加15.1%;人均收入增加2.33萬元;離退休人員增加23人,費用也增加了130萬元。
(二)各地勘單位經濟發展狀況
海南省地質礦產勘查開發局:2006年度總資產45088萬元,總負債28479.2萬元,年產值15022.9萬元,同比增長19.90%,總支出14613.3萬元,所有者權益合計16608.8萬元,節余與收益為-1122.7萬元。與2005年相比,總資產增加了17666萬元,總負債增加了6416萬元,年產值增加2989萬元,同比增長19.90%,總支出增加了1850萬元,所有者權益增加873萬元,節余與收益增加82萬元。
海南省地質勘查局:2006年度總資產12453.58萬元,總負債4594.31萬元,年產值6063萬元,同比增長20.80%,總支出5741.91萬元,所有者權益合計7859.27萬元,節余與收益為332.68萬元。與2005年相比,總資產增加了1246萬元,總負債增加795萬元,年產值增加1261萬元,同比增長20.80%,總支出增加1000萬元,所有者權益增加451萬元,節余與收益增加80萬元。
海南省核工業地質大隊:2006年總資產226.42萬元,總負債3.64萬元,年產值96.82萬元,所有者權益合計222.78萬元。
(三)公益性地質工作的基本情況
1.基礎地質調查
截至2006年底,全省已累計完成6幅1:25萬區域地質調查、11幅1:20萬區域重力調查、6幅1:25萬國土資源遙感綜合調查,調查面積均為33900平方千米;累計完成1:5萬區域地質調查38個圖幅,面積13782平方千米,約佔全島陸域面積的40%;累計完成1:5萬區域地質礦產調查8個圖幅,面積3560平方千米。其中2006年,全省開展了1:25萬東方縣幅區域地質調查、1:5萬昌灑市文昌縣清瀾港銅鼓咀幅區域地質調查,中央財政投資80萬元。
2.礦產資源調查評價
繼續開展保亭同安嶺火山岩盆地銅金礦評價、尖峰嶺—雅加大嶺鉛鋅多金屬評價、同安嶺地區礦產遠景調查、牛臘嶺地區礦產遠景調查、三亞市嶺殼銅礦普查、保亭縣羅葵洞鉬礦普查等項目,2006年度國家和省財政共投入資金825萬元。通過開展這些項目,圈定了一批成礦異常,發現了一批礦(化)點和礦體,找礦效果較好。
3.水工環地質調查
2006年,開展了瓊海、萬寧、昌江、海口等4個市縣的地質災害調查,調查面積7478平方千米,財政資金投入55萬元;開展了全省地下水監測及地下水污染現狀調查,財政資金投入163萬元;開展了海口市城市環境地質調查和海南省主要城市環境地質調查評價等2個項目,財政資金投入258萬元。
4.農業地質調查
繼續開展海南島生態地球化學調查,2006年財政資金投入600萬元,完成調查面積2694平方千米,取得了階段性成果。
(四)商業性礦產勘查工作的基本情況
2006年,我省地勘單位實施省內商業性礦產勘查項目(不含油氣)96個,社會資金投入3508萬元。我省地勘單位沒有在省外承攬商業性礦產勘查項目。
(五)礦產開發基本情況
我省有1個地質勘查單位投資參股開發金礦,由於2006年礦山停產,礦產開發收入僅10萬元。
(六)工程勘察施工基本情況
2006年我省地勘單位完成工程勘察項目施工,總收入8744萬元。
(七)其他產業基本情況
在其他產業經營方面,2006年我省地勘單位年產值6263萬元,實現利潤662.32萬元,同比增長9.18%。
三、國有地勘單位各項優惠政策落實情況
我省現有3支屬地化國有地勘隊伍,包括原隸屬國土資源部的海南省地質礦產勘查開發局、原隸屬有色系統的海南省地質勘查局及原隸屬核工業系統的海南省核工業地質大隊。各地勘單位落實各項優惠政策情況不盡一樣,總的說來,社會統籌保障體系政策(包括離退休職工養老金保障政策、基本醫療保險、失業、工傷和生育政策、職工養老保險社會統籌政策)均已落實,但一些優惠政策沒有落實:地質勘查費基數年增幅不大;礦業權價款轉增國家資本金政策已暫停;因省財政沒有配套地勘費而出現資金缺口,下崗職工問題沒有得到解決;基本建設預算內投資補助政策、增加工資政策、住房改革支出政策沒有落實。
四、深化國有地勘單位改革的建議
