中国东部海区及邻域区域构造图的编制方法及地质构造单元划分

我国东部海区及邻域1∶1 000 000地质地球物理系列图将于2008年底出版,区域构造图是其中的主要专业图件之一。讨论了该专业图件的编图方法、地质构造单元的划分方法和主要地质构造单元。首次对黄海东海区进行了全面剥皮编图,剥去了Q+N2地层。对于沉积盆地用等厚度线表示出了新生界的厚度。地质构造单元划分方法是以板块构造理论为指导并以现今的构造特征为主要划分依据。板块内构造单元的划分是在总结国内外多种构造单元划分方法的基础上进行了修改完善,完成了对我国东部海区及邻域的地质构造单元的划分。区内一级构造单元为板块(太平洋板块、欧亚板块和菲律宾海板块),二级构造单元为构造域(东亚大陆构造域、东亚大陆边缘构造域和西太平洋构造域)。西太平洋构造域主要包括太平洋板块的西部及菲律宾海板块。欧亚板块在该区的部分可分为东亚大陆边缘构造域和东亚大陆构造域。东亚大陆边缘构造域由日本琉球岛弧、冲绳海槽弧后盆地、日本海弧后盆地等次级构造单元构成。东亚大陆构造域在该区内由中朝地块、扬子地块、华南地块等次级构造单元构成。各地块又可划分出盆地、隆褶带、隆起区等多个次一级地质构造单元。最低一级的地质构造单元为凸起和凹陷。

现代黄河三角洲海岸演化研究

通过不同年代海图或地形图对比、不同年代的卫片对比、野外地质调查、不同年代潮滩剖面测量及对比等，研究了现代黄河三角洲海岸带不同时期的冲淤速率及其发展演化趋势。黄河尾闾 1996 年 6 月进行人工改道向东流入海，开始堆积现代黄河三角洲的第11 个叶瓣，推测这次改道可能是第 3 个亚三角洲形成的开始，使黄河三角洲的发展呈第一、第二、第三亚三角洲逐次向东偏北方向推进之势。现代黄河三角洲及莱州湾海岸带可分成 7 个冲淤状态不同的岸段：大口河至顺江沟岸段为相对稳定海岸段；顺江沟至挑河口岸段为弱蚀退岸段；挑河口至 106 站岸段为强蚀退岸段；106 站至孤东油田段为石堤护岸强制稳定海岸段；孤东油田至大汶流海堡岸段为强淤进岸段；大汶流海堡至淄脉沟岸段为弱淤进海岸段；淄脉沟口至胶莱河口岸段为稳定海岸段。预测 10 a 内，各海岸段的冲淤状态基本保持不变，但各海岸段的蚀退或淤进速率有逐渐减缓之趋势。人类活动对岸线的变迁有明显影响。

黄河三角洲桩西101站潮沟地貌形态及其水动力学研究

在潮沟下游 ,横跨且垂直与潮沟的横断面设了 5个观测站 ,进行了 2 4h的水动力测量。结果表明 ,涨落潮流速流向不对称。在潮沟内 ,涨落潮流流速差别很大 ,涨潮流流速最大为 9cm/s,而落潮流流速最大可达 38cm/s。据推测 ,潮沟内之所以落潮流流速明显大于涨潮流流速 ,可能是由于潮沟与岸线斜交有关。由于潮沟与岸线斜交 ,构成了更大的汇水面积 ,从而使得落潮时海水向潮沟内汇聚 ,故落潮流流速大增。

东太平洋573孔始新世末渐新世初地层特征及稀土元素地球化学

根据深海钻探样品分析 ,对东太平洋地区 5 73孔始新世末渐新世初的地层特征进行了研究 ,尤其是研究了其稀土元素地球化学特征。各层球粒陨石标准化值曲线平缓 ,重稀土相对富集 ,各层Ce严重亏损 (第 2层轻度亏损 ) ,各层的Eu仅轻度亏损。始新世与渐新世的界线地层含金属粘土层的稀土元素含量明显比其它层含量高得多。此外 ,该层还富含Fe及指示地外成因的Ni、Co、Ir等元素 ,且底部富含微玻璃陨石。这些特征说明该含金属粘土层的形成与火山活动有明显关系 ,其底部可能还与陨击作用相联系。从区域地质情况来看 ,始新世末期有明显的生物灭绝和环境变化 ,微玻璃陨石广泛发育 。

