综合技术在南海北部区域海洋工程地质调查中的应用

近年来,地矿部广州海洋地质调查局应用地球物理学、地质学、土工学和海洋学等综合学科技术在南海北部进行区域性海洋工程地质调查,取得了系统、丰富的可靠资料,以其优秀的研究成果填补了我国在这一技术领域的空白。

南沙海域万安盆地地质构造特征

利用在南沙海域万安盆地所采集的地震、重磁资料及钻井、地质资料，对该盆地的地震反射特征，沉积特征、区域地质、构造特征及构造发展史进行了简要的论述。本文以该区ＴＧ（或Ｔ５）深度资料为基础，并利用ＣＣＯＰ年刊发表的新生代基底深度资料，初步圈定了万安盆地的边界，并对盆地二级构造单元进行了划分，将盆地划分为５坳３隆、坳隆相间的构造格局。

南海地质灾害类型与分布规律

南海地质灾害用力学观点按其主要成因可划分为5种类型:水动力型地质灾害,气体动力型地质灾害,土力学型地质灾害,重力型地质灾害和内动力型地质灾害。大型地质灾害多发生在构造活动带;滑坡、浊流等主要集中在陆坡地带;内陆架地区浅层气、埋藏河道、古潟湖等比较发育;滨海地区水动力作用,尤其是风暴潮是诱发该区地质灾害的主导因素。南海地质灾害的特点还具有周期性、继承性和新生性。

多金属结核海底照片图象处理结果的地质解释

海底照片微机处理系统（ＮＩＲＳ）是多金属结核海底照片的处理系统，该系统可高效率地处理大量的海底照片，提高了照片的清晰度，获取了更多的地质信息。根据ＤＹ８５－１及ＤＹ８５－３航次照片处理结果，划分出五种照片类型，讨论了照片处理质量的评价方法，结核在海底的分布状态，用照片估算丰度评价和校正抓斗采样丰度的方法。ＤＹ８５－３航次全部单次照片的处理结果表明：在抓斗采样丰度中，埋藏型结核所占的比例很小；抓斗采样丰度受诸多因素的影响，与海底结核的实际丰度有一定的误差，可用照片估算丰度进行评价和校正，经校正后多数结核丰度有所提高；在结核覆盖率＞１０％（大、中型结核占一定比例）的照片中，结核在照片范围内分布多数是均匀的；经丰度校正后，结核在站位范围内分布的均匀性有一定的提高。

南海海域大油气田与中国东南海区油气地质分析

本文以中国南海海域崖１３－１、流花１１－１和大熊油田等三大油气田的地质特征和油气模式为参照，分析了中国东南海域台西南盆地、台湾海峡盆地及毗邻地区的油气地质条件。指出与基底隆起有关的背斜构造、基底风化壳型油气藏、裂隙型油气藏和与裂谷地堑－半地堑构造有关的近源三角洲、缓翼斜坡带等是进一步开展油气勘查的目标和重点。

东太平洋海盆早中新世钙质超微化石及其地质意义

本文对“海洋四号”船于ＤＹ８５－３航次在东太平洋海盆ＣＣ区南部取得的ＰＣ５７９４和ＰＣ５６５３二个柱状沉积样的钙质超微化石作了详细的分析研究，进行了生物化石带的划分与对比。其中，ＰＣ５７９４自下而上划分出ＮＮ１（未见底）、ＮＮ２和Ｎ３（仅见底部）二个化石带；ＰＣ５６５３仅识别出ＮＮ２化石带。据超微化石资料，认为柱状样所揭露的最老地层为早中新世早期沉积，时代至少为２２．０Ｍａ。在进行化石带讨论的同时，对沉积环境进行了初步的讨论。

南极布兰斯菲尔德海峡海磁异常和深部地质

文章导出了南半球ΔＴ表达式，测区约位于６３°Ｓ，故异常以正值为主，负异常在其南侧。以化极、匹配滤波等方法处理数据得深浅源异常。深源异常自北向南以正负相间的三个条带状异常分别对应着南设得兰群岛、布兰斯菲尔德海峡和南极半岛，浅源异常则对应着海峡南北缘的两条断裂。深部异常认为是磁性基底隆拗所致，因太平洋板块对南设得兰群岛的俯冲，那里深部基性成分多，故北部的深浅源异常幅值皆比南部的高。据浅源异常还识别出了与海峡延伸方向垂直的断裂，结合地貌、岩浆岩年龄及地震波速分布，进一步认为南极半岛地区可能发生过西向漂移。

南海海底细粒土的工程地质性质基本特征

本文通过对南海陆架、陆坡海洋细粒土的工程地质性质基本特征的研究,发现宏观上受控于它的沉积环境,微观上又受控于它的物质组成、物理化学特征、微结构特征。

近2万年来南海北部与西部碳酸盐旋回及其古海洋学意义

通过对南海北部与西部５个活塞取心钻孔的碳酸盐系统分析，并结合部分年代学和有孔虫溶解指数资料研究，认为位于ＣＣＤ界面以上，以稀释作用为主的半深海陆坡区碳酸盐沉积旋回有如下特点：近２万年来区内碳酸盐旋回可以分为６期，并具一定的普遍性和可比性；与同位素和气候旋回相比，碳酸盐旋回在时间上存在“超前”现象，超前时间为１—２ｋａＢ．Ｐ．；早冰后期，约相当于７．０－８．０ｋａＢ．Ｐ．期间，区内存在一次低碳酸盐事件，起因可能主要与区域降温有关。

