南海北部陆坡海底峡谷浊流流动与动力地貌研究
发布时间：2021-11-27 23:20
我国南海北部陆坡赋存有丰富的天然气水合物及油气资源,荔湾3-1管道工程及天然气水合物试开采区均在此范围内。故研究该峡谷区的浊流活动不仅可探讨峡谷的成因机制,对海洋能源工程发展及海底管缆防护也具有重要意义。本文采用雷诺平均的Navier-Stokes方程及湍流ek-模型数值,基于南海北部陆坡白云凹陷区多波束测深资料、地质钻孔数据、区域地质资料等资料,构建了南海北部陆坡海底峡谷中含有沉积物的浊流二维数值计算模型,模拟研究了不同入流机制（持续入流与突然释放）浊流在南海北部陆坡等连续坡折地形下的流动与沉积特征。获得的主要认识如下:（1）浊流在顺坡流动时加速、坡折减速,沿坡输运过程中,浊流择底而积,在陆架平缓处逐步沉积,陆架坡折带可能是浊流沉积作用的重要分界线。（2）浊流头部存在分异作用,底部密度与速度较大,其颗粒粒径较粗,以推移或悬移态向前输运,随流动逐渐沉积于底床之上,可能形成鲍玛层序中的递变A段。细粒物质均匀分布于浊流头部,流动中不断裹挟环境流体,导致浊流头部密度逐渐减小,其沉积可能解释浊流中的泥质沉积（鲍玛层序E段）。持续入流型浊流头部较浊流本体速度高、浓度低,在流动过程中排开环境流体,...
【文章来源】：自然资源部第一海洋研究所山东省
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
南海北部陆坡海底峡谷浊流流动与动力地貌研究8第二章研究区地质概况2.1研究区地理位置研究区位于南海北部陆坡白云凹陷海底峡谷区（图2-1），在E115.0°-E115.5°，N19.8°-N20.0°区域范围内，地形起伏大，峡谷地形发育，沟-脊相间排列，沿NW-SE方向倾斜，深水处水深等值线呈规律性向西北陆地方向凸起，水深在750m-1750m之间。白云凹陷峡谷区位于该区域侧翼陆坡，共计海底峡谷19条，绝大部分为近南北方向狭长直线型峡谷，最西侧峡谷具有分支。图2-1研究区位置图[76]2.2区域地质情况2.2.1区域地形地貌南海是我国最重要的边缘海之一，东部通过台湾海峡、吕宋海峡与西太平洋联通，西南部通过马六角海峡与印度洋沟通，自然海域面积约350×104km2[90,91]。陆架区域向海延伸至深海盆地，等深线走向与岸线基本平行，呈NE-SW向，坡度较小，一般沿0°03"-0°04"向海倾斜[92]。水深增至230m时，坡度剧增,地形发生明显坡折变化，陆架转变为大陆坡[93]。南海陆坡除东部岛坡属狭窄型陆坡外，其余陆坡均为宽广型陆坡，北部宽250km-300km,南坡及西坡可达520km。东部陆坡狭窄，主要为沟槽地形，海底脊岭发育。南坡及西坡面积宽广，其中南坡以陆坡为主，从上至下可分为上中下三段，下陆坡陡峭，断崖等海底地形发育。南海北坡自陆架（<200m）至陆坡(200m-3000m)，陆架破折线在水深130m左右,沿西北到东南地势逐渐降低。南海北部陆坡全长1300km，宽度126km-265km，呈条带状展布，以走向、地貌、地
第二章研究区地质概况9形以及等深线等变化为依据，自西向东可划分成５段陆坡[94]。研究区位于南海北部陆坡珠江海谷段，广泛发育海底峡谷地形，地势沿NE-NEE-EW方向倾斜至深海盆地，因坡折产生的水深变化达3650m。以珠江海谷为界，可分为东西两段。西段坡度变化较大，其坡度陡峭处最大高差可达700m[95]。东段坡度变化相对较小，但是东段珠江海谷强烈的物质输送效应使东段水深相对较浅，等深线向海相对突出。南海北部陆坡地貌复杂，含有陆架、陆坡及深海盆地等多种地貌单元，广泛发育斜坡、断层崖、滑坡、滑塌、海山、沙波、海底峡谷等次级地貌。其中陆架与陆坡以堆积地貌为主，主要发育陆架堆积平原、陆架侵蚀堆积平原、古三角洲、水下阶地和海底浅滩等地貌类型；陆坡以断阶型次级地貌为主，发育海底峡谷、堆积型陆坡斜坡、陆坡台阶、断层崖、海山和海丘等地貌类型；深海盆地发育深海平原、海山群和海蚀谷等地貌类型[96]。研究区处于南海北部陆坡白云凹陷峡谷区，在E115.0°-E115.5°，N19.8°-N20.0°区域范围内。据多波束水深资料和高分辨率深水浅层多道地震剖面资料，在研究区内识别19条近似平行的梳状海底峡谷（图2-2），其走向为NNW-SSE，形状相近，平面呈喇叭状，头部地形自西向东愈加复杂[1,97]。其横断面多以“Ｖ”形或“Ｕ”形展布，呈西缓东陡特征，谷底坡度相对较大。峡谷上接陆架边缘，向下经过一个陡坎（高约120m-160m）侵入珠江海谷[1,95]。图2-2南海北部陆坡白云凹陷峡谷区地形图[76,98]
【参考文献】：
期刊论文
[1]南海构造格局及其演化[J]. 张功成,贾庆军,王万银,王璞珺,赵庆乐,孙晓猛,谢晓军,赵钊,唐武. 地球物理学报. 2018(10)
[2]悬沙组分对再悬浮过程响应的初步研究——以长江口南槽口门为例[J]. 张一乙,杨旸,陈景东,徐海东,高建华,汪亚平. 海洋科学. 2016(11)