渤海海峡跨海桥隧建设的海洋地质环境分析及修建方案思考

通过对渤海海峡跨海通道的地壳稳定性、海洋地质环境及海岛调查研究,证明渤海海峡适合修建跨海通道,且南桥北隧是最佳修建方案。修建跨海通道非常必要且具有非常高的经济效益。以公路通道计算,若能达到日均40 000辆的车流量,建成后每年将节减大约170亿元的燃油费及相应的燃油污染排放,7年即可收回投资成本,并可部分降低京津冀地区的雾霾水平和缓解交通压力。最佳修建线路是沿庙岛群岛轴部,这里地壳比周边更稳定、沉积物更薄,且实际跨海距离最短。蓬莱角至砣矶岛水深较浅,平均水深约20m,修桥是可行的;砣矶岛至大钦岛,平均水深35~40m;大钦岛至老铁山角,平均水深约50~55m。我们建议的南桥北隧方案,不同于前人提议的以北隍城岛作为桥隧连接地点的南桥北隧方案。砣矶岛面积7.05km^2,是首选的桥隧连接地点,大钦岛也可作为桥隧连接地点,可作为次选方案考虑。若砣矶岛作为桥隧连接地点,桥长约43km,隧道长约70km;若选大钦岛作为桥隧连接地点,则桥长约58km,隧道长约55km;桥隧总长约113km。南桥北隧方案,估计修建用时约为8~12年,总投资约为1 000~1 200亿元,工程使用年限以100年计。渤海是中国的内海,其风浪规模比东海、南海小。渤海海峡的南桥,受风浪的影响程度,虽比青岛胶州湾大桥大一些,但与杭州湾跨海大桥相仿,仅海水深度稍大一些。渤海海峡区估计每年约有60余天的风雾影响通行,这正好与两端邻近陆地上的风雾影响在时段和时间上相符合,可一起进行封闭或开通道路操作,实属正常,不应作为否定南桥北隧方案的理由。在海水较浅区域,修桥成本低,场地宽阔,容易施工且施工周期短。挖海底隧道成本较昂贵,施工难度大且周期长。基本上是隧道的长度决定了施工周期。全隧方案虽有"全天候"之美称,但由于全隧方案隧道长125km,投资2 500亿元,比我们提出的南桥北隧方案多花一倍以上的投资,修建用时也是多1倍以上,且必须在全部建完后才产生经济效益,故费钱费时、效率较低,是不适宜的。时代发展的趋势是,高速公路迅速崛起,铁路货运急剧下滑,公路通道比铁路通道更急需应优先考虑。南桥北隧方案,南桥是修建公路的南桥,北隧,有两种选择:如果通风等技术问题能够解决,应首先考虑修建公路通道的北隧;如果不能实现的话,那么,退而求其次修建铁路通道的北隧,用火车背负汽车过北隧,其效率低于公路通道汽车直接过北隧,运力不足也只能用滚装船轮渡汽车来补充。总之,不管是修公路通道还是铁路通道,甚至还是二者都要修,最佳方案都应该是南桥北隧,这样较省钱省时效率高,并在修建期间就可阶段性地产生经济效益。此外,南桥以地震基本烈度Ⅷ度设防,并能抗12级或以上台风及相应浪流,桥墩修建应尽量避开断裂带。北隧以地震基本烈度Ⅶ度设防。这正是:南部水浅利修桥,南桥北隧奇通道;阶段施工见效益,省钱省时效率高!

