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陈洁中国地质

发布时间: 2021-02-23 23:22:07

① 济阳坳陷构造坡折带特点及勘探意义

陈洁郝雪峰伍松柏李传华张德武

摘要济阳坳陷早第三纪的断陷湖盆幕式构造活动强烈,在区域构造沉降的背景之下,各类同沉积断裂差异活动明显。凹陷边界断裂、洼陷边界断裂及斜坡盆倾断裂控制了沙河街组—东营组构造层序、沉积层序和各类沉积可容空间的形成、发展和变化,控制了各类沉积体系,特别是三级层序低位体系域各类砂体的形成和成藏。该文着重探讨了凹陷边界断裂带、洼陷边界断裂带及斜坡盆倾断裂带三类重要的构造坡折带及其对砂体和油藏的控制作用,指出构造坡折带是岩性油藏成藏和油气富集高产的主要区带,也是油气勘探的主要方向。

关键词济阳坳陷同沉积断裂构造坡折带低位体系域岩性油藏

一、引言

构造坡折带指由于同沉积构造活动造成沉积斜坡发生明显变化的地带。在断陷盆地中,规模较大的同沉积断裂常常形成断裂坡折带[1],构成次级构造单元的边界。由于构造的持续活动,构造坡折带制约着盆地可容空间的变化,不仅控制沉积体系的发育和砂体分布,还控制了砂岩岩性油气藏、岩性-构造油气藏的形成和分布。构造断裂坡折带及其组合样式的研究,是分析同沉积断裂对沉积体系域和沉积砂体发育控制的关键。

二、复杂断陷盆地演化规律

济阳坳陷由三个基本的原型盆地垂向叠置而成,底部为前第三系负反转半地堑[2],中部为下第三系断陷伸展盆地半地堑[3],上部为上第三系坳陷。

1.前第三系负反转半地堑

经过印支造山运动,古生界褶皱并形成一系列北西向逆冲构造带。到燕山运动时期,由于郯庐断裂带左旋平移运动,北西向压性构造的反转运动加剧,形成一系列北西向的中生界半地堑,同时形成侧列式排列的南北向断裂体系。燕山末期,随着太平洋板块向欧亚板块俯冲,这种类型半地堑逐渐萎缩消亡。

2.下第三系半地堑

(1)孔店构造层序转型期

此时郯庐断裂带由中生代的左旋平移运动向早第三纪的右旋平移运动转换,作用强度大,运动状态由南向北、由东向西迁移,表现为东营凹陷孔店组沉积时期盆地与以后的盆地具有相同的沉降中心;惠民凹陷孔店组沉积时期沉降中心在盘河地区,受北掉断层控制,而沙四段沉积时期沉降中心在宁津南断层下降盘。沾车地区大部分还暴露地表,只有零星区域有孔店组的沉积。以红色河流、冲积扇体系为主的沉积充填特征也证实了该期是构造剧烈运动时期。

(2)沙河街断陷发展期

经过孔店构造转型调整期,整个盆地受郯庐断裂活动右行平移运动影响,形成一系列北东向的洼陷和断裂体系。盆地断陷过程又可以划分三个“幕式”伸展期,分别对应于沙四段、沙三段—沙二段上亚段、沙二段下亚段—东营组。每个伸展期后,盆地普遍经历了短暂的区域抬升,部分先期发育的地层遭受剥蚀。此期是最重要油气生、聚时期,沉降中心由南向北迁移。

(3)东营末构造反转期

属于喜马拉雅期运动二幕,盆地从裂陷阶段向坳陷阶段过渡,由于区域应力场的转变,局部出现正反转构造。

3.上第三系渤海湾坳陷

此时济阳坳陷作为渤海湾盆地的一部分整体沉降,初期以河流相沉积为主,而后形成统一的渤海湾湖盆。它是最为广阔的一个湖盆。

三、断陷构造样式

1.断层

早第三纪,由于郯庐断裂的右旋平移作用,济阳坳陷形成了一系列北东、北北东、东西向、北西西向张性、张扭性的伸展断裂体系[4],构成重要的构造坡折带。

该断裂体系断层以南东倾向为主,北西倾向为辅。断层倾向与断层规模、切割层位有关,而且具有地区性特点。南西倾向断层最为古老,切割层位最深。根据断裂带出现的构造位置的不同,分别形成凹陷边界断裂带、洼陷边界断裂带及斜坡盆倾断裂带等构造坡折带。

从断层的剖面形态分析,主要表现为板式、铲式和坡坪式三种[5]。板式断层规模较小,为同生断层初期具有的形态;在半地堑中,其控制的沉积体呈楔形,研究区内规模较小的晚期断层多呈板式。铲式断层规模较大,发育至中期的同生伸展断层多表现为铲式。坡坪式断层是同生伸展断层晚期的产物,规模较大,在其控制下常有多个沉降中心。

从断层的平面图形态上看,直线形、弧形、波状弯曲形断层均存在,前两者规模较小,后者规模较大,与伸展活动的差异性有关。

断层平面组合方式可分为:交叉组合(包括锯齿状、网格状、帚状、无规则分叉);斜列和雁列组合;侧列组合。

剖面组合方式主要为三种:Y形,主断层与反向调整断层的组合;入形,后期断层改造老断层产生的组合方式;阶状,分为同向断阶和反向断阶。

2.褶皱

同生断层伴生的褶皱类型包括:张性走滑断裂伴生同生拖曳褶皱;直角拉张断层伴生滚动背斜;斜列式和雁列式断裂带伴生调节背斜。

综上所述,济阳坳陷下第三系复杂断陷盆地是在先存的北西向负反转半地堑之上发展起来的,由北东向半地堑为主组成的盆岭式结构,断裂剖面上呈板状、铲状或坡坪状组合。构造显示滑动和旋转特征,其间往往有横向传递断层调节位移量,平面上雁列展布,显示张性兼具扭性的特点[6],并且具有东西分带、南北分块的构造格局。

四、构造坡折带对砂体的控制

1.凹(洼)陷边界断裂带

综合济阳坳陷陡坡构造带断裂及其组合特征,主断裂对砂体的控制模式可分为以下几种类型。

1)单断式(一条主控断层)

这种形式广泛发育于埕南断裂、义东断裂等处,可细分为高角度、低角度两种,形成持续下陷型边界,表现为一条持续多期活动的主断层控制了地层层序的形成及沉积体系域构成。低水位期主要为斜坡扇、盆底扇沉积。低水位期和湖侵期的活动强度大,因为处于长期活动的断裂下方,沉积区的沉降速率与沉积速度大致相等,其各个体系域的特征在这里表现不明显,仅在发育规模上有所差别,水下冲积扇是其主要沉积体系,尤以高角度断裂更为明显,如埕南断裂带西端,发育大规模角砾岩体。

纵向上扇体沿古断剥面不断加积、退积,平面上呈裙带状展布。扇体的展布与边界断层的产状有关。断面缓,扇体向凹陷推进的距离就长;断面陡,扇体向凹陷推进的距离就短。

单断层控砂模式以义东沙二段上亚段构造层序为例,砂体受控于边界断层,断层的下降盘,砂体成扇状分布,分布范围取决于断层的活动强度和物源的供给丰度。

2)多条主控断层

(1)侧列式组合控砂模式

该类型以东营凹陷北带最为典型。控制沉积的基岩断裂在发育过程中,沿着2~3条主断裂持续下陷,由NW向负反转断层和NEE向张性正断层组成,常常是多条断层向洼陷内部依次发育,形成后退式或前进式盆地边界。剖面上的标准特征是从边缘凸起向凹陷内斜坡倾没,发育了高低不一、宽窄不同的断阶。沉积类型由洼陷至盆缘有规律地组合叠置。断阶外侧斜坡以冲积扇、扇三角洲砂体为主,断阶上发育扇三角洲及水下扇,断阶下发育水下扇及浊积扇。