近15000年来南海东北部钙质超微化石特征及古海洋学意义

采用小珠标准法统计研究了南海东北部海盆边缘ＲＣ２６－１６站孔的钙质超微化石含量和组分丰度的变化特点，结合再沉积化石含量变化、分异度和溶解指数以及测年和氧同位素分析资料，确认新仙女木期发生于１１．４４～１０．４９ｋａ，其结束时间的再沉积化石丰度具有高峰值后突然下降的特点；全新世中期升温期或大暖期的出现时间为７．８０～５．２５ｋａ，具有化石丰度低而波动，分异度小，溶解指数高的特点；沉积速率由冰期向冰后期逐渐下降，就超微化石而论，其最高丰度值出现在沉积速率骤减处，而最低丰度值则可出现在沉积速率最大或最小期间。

南海北部陆缘东部的地壳结构

本文利用中、美联合调查南海海洋地质项目所采集的双船地震扩展排列剖面资料，研究了南海北部陆缘的地壳结构．其特征为：从陆架到深海平原，地壳呈阶梯状减薄，地壳厚度分别为２６—２８ｋｍ，２３—２４ｋｍ，１３—１５ｋｍ，以及南海洋盆中５—７ｋｍ厚的洋壳，反映了地壳在新生代早期是幕式拉张的．地壳底部存在高速地壳层，地震波速度为７．１—７．４ｋｍ／ｓ．它是在地壳被拉张后，上地幔熔融物质上涌到地壳底部冷却而形成的．

南海北部陆缘东部中生代沉积的地震反射特征

本文介绍了中美合作在南海北部陆缘进行的双船地震（合成排列剖面）工作，讨论了新生代沉积之下的中生代沉积之地震反射特征。在今日陆架新生代沉积之下的中生代沉积之地震反射表现杂乱、低振幅和不连续特性，而在今日上陆坡新生代沉积之下的中生代沉积之地震反射呈现连续、较强振幅和可长距离对比的特征。根据地球物理场特征及区域地质资料，我们指出燕山运动时间广东大陆边缘的构造格架：今日东沙群岛—彭湖列岛—带为火山弧，今日陆架区及广东大陆为弧后区，而今日陆坡区则为弧前区。故今日陆架下的中生代沉积为弧背盆地之沉积，表现为陆相沉积；今日陆坡下的中生代沉积为前弧盆地之沉积，表现为海相沉积。

南海海山玄武岩形成条件研究

南海海山火山岩主要由碱性玄武岩,拉斑玄武岩、粗安质浮岩、英安岩等组成。火山岩中的矿物包裹体主要为非晶质熔融包裹体,反映出海山火山岩水下喷发冷凝较快的特点,并在碱性玄武岩及其地幔岩包体中发现流体熔融包裹体,表明该区上地幔部分熔融过程中曾经历过熔浆与流体不混熔的过程。四个海山火山岩直接测定的成岩温度分别为:中南海山碱性玄武岩1155～1185℃,宪北海山碱性玄武岩960～1200℃,拉斑玄武岩1040～1230℃,玳瑁海山拉斑玄武岩1245～1280℃,尖峰海山粗安质浮岩880～1140℃。中南海山及宪北海山碱性玄武岩的平衡压力分别为13.57×10~8Pa和8.8×10~8Pa。宪北海山地幔岩包体的辉石平衡温度为1073～1121℃,压力为(15.58～22.47)×10~8Pa,表明碱性玄武岩浆来源较深,已达到该区上地幔软流圈范围。

南海尖峰海山多金属结壳地球化学

南海尖峰海山多金属结壳富含30多种元素,其锰铁矿物主要由钡镁锰矿,δ-MnO_2和FeOOH·xH_2O组成。与其它海区的结壳相比,尖峰海山结壳富含Cu、Ni、Ba、Zn、Pb等元素,而Co、Ti、稀土元素(REE)、Sr等元素相对较贫。研究表明,HREE亏损,具明显的Ce正异常,较明显的Tb正异常和Yb负异常。这是氧化弱碱性海洋环境所致。结壳是水成作用的产物,它的形成受南海独特的古海洋环境所控制,海底火山热液作用,可能也是影响因素之一。

南海西沙西南海域表层沉积物特征

西沙西南海域表层沉积物样品矿物成分、地球化学、微体古生物分析测试结果表明：沉积物可分为７种类型，沉积环境主要是陆坡，部分为深海平原，海洋生物、海洋化学以及火山物质的沉积起到了积极的作用，陆源物质的影响较小，它们主要来源于北部大陆和南部岛礁等物源区。

