南海北部陸坡海底峽谷濁流流動(dòng)與動(dòng)力地貌研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-27 23:20
我國(guó)南海北部陸坡賦存有豐富的天然氣水合物及油氣資源,荔灣3-1管道工程及天然氣水合物試開(kāi)采區(qū)均在此范圍內(nèi)。故研究該峽谷區(qū)的濁流活動(dòng)不僅可探討峽谷的成因機(jī)制,對(duì)海洋能源工程發(fā)展及海底管纜防護(hù)也具有重要意義。本文采用雷諾平均的Navier-Stokes方程及湍流ek-模型數(shù)值,基于南海北部陸坡白云凹陷區(qū)多波束測(cè)深資料、地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)、區(qū)域地質(zhì)資料等資料,構(gòu)建了南海北部陸坡海底峽谷中含有沉積物的濁流二維數(shù)值計(jì)算模型,模擬研究了不同入流機(jī)制(持續(xù)入流與突然釋放)濁流在南海北部陸坡等連續(xù)坡折地形下的流動(dòng)與沉積特征。獲得的主要認(rèn)識(shí)如下:(1)濁流在順坡流動(dòng)時(shí)加速、坡折減速,沿坡輸運(yùn)過(guò)程中,濁流擇底而積,在陸架平緩處逐步沉積,陸架坡折帶可能是濁流沉積作用的重要分界線。(2)濁流頭部存在分異作用,底部密度與速度較大,其顆粒粒徑較粗,以推移或懸移態(tài)向前輸運(yùn),隨流動(dòng)逐漸沉積于底床之上,可能形成鮑瑪層序中的遞變A段。細(xì)粒物質(zhì)均勻分布于濁流頭部,流動(dòng)中不斷裹挾環(huán)境流體,導(dǎo)致濁流頭部密度逐漸減小,其沉積可能解釋濁流中的泥質(zhì)沉積(鮑瑪層序E段)。持續(xù)入流型濁流頭部較濁流本體速度高、濃度低,在流動(dòng)過(guò)程中排開(kāi)環(huán)境流體,...
【文章來(lái)源】:自然資源部第一海洋研究所山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:110 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
南海北部陸坡海底峽谷濁流流動(dòng)與動(dòng)力地貌研究8第二章研究區(qū)地質(zhì)概況2.1研究區(qū)地理位置研究區(qū)位于南海北部陸坡白云凹陷海底峽谷區(qū)(圖2-1),在E115.0°-E115.5°,N19.8°-N20.0°區(qū)域范圍內(nèi),地形起伏大,峽谷地形發(fā)育,溝-脊相間排列,沿NW-SE方向傾斜,深水處水深等值線呈規(guī)律性向西北陸地方向凸起,水深在750m-1750m之間。白云凹陷峽谷區(qū)位于該區(qū)域側(cè)翼陸坡,共計(jì)海底峽谷19條,絕大部分為近南北方向狹長(zhǎng)直線型峽谷,最西側(cè)峽谷具有分支。圖2-1研究區(qū)位置圖[76]2.2區(qū)域地質(zhì)情況2.2.1區(qū)域地形地貌南海是我國(guó)最重要的邊緣海之一,東部通過(guò)臺(tái)灣海峽、呂宋海峽與西太平洋聯(lián)通,西南部通過(guò)馬六角海峽與印度洋溝通,自然海域面積約350×104km2[90,91]。陸架區(qū)域向海延伸至深海盆地,等深線走向與岸線基本平行,呈NE-SW向,坡度較小,一般沿0°03"-0°04"向海傾斜[92]。水深增至230m時(shí),坡度劇增,地形發(fā)生明顯坡折變化,陸架轉(zhuǎn)變?yōu)榇箨懫耓93]。南海陸坡除東部島坡屬狹窄型陸坡外,其余陸坡均為寬廣型陸坡,北部寬250km-300km,南坡及西坡可達(dá)520km。東部陸坡狹窄,主要為溝槽地形,海底脊嶺發(fā)育。南坡及西坡面積寬廣,其中南坡以陸坡為主,從上至下可分為上中下三段,下陸坡陡峭,斷崖等海底地形發(fā)育。南海北坡自陸架(<200m)至陸坡(200m-3000m),陸架破折線在水深130m左右,沿西北到東南地勢(shì)逐漸降低。南海北部陸坡全長(zhǎng)1300km,寬度126km-265km,呈條帶狀展布,以走向、地貌、地