图11惠民凹陷临邑帚状断裂带坡折平面模式图

(2)帚状组合控砂模式

以惠民凹陷临邑断裂带为例。该断裂带有一二条主干断裂为二三级断层,向一端发散或分叉成多条规模变小、断距变小的次级断裂系统,呈左阶步排列(图1)。砂体展布受主断裂控制,其剖面特征为断阶式,下降盘的砂层层数增多。

(3)墙角式组合控砂模式

图21沾化凹陷五号庄-长堤断裂带墙角式坡折平面模式图

该模式以沾化凹陷五号桩-长堤断裂带为例。该断裂带沙三段下亚段由一条东西向和两条南北向的二级断层以及多条近东西向的三级、四级断层构成墙角断块。二三级断层控制了五号桩洼陷沉积体系的展布,层序初期低位域形成了四个低位扇扇体(图2)。墙角式断裂坡折模式控制着特定的砂体分布样式,而四级断层使扇体复杂化。

凹(洼)陷边界构造带主要由于断层下降盘的地层下降,导致沿断层面在上升盘和下降盘之间有一个明显的坡折。但断层在整个层序发育过程中,并非都为均匀持续活动,一般表现为早期活动强度大,晚期活动强度小。低水位期为斜坡扇盆底扇沉积,湖侵期为正常的深—半深湖水下扇沉积,高水位期为三角洲、辫状河三角洲沉积。

2.缓坡断阶带

济阳坳陷缓坡带往往与地形及同沉积盆倾断阶带有关。考虑到沉积、断裂的相互影响、相互作用,凹陷缓坡模式可分为沉积斜坡模式和同沉积坡折模式。

1)沉积斜坡模式

根据凹陷缓坡倾斜角度,又可划分为高角度斜坡模式及低角度斜坡模式。

(1)高角度斜坡模式

高角度斜坡的坡角较大,一般大于10°,最大可达30°左右。这种高角度斜坡古地形形成同湖盆的边界断层的活动有关,特别对应于湖盆发育的初期。伴随湖盆的发展,边界断层的活动强度增大,斜坡的坡度逐渐由小变大,其后由于断层的活动强度降低,沉积物的持续供给,坡度逐渐变得稳定。这一模式主要发育于东营凹陷南斜坡、沾化凹陷南斜坡等处,在各二级构造层序的初始发育期。其沉积类型低水位体系域主要以河流、洪积相、斜坡扇为特征,湖侵期以深—半深湖、碳酸盐岩性沉积为特征,高水位期则以河流-三角洲沉积为特征。

(2)低角度斜坡模式

低角度斜坡指的是斜坡的坡度较小,一般小于10°,斜坡古地形的形成主要受控于沉积作用。在层序地层的发育过程中,构造因素影响较小,主要出现在湖盆发育的中后期。如车镇凹陷南斜坡等沙二段上亚段—东营组构造层序发育期,均属于这种沉积模式。其低水位期主要发育河流、滨浅湖沉积,洪积相沉积不发育。

2)缓坡断裂坡折模式

济阳坳陷层序-体系域模式为:各三级层序的低水位体系域沉积期,湖平面下降速度大于构造沉降幅度,湖平面下降至坡折带以下,侵蚀基准面下降,前期沉积的三角洲体系露出水面,河道下切原(扇)三角洲平原、冲积扇沉积,在坡折带以上形成下切水道,其下形成斜坡扇,或直接进入深水区,形成盆底扇。这些扇体多以远源浊积扇为其在沉积体系内的表现形式,如东营南坡王家岗、梁家楼扇体等。在东营凹陷,这些扇体随构造运动变化所引起的湖盆沉积中心的迁移,自东向西逐渐移动,空间呈阶梯状连续分布。

结合济阳坳陷缓坡构造带断裂及其组合特征,主断裂对砂体的控制模式可分为以下几种类型。

(1)单断式(一条主控断层)

这种形式广泛发育于夏口断裂等处,如沙三段上亚段夏口断层的下降盘砂体呈现三个厚度中心区,断层生长指数为2.6、1.6、1.4,对应的砂岩指数为4.5、2.4、0.1。

(2)多条主控断层 又分为以下几种组合模式。

雁列式组合模式该类型以东营、车镇凹陷南坡最为典型,由数条NE—NEE向张性正断层组成,剖面特征为发育了高低不一、宽窄不同的断阶。由洼陷至盆缘沉积类型有规律地组合叠置。同一断层的不同部位其活动强度不同,对应的砂岩指数也不同,由多条二三级断层构成雁列式组合的主要断层控制了砂体的厚度及分布。

帚状组合模式以东营凹陷现河断裂带为例,其有一二条属于二三级断层的主干断裂,向一端发散或分叉成多条规模变小、断距变小的次级断裂系,呈右阶步排列。沙三段上亚段梁家楼砂体展布受主断裂控制,剖面上呈反向断阶式(图3);平面上断裂体系呈帚状组合模式,断层下降盘低位砂体明显加厚,沿断裂有三个厚度趋势区。

图3东营凹陷梁家楼缓坡断裂坡折带剖面模式图

墙角式组合模式以沾化凹陷垦西断裂带为例,在其沙三段上亚段,由一条北西向和两条北东向的二级断层,以及多条北东向的三级、四级断层构成墙角,二、三级断层控制了垦西沉积体系的展布,层序初期低位域形成了四个低位扇扇体,墙角式断裂坡折模式控制着特定的砂体分布样式,而四级断层使得扇体复杂化。

在缓坡带,由于沉积物的快速充填,湖盆的深水域逐渐退缩,深水带与浅水带之间形成明显坡折的古地形,后期在此基础上发育起来的沉积层序列,主要形成同向断阶带。低水位早期主要发育低水位进积复合体,斜坡扇、盆底扇、下切水道沉积。其中低水位进积复合体主要形成于湖平面快速下降的过程中。

3.洼陷带

对应于凹陷不同阶段的构造活动特征,层序内部的沉积体系域组成,尤其是低水位体系域的特征不尽相同。

(1)强断陷型

该类型以沙三段—沙二段下亚段构造层序最为典型,尤其是沙三段沉积时期,由于边界断层活动强烈,造成山高水深,水系发育,水动力强的特点,同时低水位体系域仍存在较大的深水—半深水区。滨浅湖区构造坡折带以下,水下冲积扇体系沉积物在构造运动及洪水期高能入湖碎屑流的引发下,近岸水下冲积扇、扇三角洲的碎屑物质垮塌,以重力流形式再次搬运入湖,形成浊流体系,如五号桩、渤南洼陷等地区。平面上砂体呈扇形分布于洼陷中心。

在洼陷中心处,低水位体系域的深水砂体有可能与高水位体系域的滑塌砂体相叠置,在实际工作中应注意区分。

(2)弱断陷型

该类型以沙二段上亚段—东营组沉积时期构造层序最为典型,断陷活动相对较弱,地形高差小,相对湖侵范围大,呈现“湖浅水广”的特点,初期陆源沉积体系水动力相对较弱。三级层序低水位体系域浊积体系不发育,一般以碳酸盐岩及泥岩沉积为主。高水位期则发育滑塌浊积体。