我省國有地勘單位基礎建設相對薄弱,存在設備陳舊老化、資金和設備嚴重缺乏、職工結構性失業、人員和機構調整難度大等問題,且由於種種原因,《國務院辦公廳關於深化地質勘查隊伍改革有關問題的通知》(國辦發〔2003〕76號)的許多政策尚未落實,我省國有地勘單位改革的步伐不夠快,地勘單位發展一定程度上受到了制約。為加快國有地勘單位改革,促進國有地勘單位發展,提出如下對策及建議:
(一)切實建立起公益性和商業性地質工作分開運行、協調發展的新體制
將省地質礦產勘查開發局所屬承擔我省地方公益性地質工作的省地質調查院、省地質環境監測總站分離出來,專門從事我省公益性基礎地質調查、重要礦產資源前期風險勘查及地質環境調查與監測工作,其經常性支出列入財政預算。政府資金主要加大對公益性地質工作的投入。其餘國有地勘單位將面向商業性地質工作,按照事企分開的原則,穩步推進改革,切實解決地勘隊伍分散、功能重疊的問題。通過政策扶持,做大做強我省國有地質勘查單位,鼓勵國有地質勘查單位與社會資本合資、合作或戰略協作,組建具有較強競爭力的大礦業集團公司或地質技術服務公司,實現勘查開發一體化。
(二)積極解決國有地勘單位歷史遺留問題
對地質隊伍基礎設施建設尤其是「兩庫兩室(地質實驗室、地質資料室、實物地質資料庫、地質專業設備庫)」建設、地勘隊伍基地搬遷、住房補貼等歷史遺留問題和有關債務給予財政和政策扶持。
(三)對地勘單位設備建設給予支持
地勘單位裝備、設備嚴重缺乏,既無法滿足國土資源大調查等公益性地質工作需要,也制約了地勘隊伍從事商業性地質工作。建議設立專項資金以幫助地勘單位更新必要的專用儀器設備。
(四)盡快出台地質勘查隊伍按貢獻參與勘查開采項目收益分配的政策
《國務院關於加強地質工作的決定》(國辦發〔2006〕4號)中明確指出要「發揮地質工作者的積極性和創造性。各級政府都要積極創造條件,改善環境,充分發揮現有地質隊伍和廣大地質工作者的作用」。探索建立地勘單位依靠技術和資料優勢參與勘查開采項目的收益分配,應用經濟手段,切實調動地質工作者的積極性,提高工作質量。
(海南省國土環境資源廳地勘礦管處)
Ⅳ 海岸工程地質條件
環膠州灣海岸區域工程地質條件受地形地貌、地層岩性、地質構造、水動力條件等因素的控制,不同地區上述諸因素存在著差異。詳細研究近海不同地區的工程地質條件,對海岸帶規劃、工程地質環境適宜性、沿海工程建設和地質環境保護等方面均具有重要意義。
7.1.1 地形地貌
根據旁測聲吶掃描、水深測量以及淺地層剖面資料,對青島近海地貌體系特徵進行了研究,按地貌成因將其劃分為潮流地貌、潮汐河流復合地貌、海灘浪成地貌和人工地貌4個大單元。
(1)潮流地貌
潮流是半封閉海灣和開闊岸浪擊面(一般水深20m)以下塑造海底地貌的主要營力,該現象在膠州灣表現明顯。
膠州灣是一個半封閉的港灣,潮差大,波浪作用較弱,往復流成為控制灣內沉積作用的主要動力。灣口受基岩岬角地形的限制,口門狹窄,漲、落潮流在通過口門時,由於膠州灣口門的「狹管」效應,潮流加強了對底部的沖刷,使得灣口被侵蝕成溝槽。底部侵蝕的物質,在漲、落潮流的帶動下,漲潮在灣內沉積,落潮在灣外堆積,形成漲、落潮流三角洲。在地貌形態上,灣口處為主潮道,向灣內呈分支狀散開成為分支潮道,形成漲潮三角洲上的溝-脊相間地形,潮流沙脊為漲潮三角洲上的次級地貌形態。
(2)潮汐河流復合地貌
入灣河流多從西側進入,且為源近流短的小河。主要河流為大沽河,每年輸入灣內的泥沙達到959200t;其次為洋河,每年輸沙量為258100t。海灣波浪作用很弱,浪高多小於0.5m;沉積物受到潮流的作用,大部分在河口發生沉積。大沽河入海的流量為27.74m3/s,洋河入海平均流量在1.78m3/s,總體約為30m3/s,與潮流作用相比河流的作用相對較小。膠州灣西部潮流平均流速小於20cm/s,灣頂平均潮差比灣口增大約30cm,計算該區平均潮差在300cm,最大潮差500cm,所以該區主要動力為潮汐作用。當落潮至平均低潮面位置時(圖7.1),大沽河河道突入到三角洲前緣;當高潮時,大沽河及洋河下部曲流河道在潮流的頂托作用下實際上成為一條潮道,具有雙向潮流的特徵。羅家營剖面可見明顯的點壩和泥質潮上帶,主要由粉砂與泥互層組成,含有豐富的植物碎屑,在煙台頂附近潮坪可見貝殼堤。根據以中沙為主的潮道內貝殼的14C年齡測定,大沽河河口灣形成於約8.24±0.12kaB.P.,大沽河口7.40~7.65m貝殼14C年齡為5.93±0.18kaB.P.,李家莊2.30m淤泥14C年齡為6.01±0.08kaB.P.,確定該相屬於全新世中期高水位以來的沉積相。