第二章研究區(qū)地質(zhì)概況9形以及等深線等變化為依據(jù),自西向東可劃分成5段陸坡[94]。研究區(qū)位于南海北部陸坡珠江海谷段,廣泛發(fā)育海底峽谷地形,地勢(shì)沿NE-NEE-EW方向傾斜至深海盆地,因坡折產(chǎn)生的水深變化達(dá)3650m。以珠江海谷為界,可分為東西兩段。西段坡度變化較大,其坡度陡峭處最大高差可達(dá)700m[95]。東段坡度變化相對(duì)較小,但是東段珠江海谷強(qiáng)烈的物質(zhì)輸送效應(yīng)使東段水深相對(duì)較淺,等深線向海相對(duì)突出。南海北部陸坡地貌復(fù)雜,含有陸架、陸坡及深海盆地等多種地貌單元,廣泛發(fā)育斜坡、斷層崖、滑坡、滑塌、海山、沙波、海底峽谷等次級(jí)地貌。其中陸架與陸坡以堆積地貌為主,主要發(fā)育陸架堆積平原、陸架侵蝕堆積平原、古三角洲、水下階地和海底淺灘等地貌類(lèi)型;陸坡以斷階型次級(jí)地貌為主,發(fā)育海底峽谷、堆積型陸坡斜坡、陸坡臺(tái)階、斷層崖、海山和海丘等地貌類(lèi)型;深海盆地發(fā)育深海平原、海山群和海蝕谷等地貌類(lèi)型[96]。研究區(qū)處于南海北部陸坡白云凹陷峽谷區(qū),在E115.0°-E115.5°,N19.8°-N20.0°區(qū)域范圍內(nèi)。據(jù)多波束水深資料和高分辨率深水淺層多道地震剖面資料,在研究區(qū)內(nèi)識(shí)別19條近似平行的梳狀海底峽谷(圖2-2),其走向?yàn)镹NW-SSE,形狀相近,平面呈喇叭狀,頭部地形自西向東愈加復(fù)雜[1,97]。其橫斷面多以“V”形或“U”形展布,呈西緩東陡特征,谷底坡度相對(duì)較大。峽谷上接陸架邊緣,向下經(jīng)過(guò)一個(gè)陡坎(高約120m-160m)侵入珠江海谷[1,95]。圖2-2南海北部陸坡白云凹陷峽谷區(qū)地形圖[76,98]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]南海構(gòu)造格局及其演化[J]. 張功成,賈慶軍,王萬(wàn)銀,王璞珺,趙慶樂(lè),孫曉猛,謝曉軍,趙釗,唐武. 地球物理學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]懸沙組分對(duì)再懸浮過(guò)程響應(yīng)的初步研究——以長(zhǎng)江口南槽口門(mén)為例[J]. 張一乙,楊旸,陳景東,徐海東,高建華,汪亞平. 海洋科學(xué). 2016(11)
[3]珠江口盆地白云凹陷陸坡限制型海底峽谷群成因機(jī)制探討[J]. 劉杰,蘇明,喬少華,沙志彬,吳能友,楊睿. 沉積學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]荔灣3-1氣田管線路由海底峽谷段斜坡穩(wěn)定性分析[J]. 修宗祥,劉樂(lè)軍,李西雙,解秋紅,李家鋼,胡光海. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]考慮波浪自由表面作用的海底管道局部泥沙沖刷數(shù)值研究[J]. 劉名名,呂林,滕斌,唐國(guó)強(qiáng). 中國(guó)海洋平臺(tái). 2016(01)
[6]南海北部陸坡神狐海域海底滑坡地球物理響應(yīng)特征及其與流體活動(dòng)相關(guān)性[J]. 秦軻,孫運(yùn)寶,趙鐵虎,李攀峰,單瑞,梅塞. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(05)
[7]Runout prediction and dynamic characteristic analysis of a potential submarine landslide in Liwan 3-1 gas field[J]. XIU Zongxiang,LIU Lejun,XIE Qiuhong,LI Jiagang,HU Guanghai,YANG Jianghui. Acta Oceanologica Sinica. 2015(07)