五、构造坡折带对成藏的控制作用

1.凹(洼)陷边界构造坡折带对成藏的控制作用

由于凹(洼)陷边界的陡坡带靠近物源区,冲积扇及水下扇发育,地层超覆明显,无论是基底还是盖层断层都向盆地中心方向倾斜,可以形成逆牵引背斜圈闭、古潜山、地层超覆、断块圈闭等。砂岩上倾尖灭圈闭、坡积砂砾岩体圈闭亦常见。

铲形和坡坪式边界断层系形成的断鼻、断块,以及伴生的滚动背斜是济阳坳陷北部陡坡带最重要的构造样式,砂砾岩扇体是其主要储集岩体,以水下扇及各种重力流成因的砂砾岩扇体最为有利。包裹于生油岩中的浊积扇砂体,易于成藏,但大部分砂砾岩扇体成藏时,还需要具备良好的侧向遮挡条件。构造因素对砂砾岩扇体油气聚集的作用,主要表现在同生断层对扇体形成、分布和储集层圈闭的侧向遮挡条件的影响,后生断层对储集层性能的改善及油藏的再分布的影响。

发育在陡坡基岩古断剥面上的砂砾岩扇体在最初形成时,均呈由扇顶向扇端倾没产状,因此,扇体的高部位(即根部)除因物性变差可起一定的遮挡作用外,大多数有较好储集性能的扇体往往不具备遮挡条件。然而,随着扇体的堆积加大和沿陡坡向上超覆叠置,在重力及后期构造运动(断层的再次活动)等因素的作用下,沉积地层沿基岩陡坡下滑,造成扇体根部陷落回倾,尤其是处于断阶及其内侧基岩斜坡上发育的扇体,根部陷落幅度大,部分扇体回倾明显,从而使具有此特点的砂砾岩扇体在其顶面形成滚动背斜,成为良好的遮挡层。双断式及低角度边界断层易于形成此类油藏。如东营凹陷胜坨油田部分油藏属于该类油气藏。

在盆地边缘部位的水陆过渡带附近(或断阶上)形成的冲积扇、扇三角洲等砂体,由于构造运动的影响,造成不同时期形成的扇体间的不整合和超覆。这类砂体一般不与生油岩直接接触,而是通过断层与不整合面把油源区与地层圈闭沟通形成地层油藏,如在东营北部断裂带王庄地区稠油油藏。

高角度陡坡断面为坡度最陡的一类,以埕东、义东陡坡为典型代表,在该类断层下降盘近岸水下扇前方发育大量小型深水浊积扇,形成岩性油藏。如果其主要砂砾体中间有泥岩隔层,并与物性变差的上倾扇体根部配合,也可形成油藏。

2.缓坡构造坡折带对成藏的控制作用

缓坡带是箕状断陷演化过程中,地层超覆、尖灭、剥蚀和不整合经常发生的构造部位,因此地层超覆、不整合和上倾尖灭等圈闭特别发育。同向和反向同生断层发育,则往往形成断鼻、逆牵引构造圈闭。由于构造坡折带对砂体的控制作用,还形成一系列构造-断层-岩性圈闭。

缓坡带构造类型油藏以断层(同生断阶带)组合控制成藏为主要方式。当断层把具渗透性的储集层与在上倾方向不渗透的封闭层相接合时,则可能形成断层圈闭。如果在地层剖面上有储集层与封闭层的互层,则形成断层圈闭的概率取决于它们相互的比例。当有两条以上的断层切过该地层时,形成侧向封闭的可能性就较大。一般地,如果地层剖面中储集岩占25%,一条断层形成侧向圈闭的概率为50%,两条断层为75%,三条断层为88%,四条断层增至94%,五条断层达97%。车镇凹陷南坡东风港、大王庄油田就是同向断阶封堵成藏的典型实例。

缓坡带另一种普遍的圈闭形式是地层圈闭,尤其是地层不整合圈闭及地层超覆圈闭。这两种圈闭都与不整合面有关,其区别在于油藏与不整合面的位置关系,也就是含油砂体与不整合面的位置关系。不整合面对其下砂体形成上部封堵,形成地层不整合油藏,砂体可以是任何体系域中的多种类型;不整合面对其上的砂体形成侧向封堵,则形成地层超覆油藏,砂体以湖侵体系域滩坝为主。

3.构造洼陷带对成藏的控制作用

洼陷带的岩性圈闭储集层,以各种被生油岩包围的浊积砂体为主,具有得天独厚的成藏优势,通常认为仅需岩性的变化即可形成圈闭。实际上并非如此,洼陷中存在大量“空”的砂体,说明成藏机制仍很复杂。从层序地层学的原理出发结合构造分析,洼陷带的岩性圈闭成藏,其构造因素仍起着重要作用。

(1)低水位砂体较高水位三角洲浊积砂体更为有利

洼陷中存在大量含油与不含油砂体并存的现象,而这些砂体往往在空间及岩性组合上比较接近。以前从两类砂体的物性分析其差异,仅仅看到其表象而非本质。事实上,这两类砂体并非同一成因。面积大、物性好的砂体一般是构造活动期坡折带下的低水位扇体,如梁家楼、营11、王70砂体;而面积较小、物性较差的牛庄洼陷大量三角洲前缘滑塌浊积砂体,形成于三角洲进积过程中,其含油性往往较差。

(2)砂体形态对含油性的影响

前期沉积的浊积砂体,如果经过后期构造运动的改造,其形态发生变化,形成一侧上倾或背斜形态,则更易于成藏或形成更大的含油高度。

(3)断层对含油性的影响

包裹于泥岩中的浊积砂体,由于快速沉积的影响及缺乏向外的流体通道,其内部往往形成异常流体压力,不利于油气初次运移及最终成藏。如果同沉积断层或后生断层与砂体连通,则可以起到泄压通道的作用,降低内部流体压力,有利于后期成藏。

六、结论

济阳坳陷具有两种构造坡折带模式,即(洼)陷边界断裂坡折带、缓坡断阶坡折带。

组成构造坡折带的同沉积断裂具有多种组合样式,不同的坡折带岩石控制着不同沉积砂体形态及分布样式。由于构成构造坡折带的同沉积断裂差异沉降和脉冲式活动,导致砂体的层数和厚度明显加大,沉积旋回增多。

构造坡折带是良好的油气聚集带。同生断裂带提供最佳油气运移通道,其下降盘往往是砂岩厚度和层数的增加带,并且常伴生滚动背斜,形成岩性、构造-岩性油气藏。

主要参考文献

[1]王燮培,费琪,张家骅.石油勘探构造分析.武汉:中国地质大学出版社,1990:21~85.

[2]陈洁,董冬,邱明文.济阳坳陷内的负反转构造及其石油地质意义.石油实验地质,1999,21(3).

[3]陈发景.盆地分析——伸展盆地.北京:中国地质大学,1992:20~107.

[4]王同和,李红革,李心宁等,渤海湾盆地演化与油气分布规律,见:中国含油气盆地构造.北京:石油工业出版社,1999:187~200.

[5]陆克政,漆家福等.渤海湾新生代含油气盆地构造模式.北京:地质出版社,1997:46~70,87~133.

[6]王燮培,严俊君.中国中、新生代含油气盆地的扭动构造和构造样式叠加,见:马杏垣主编,中国大陆构造论文集.武汉:中国地质大学出版社,1992:144~155.