圖7.3 大沽河-洋河三角洲沉積相序
(3)海灘浪成地貌
膠州灣海灘海浪侵蝕地貌也較發育,海蝕平台、海蝕洞、海蝕崖是常見的海蝕地貌形態。海蝕崖底部多處於波浪作用之下,因組成物質不同,其形態也各異。灣內的斷層海蝕崖分布在陰島東北的東洋嘴—邵哥庄一帶,該段海崖為NE-SW走向,岸線平直,斷層面向東南傾,傾角60°左右,斷層面除有浪蝕痕跡外,還有斷層鏡面和擦痕;海岸的東南側,尚有從東北向西南分布的海蝕平台和海蝕柱等海蝕地貌形態。
(4)人工地貌
隨著經濟建設的蓬勃發展,膠州灣近海沿岸的開發日新月異。灣北部和西北部平原海岸區開辟了大規模的鹽田,東部沿岸建設了許多工廠、海港。近幾年來,黃島也先後建築了幾座碼頭,並在近岸處建築了各種防潮牆、防浪堤。膠州灣的許多岸段早已不再是自然海岸,而是人工海岸。
7.1.2 地層岩性
(1)地層及基岩類型
膠州灣內的地層有古生界膠南群邱官莊組,白堊系的青山組和萊陽組,此外還有燕山期的花崗岩。其中,古生界膠南群邱官莊組主要為中厚層的白雲變粒岩和黑雲變粒岩及淺粒岩,青山組和萊陽組主要以青山組中酸性火山岩和中基性火山岩為主。
岩石力學差異性主要受岩性本身、斷裂構造及斷層附近相應岩脈侵入的影響,造成各種岩性的岩石力學指標不同; 同時,岩性變化及構造的影響,導致岩石風化界面的差異性甚為明顯,不同岩性的岩石風化層厚度相差巨大。上述差異性是工程建設中應重點考慮的主要工程地質問題之一。針對膠州灣的工程地質條件,以下幾點應予考慮:
1) 岩石界線: 兩種岩石的差異性可能導致承載力的不同,從而引起不均勻沉降。即使在力學性質較好的花崗岩區,如被無數條岩脈及斷層切割成非完整的塊體,其力學性質則會大大降低。
2) 脈岩帶 ( 群) 的發育: 脈岩發育本身就代表著處於伸展構造帶,在地下水的作用下,容易發生附近岩石的破碎和弱 ( 軟) 化; 其次,岩脈自身岩性存在差異,特別是煌斑岩容易發生風化。故工程建設應盡量避開脈岩帶。
3) 節理裂隙的發育: 易造成岩石軟 ( 弱) 風化程度的差異。緩平的節理在水做潤滑劑及建築物重壓下,如具有臨空面,則可能發生滑裂。因此,工程建設時應考慮節理裂隙的發育情況。
4) 基底起伏: 在灣口存在海底地表的強烈切割、小型沖溝發育以及不同地段基岩埋深的差異性,因此當建築物置於不同性質與厚度 ( 或埋深) 的地層上時,岩石地基存在較大的差異,將給工程帶來不良的影響。
( 2) 底質類型
膠州灣區內表層沉積物底質類型可分為以下幾大類型: 泥質礫、沙、粉沙質沙、泥質沙、沙質粉沙、礫質泥、含碎石結核礫質泥、沙質泥、粉沙、泥和黏土。其中,砂質粗粒沉積主要分布在大沽河、洋河河口附近,主潮道及分支潮道,漲、落潮流三角洲潮流沙脊以及大福島南部殘留沉積區; 粉沙及泥質細粒沉積主要分布在潮下帶水動力條件較弱的區域。研究區沉積體系劃分為大沽河 - 洋河潮汐河流復合三角洲、灣口兩側漲落潮流三角洲以及波浪作用下的海灘沉積體系。
( 3) 第四系厚度
調查發現,膠州灣內的沉積物大致與海岸平行分布。在 「V」形的底部是沉積中心,沉積物較為集中,灣內厚度變化很大,自 0m 至 52m 變化,平均厚度 21m。灣口附近缺失鬆散沉積物,向兩側逐漸增厚。在膠州灣西側,岸邊附近沉積物厚度一般小於 10m,向灣中心沉積物厚度逐漸緩慢增厚,中心厚度穩定,均在 25m 左右。在灣東岸,根據已有的資料顯示,沉積物厚度變化劇烈,自基岩海岸處 0m 厚迅速增加至 25m,且在馬蹄礁以北有兩個較厚的沉積中心,最厚處為 40 ~ 45m。在灣口以北 36°05'緯線附近,沉積厚度呈EW 向迅速變化,從灣口的 5m 左右迅速變為 25 ~ 40m。全新世以來的海相沉積層的厚度在膠州灣內最大約 10m,位置處於 36°05' ~36°08'和 120°09' ~120°17'之間,總體近 EW向展布。其餘地方的沉積物厚度約為 5m。自 36°05'以南至 120°19'之間的灣口位置,沉積物厚度基本為 0m。灣外主潮流通道處沉積厚度也較薄,根據鑽孔資料分析沉積厚度小於2m。向落潮流三角洲方向,沉積厚度逐漸增厚,在 36°及 120°30'位置厚度達到 10m。