[8]重慶小南;滦纬蓹C(jī)制離散元模擬分析[J]. 申通,王運(yùn)生,吳龍科. 巖土力學(xué). 2014(S2)
[9]南海北部珠江口盆地白云凹陷深水區(qū)重力流沉積機(jī)理[J]. 龐雄,朱明,柳保軍,顏承志,胡璉,鄭金云. 石油學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]南海北部珠江口盆地重力流與等深流交互作用沉積特征、過(guò)程及沉積模式[J]. 李華,王英民,徐強(qiáng),卓海騰,吳嘉鵬,唐武,李冬,徐艷霞. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2014(06)
博士論文
[1]南海北部陸架坡折附近的海底沙波的形態(tài)特征、活動(dòng)規(guī)律和成因機(jī)制[D]. 張洪運(yùn).中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所) 2019
[2]南海北部不同背景下深水斜坡沉積體系特征及其演化模式[D]. 馬本俊.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所) 2017
[3]南海北部多波束海底地貌多尺度分析及其構(gòu)造意義指示[D]. 李守軍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2015
[4]珠江口外峽谷體系內(nèi)部構(gòu)成特征及沉積模式[D]. 毛凱楠.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]南海北部陸坡區(qū)更新世以來(lái)沉積物粒度特征及沉積環(huán)境演化[D]. 張寶方.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[2]南海北部陸坡白云凹陷區(qū)海底滑坡的識(shí)別與特征分析[D]. 周慶杰.國(guó)家海洋局第一海洋研究所 2015
[3]抗拖網(wǎng)海床基沙土基床沖刷機(jī)理及數(shù)值模擬研究[D]. 高健.青島科技大學(xué) 2014
[4]濁流機(jī)制沉積物波及其數(shù)值模擬研究[D]. 吳昊雨.安徽工業(yè)大學(xué) 2013
[5]邊坡坡度對(duì)彎曲海底峽谷濁流流動(dòng)及其沉積的影響研究[D]. 張家年.安徽工業(yè)大學(xué) 2013
[6]南海北部陸緣東沙運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造特征及其對(duì)被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造演化的啟示[D]. 趙淑娟.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2012
本文編號(hào):3523237
【文章來(lái)源】:自然資源部第一海洋研究所山東省
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技術(shù)路線
南海北部陸坡海底峽谷濁流流動(dòng)與動(dòng)力地貌研究8第二章研究區(qū)地質(zhì)概況2.1研究區(qū)地理位置研究區(qū)位于南海北部陸坡白云凹陷海底峽谷區(qū)(圖2-1),在E115.0°-E115.5°,N19.8°-N20.0°區(qū)域范圍內(nèi),地形起伏大,峽谷地形發(fā)育,溝-脊相間排列,沿NW-SE方向傾斜,深水處水深等值線呈規(guī)律性向西北陸地方向凸起,水深在750m-1750m之間。白云凹陷峽谷區(qū)位于該區(qū)域側(cè)翼陸坡,共計(jì)海底峽谷19條,絕大部分為近南北方向狹長(zhǎng)直線型峽谷,最西側(cè)峽谷具有分支。