② 地球物理方法对海洋平台场址调查的应用与探讨

马胜中

(广州海洋地质调查局 广州 510760)

作者简介:马胜中,男,1968生,1990年毕业于中国地质大学(武汉),工程硕士,高级工程师,从事海洋环境地质、灾害地质和综合地质地球物理研究工作。E-mail:sz-m@163.com。

摘要 海洋石油钻井平台的安全就位和稳定施工,与井场区海底的工程地质条件密切相关。地球物理探测技术作为一门综合性较强的科学技术,在海洋工程地质和海洋灾害地质调查中有着不可替代的作用。实践证明,采用测深、侧扫声呐扫描、浅地层剖面、单道地震、高分辨率2D地震和海洋磁力测量等地球物理探测手段进行综合调查,对钻井平台场址周围海域的地形变化和潜在地质灾害因素,具有很好的揭示作用。

关键词 平台场址调查 海洋地球物理探测 海洋地质灾害

1 前言

随着我国经济的发展和战略储备的需要,我国原油勘探开发的重点由陆地逐渐转向海域。我国近海海底蕴藏着丰富的矿产资源,现已探明石油资源量达246×108 t,天然气15.79×1012m3,占全国油气总资源量的23%。然而在油气开发中,屡屡遭到海洋地质灾害的破坏,不均一的持力层多次造成渤海、珠江口盆地钻井平台的倾斜和位移,使国家蒙受重大经济损失。

钻井平台场址灾害调查在石油钻井之前进行,既要探测诸如断层、浅层气地层情况以应对钻井或采油时发生的井架倒塌、井喷、着火和溢油等灾害,又要调查与钻井平台基础有关的土工问题,以避免事故和灾害发生。据资料,1955~1980年间,美国每年发生钻井船基础严重破坏的事故3~4起,经济损失和人员伤亡巨大。海洋结构物场地调查是确定影响固定式平台和海底管线等工程结构物的设计、布局、施工及安全操作的工程地质条件。1969年,卡米尔飓风袭击密西西比河三角洲,引起海底大面积土体滑移,造成3个平台破坏,损失1亿多美元[1]。可见,海洋石油钻井平台场址调查研究在油井钻探开发中有着重要的作用。我国海洋石油开发工作起步较晚,直到20世纪80年代初,我国才真正开始海洋工程地质勘察工作,近十年来,我们对石油钻井平台场址调查研究做了许多实验工作,随着调查技术的不断进步,研究正向深海挺进。

海洋平台的设计和建造需对平台场地进行包括海底地形地貌、海底表层、浅地层结构等内容的海洋工程地质勘察,从地貌、沉积物特征和地质测年等方面,利用实测的和平台设计用的海洋水文资料以及场地内土的物理力学参数,对海底稳定性进行分析计算,并在分析研究的基础上,进行场地的海底稳定性评价。

2 海洋常见灾害地质类型

海洋常见的灾害地质类型[2-5]如下:

活动断层、地震和火山等。它们不仅可能对海底构筑物造成直接破坏,而且地震可能诱发滑坡、浊流、沙土液化等其他灾害。

滑坡、崩塌、浊流和泥流等,它们的活动可能对钻井平台、海底管线构成直接破坏。

海底沙丘、海底沙波、潮流沙脊、冲刷槽、凹凸地和浅谷等,属于地貌类型的灾害,其分布和气象水文条件有关。

浅层气、泥底辟、软弱夹层、可液化砂层等。它们呈承压流体、塑性体状态存在于第四纪浅地层中。当海底构筑物基础触及这些地质体时,都有可能发生灾害。

埋藏古河道、埋藏古湖沼、埋藏起伏基岩面、埋藏珊瑚礁等。它们一般是浅地层中的透镜体,当钻井平台桩脚插入不同地质体时,由于持力不均会导致平台歪斜,甚至倾覆。

3 地球物理方法对平台场址调查的应用和研究

3.1 海底地形地貌探测

海底地形地貌探测包括单波束测深、多波束测深和旁侧声呐等,是通过探测声波在水下或岩土介质内的传播特征来研究岩土性质和完整性的一种物探方法,只是它们使用的声波频率和强度有差异,高频能提高分辨率,而低频则能提高声波的作用距离和穿透深度[6~9],目前很多探测系统都采用双频或多频探头结构,提高仪器的探测能力。

3.1.1 单波束测深和多波束测深

单波束测深系统是利用其换能器从水面向海底发射一束声脉冲,声波传到水底界面被反射,再回到换能器被接收,通过时间函数的转换,形成一组时间离散的数字量系列,进行实时处理,而在记录纸上直接显示测线上连续起伏变化的海底剖面。反映了海底表面形态的凸凹性质、高差大小和延伸范围(发育规模)。

多波束测深系统是一种由多个传感器组成的复杂系统,在测量断面内可形成十几个至上百个测点点条幅式测深数据,几百个甚至上千个反向散射数据,能获得较宽的海底扫幅和较高的测点密度,它具有全覆盖、高精度、高密度和高效率的特点。测深资料反映了海底表面起伏变化、高差大小和延伸范围,利用计算机处理和绘图技术,可制成所测海区海底地形图。

3.1.2 侧扫声呐扫描

侧扫声呐技术运用海底地物对入射声波反向散射的原理来探测海底形态,能直观地提供活动形态的声成像。旁侧声呐是一种高分辨率、多用途的水声设备,在海洋测绘、海底目标探测(如探测沉入水底的船、飞机、导弹、鱼雷及水雷等)、大陆架和海洋专属经济区划界、海洋地质、海洋工程、港口建设及航道疏浚等方面有广泛的应用。

侧扫声呐采用深拖型侧扫声呐系统,使用双频频率100/500 kHz,量程100/200 m,拖体距离海底10~30 m,可以获取海底表面的各种目标探测物,获取的声呐图像质量较高,可以分辨出海底表面的管道和电缆,海底物体的高度可以根据物体的阴影来确定。几种地球物理方法同步作业可以相互印证(图1)。

图1 侧扫声呐和单道地震剖面显示的灾害地质类型

3.2 中、浅地层探测

3.2.1 浅地层剖面测量

浅地层剖面测量系统是探测海底以下30 m内的浅层结构、海底沉积特征和海底表层矿产分布的重要方法之一。浅地层剖面系统的发射频率较低,一般在2.5~23 kHz之间,产生声波的电脉冲能量较大,发射声波具有较强的穿透力,能够有效穿透海底数十米的地层[10~11],地层分辨率在8 cm以上。它可以提供调查船正下方地层的垂直剖面信息,它可以准确地反映出地层界面及可能存在的浅层气、浅断层和古河道等海底地质灾害因素或其他物体(如管线)。浅地层剖面仪的穿透深度则因工作频率和海底沉积物类型的不同而异。

浅地层剖面测量系统采用德国INNOMAR公司SES-96参量浅层剖面系统,外接涌浪补偿系统,可输出水深数据。采用发射功率18 kw,主频100 kHz,差频4~12 kHz,在平台场址调查中一般使用差频8 kHz,探测到的地层分辨率较高,浅海可以探测管道,可以与磁力探测相互验证。

3.2.2 单道地震剖面测量

单道地震记录系统由单道数据采集处理系统、震源系统、信号接收电缆、EPC记录仪组成。主要用于了解海底以下200 m范围内的中、浅地层结构、沉积特征。

单道地震与油气地震勘探技术具有相同的工作原理。单道地震探测采用的震源能量小、频带宽(几十赫兹到几千赫兹)、主频高(几百赫兹到上千赫兹),一般选用电火花和气枪作为震源,能量从几十焦耳到几千焦耳,地层的穿透深度从几十米到数百米。