渤海东部地区沉积物类型特征及其分布规律

渤海东部地区沉积物类型比较复杂，从粗粒级的砾石至细粒级的粘土皆有发育，共有１４种类型。通过综合分析，发现影响沉积物类型空间展布的主要因素是水动力条件。各类沉积物粒级区的展布方向明显与海流方向一致。在渤海海峡，为近东西向，在辽东湾，为近南北向。并且，沉积物的粒度明显与海流的强弱有关。海流强处，粗粒级沉积物发育，海流弱处，细粒好沉积物发育。此外，沉积物的成因和物源也影响其粒级的分布。

中国南部海区及其邻域区域构造图的编制方法及地质构造单元划分

中国南部海区及邻域1∶1 000 000地质地球物理系列图已编制完成并将出版,区域构造图是其中的主要图件之一。本文主要介绍该专业图件的编图思路、方法、地质构造单元的划分原则和主要地质构造单元的特征。该图主要以板块构造理论为指导,采取了剥皮法(剥去第四系)编图方法,主要表达区域地质构造特征,包括构造单元划分、断裂构造、岩浆活动、盆地分布等特征,在海底和沉积盆地中,还用等值线表示出了新生界的厚度。基于现今大地构造格局将本区划分出六级地质构造单元:一级构造单元为板块(欧亚板块、菲律宾海板块),二级构造单元为构造域(东亚大陆构造域、东亚大陆边缘构造域),三级构造单元为地块或岛弧,四级构造单元为盆地、隆起区、隆褶带或海盆区,五级构造单元为隆起或坳陷,六级构造单元为凸起或凹陷。

东太平洋地区573孔始新世末—渐新世初地层矿物学

根据 X射线衍射分析结果 ,对东太平洋地区始新世末—渐新世初的地层进行了矿物学研究。始新世末的含金属粘土层 ,矿物组合比较复杂 ,含有蒙脱石、磷灰石、针铁矿、重晶石、方英石、伊利石、斜长石、石英、斜发沸石、钙十字沸石等多种矿物 ,且该粘土层 (顶、底部除外 )不含方解石 ,说明它的沉积环境处在方解石补偿深度以下 ,突变的海洋沉积环境和含金属粘土层中有微玻璃陨石以及富含指示地外成因的 Ni、Co、Ir等亲铁元素的存在 ,推测该含金属粘土层的成因与陨击作用有关。

东太平洋地区DSDP573孔始新世末期的微玻璃陨石

通过研究 DSDP5 73孔的岩心样品 ,首次在该孔始新世与渐新世的界线地层含金属粘土层中发现了微玻璃陨石 ,且主要富集在其底部。一个样品 (5 g)中最多可达 12粒。这些微玻璃陨石主要呈球形、椭球形。用电子探针测试了其化学成分 ,Si O2 含量为 2 9.6 4%～ 5 8.93%,Al2 O3 为 3.42 %～ 2 0 .96 %,Fe O为 9.98%～ 2 9.5 5 %,Mg O为 4.32 %～ 16 .0 5 %,Ir为 0 .0 6 %～ 0 .81%。总体来说 ,微玻璃陨石的化学成分变化较大 ,可能与靶岩的成分变化较大有关。始新世末期北美微玻璃陨石场的展布方向约为 2 5 0°,这与太平洋板块运动方向改变所需要的矢量变化(2 45°)仅相差 5°,推测很可能是始新世末期陨星的撞击引起了太平洋板块在该时期的运动方向由 NNW突然变为NWW。

曹妃甸填海工程阻断浅滩潮道初期老龙沟深槽的地形变化

通过研究1992、1997、2006年的测深资料,对比分析了横切老龙沟深槽口门处的地形横剖面和大致沿老龙沟深槽轴线的地形纵剖面,可知在此期间深槽内的水深有变浅和淤积的趋势。总体看来,老龙沟深槽的淤积厚度在0.61-4.8 m之间,并且老龙沟深槽轴线也有自东向西迁移的趋势。自2004年曹妃甸填海工程的通岛公路阻断浅滩潮道后,使老龙沟深槽内的潮流流量和流速减小,是引起老龙沟深槽内的水深变浅和淤积的主要原因。淤积可能主要发生在通岛公路阻断浅滩潮道后的初期即2004—2006年期间。该研究结果也证实了我们阻断浅滩潮道会引起老龙沟深槽淤积的推断。