圖2-1研究區(qū)位置圖[76]2.2區(qū)域地質(zhì)情況2.2.1區(qū)域地形地貌南海是我國(guó)最重要的邊緣海之一,東部通過(guò)臺(tái)灣海峽、呂宋海峽與西太平洋聯(lián)通,西南部通過(guò)馬六角海峽與印度洋溝通,自然海域面積約350×104km2[90,91]。陸架區(qū)域向海延伸至深海盆地,等深線走向與岸線基本平行,呈NE-SW向,坡度較小,一般沿0°03"-0°04"向海傾斜[92]。水深增至230m時(shí),坡度劇增,地形發(fā)生明顯坡折變化,陸架轉(zhuǎn)變?yōu)榇箨懫耓93]。南海陸坡除東部島坡屬狹窄型陸坡外,其余陸坡均為寬廣型陸坡,北部寬250km-300km,南坡及西坡可達(dá)520km。東部陸坡狹窄,主要為溝槽地形,海底脊嶺發(fā)育。南坡及西坡面積寬廣,其中南坡以陸坡為主,從上至下可分為上中下三段,下陸坡陡峭,斷崖等海底地形發(fā)育。南海北坡自陸架(<200m)至陸坡(200m-3000m),陸架破折線在水深130m左右,沿西北到東南地勢(shì)逐漸降低。南海北部陸坡全長(zhǎng)1300km,寬度126km-265km,呈條帶狀展布,以走向、地貌、地
第二章研究區(qū)地質(zhì)概況9形以及等深線等變化為依據(jù),自西向東可劃分成5段陸坡[94]。研究區(qū)位于南海北部陸坡珠江海谷段,廣泛發(fā)育海底峽谷地形,地勢(shì)沿NE-NEE-EW方向傾斜至深海盆地,因坡折產(chǎn)生的水深變化達(dá)3650m。以珠江海谷為界,可分為東西兩段。西段坡度變化較大,其坡度陡峭處最大高差可達(dá)700m[95]。東段坡度變化相對(duì)較小,但是東段珠江海谷強(qiáng)烈的物質(zhì)輸送效應(yīng)使東段水深相對(duì)較淺,等深線向海相對(duì)突出。南海北部陸坡地貌復(fù)雜,含有陸架、陸坡及深海盆地等多種地貌單元,廣泛發(fā)育斜坡、斷層崖、滑坡、滑塌、海山、沙波、海底峽谷等次級(jí)地貌。其中陸架與陸坡以堆積地貌為主,主要發(fā)育陸架堆積平原、陸架侵蝕堆積平原、古三角洲、水下階地和海底淺灘等地貌類(lèi)型;陸坡以斷階型次級(jí)地貌為主,發(fā)育海底峽谷、堆積型陸坡斜坡、陸坡臺(tái)階、斷層崖、海山和海丘等地貌類(lèi)型;深海盆地發(fā)育深海平原、海山群和海蝕谷等地貌類(lèi)型[96]。研究區(qū)處于南海北部陸坡白云凹陷峽谷區(qū),在E115.0°-E115.5°,N19.8°-N20.0°區(qū)域范圍內(nèi)。據(jù)多波束水深資料和高分辨率深水淺層多道地震剖面資料,在研究區(qū)內(nèi)識(shí)別19條近似平行的梳狀海底峽谷(圖2-2),其走向?yàn)镹NW-SSE,形狀相近,平面呈喇叭狀,頭部地形自西向東愈加復(fù)雜[1,97]。其橫斷面多以“V”形或“U”形展布,呈西緩東陡特征,谷底坡度相對(duì)較大。峽谷上接陸架邊緣,向下經(jīng)過(guò)一個(gè)陡坎(高約120m-160m)侵入珠江海谷[1,95]。圖2-2南海北部陸坡白云凹陷峽谷區(qū)地形圖[76,98]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]南海構(gòu)造格局及其演化[J]. 張功成,賈慶軍,王萬(wàn)銀,王璞珺,趙慶樂(lè),孫曉猛,謝曉軍,趙釗,唐武. 地球物理學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]懸沙組分對(duì)再懸浮過(guò)程響應(yīng)的初步研究——以長(zhǎng)江口南槽口門(mén)為例[J]. 張一乙,楊旸,陳景東,徐海東,高建華,汪亞平. 海洋科學(xué). 2016(11)
[3]珠江口盆地白云凹陷陸坡限制型海底峽谷群成因機(jī)制探討[J]. 劉杰,蘇明,喬少華,沙志彬,吳能友,楊睿. 沉積學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]荔灣3-1氣田管線路由海底峽谷段斜坡穩(wěn)定性分析[J]. 修宗祥,劉樂(lè)軍,李西雙,解秋紅,李家鋼,胡光海. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]考慮波浪自由表面作用的海底管道局部泥沙沖刷數(shù)值研究[J]. 劉名名,呂林,滕斌,唐國(guó)強(qiáng). 中國(guó)海洋平臺(tái). 2016(01)