海上最常用的震源有空气枪和电火花二种,在平台场址调查中一般使用电火花震源,震源系统由震源控制箱、声源装置(电极、声脉冲发生器)组成。

如英国的CSP1500震源系统,主要包括CSP1500震源控制箱、SQUID500型电极、SQUID2000型电极或AA200型BOOMER组成电火花震源,该震源的激发能量级别为100~1500J,而且重复激发所需的时间较短。法国的SIG800J震源系统,采用120或200极鱼骨型电火花电极,能量输出270J、540 J和800J。在平台调查中一般选择250~800J的激发能量,激发间隔0.5 s(图2)。荷兰的GEO-SPARK 10kJ震源系统,GEO-SPARK2×800型电极能量输出在100~10000 J之间,最大工作水深为4500 m,最大穿透深度为750 ms,可以满足深水井场调查的需要。

我们选用法国的SIG16 4.8.12型和SIG16 12.12.34型水听器,英国的AAE20单道信号接收电缆,荷兰的GEO-Sense信号接收电缆,检波器按0.15~1 m的间隔并联组成,该接收电缆具有较高的灵敏度和较宽的频率响应,适用于高频反射信号的数据采集。

记录仪器与以上震源和水听器配套使用的是DELPHSEISMIC数据采集系统。该系统不仅可以主动控制震源每秒的激发次数,而且通过连接GPS导航系统,能够时时记录每一炮道的经纬度坐标,便于精确定位。该仪器的动态范围90db,16位模数转换,而且具有极高的采样频率,在与BOOMER震源配合使用时,其采样率高达6000~10000 Hz,极高的采样频率更有利于高频有效信号的接收。在海上单道地震数据采集过程中,可以通过控制测量船的速度来调整记录道间的距离,船速越慢,道间距越小,地震波组的连续性越好。在震源每秒激发二次的情况下,测量船体以3.5节的速度航行,地震记录道间的距离小于1 m,可见,该方法更适用于高精度的浅层地震勘探。

在资料处理流程中,采用有效的方法技术对数据进行信噪分离,削弱多次及绕射等干扰波的影响,可进一步提高单道地震记录的信噪比和分辨率,图3(左)清楚显示了浅层气及其沿着断层上升,红色椭圆圈着的反射波为强振幅,反射同相轴反转,具明显的反相特征;图3(右)显示了各种形态的埋藏古河道。

图2 单道地震剖面

图3 单道地震剖面显示的浅层气和埋藏古河道

3.3 高分辨率2D多道地震剖面测量

高分辨率2D地震资料的采集一般使用48道或96道多道地震电缆,为了避免虚反射对高频成分的压制作用,震源和检波器电缆的沉放深度比较浅,一般震源的沉放深度3m,一般电缆的沉放深度4 m,地震震源一般是小容量GI气枪震源或套筒枪组合震源,以保证产生高频率的地震子波。这种方法采集到的地震资料频带可达20~350 Hz,比常规的地震采集资料的频带(20~50 Hz)要高得多,完全可以满足识别薄层及地层结构的需要,提高了精度。

3.4 海洋磁力测量

磁法是利用地下岩矿石或者岩土介质之间的磁性差异所引起的磁场变化(磁异常)来寻找有用矿产,查明地下构造和解决其他地质问题的一种探测方法。磁力是解决工程地质调查中探测含磁性物体的有效手段。在各种调查中,我们使用GS880铯光泵磁力仪和SeaSPY海洋磁力仪,针对不同的研究目的分别采用不同的调查方法,均能获得满意的效果。它的优势在于不仅能够探测暴露于海底的磁性异常体,同时对于覆盖于海底以下的磁性异常体也有效。

在调查中的应用,由于海底光缆路由海域存在着已经敷设过的海缆(包括海底通讯电缆、电力电缆和光缆等),经过岁月的变迁,这些海缆在海域中的坐标有了变化,有的是否还存在也不明确;另外,过去敷设海缆时的定位仪存在较大的误差,为了探明光缆路由线交汇的海底电缆的精确位置,必须对光缆路由进行探测。在平台场址调查中,使用加拿大MarineMagnetics公司生产的SeaSPY海洋磁力仪进行勘察,结合旁侧声呐和浅地层剖面共同进行探测。图4是浅地层剖面探测到的管道,当磁力仪探头穿过电缆时测得的磁异常曲线,旁侧声呐扫描到的电缆和平台,磁异常的幅值一般可达几十到上百nT。

图4 浅层剖面、磁力和侧扫声呐探测到的管道、电缆和采油平台

4 结论与讨论

平台场址地质调查的方法主要有两种:一种为地球物理方法,另一种为地质取样方法。目前地球物理方法应用得比较广泛的是单波束测深或多波束测深、侧扫声呐、浅层剖面探测、单道地震、高分辨率2D地震和磁力测量等,以上六种水下探测系统在高精度的定位系统的支持下配合使用,可使我们获得平台场址内三维的工程地质条件,特别是危害工程建设的各种灾害地质现象的形态、规模、位置及其发展趋势等性质。其优点是比较经济、快速,对各种地球物理勘探方法都有各自解决某一方面地质问题的能力,各有优势和局限性。因此,在调查时要视调查的目的与要求,采用多种方法进行综合调查,使各种方法优势互补,以便取得最佳的成果。根据20多年来的实践经验,采用以高分辨率地震为主的综合浅层物探技术,同时在井位和预计抛锚位置进行2~3 m长的地质重力取样和地质浅钻,物探和地质取样相互结合,是了解海洋地质灾害因素、灾害的类型以及海洋工程地质有关问题的行之有效的调查方法,它能够既经济又快捷地为业主提供资料。

参考文献

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[11]Dybedal J .Kongsberg Defence &Aerospace AS.TOPASPS 018 Operator Manual,2002.

Marine Geophysical Survey Techniques and Their Applications to Well Site Survey

Ma Shengzhong

(Guangzhou Marine geological Survey,Guangzhou,510760)

Abstract:The safety of marine oil drilling platform is closely related to the submarine engineeringgeological conditions of the well site.Geophysical technique has an irreplaceable role in marineengineering and hazard geological survey.Practice proves that,using geophysical instruments in-cluding echo sounder,sidescan sonar,sub-bottom profiler,single-channel seismic,high resolu-tion 2D seismic and marine magnetometer etc.to carry out a comprehensive survey can efficientlyreveal the topography and potential geo-hazards of the well site area.