曹妃甸填海工程阻断浅滩潮道后期老龙沟深槽的地形演化趋势

曹妃甸填海工程阻断浅滩潮道后的初期,老龙沟深槽以淤积为主;中期则由于从海底大规模的取土填海造地及局部的沿沟挖沙引起了老龙沟深槽的加深;通过对2008年10月和2011年10月3个横切老龙沟深槽剖面的测深资料的对比分析,发现曹妃甸填海工程阻断浅滩潮道的后期(2009年以来)老龙沟深槽还是以淤积为主。这可能是随着曹妃甸工程主要填海阶段的逐渐结束,从海底取土数量的逐渐减少甚至停止,在浅滩潮道仍然没有开通的情况下,老龙沟深槽必然又恢复了淤积。研究成果进一步证实了笔者提出的阻断浅滩潮道会引起老龙沟深槽淤积的推断。因此,有必要再开通浅滩潮道,使原来的潮流系统尽量得到一定程度的恢复,以减轻老龙沟深槽的淤积和保护海洋环境。

东太平洋中部始新世/渐新世界线陨石撞击的地球化学证据

对于 ODP提供的深海钻探 5 73B孔始新统顶部 -渐新统底部的地质样品进行了化学分析、等离子体光谱分析、等离子体质谱分析和微玻璃陨石的挑选等 ,结合附近区域的其它地质资料 ,探讨了东太平洋中部始新世末、渐新世初地层的地球化学特征。根据始新世末期东太平洋地区多种海洋微体古生物灭绝、大面积微玻璃陨石 (或微球粒陨石 )分布、地球化学特征异常等 ,说明该时期有明显的突变性地质事件发生 ,很可能是由于陨击作用造成的。

中国南部海域主要断裂类型、分布及地质特征

中国南部海区及邻域1∶1 000 000地质地球物理系列图已编制完成并即将出版,区域构造图是其中的主要图件之一,据此成果,讨论了中国南部海域主要断裂类型、分布及地质特征。主要断裂类型有俯冲带、碰撞缝合带、转换断层、扩张脊型断裂、大型走滑断裂及深大断裂等。根据断裂规模及控制的地质构造单元性质划分出了一级断裂和二级断裂。一级断裂主要是指俯冲带、碰撞缝合带或者控制构造域、地块之间界线的深大断裂;二级断裂主要是控制隆褶带、海盆区以及大型沉积盆地的深大断裂。这些断裂大多具有形成时期早、规模大、断层延伸远、断距大甚至多次活动的特征。

河北唐山曹妃甸浅滩潮道(纳潮河)开通过程及开通意义

曹妃甸填海工程初期规划有明显缺陷,填海面积过大,尤其是阻断了浅滩潮道(纳潮河),对海洋环境、老龙沟港口潜力区有明显损害。作者的积极建议和相关论文的发表促成了2007年曹妃甸新填海规划的出台,其中保留浅滩潮道(即开通纳潮河)和在老龙沟上游修建大港池是新规划的主要改进内容。阻断浅滩潮道后曹妃甸区域的地形地貌及水动力变化证实了作者观点的正确性。纳潮河于2016年8月开通。纳潮河的开通,可大大提升曹妃甸景观,增加约40km不淤积的优良海岸线,部分恢复原海洋潮流系统和保护海洋环境,促进海水的循环,并使曹妃甸的几个港池不再淤积或淤积变轻。

围海及填海造地的起因、发展及问题

当前的填海造地浪潮,是由于海陆地价差距巨大引起的。填海造地的经济效益,要站在全局角度用发展的眼光来看待,不能仅从陆地地价和填海造地成本的差价来估算,还应该考虑由此造成的海洋和陆地环境影响产生的经济损失、过量的土石方用量、造地完成后的后期维护费用等方面。填海造地面积应小于上升效益极限填海面积。大面积填海造地,特别是在水深过大的海域填海造地,可能会产生负的经济效益。

青岛铁陨石的发现及其化学成分和矿物学分析

青岛铁陨石是在2004年5月发现于青岛市城阳区惜福镇，重约30t。通过初步的化学分析和矿物学分析，发现其铁含量为94．02％，镍含量为5．29％，钴含量为0．45％，主要矿物为铁纹石，局部含有陨磷铁镍石的晶体或集合体，表明它是一块典型的铁陨石。该区历史上没有陨石降落的记载，根据该铁陨石产出在第四系的全新世冲一洪积层中离地表3-4m的深度处，推断它的降落年代应是全新世。