7.1.3 地質構造
海岸帶主要以基岩斷裂構造為主,褶皺構造不發育。斷裂構造以 NE、NNE 向和 NW向3組斷裂為主要構造線,它們控制了區域地貌特徵和地層空間分布。其中,對工程地質環境有一定影響的斷裂主要是通過陸上露頭或海上淺地層剖面探測或調查推斷的斷裂。區內有重要影響的滄口斷裂寬度為50~100m,走向40°,傾向310°,傾角70°,控制萊陽群、青山群沉積及嶗山超單元的分布;帶內發育碎裂岩、粉碎岩及糜棱岩。第四系覆蓋嚴重,膠州灣內下降盤第四系厚度大。
7.1.4 水深及水動力條件
灣內地形總趨勢是西北淺、東南深,海底地勢自北向南傾斜,灣內平均水深約7m,灣口附近水深較深,最大水深為64m;灣口以外地勢較為平坦,平均水深約為20m。
該區潮流屬於正規半日潮流,漲潮歷時1~2h,運動方式為往復流,潮流流速從灣口至灣頂逐漸遞減,灣口的團島斷面流速為150~160cm/s,灣中部為70~80cm/s,灣頂部小於50cm/s。膠州灣的波浪主要有兩種:一是外海產生的涌浪,涌浪為E—SW向,以SE向的涌浪最多,年頻率為26%;二是灣內本身產生的風浪,NW向的風浪最多,年頻率為10%。波浪自灣口向灣內傳播時波高逐漸減小,灣內年平均波高一般不超過0.5m;膠州灣口中心50年一遇波要素H1/10大波平均波高為318cm。
7.1.5 潛在地質災害
從空間分布上將地質災害劃分為推斷斷層、不規則基岩面、地震、埋藏古河道、埋藏谷、潮溝、陡坎及沙波。構造、深層控制引起的地質災害有斷層、不規則基岩面和地震;處於海底淺層范圍的災害現象有埋藏古河道、埋藏谷及沖溝;海底表層因水動力條件的不同引起的微地貌現象有潮溝、陡坎和沙波;水動力條件強烈引起的濱岸及海岸變遷有海岸侵蝕及海水入侵。
7.1.6 岩土物理力學參數
岩土物理力學參數參考海灣大橋工程地質勘察相關資料,工程地質特徵主要表現為岩土力學性質的差異以及淤泥質軟土的土體物理力學性質。
Ⅳ 工程地質條件和水文地質條件怎麼分析
工程地質條件分抄析:
工程襲地質條件是指與工程建設有關的地質條件總和,它包括土和岩石的工程性質、地質構造、地貌、水文地質、地質作用、自然地質現象和天然建築材料等幾個方面。
主要通過以下幾點對不同地區進行具體分析:
1、對工程場地穩定性與適宜性分析、評價。
2、對工程場地環境工程地質條件評價。在評價場地自然條件的同時,還應預測工程與場地的相互影響及可能引發的工程地質問題。
3、為設計提供地質參數。
4、根據場地地質條件,為設計提供工程措施意見。
水文地質條件分析:
水文地質指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開採的不利影響及其防治等。
因此根據分析地點具體特徵根據以上要素進行分析。
Ⅵ 工程地質條件
你好,根據你的提問,我認為工程地質的條件一般是指在比較平坦的道路上或者是比較適合施工的地質。
Ⅶ 瓊州海峽地質構造特徵及成因分析
彭學超
摘要利用在瓊州海峽所採集的綜合地質地球物理資料和圍區地質資料,對該海峽的淺層單道剖面和高解析度多道地震剖面進行了地震層序劃分及地質解釋,闡述了主要地震層序與界面的反射特徵,以及淺部地層的岩性特徵,並對瓊州海峽上新世-第四紀的構造發展史及海峽成因作了初步分析,這對瓊州海峽的環境保護及研究雷州半島、海南島區域地質有著極其重要的意義。
關鍵詞瓊州海峽地震層序構造發展史海峽成因潮流沖刷侵蝕
弄清瓊州海峽的成因,對瓊州海峽的環境保護及研究雷州半島、海南島區域地質極其重要。以往,由於該區缺乏地震調查資料,對瓊州海峽成因的研究僅利用重、磁資料及區域地質資料進行推斷。地質、地球物理學家普遍認為瓊州海峽成因是海峽兩側存在東西向深大斷裂,海峽中部發生東西向的斷陷下沉。通過對在海峽採集的單道、多道地震資料進行分析研究認為:瓊州海峽不存在東西向深大斷裂,海峽走向與中深部構造走向不符(互相垂直),海峽並非構造成因為主,而是沖刷剝蝕成因為主。