Key words:Well site survey Marine geophysical survey Submarine geo-hazards

③ 08年那一届兰州一中北大入取名单

2008年兰州一中高考录取情况

姓名
录取学校

张智星
清华大学

何怡鸥
清华大学

刘雪凌
清华大学

戚翔
清华大学

王美雁
清华大学

项顶
清华大学

曾仁沁
清华大学

赵熹
清华大学

毛雅宁
清华大学

马若云
北京大学

李丹
北京大学

崔晓锐
北京大学

张恺惟
北京大学

陈忻蔚
中国人民大学

陈坤
中国人民大学

刘冰
中国人民大学

刘宏剑
中国人民大学

朱国超
中国人民大学

单 珊
中国人民大学

邵铂涵
复旦大学

张亮
复旦大学

张子颖
复旦大学

潘滢浩
南开大学

李婧
南开大学

刘蒙先
南开大学

李蛟
厦门大学

张月
厦门大学

高 俊
厦门大学

王亚菲
厦门大学

马 琳
厦门大学

姜雪婷
厦门大学

李玉洁
厦门大学

周家骥
厦门大学

米 婧
浙江大学

马昱欣
浙江大学

贾麟
浙江大学

刘翼帆
上海交通大学

王晓晨
上海交通大学

李奕霖
上海交通大学

吴娜
上海交通大学

刘 钊
同济大学

陈瑞焘
同济大学

刘宇星
同济大学

杨 洋
同济大学

周家仪
同济大学

高源
南京大学

马杰
南京大学

闫张航
南京大学

李海涛
南京大学

李丹
中山大学

徐勇
中山大学

张曦蒙
中山大学

张露尹
中山大学

舒华章
中山大学

李建潼
天津大学

熊吉征
天津大学

王泽田
重庆大学

杨沛东
重庆大学

李兴
中国科技大学

张硕
中央财经大学

刘昱君
中央财经大学

赵文芳
中央财经大学

施 越
中央财经大学

李晶
中央财经大学

李奕珊
德国汉堡音乐学院

汪子敬
中央音乐学院

张鹤昀
中央音乐学院

任燊
中央民族大学

高凡丁
中央民族大学

吴霄航
中央民族大学

陈彦君
对外经济贸易大学

汪思泓
对外经济贸易大学

赵汭
北京航空航天大学

张逍
北京航空航天大学

李 纯
北京航空航天大学

欧阳瑞洁
北京航空航天大学

董玉冰
北京航空航天大学

刘益华
北京航空航天大学

王励扬
北京航空航天大学

马 千
北京航空航天大学

张 鹤
北京交通大学

胡柳昀
北京交通大学

王昊
北京交通大学

孙夏旭
北京交通大学

朱珺瑶
北京交通大学

高莹
北京交通大学

杨博欣
北京邮电大学

赵羿博
北京邮电大学

杨舒君
北京邮电大学

姜媛媛
北京邮电大学

李泽远
北京邮电大学

顾茹雅
北京邮电大学

高 欣
北京邮电大学

净山
北京邮电大学

郭存然
北京邮电大学

高旸
中国农业大学

刘淦
中国农业大学

孟庆午
中国农业大学

丁瑞
中国农业大学

贺钰曦
中国农业大学

姚萌超
中国农业大学

张 倩
中国农业大学

范 虹
中国农业大学

王镜淞
中国农业大学

黄馨莹
中国农业大学

韩 雪
北京理工大学

安琪
北京理工大学

张葛仡男
北京理工大学

毛颖轩
北京理工大学

肖晶
北京化工大学

赵 津
北京化工大学

刘山
北京科技大学

徐呈亮
北京科技大学

贺涓
北京科技大学

宦凌云
北京林业大学

李 黎
北京林业大学

晁 石
北京体育大学

郭煜坤
北京外国语大学

马笑曦
北京外国语大学

陈园豆
北京印刷学院

任典
北京印刷学院

朱家彤
中国传媒大学

薛蔚琦
中国海洋大学

周子然
中国海洋大学

王丽丽
中国海洋大学

金文博
中国矿业大学

钱 宇
中国矿业大学

李堃
中国矿业大学

王晨琛
中国民航大学

马源涛
中国民航飞行学院

张峻溢
中国青年政治学院

张岳鹏
中国人民公安大学

朱 尧
中国药科大学

肖雄
中国政法大学

贾 芃
中国政法大学

池忱
中国政法大学

张 好
中国政法大学

王 青
国防科技大学

姚博
国防科技大学

芦露
中南财经政法大学

康斯琦
湖南大学

陈 爽
湖南大学

王戎斐
东南大学

张塬
东南大学

陈雪瑞
东南大学

王金晖
东南大学

李 睿
中南大学

史汉宁
中南大学

赵江涛
中南大学

林 浩
中南大学

刘阔
中南大学

武斌
中南大学

朱 迪
长安大学

郑 茜
长安大学

魏潇
长安大学

王 婧
长安大学

苏 欣
长安大学

张文君
长安大学

单 双
上海财经大学

王钰
上海财经大学

王诗玥
上海大学

尹占伟
上海大学

鲁晓楠
上海大学

康 博
上海大学

万江园
哈尔滨工业大学

刘亦然
哈尔滨工业大学

李涧青
哈尔滨工业大学

龚 旻
哈尔滨工业大学

马琳娜
哈尔滨商业大学

屈煜赟
哈尔滨商业大学

赵亚楠
哈尔滨商业大学

王佳星
华东理工大学

梅 园
华东理工大学

王 玎
华东理工大学

严春
华东理工大学

朱昌明
华东理工大学

陈柯宇
华东师范大学

刘倩佼
华东政法大学

赵元欣
华东政法大学

马谦
华东政法大学

张琛晨
华东政法大学

代 旻
华南理工大学

李 琼
华南理工大学

宋波
华南理工大学

苗 硕
华南理工大学

黄悦新
华南理工大学

杨泽星
华南理工大学

王 青
华南理工大学

姚 瑶
华南理工大学

宋 倩
华南理工大学

刘颖
华南师范大学

邓博文
华中科技大学

曹诗洋
华中科技大学

丁国辉
华中科技大学

谈存锋
华中科技大学

魏鄞舟
华中农业大学

马融
华中师范大学

乔海柱
吉林大学

闫立东
吉林大学

陈柏言
吉林大学

石皓伟
武汉大学

郝圣
武汉大学

许洪玮
武汉大学

梁亚雄
武汉大学

王田
武汉大学

侯宗琪
山东大学

康婉愉
山东大学

王 璐
山东大学

李彤玥
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赵 鸿
四川大学

王润词
四川大学

何小龙
四川大学

宋波
四川大学

刘几嬴
四川大学

郭云霏
四川大学

郑子斐
四川大学

朱旭雯
四川大学

王柑琪
四川大学

魏奕
四川大学

郭 锋
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郑吉阳
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王 超
西安交通大学

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西安交通大学

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何东阳
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杨 徉
西南交通大学

宁冠宇
西南交通大学

魏文琦
西南交通大学

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西南交通大学

康 健
西南交通大学

陈安琪
西南交通大学

芦子惠
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王彤
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陈洁钰
西安电子科技大学

马怡山
西安电子科技大学

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唐 潇
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西北政法大学

樊文博
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西南财经大学

刘若云
西南财经大学

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南京财经大学

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南京师范大学

王昊鹏
南京邮电大学

徐汕
南京政治学院

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第四军医大学

白 帆
第四军医大学

习 羽
电子科技大学

苏柏铔
电子科技大学

许嘉颖
东北财经大学

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东北财经大学

韩相宜
东北财政大学

高浩森
东北大学

周小琨
东北大学

乔世俊
东北大学

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武汉理工大学

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东北林业大学

张欣
东北林业大学

杨一楠
东北林业大学

罗 茜
东北林业大学

任俣丞
东北农业大学

赵冉
东北师范大学

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王若屹
西北农林科技大学

张霭彤
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辛 源
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蒋涧桥
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兰州大学

梁 霄
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王 叶
兰州大学

胡田田
兰州大学

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王鸿宇
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王少桐
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冯小童
兰州大学