[6]南海北部陸坡神狐海域海底滑坡地球物理響應(yīng)特征及其與流體活動(dòng)相關(guān)性[J]. 秦軻,孫運(yùn)寶,趙鐵虎,李攀峰,單瑞,梅塞. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(05)
[7]Runout prediction and dynamic characteristic analysis of a potential submarine landslide in Liwan 3-1 gas field[J]. XIU Zongxiang,LIU Lejun,XIE Qiuhong,LI Jiagang,HU Guanghai,YANG Jianghui. Acta Oceanologica Sinica. 2015(07)
[8]重慶小南;滦纬蓹C(jī)制離散元模擬分析[J]. 申通,王運(yùn)生,吳龍科. 巖土力學(xué). 2014(S2)
[9]南海北部珠江口盆地白云凹陷深水區(qū)重力流沉積機(jī)理[J]. 龐雄,朱明,柳保軍,顏承志,胡璉,鄭金云. 石油學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]南海北部珠江口盆地重力流與等深流交互作用沉積特征、過(guò)程及沉積模式[J]. 李華,王英民,徐強(qiáng),卓海騰,吳嘉鵬,唐武,李冬,徐艷霞. 地質(zhì)學(xué)報(bào). 2014(06)
博士論文
[1]南海北部陸架坡折附近的海底沙波的形態(tài)特征、活動(dòng)規(guī)律和成因機(jī)制[D]. 張洪運(yùn).中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所) 2019
[2]南海北部不同背景下深水斜坡沉積體系特征及其演化模式[D]. 馬本俊.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所) 2017
[3]南海北部多波束海底地貌多尺度分析及其構(gòu)造意義指示[D]. 李守軍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2015
[4]珠江口外峽谷體系內(nèi)部構(gòu)成特征及沉積模式[D]. 毛凱楠.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]南海北部陸坡區(qū)更新世以來(lái)沉積物粒度特征及沉積環(huán)境演化[D]. 張寶方.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[2]南海北部陸坡白云凹陷區(qū)海底滑坡的識(shí)別與特征分析[D]. 周慶杰.國(guó)家海洋局第一海洋研究所 2015
[3]抗拖網(wǎng)海床基沙土基床沖刷機(jī)理及數(shù)值模擬研究[D]. 高健.青島科技大學(xué) 2014
[4]濁流機(jī)制沉積物波及其數(shù)值模擬研究[D]. 吳昊雨.安徽工業(yè)大學(xué) 2013
[5]邊坡坡度對(duì)彎曲海底峽谷濁流流動(dòng)及其沉積的影響研究[D]. 張家年.安徽工業(yè)大學(xué) 2013
[6]南海北部陸緣東沙運(yùn)動(dòng)的構(gòu)造特征及其對(duì)被動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造演化的啟示[D]. 趙淑娟.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2012
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