海洋占地球面積的71%,其中蘊藏著極其豐富的海洋資源,如海洋石油資源約占全球總量的34%,因此海洋資源的勘探與開采可以有效緩解現(xiàn)今陸上資源逐漸枯竭的窘境。然而海洋地質(zhì)災害多種多樣,如海底麻坑、海底滑坡等對鉆井平臺、海底管道等造成安全隱患,會極大的影響海洋資源的開發(fā)與利用。同時近年來頻繁的人類活動如海上鉆井平臺、跨海大橋等工程容易在實施過程中擾動海底含淺層氣沉積層,從而誘發(fā)沉積層中的高壓氣體逸出而引發(fā)麻坑破壞。一般認為,氣體的緩慢移動或劇烈噴逸會不斷裹挾沉積層物質(zhì),從而導致沉積層力學性質(zhì)降低,發(fā)生變形破壞。鑒于海底氣體的存在會產(chǎn)生嚴重的次生災害,因此有必要對水下氣體致災進行相關(guān)的研究。論文采用室內(nèi)物理模型試驗,采用充氣手段模擬海底高壓氣體（海底淺層氣、海底天然氣水合物分解等）逸出的過程,從而研究分析海底氣體致災形成過程及形成機理,主要內(nèi)容如下:（1）充氣模擬試驗表明,麻坑的形成分為三個階段,分別為氣體積聚階段、裂隙發(fā)展階段和裂隙擴張階段。氣體積聚階段是指氣體在充入模型內(nèi)部土體后,氣體無法突破上覆粘土封閉層,從而在底部砂土層內(nèi)積聚,甚至在砂土層和粘土層之間形成空腔;當氣體在砂土層中不斷積聚... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１全球部分海底麻坑分布區(qū)域（馬云，２０１４）??由于所處的沉積環(huán)境多種多樣，且造成麻坑的原因也不盡相同，因此麻坑的??

浙江大學博士學位論文?緒論??１０００１??１??：???１００?ｒ——：?＝ｙ＝ｚ?＇???１?■??０，１＿ｉ?ｔ?！?１?????〇?—＊?—ｉ?－Ａ?＊??一?°?§?８?８??愾徑（ｍ＞?〇??圖１－２全球麻坑大小分布圖（ＨｏｖｌａｎｄＭ，ｅｔａｌ．２０１０；羅敏，２０１５）??由于海底麻坑類型的多種多樣，且麻坑類型的劃分標準尚未統(tǒng)一，不同學者??對海底麻坑的劃分標準也各有不同，比較受到認可的是Ｈｏｖｌａｎｄ的劃分標準。??Ｈｏｖｌａｎｄ根據(jù)海底麻坑的大小形態(tài)等特征將各類型的海底麻坑分為６種類型：（１）??單元麻坑（Ｕｎｉｔ?ｐｏｃｋｍａｒｋ）：麻坑直徑為１－１０?ｍ，深度小于０．５?ｍ，通常為海底??流體僅發(fā)生過一次滲流或噴發(fā)所形成的海底麻坑，一般發(fā)育在標準麻坑的里面或??附近；（２）標準麻坑（Ｎｏｒｍａｌｐｏｃｋｍａｒｋ）：麻坑形態(tài)為圓形凹陷，與火山口地貌??相似，直徑一般為１０－７００?ｍ，深度范圍為１－４５?ｍ，其橫截面形狀可以為類盆地??形狀（麻坑內(nèi)壁角度平緩），也可以為不對稱且麻坑內(nèi)壁陡峭的形態(tài)，有的麻坑??中心甚至呈煙囪狀；（３）拉長型麻坑（Ｅｌｏｎｇａｔｅｄ?ｐｏｃｋｍａｒｋ）：此類麻坑的長軸長??度遠遠大于它的短軸，通常發(fā)育于海底斜坡或者受海底底流強烈影響的區(qū)域；（４）??眼球狀麻坑（Ｅｙｅｄｐｏｃｋｍａｒｋ）：此類麻坑中心存在聲反射較高的物體或區(qū)域，通??常為海底流體強沖刷過后留下的粗大塊石、貝殼、殘骸等；（５）線狀麻坑（Ｓｔｒｉｎｇ??ｐｏｃｋｍａｒｋ）：由多個單元麻坑或較小的標準麻坑呈曲線或直線狀排列組成，長度??往往有數(shù)千米長，