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兰州大学

涂培君
兰州大学

徐士茗
兰州大学

任 壬
兰州大学

李皓
兰州大学

张继文
兰州大学

汪泽皓
兰州大学

张帆
兰州大学

赵琛
兰州大学

赵晓晖
兰州大学

戚玉
兰州大学

王安伦
兰州大学

王灿
兰州大学

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张颖
大连海事大学

马士雄
大连水产学院

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大连外国语大学

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张钟元
上海电力学院

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栾蓉
上海东华大学

刘潇
上海东华大学

万 瑄
上海东华大学

刘 霖
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李怡婕
上海对外贸易大学

彭欣逸
上海对外贸易学院

张馨予
河海大学

冯照阳
河海大学

安 冬
河海大学

师江凯
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胡 菲
集美大学

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江苏科技大学

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康晓欢
上海海事大学

郑海娇
上海海事大学

费文思
上海海事大学

李 斐
上海海事大学

李亚伦
上海海事大学

丁 珊
上海海洋大学

王亦冰
上海海洋大学

陈星弛
上海海洋大学

康亦青
上海海洋大学

张静原
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李媛
上海理工大学

邢 菲
上海理工大学

席堃
上海理工大学

杨卓圆
上海理工大学

万晓峰
上海理工大学

郑云天
上海外国语学院

张一凤
上海音乐学院

张兆龙
上海音乐学院

刘倩
上海应用技术学院

刘向
上海应用技术学院

宋悦
上海应用技术学院

李美珍
烟台大学

苏 磊
烟台大学

张卓君
浙江工商大学

夏瑗
浙江工商大学

王 颖
浙江工商大学

颜维君
浙江工商大学

陈 昕
浙江海洋大学

刘亚鑫
浙江理工大学

夏 彬
浙江师范大学

李昀珊
浙江师范大学

鲁彦岐
浙江师范大学

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宁波大学

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吴思琪
宁波诺丁汉大学

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深圳大学

李月良帆
深圳大学

李佳玮
深圳大学

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天津科技大学

周韦名
天津科技大学

何昆霖
天津科技大学

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天津商业大学

高 洁
天津商业大学

刘益彤
天津商业大学

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天津商业大学

杨 蕤
天津商业大学

丁瀚
天津商业大学

曹媛
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天津师范大学

龚诗淼
天津师范大学

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合肥工业大学

田颖斐
合肥工业大学

田 园
天津城市建设学院

柴垠洁
天津工程师范学院

杨 彬
天津工程师范学院

谭潇
天津工业大学

张 睿
天津工业大学

沈瑞翔
天津军事交通学院

刘志鸿
天津军事交通学院

孙 舰
天津军事交通学院

徐 垚
天津军事交通学院

毕家玮
天津外国语大学

刘 斐
天津外国语大学

程海强
天津外国语大学

拓瑞
天津外国语大学

张晗
天津农学院

田雪
天津农学院

顾鹏
长春大学

马瑞
海口经济学院

罗 超
河北工业大学

张晓芃
河北科技大学

赵煜
河北师范大学

雷 乾
河北医科大学

陈建宇
解放军电子工程学院

孙亿
解放军国际关系学院

陈一桐
解放军理工大学

郭鹏
解放军信息工程大学

伦泽华
解放军信息工程大学

吴明轩
长春理工大学

贲 欢
湖北工业大学

张晶
湖北经济学院

叶入源
湖南师范大学

孙升辉
华北电力大学

张雅卿
华北电力大学

石 润
中南林业科技大学

范路珂
重庆工商大学

白 晶
重庆工业大学

胡筱昕
重庆海联大学

王慧婷
重庆师范大学

杜珲
重庆师范大学

史文芮
重庆师范大学

陈思同
重庆医科大学

张群立
天津医科大学

许如清
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江楠
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周雯惠
华侨大学

王珂煜
华侨大学

侯然
华侨大学

韩 笑
广州大学

潘霄
安徽大学

王晓宇
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刘盈妤
空军航空航天大学

郑璐婷
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毛晓彤
山东工商学院

刘 彤
山东经济学院

杨莉
山东科技大学

王亚婷
山东科技大学

武鲁强
山东理工大学

杨 静
山东林业大学

王文婷
山东师范大学

刘超
昆明理工大学

徐倩雯
西北师范大学

张力文
西北师范大学

郝 楠
西北师范大学

王星砾
西北师范大学

李文琪
西北师范大学

刘 红
西北师范大学

陈诗阳
西北师范大学

张 军
西北师范大学

汪 茜
西北师范大学

李 皎
西北师范大学

蒋宗言
西北师范大学

王志成
兰州交通大学

田 疆
兰州交通大学

朱晶晶
兰州交通大学

宋瑶
兰州交通大学

赵健乔
兰州交通大学

令宜凡
兰州交通大学

邹中翔
兰州交通大学

宋 阳
兰州交通大学

关世泽
兰州交通大学

王婧婷
兰州交通大学

黄韵迪
兰州交通大学

侯郁心
兰州交通大学

张晓通
兰州交通大学

程 晨
兰州交通大学

司琼琳
兰州交通大学

王尚荣
兰州交通大学

杨广智
兰州交通大学

吴 燕
兰州交通大学

凤 凰
兰州交通大学

成 洋
兰州交通大学

曹佳宁
兰州交通大学

沙凌霞
兰州交通大学

吴自奋
兰州理工大学

王彬
兰州理工大学

杜津昊
兰州理工大学

马阳
兰州理工大学

李霄
兰州理工大学

席少辉
兰州理工大学

刘路遥
兰州理工大学

达晓伟
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钱 隆
兰州理工大学

李欢
兰州理工大学

张 宇
兰州理工大学

万腾
兰州理工大学

李宇航
兰州理工大学

张 晨
兰州理工大学

孟虹如
兰州理工大学

吴 邯
兰州理工大学

张一珺
兰州理工大学

李琳
甘肃农业大学

买雅雯
甘肃农业大学

贾潇雅
甘肃农业大学

王 晶
甘肃农业大学

陶 更
甘肃农业大学

杨雅心
甘肃政法大学

赵晗晓
甘肃政法学院

杨 莉
甘肃政法学院

胡潇
甘肃政法学院

李雪蓉
甘肃政法学院

黄百庆
甘肃政法学院

魏文婷
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杨洋
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曹原
定西师专

④ 实物地质资料科普服务前景探析

赵秋玲陈洁姜爱玲

(国土资源实物地质资料中心三河065201)

摘要如何提高实物资料的社会化服务水平是体现实物地质资料管理者素质水平的关键。目前实物地质资料利用服务严重滞后,缺乏适宜的服务产品和服务模式,与之配套的基础设施尚未健全。本文从科普的角度,探讨社会化服务的前景。

关键词实物地质资料科普服务

1 实物地质资料的科普特性

1.1 库藏岩心和标本的完整性

但凡能够达到进入国家岩心库标准的岩心和标本,不仅配套相应的文本资料配套入库,而且其代表性、重要性和系统性是突出的,资料具有一定的完整性。例如大调查项目中青藏高原1:25万区域地质调查产生标本、光片、薄片,大陆科钻一井的深度达到5000米的岩心,“危机矿山”项目产生的具有代表性的大量深部勘探的岩心等,这些实物资料都代表了我国目前勘探的调查的最新成果,与有不可替代的保存价值。实物资料的重要不仅体现在项目的来源和科学意义,更要体现在让大众了解相关的知识和信息。

在成本方面,我国长期以来积累的岩心资料已经达到数千万米,国家正在投入巨资建设全国实物地质资料保管利用设施投入,这些投入能否更好地发挥其价值,有待于我们在科普利用方面投入更多的精力。美国岩心保管成本的核算参数是:历史遗留岩心保存的成本仅为原始钻探成本的0.5%;新近岩心的保存成本仅为钻探成本的0.05%;为教育和科研目的保存的成本在200年不超过钻探成本[1]。我国的国情虽然不同于美国,具有起步晚、硬件设施底子薄、人员负担重等体制机制方面的困难或特点,但是降低成本提高利用率永远是不变的目标。深入挖掘库藏实物资料的科普价值,还需要我们付出百倍的努力。

