珠海南部某海域海底典型微地貌特征研究.pdf
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1、珠海南部某海域海底典型微地貌特征研究段晓旭段 军张翔翔(广东省海洋地质调查院广东广州河南油田分公司石油工程技术研究院技术监测中心河南南阳)摘 要:为了防止海底地质环境恶化以及预防海洋灾害等问题需要清楚的了解海底地质环境问题因此在调查区内开展综合地质调查对区内海底的地形地貌探测研究是不可缺少的 运用侧扫声呐方法对调查区内海底微地貌特征进行研究直观反映出海底特征物的图像信息同时结合浅地层剖面测量手段了解区内海底地形的起伏变化对区内海底进行综合分析研究从而提高工作区海底地貌特征的解译精度 通过对野外采集资料的对比识别、综合分析研究调查区域内微地貌特征主要分为人工微地貌和自然微地貌两种人工微地貌主要为
2、受人为环境影响下形成的拖曳痕微地貌特征物自然微地貌主要包括受自然环境条件影响形成的沙波、冲刷痕、洼地、礁石等海底特征物关键词:侧扫声呐浅地层剖面拖曳痕沙波冲刷痕洼地礁石中图分类号:.文献标识码:文章编号:()():.:贵 州 科 学():引言本次研究的调查区是一个典型的在海岛基础上通过围填海等工程建立起的区域而围海造陆区都会存在种种海陆区域地质灾害的问题 如软土沉降等重大问题风暴潮、海岸侵蚀等海洋灾害问题以及海岸带及海底地质环境恶化等问题 所以在调查区开展综合地质调查对区内海陆一体化发展规划、海岸带生态环境修复和海岛应急水源地调查等方面都起到很大的作用而对于海岸带及海底地质环境问题中海底的地形
3、地貌研究是必不可少的 运用综合物探手段对调查区内海底地貌特征进行研究利用侧扫声呐方法对海底探测提供了高分辨率、完整的声学图像从而对海底形态以及海底特征物定性描述同时运用浅地层剖面测量探得海底地层结构了解海底地形起伏变化 通过海底特征物描述和海底地层起伏变化使海底平面和剖面两者相结合可以更准确、更精细地分析调查区海底微地貌特征 工区概况在调查区内共作业了 条侧扫声呐、浅地层剖面测线多分布于南部海域(图)调查区的南部海域是一个由陆逐渐向海延伸的区域地形起伏变化不大较为平坦水深较浅深度向南平缓增加且南部靠近海岸出发育有滩涂区内西部有一条水道具有明显的槽沟沟内多发生潮流冲刷 图 调查区内浅剖、侧扫测线
4、分布图 方法原理利用侧扫声呐方法对调查区内海底地貌特征进行研究同时利用浅地层剖面测量手段对调查区内海底的地形变化进行分析 这两种物探方法相结合大大的提高了后期处理解释的效率可以更加全面清晰地了解海底的地形地貌特征.侧扫声呐侧扫声呐是利用回声测深原理来探测海底地貌和水下特征物的仪器又称旁侧声呐或海底地貌仪通过换能器向侧方发射声波来探知水体、水面或水底地貌特征侧扫声呐探测只能记录海底地形的起伏变化和不同特征物的反射信号相对强度差异不能获得海床上点的精确水深因此被称为“半定量探测设备”海底底质特征不同产生的回波信号相对也不同 通常情况硬质、粒度粗和凸起的海底回波信号相对较强而软质、粒度细和凹陷的海底
5、回波信号相对较弱而被遮挡的海底特征物不产生回波距离越远回波信号强度相对越弱 因此侧扫声呐图像的物理特征主要取决于回波信号的强弱回波信号越强影像色调越亮回波信号越弱影像色调越暗本次侧扫声呐探测采用的是 采集和 后处理解释软件对海底数据进行采集、整理 室内对采集的野外数据处理解释创建工区建立相应的坐标系对海底数据进行底跟踪处理之后对海底不同的特征物进行标定分类解释分析.浅地层剖面测量浅地层剖面测量是一种基于水声学原理的连续走航式探测水下浅部地层结构和构造的地球物理方法 主要是将信号转换为不同频率声波脉冲向海底发射该声波在海水和沉积层传播过程中遇到波阻抗界面经反射返回换能器转换为模拟或数字信号后记录
6、下来并输出为能够反映地层声学特征的剖面数据 不同的波阻抗反射界面代表着不同的地层界面声波在不同的反射界面发生穿透或回波反射在底质较坚硬的地方形成强波阻抗界面但穿透能力小界面下层回波信息少不能形成有效的反射同相轴而松软的地方穿透能力较大可以接收到浅部地层较下层的回波信息从而取得更好的探测效果本次浅地层剖面测量采用的是 型参量浅地层剖面仪 浅地层剖面测量方法主要由采集系统和 后处理解释软件组成地理、环境科学/第 卷对海底地层数据进行采集、整理 室内对野外数据处理解释导入测线数据对每条测线浅地层剖面进行降噪、增益等处理然后解译剖面内不同反射层 海底微地貌特征分析在调查区内可以明显地识别出海底微地貌特
7、征主要分为人工微地貌和自然微地貌 人工微地貌包括呈无规则线状的海底拖痕侧扫声呐图像上显示回波中间弱两侧强 自然微地貌包括沙波、槽沟、洼地、礁石等海底特征物.拖曳痕拖曳痕是在人为作用(如锚索、锚链等非自然因素)的影响下使海底的原始自然地貌发生改变拖曳痕地貌特征表现为不规则、杂乱线状的海底锚痕锚痕厚度深浅多变(图)拖曳痕前期形成受人工作用的影响较大但当人工作用的影响暂时消失后受潮汐、水流等自然因素又重新发生沉积演化 在海底底质松软的区域(如淤泥、淤泥质粉砂等沉积物)受自然因素影响部分拖曳痕会被填平消失 同时也有部分小型的较深、较宽与周围地形差异大的拖曳痕会慢慢形成冲刷槽图 调查区侧扫声呐图像显示的
8、海底拖曳痕特征.沙波沙波又称为“波痕”广泛分布于河滩、海滩等地表的波状微地貌 沙波主要是较强的水动力扰动或波浪在对细粒砂质沉积物的搬运过程中形成的由于沉积物颗粒较细水流强度较大较细颗粒在流水、波浪等作用下沿地表移动 声呐图像上则呈现出一系列较有规则明暗相间的反射在海底呈现垂直于水流的条带状分布(图)沙波在浅地层剖面上的反射呈锯齿状起伏海底二次反射波较强波高在十几厘米至数十厘米不等(图)沙波的发育非常普遍河口、陆架、陆坡甚至到海盆区都有发育图 调查区侧扫声呐图像显示的海底沙波特征图 调查区浅地层剖面图像显示的海底沙波特征.槽沟(冲刷槽)槽沟地貌主要分布于陆岛间、岛屿间的潮流通道区属于冲刷区 本区
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