浙江大學博士學位論文???■ＨｙＨＵｉ??－Ｐｙ??ａ—Ｉ?：＿ｈｋｉ?ｉ??＾＾ＭＢｉ?１１??圖１－３典型麻坑多波束測深透視圖（ａ）圓形麻坑；（ｂ）橢圓形麻坑；（ｃ）拉長型麻坑；（ｄ）復合??麻坑；（ｅ）和（ｆ）鏈狀麻坑（Ｄａｎｄａｐａｔｈ?ｅｔ?ａｌ．，２０１０）??目前，國內(nèi)外對于麻坑的室外研究主要采用聲學探測、地震探測、海底原位??觀測以及鉆孔取芯進行地球化學分析等方法，通常可分為三方面：（１）利用海底??側(cè)掃聲吶、多波束側(cè)深、海底淺層剖面、二維和三維高分辨率海底地震剖面（圖??１－４）等聲學和地震學方法，來研究海底麻坑的形態(tài)大小等特征以及海底流體滲??流通道的發(fā)育情況等；（２）利用水下機器人（ＲＯＶ）進行海底觀測，可以直接??觀察海底麻坑的形態(tài)大小特征并取樣，還能測量海底麻坑的上覆甲烷濃度以及氣??６??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]南海北部揭陽凹陷天然氣水合物的地震異常特征分析[J]. 李杰,何敏,顏承志,李元平,靳佳澎.  海洋與湖沼. 2020(02)
[2]多波束測深系統(tǒng)在荊江河段應用初探與精度分析[J]. 解祥成,鄧宇,賴修蔚,周儒夫.  水資源研究. 2019(06)
[3]起伏地形條件下側(cè)掃聲吶探測存在的問題及改進方法——以海底管道檢測為例[J]. 陶常飛,徐永臣,周興華,王方旗,丁繼勝,林旭波.  中國海洋大學學報(自然科學版). 2019(05)
[4]天然氣水合物地球物理勘探技術(shù)的應用及發(fā)展[J]. 景鵬飛,胡高偉,卜慶濤,徐華寧.  地球物理學進展. 2019(05)
[5]南海北部潮汕坳陷侏羅系古地貌特征及沉積相模式[J]. 強昆生,張光學,張莉,呂寶鳳,鐘廣見,馮常茂,易海.  中國地質(zhì). 2018(06)
[6]SPH與CEL方法在海底滑坡計算上的對比分析[J]. 祁磊,劉振紋,許浩,鄧海峰,李春.  自然災害學報. 2018(06)
[7]南海北部陸緣深水-超深水盆地成因機制分析[J]. 任建業(yè),龐雄,于鵬,雷超,羅盼.  地球物理學報. 2018(12)
[8]南海北部天然氣水合物的形成分解與微生物的偶聯(lián)關(guān)系[J]. 孔媛,雷懷彥,許江,王斌,潘富龍,張劼,陳勇,程偉東.  廈門大學學報(自然科學版). 2018(06)
[9]深海底流觀測系統(tǒng)設(shè)計與應用[J]. 閆慶勛,于洋,朱友生.  海洋工程裝備與技術(shù). 2018(S1)
[10]滑坡充氣截排水有效性數(shù)值模擬[J]. 陳永珍,吳綱,孫紅月,尚岳全.  吉林大學學報(地球科學版). 2018(05)

博士論文
[1]充氣形成坡體非飽和區(qū)截排地下水機理研究[D]. 謝威.浙江大學 2019
[2]鉆采條件下南海水合物儲層響應特性模擬研究[D]. 孫嘉鑫.中國地質(zhì)大學 2018
[3]南海西沙西南海底麻坑區(qū)生物地球化學過程、麻坑活動性以及麻坑形成時間研究[D]. 羅敏.中國科學院研究生院(廣州地球化學研究所) 2015
[4]南海北部陸坡區(qū)海底滑坡特征及觸發(fā)機制研究[D]. 馬云.中國海洋大學 2014
[5]南海北部陸坡天然氣水合物分解引起的海底滑坡與環(huán)境風險評價[D]. 劉鋒.中國科學院研究生院（海洋研究所） 2010

碩士論文
[1]北黃海海底麻坑沉積物特征分析及麻坑形成模型試驗研究[D]. 焦鵬飛.國家海洋局第一海洋研究所 2018
[2]氣泡在黏性土中的運移及其對黏性土滲透特性的影響[D]. 呂華斌.浙江大學 2017



本文編號：3514385