1.2 库藏实物资料信息提取的便利性

岩心资料是规范程度最高的,也是信息最丰富的,既具有单孔的垂直空间岩性信息的连续性,又具有区域地质的系统和代表性。岩心实物地质资料不仅信息相对完整,而且便于提取和利用。实物地质资料中心的岩心库已经初步具备了信息提取的条件,相比国内那些尚未具备信息提取设备的地方岩心库房,实物地质资料中心开展岩心信息提取用于科普要方便得多。例如一个钻孔的岩心目前可以完成图像扫描、物性测量、编录资料数字化、建立档案等基本信息提取。虽然这些基本的信息尚未达到科普的要求,但是有意识的,根据科普的需要进一步可提取其他信息,例如光片数字化等。如何围绕一个科普主题开展信息提取,并展示给公众,让公众了解某个地区的地质矿产环境,了解矿产勘查、开发、利用、环境保护等相关的知识,培育大众节约资源,保护环境的意识都是我们应当科普的内容。

实物资料利用和社会化服务不仅要面对基础地质研究和矿产综合利用,也要面对矿山环保、生态恢复、灾害防治和安全生产等一系列需要,只有开展技术密集型的资料综合利用研究和服务,才能形成具有可持续发展能力。简单的采集和保存,已经不适应社会发展的需要。我们可以依托实物地质资料,为矿山企业和社会提供更好的资料信息综合技术服务。

2 科普需求分析

科普的对象是青少年,如何吸引青少年的眼球需要我们做更多的尝试。实物资料的科普利用,离不开对资料的综合研究和信息开发,这就需要建立一只技术保障、管理先进、服务有效的高水平的资料信息服务和技术服务队伍,大力开展科普事业,提高青少年的地球资源环保意识,为国家未来人力资源的健康发展提供服务。

2.1 国家需求

我国人口众多、地域辽阔,地质条件复杂多样,许多地质现象、矿床类型、构造事件以及环境演化标志在世界上是独一无二的。新中国成立以来,地质事业蓬勃发展,取得了大量具有重要意义的实物地质资料。长期以来,许多重要实物地质资料分散在不同部门、单位或企业手中,开发利用非常困难,许多资料已经损毁或濒临损毁。显然直接使用这些资料开展科普,只有地质专家才懂。利用实物资料开展科普服务已经迫在眉睫。

2.2 实物中心科普事业发展的需要

实物中心的地球资源展厅已经建成半年,半年来除了在“422地球日”开放了一天,其他时间均为专家服务,显然这些设施的价值没有发挥出来。国家批准成立国土资源部实物地质资料中心,具体承担国家级实物地质资料收集、整理、保管和利用和服务工作,并建设库藏总量达40万米的国家实物地质资料库,是国家地学研究和地质调查成果的缩影和窗口,代表中国地质调查和地学研究、资源勘探的水平,是国家形象和实力中不可或缺的一部分。实物地质资料科普服务的效果,直接代表着国家的形象和利益。做好科普工作是每一个科技工作者的义务,要履行这样的义务需要建立良性的科普工作制度。

实物地质资料中心的资料服务目前处于起步尝试状态,如何运用现代化展示技术手段,全面系统地开发实物地质资料科普服务产品,提供社会化公益服务,对于完善地质资料服务,推动地矿工作发展具有重要的现实意义和长远的战略意义,不仅对全国实物地质资料服务具有示范作用,对实物地质资料中心社会化服务的可持续发展也将产生深远影响。

2.3 实物资料科普利用有待发展

在地学科研之外,更加广阔的领域是地学科普。实物地质资料中心的科普服务不仅是落实国土资源部实物地质资料中心职能的手段,而且是把国家投入巨资的实物库功能得以全面发挥,转化为社会价值的有效途径。

实物资料科普服务是以岩心和标本实物资料为基础,不具备晶体矿物、古生物化石、奇石等的吸引人的特点,在科普上确有难度。但是当我们把岩心的相关光片放大100倍,把相关的区域地质、基础地质、矿产地质、经济信息等集成起来展示其内在的关系,普通的岩心就会生动、形象,就会便于向政府机关、科研院所、地勘单位、大专院校、社会公众提供科普服务,使宝贵的实物地质资料资源得到有效的利用。目前我们的科普仅仅停留在岩心展示和成果介绍初级阶段,难于吸引大众的眼球。

科普服务的系统化实施和科普技术的全面应用,有助于从根本上改变传统的实物地质资料服务方式和少有问津的被社会边缘化的局面,使实物地质资料服务工作在现代化、信息化的基础上更加普及化,进一步展示中国丰富、独特的地质资源和矿产资源,反映地质勘查与地学研究的丰硕成果。

3 科普服务前景无限

3.1 实物资料科普不同于博物馆

科普需要采取多种信息技术手段。结合传统的实物陈列形式,把实物资料展示和相关资料展示有机结合,以点带面,浓缩地质调查成果和地学研究的进展。在展示的内容上,结合丰富的地学知识和通俗易懂的背景资料,采用成熟的地学模型和稳定的信息化多媒体技术和设备,可以保障科普展示的质量和效果。

实物地质资料中心的科普与地质博物馆,在展示的陈列形式上和实物概念上有共同之处,但在展示内容、服务功能、资料内涵和科学水平方面截然不同。

首先,博物馆是对各类标本外观和意义的展示,以稀有和特殊为特征;而实物资料展示是对标本蕴涵的地学知识、研究进展和调查成果、科学证据的展示,以系统的科学知识和研究成果为特征。其次,实物地质资料展示属于地质矿产成果档案类信息展示,内容体科学、系统全面是地学研究证据和成果的浓缩,具有考证作用、依据作用、参考作用,再利用和再研究价值,这是博物馆难以做到的。再次,所展示的实物地质资料,通过配套的专业研究报告、图片、模型、专家著述等文献和辅助资料,更加客观真实地反映中国地质环境和资源矿产条件。与地质博物馆的简单实物标本展示相比,实物地质资料展示更具有完整性、系统性、代表性、资料性、研究性。所展示的实物地质资料不仅可以进行显微镜观察、拍摄,而且还可以进行取样测试研究,因此,实物地质资料展示是博物馆不能替代的。

3.2 社会化服务需要创新

通过资料科普,可以建立起生动、形象、系统全面的、现代化的实物资料展示服务系统。第一是直观生动的展现我国区域地质特点、成矿条件、资源潜力、环境状况以及可持续发展能力;第二是集中展示我国地质工作成果,反映地质科研水平;第三是反映馆藏实物类型和资料价值,信息开发能力和服务水平;第四是向社会提供更加具体生动的地学知识,让地质科学贴近人类社会、贴近生活,使人们充分认识面临的资源和环境问题,树立可持续发展意识。

为了更加生动地开展科普服务,满足大众审美和吸取知识的特点,我们需要在采集实物地质资料的同时,全面收集形成实物资料的相关资料,包括地质背景、地质地貌景观资料、研究报告、相关工作历程图片、文件等附属资料,专家团队资料、论文等,保障展示资料具有丰富的科学研究背景、技术手段背景、专家背景、新闻宣传背景等,全面反映资料的科学价值和历史发展证据价值。同时,对展示资料的采集过程和咨询过程要进行视频记录,确保资料背景生动、真实、系统,体现地质工作的科学内涵。

4 结论

综上所述,实物地质资料科普服务是实物地质资料中心必须做好的公益事业。实物资料管理和收集和综合研究与科普服务并不矛盾,只要每一个科研人员都以科普为己任,在日常工作中都多从科普的角度和公众和社会发展的角度来规划和整理编辑资料,我们就有能力为社会提供一流的实物地质科普服务。

参考文献

张业成.国内外实物地质资料管理状况对比与对策建议.北京:中国大地出版社,2004

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