曹妃甸浅滩潮道保护意义及曹妃甸新老填海规划对比分析

曹妃甸填海工程是全国第一大填海工程,拟填海造陆310 km2,建设曹妃甸工业区。曹妃甸海区有曹妃甸外缘深槽和老龙沟深槽两大港口潜力区,建设曹妃甸工业区,使其充分发挥优良港口的作用是合理的。但填海面积过大,填挖土石方严重不平衡,尤其是通岛公路的建设阻断了曹妃甸浅滩潮道是曹妃甸老填海规划的主要缺陷。曹妃甸浅滩潮道是浅滩区的重要潮流通道,对维护老龙沟深槽港口潜力区和区域海洋环境有重要作用,不应被阻断而应当保留畅通。海洋专家们的呼吁对曹妃甸填海规划的修改起了重要作用。近来出台的曹妃甸新填海规划做了重大修改:准备再开通浅滩潮道,恢复北东东向的浅滩潮流系统;要在老龙沟附近修建一个大港池,使老龙沟深槽港口潜力区得到保护和利用;填挖土石方平衡有了明显改善;增加了岸线;减轻了对海洋环境的影响。但仍然存在某些需要进一步完善和推敲之处。津塘—曹妃甸地区是中国两大地面沉降区之一,应做好防止地面沉降、海洋灾害及地震灾害等隐患的准备。填海面积不宜过大,少填多察,多做海洋环境检测。填海要在海洋环境容量能够承受的情况下循序渐进地进行。

黄河尾闾河道1996年改道的意义及黄河三角洲演化趋势

现代黄河三角洲由几个亚三角洲组成。 1 85 5 -1 93 4年 ,形成了以宁海为顶点的第一亚三角洲 ;1 93 4-1 996年 ,三角洲冲积扇顶点进一步下移 ,形成了以渔洼为顶点的第二亚三角洲。最近的一次改道是在 1 996年 6月 ,改道后的河流沿清水沟流路的清 8剖面附近东流入海。这次改道可能是第三亚三角洲形成的开始。以后数十年内的黄河尾闾摆动将在清 8剖面附近进行。虽然人类活动将对三角洲的发展演化产生越来越明显的影响 。

广东湛江陨击混杂堆积层的发现及其意义

通过野外地质调查和取样分析，首次在广东湛江地区中更新统早期的北海组地层中发现了一层罕见的陨击混杂堆积层，它是陨击作用下的特殊产物，是北海组含砾砂、粘土质砂在陨击高温作用下烧结、抛射堆积而形成的。陨击混杂堆积层主要分布在湛江坡头的部分地区，有的出露地表，有的为第四系所覆盖，厚度大约为0．1～4m。陨击混杂堆积层中共生玻璃陨石（雷公墨）。陨击混杂堆积层中的击变岩砾石与原岩相比较，SiO2的含量明显减少，Fe2O3的含量明显增加，其他化学成分及含量与原岩近于一致。陨击混杂堆积层的发现可能对澳大利亚一东南亚微玻璃陨石场陨击源坑的寻找和探讨该期玻璃陨石和微玻璃陨石与靶岩之间的关系有重要意义。

“上升效益极限填海面积”概念的提出与讨论

首次提出"上升效益极限填海面积"的概念。经济效益与填海面积之间的函数关系可以近似地用一个2次函数来表示。在一个特定海区内,假定填海大致是从海水浅处向海水深处逐渐进行,随着海水深度的逐渐加大,单位面积的填海成本及海洋影响成本必然会越来越高,当高到一定程度,经济效益就不会再增加了,当经济效益达到最高时所对应的填海面积就是上升效益极限填海面积。超过这个上升效益极限填海面积,再继续向海水更深处填海,则经济效益就不升反降了。填海面积不是越大越好,而是受上升效益极限填海面积的限制。因此,适当控制填海面积是必要的。