自1995年以來,在承擔瓊州海峽跨海橋、隧道工程地質地球物理調查時,先後在該區分別進行了三個航次的地球物理調查及地質鑽探,取得了2000多公里的水深、旁側聲納、淺層剖面和單道地震剖面等資料,700多公里的高解析度多道地震剖面,以及35口鑽孔資料(圖1)。利用這些資料對瓊州海峽構造發展史及成因進行了分析。
1區域地質特徵
瓊州海峽位於北部灣—雷東盆地(寇才修,1985)東部的雷州半島—萬山隆起的南部,盆地總體呈北東東走向,其南界為海南島北部的定安—白馬井斷裂,北界為遂溪—北海斷裂。區內斷裂發育,有北東、北西和東西向三組,以北東向斷裂為主;東西向斷層主要分布於盆地的北側和南側。新生代沉積基底由下古生代的加里東變質岩系、上古生代台地相輕變質岩系(碎屑岩、碳酸岩夾煤和火成岩)和中生代的河湖相碎屑岩組成。沉積蓋層新生界發育齊全,古新統一上新統均有分布。據鑽井資料,新生界在雷州半島和海南島北部的沉積厚度為1013~3507m。古新統一下漸新統為陸相沉積,中、上漸新統一上新統為三角洲—濱、淺海相沉積(其中中新統含有孔蟲、介形蟲化石)。第四系為玄武岩,主要分布於海峽兩岸的陸上,厚度一般小於30m。
圖1瓊州海峽跨海橋、隧道工程主要調查測線及鑽孔位Fig.1The place of main investigating line and drillhole for tunnel and bridge across Qiongzhou Strait
2單道地震反射特徵及地質解釋
2.1地震反射界面特徵
根據單道地震剖面反射特徵(圖2),在剖面上自上而下解釋了R1、R2、R33個特徵明顯的反射界面,各界面特徵如下:
R1:反射能量較強,為強振幅、中連續—連續反射波,上、下層不整合接觸關系明顯,為一套交錯層的底界。但由於受海底多次波的干擾,部分地區連續性較差。
R2:反射能量中等,一般為中振幅、中連續的反射波,具有在淺水部位反射能量較強,在深水部位反射能量較弱的特點。其上為平行—亞平行反射層組,其下為平行反射層組。
R3:反射能量較弱,尚可連續追蹤,為中—弱振幅、中—低連續反射波。其上為中振幅、平行反射層組,其下為一套弱振幅反射層組。
2.2地震層序特徵及地質解釋
以R1、R2、R3為界,將剖面自上而下共劃分了層Ⅰ、層Ⅱ、層Ⅲ和層Ⅳ共四套層序(表1)。各層序特徵及沉積特徵分述如下:
層Ⅰ:為一套反射特徵明顯,S型前積結構十分發育的反射層。在海峽中部為一套中—強振幅、連續,具前積結構的反射層組;在海峽北部為一套具亞平行結構的楔狀反射層組;在海峽南部淺水區由於受到海底多次波的覆蓋,層序上部的反射特徵不明顯,但仍能隱約見到有交錯層,中—下部為亞平行結構的楔狀反射層組。層序內部有多個侵蝕不整合面,侵蝕、充填特徵明顯。由於層序上部在不同部位遭受的侵蝕作用強度不同,其中海峽中部遭受侵蝕作用最強烈,北部次之,南部最弱,從而形成了南厚北薄、兩岸厚中部薄的特點。根據鑽孔資料,該層序主要為一套晚上新世淺海相碎屑沉積,在北岸上部局部為早更新世陸相碎屑沉積。表層(全新統)在兩岸的岸坡區(淺水區)為有機土,在岸坡及谷坡(深水區)級配良好砂。岩性以低液限粘土為主,夾粘土質砂、粉砂質砂,含大量貝殼碎片,層理構造發育。厚度28~160m。
圖2單道地震剖面反射特徵Fig.2Reflecting characters of single-channel seismic profile
表1地震層序劃分Table1seismic sequence divided
層Ⅱ:反射能量中等,為中振幅、中連續,上部具亞平行結構,下部為平行結構的反射層組,層序厚度變化較小。根據鑽井資料,該層序為上新世淺海相碎屑沉積,岩性以低液限粘土為主,夾粘土質砂、粉砂質砂,含貝殼碎片,具層狀或塊狀構造。厚度10~60m。
層Ⅲ:反射能量較弱,為中—弱振幅、中—低連續,平行結構的反射層組。根據鑽孔資料,該層序為上新世淺海相碎屑沉積,上部為低液限粘土,下部為粉土質砂,以塊狀構造為主,少數為層狀構造,35~65m。
層Ⅳ:為弱振幅、低連續的反射層組,其特徵難以識別。據鑽孔資料,層序上部為上新世淺海相塊狀粘土。