海南三亚鹿回头半岛珊瑚礁和连岛坝的发育

海南岛南端三亚市鹿回头半岛由鹿回头岭陆连岛、椰庄连岛坝和南边岭－火岭三部分组成。该地珊瑚岸礁发育良好。为揭示珊瑚礁发育历史，作者在椰庄连岛坝上打了一口深达２６．５ｍ穿透第四纪松散沉积物的钻孔，并对钻孔岩芯进行了微体古生物和孢粉分析以及１４Ｃ和热释光年龄测定，从而区分出晚更新世和全新世两套海相地层，其间隔以晚更新世末期的陆相沉积。研究表明，本区的珊瑚礁主要建造于标高－１３—－９ｍ左右的松散沉积物基底上，开始出现于８５００—８０００ａＢ．Ｐ，繁盛于６３００—４８００ａＢ．Ｐ．的全新世最高海面时期，当时海面高于现今２—３ｍ或更多。近五千年来，随海面波动和下降，珊瑚礁发育渐趋衰退，连岛坝随之开始形成。

雷琼地区湛江组、北海组的古地磁学研究

对雷琼地区几个剖面的北海组、湛江组地层及其火山熔岩夹层进行了古地磁学研究，对这些火山岩夹层还进行了Ｋ－Ａｒ同位素年代测定。研究结果表明，湛江组地层的剩余磁性以反极性为主，其磁性序列特征类似于松山反极性时中、晚期的地磁场特征；火山岩夹层的剩余磁性特征以及它们的Ｋ－Ａｒ同位素年代测定值则肯定了这些火山岩生成于松山反极性时中、晚期。北海组地层岩石剩余磁性表明，其生成于松山反极性时末期至布容正极性时早期。由古地磁和岩石同位素年代学研究确定了湛江组地层时代为早更新世；北海组地层时代为早更新世晚期至中更新世早期。

南极布兰斯菲尔德海峡晚第四纪沉积物磁组构特征及其古环境学意义

通过南极布兰斯菲尔德海峡沉积物岩心ＰＣ１０的磁化率各向异性测量及统计分析，揭示了磁组构参数随深度的变化特征。结合沉积物粒度、物质成份、碎屑矿物百分含量及同位素测年等资料进行综合分析，探讨布兰斯菲尔德海峡晚更新世以来的古水流方向及古气候变化史。结果表明：（１）１１２．５ｋａ以来海峡古水流主要有两组，一组为源自环南极流、流速相对较大的ＮＥ向水流，另一组为由于气温升高而产生的南极半岛、南设得兰群岛冰盖消融水流，ＮＮＷ—ＮＳ向；（２）１１２．５ｋａ以来海峡的古气候大致可分为六期，相当于岩性段７５３．５～６２０ｃｍ（Ⅰ，早凉期）、６２０～４８８．５ｃｍ（Ⅱ，早暖期）、４８８．５～３９１ｃｍ（Ⅲ，早冷期）、３９１～１４０ｃｍ（Ⅳ，晚冷期）、１４０～２５ｃｍ（Ⅴ，晚暖期）和２５～０ｃｍ（Ⅵ，晚凉期），基本上反映了末次间冰期—末次冰期—冰后期的古气候变化史，与全球晚更新世以来的气候变化情况基本一致，其中Ⅰ、Ⅱ期相当于末次间冰期的早、晚期，Ⅲ、Ⅳ期分别对应于玉木冰期Ⅰ和Ⅱ期，而Ⅴ期为冰后期，Ⅵ期相当于２３２０年的寒冷气候事件。由此可见，磁组构方法不失为一种经济且便利地研究海洋沉积物古环境的工具。

衡阳盆地红层的磁性地层学研究

本文用磁性地层学方法研究衡阳盆地白垩纪—第三纪地层,建立了该地层的磁极性序列。以地磁极性年代表为时间标尺,并辅之岩石的^(39)Ar-(40)Ar同位素年代测定值,确定了各地层单元的生成年代,为地层时代的确定提供了依据。研究认为,衡阳盆地东井组时代属早白垩世;神皇山组时代为早白垩世—晚白垩世;戴家坪组时代为晚白垩世;东塘组和霞流市组时代属古新世。

南海北部陆架第四纪古河道的沉积特征

南海北部大陆架浅部地层内,广泛发育有第四纪的埋藏古河道。以河流作用为主的沉积层序,构成了本区低水位沉积体系域和海进沉积体系域重要的组成部分。其中河流切割充填、三角洲前积楔状体,陆架边缘扇的块体滑坡等沉积特征的平面变化和空间组合,反映了南海北部区域海平面下降时期的古地理环境。笔者利用高分辨率地震反射资料,结合钻井地质资料,综合解释了区内浅层第四纪的古河道,研究了古河道的空间分布、地震相反射标志、岩性沉积相、砂体类型等沉积特征,讨论了古河道的形成背景和演变模式。主要目的是为南海北部陆架油气资源的勘探开发和海洋工程服务。