綜上所述,層Ⅰ—層Ⅳ主要為上新統,為淺海相碎屑沉積(推斷層Ⅰ頂部為濱海相沉積,由於受強烈的侵蝕而缺失,兩岸局部分布有早更新陸相碎屑沉積及全新世軟土沉積)。由下而上,岩性由細變粗,砂土類增多,粘土類減少;層理由塊狀→塊狀為主、部分層狀→層狀、塊狀→楔狀—波狀交錯層理;地震相結構為平行→平行→亞平行、平行→亞平行、前積結構,振幅由弱→強。它們綜合反映一套淺海相海退碎屑岩沉積系列,層Ⅳ→層Ⅰ,由淺海泥相→淺海砂、泥相→濱海砂、泥相→陸相碎屑沉積。
根據層Ⅰ交錯層特徵,其向上(海底)發散方向指向北部(雷州半島),其向下收斂方向指向海南島,說明物源來自於雷州半島,海退方向由北向南。
3多道地震剖面解釋
3.1地震界面反射特徵
根據區內地震剖面反射特徵,劃分了T1、T2、T33個特徵明顯的地震反射界面(圖3)。其中T3反射界面不整合特徵明顯,起伏較大,全區已進行追蹤對比,並作了T3反射界面深度圖。各界面反射特徵如下:
圖3多道地震剖面反射特徵Fig.3Reflecting characters multi-channel seismic profile
T1:為一起伏小、中振幅、中連續的反射波,由一至兩個相位組成。其上為一套弱振幅、低連續的反射層組,其下為一套中—高連續、中振幅的反射層組,推斷其為上新統與中新統的分界。
T2:為一平直、強振幅、高連續的反射波,由兩個相位組成。其上為一套中振幅、中—高連續、中頻的反射層組,其下為一套低頻、中—低連續的反射層組,推斷為中新統與漸新統的分界。
T3:在隆起上反射波特徵明顯,為一低頻、中振幅、中連續的反射波,上超沖填特徵明顯,其下一般無反射,為明顯的區域不整合界面,可能為基底反射面。在坳陷部位反射波較弱,較難識別,局部難以追蹤。推斷T3為下漸新統與中漸新統的分界。
3.2層序特徵
以T1、T2、T3為界,自上而下劃分了A、B、C和D4套地震層序(表1)。各層序特徵如下:
A層序:為一套弱振幅、低連續、亞平行結構的反射層組。層序東部厚140~250m,呈北厚南薄特點,厚度變化主要受地形影響。中部層序厚度為80~250m,亦呈北厚南薄特點,其厚度變化主要是層Ⅱ~層Ⅳ受到隆起剝蝕的影響。西部層序厚220~300m,厚度變化較小,但總體有向海峽中部加厚的趨勢。該層序可進一步劃分為層Ⅰ、層Ⅱ、層Ⅲ和層Ⅳ四個亞層序(圖3中的剖面F),層Ⅰ未變形,層Ⅱ~層Ⅳ在隆起部位已變形,其上部已受到強烈的剝蝕作用,其中層Ⅱ~層Ⅲ在隆起頂部已受剝蝕缺失。據鑽孔資料揭示,該層序為一套下細上粗的上新世淺海相海退碎屑沉積。
B層序:為一套中頻、中振幅、中連續—高連續、平行結構的反射層組。該層序分布穩定,厚度變化小。東部厚380~600m,由東向西逐漸增厚;西部厚500~800m,由東部、南部向西北方向逐漸加厚。層序厚度的變化,主要受深部構造起伏的影響。根據層序地震反射特徵,該層序反映一套岩性多變的沉積特點,推斷為一套中新世濱—淺海相砂、泥岩互層沉積。
C層序:為一套振幅變化較大、中—低連續、低頻、平行—亞平行結構的反射層組。層序東部較薄,厚100~360m,由東向西逐漸加厚。西部厚300~980m,由東向西逐漸加厚,在109°55′E~110°00′E之間厚度變化較大,在109°55′E以西厚度變化相對較小。根據地震反射特徵推斷為一套坳陷早期(上—中漸新世)海陸過渡相—濱海相碎屑岩沉積。
D層序:反射波能量較弱,連續性差,反射特徵不明顯,未見底。推斷為斷陷時期(早漸新世—始新世)陸相碎屑岩沉積。
4構造特徵
根據本區高解析度多道地震剖面(圖4)及T3反射界面(上漸新統底板)深度圖顯示(圖5),T3深度為660~2050m,由東向西逐漸加深,等深線走向以SN—NNW向為主。大約以1200m等深線(110°E)為界,將東部劃分為隆起,西部劃分為坳陷。東部隆起T3深度660~1200m,深度由東向西逐漸加深,等深線呈SN走向。1000m等深線以東構造簡單,構造起伏小。1000~1200m等深線之間構造較為復雜,有兩個正向構造,其中位於隆起區西南部的穹隆構造面積較大,隆起幅度也較大。西部坳陷T3深度1200~2050m,深度變化較大,最深處位於西部約20°09′N、109°42′E處,深度約2050m,向東、南、北方向深度逐漸變淺,等深線大致呈NW走向。在坳陷東部深度1200~1500m之間,深度變化較大,為SN向的斜坡。斜坡往西深度一般大於1600m,由中部向北及南部深度逐漸減小,在西南部及西北部T3深度最淺不足1300m。調查區總體呈東隆西坳的構造格局,構造走向為南北向。
圖4多道地震剖面特徵Fig.4Profile characters of multi-channel seismic
圖5瓊州海峽T3(中漸新統底板)等深度圖Fig.5Isobath map of seismic reflection interface T3 in Qiongzhou trait
本區共發現有斷層15條,其規模較小(圖4、圖5)。根據斷層走向可分為三組:NE向、EW向和SN向,尤以NE向斷層為主。斷層延伸長度一般為1~4km,最長可達6km。斷距一般為100~200m,最大可達300m。斷層一般終止於T1界面之下,少數斷至T1之上,僅有一條斷至海底,可見本區斷層在晚中新—早上新世基本已停止活動。本區淺部斷層亦較發育,斷層延伸長度一般小於2km,最長可達6km,為北北西向。斷距一般為100~200m,最大可達300m。斷層僅錯斷R3以上地層(圖2),並由下向上斷層斷距逐漸增大,其成因與前上新世斷層明顯無關,因此認為此類斷層為沉積斷層。
5瓊州海峽成因分析
由圖4可知,瓊州海峽在區域構造上處於東隆西坳的構造格局,構造走向為南北向,與目前的海峽方向(東西向)不一致。同時,也未發現規模較大的東西向斷層。從地震剖面圖上(圖2~圖4)分析,該區層Ⅱ及以下地層僅局部發生了變形褶皺,而層Ⅰ全區均並未變形。由上述可知,瓊州海峽的成因與該區的區域構造關系不大。從瓊州海峽上新世—第四紀構造發展史圖上分析(圖6),該區上新統為—套淺海—濱海相海退碎屑沉積,下部以淺海相粘土為主,上部為淺海—濱海相砂、粘土層,下更新統為陸相沉積。說明上新世初期為繼承性淺海相沉積,之後海平面逐漸下降,至上新世未全區受到大幅抬升,海相沉積終止。早更新世,由於受到抬升構造運動的影響,海峽兩岸發生了大規模的玄武岩噴發活動,局部發育陸相碎屑沉積。中—晚更新世,海峽中部輕微下坳海水進入,或上新世末海峽中部海水仍未完全退出,在潮流的作用下,上上新統—下更新統未成岩地層受到不斷侵蝕,造成上上新統—下更新統上部地層有不同程度的缺失。由於中—晚更新世海峽處於侵蝕狀態,因此缺失中上更新統地層。至全新世,海峽的谷坡、谷底仍處於侵蝕狀態,僅岸坡區有較薄的堆積。可見,瓊州海峽在第四紀主要處於上升→穩定→水下沖刷侵蝕階段。在單道地震剖面上,其侵蝕特徵十分明顯(圖7),最大侵蝕厚度超過100m。從圖8可知,瓊州海峽是南海北部潮流最強勁地區,這是因為潮波傳至海峽時,水道寬度劇減,加上海峽東、西口兩地同潮時和等潮差較大,致使潮流速度迅速增大。海峽中部潮流流速最高,一般為4~5節(底層潮流流速為3~4節);而東、西口潮流流速相對減弱,一般為3~4節(底層潮流流速為2.5~3節)。海峽中部及東、西口海底分布有大范圍礫、砂等粗碎屑沉積物,而東、西口各有4條指狀海槽和水道,海峽床底出露青灰色硬粘土(薛萬俊等,1981)。以上充分說明瓊州海峽潮流相當強勁,對海底的沖刷侵蝕作用十分強烈。並且海峽越窄處潮流越急,對海底的沖刷侵蝕作用也就越強烈,海槽的水深也越大,海底地形越復雜;海峽最寬處潮流流速也相對較慢,潮流對海底的侵蝕作用也相對減弱,因此海底也較平坦。由於海峽兩岸不同部位的海底底質差別很大,因此潮流的侵蝕作用也各有不同。在有第四紀玄武岩分布的海岸,由於玄武岩的硬度大,抗侵蝕作用強,海岸向海峽中部凸出,海峽寬度相對較窄;在無玄武岩分布的海岸由於受到侵蝕作用較強,海岸向大陸方向凹進,海峽寬度相對較寬。
圖6瓊州海峽上新世—第四紀構造發展史Fig.6History of tectonic development about Qiongzhou Strait ring Pliocene to Quaternary
圖7瓊州海峽單道地震剖面上的海底侵蝕特徵Fig.7Seabed eroding characters on single-channel seismic profile in Qiongzhou Strait
圖8瓊州海峽及圍區最大平均潮流流速分布Fig.8Rate distribution of the biggest average tide in Qiongzhou Strait and the surrounding area(據薛萬俊等,1981)
據海峽海底旁掃資料統計,海峽的沙波走向為360°±20°(圖9),基本與海峽垂直,沙波的西側為迎潮面(圖10),說明沙波的形成主要受東方向海流的作用。根據瓊州海峽潮流資料顯示(圖11),海峽的底層最大平均潮流流向與作用於海底沙波的海流流向一致,可見沙波的成因為潮流。
圖9瓊州海峽主要底流流向Fig.9Shifting direction of main seabed river in Qiongzhou Strait
圖10淺層剖面顯示的底流方向Fig.10Seabed river direction showed on shallow profile
6結論
瓊州海峽中漸新世—上新世地層發育齊全,主要為淺海相碎屑沉積。第四紀地層在海峽中部缺失,在兩岸岸坡區局部分布有較薄的玄武岩層及早更新世陸相碎屑沉積和全新世海相軟泥沉積。區內斷層不甚發育,構造呈南北走向,呈東隆西坳的構造格局。
瓊州海峽處於強潮流區,潮流方向為東西向。海峽中部潮流流速一般達4~5節,海峽東、西口的潮流流速一般達3~4節,對海底具有極強的沖刷侵蝕作用。海峽的形成時間為中更新世—全新紀,成因主要為潮流的沖刷侵蝕,潮流方向為東西向,尤以東向潮流作用為主。
圖11瓊州海峽及圍區底層最大平均潮流方向Fig.11Direction of the biggest average tide on the bottom in Qiongzhou Strait and the surrounding area(薛萬俊等,1981)
參考文獻
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3.梁德華、杜德莉、曹英等,地質圖及說明書,南海地質地球物理圖集,廣州:廣東地圖出版社,1987。
GEOLOGICAL STRUCTURE CHARACTERICS ANDCAUSE OF FORMATION ANALYZING IN QIONGZHOU STRAIT,SOUTH CHINA SEA
Peng Xuechao
Abstract
Based on geophysical prospecting data of the Qiongzhou Strait and geological data of the surrounding area,shallow single-channel seismic profile and multi-channel seismic profile of high-resolution are interpreted and divided seismic sequence.The reflecting characters of main seismic sequence and interface,and rock characters of shallow stratum are expounded.History of tectonics development ring Pliocene to Quaternary and the cause of formation about Qiongzhou Strait are initially analyzed.It is important to protect environment of Qiongzhou Strait and study the region geology of Leizhou Peninsula and HaiNan island.
Key words:Qiongzhou Strait,Seismic sequence,history of tectonics development,Strait cause of formation,tide current,erode
注釋:
Ⅷ 海南省水文地質工程地質勘察院怎麼樣
很牛沙的,不是研究生都進不去