[3]珠江口盆地白云凹陷陆坡限制型海底峡谷群成因机制探讨[J]. 刘杰,苏明,乔少华,沙志彬,吴能友,杨睿. 沉积学报. 2016(05)
[4]荔湾3-1气田管线路由海底峡谷段斜坡稳定性分析[J]. 修宗祥,刘乐军,李西双,解秋红,李家钢,胡光海. 工程地质学报. 2016(04)
[5]考虑波浪自由表面作用的海底管道局部泥沙冲刷数值研究[J]. 刘名名,吕林,滕斌,唐国强. 中国海洋平台. 2016(01)
[6]南海北部陆坡神狐海域海底滑坡地球物理响应特征及其与流体活动相关性[J]. 秦轲,孙运宝,赵铁虎,李攀峰,单瑞,梅塞. 海洋地质与第四纪地质. 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]重庆小南海滑坡形成机制离散元模拟分析[J]. 申通,王运生,吴龙科. 岩土力学. 2014(S2)
[9]南海北部珠江口盆地白云凹陷深水区重力流沉积机理[J]. 庞雄,朱明,柳保军,颜承志,胡琏,郑金云. 石油学报. 2014(04)
[10]南海北部珠江口盆地重力流与等深流交互作用沉积特征、过程及沉积模式[J]. 李华,王英民,徐强,卓海腾,吴嘉鹏,唐武,李冬,徐艳霞. 地质学报. 2014(06)
博士论文
[1]南海北部陆架坡折附近的海底沙波的形态特征、活动规律和成因机制[D]. 张洪运.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2019
[2]南海北部不同背景下深水斜坡沉积体系特征及其演化模式[D]. 马本俊.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2017
[3]南海北部多波束海底地貌多尺度分析及其构造意义指示[D]. 李守军.中国地质大学 2015
[4]珠江口外峡谷体系内部构成特征及沉积模式[D]. 毛凯楠.中国地质大学 2015
硕士论文
[1]南海北部陆坡区更新世以来沉积物粒度特征及沉积环境演化[D]. 张宝方.中国海洋大学 2015
[2]南海北部陆坡白云凹陷区海底滑坡的识别与特征分析[D]. 周庆杰.国家海洋局第一海洋研究所 2015
[3]抗拖网海床基沙土基床冲刷机理及数值模拟研究[D]. 高健.青岛科技大学 2014
[4]浊流机制沉积物波及其数值模拟研究[D]. 吴昊雨.安徽工业大学 2013
[5]边坡坡度对弯曲海底峡谷浊流流动及其沉积的影响研究[D]. 张家年.安徽工业大学 2013
[6]南海北部陆缘东沙运动的构造特征及其对被动大陆边缘构造演化的启示[D]. 赵淑娟.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2012
本文编号：3523237
【文章来源】：自然资源部第一海洋研究所山东省
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
南海北部陆坡海底峡谷浊流流动与动力地貌研究8第二章研究区地质概况2.1研究区地理位置研究区位于南海北部陆坡白云凹陷海底峡谷区（图2-1），在E115.0°-E115.5°，N19.8°-N20.0°区域范围内，地形起伏大，峡谷地形发育，沟-脊相间排列，沿NW-SE方向倾斜，深水处水深等值线呈规律性向西北陆地方向凸起，水深在750m-1750m之间。白云凹陷峡谷区位于该区域侧翼陆坡，共计海底峡谷19条，绝大部分为近南北方向狭长直线型峡谷，最西侧峡谷具有分支。图2-1研究区位置图[76]2.2区域地质情况2.2.1区域地形地貌南海是我国最重要的边缘海之一，东部通过台湾海峡、吕宋海峡与西太平洋联通，西南部通过马六角海峡与印度洋沟通，自然海域面积约350×104km2[90,91]。陆架区域向海延伸至深海盆地，等深线走向与岸线基本平行，呈NE-SW向，坡度较小，一般沿0°03"-0°04"向海倾斜[92]。水深增至230m时，坡度剧增,地形发生明显坡折变化，陆架转变为大陆坡[93]。南海陆坡除东部岛坡属狭窄型陆坡外，其余陆坡均为宽广型陆坡，北部宽250km-300km,南坡及西坡可达520km。东部陆坡狭窄，主要为沟槽地形，海底脊岭发育。南坡及西坡面积宽广，其中南坡以陆坡为主，从上至下可分为上中下三段，下陆坡陡峭，断崖等海底地形发育。南海北坡自陆架（<200m）至陆坡(200m-3000m)，陆架破折线在水深130m左右,沿西北到东南地势逐渐降低。南海北部陆坡全长1300km，宽度126km-265km，呈条带状展布，以走向、地貌、地
第二章研究区地质概况9形以及等深线等变化为依据，自西向东可划分成５段陆坡[94]。研究区位于南海北部陆坡珠江海谷段，广泛发育海底峡谷地形，地势沿NE-NEE-EW方向倾斜至深海盆地，因坡折产生的水深变化达3650m。以珠江海谷为界，可分为东西两段。西段坡度变化较大，其坡度陡峭处最大高差可达700m[95]。东段坡度变化相对较小，但是东段珠江海谷强烈的物质输送效应使东段水深相对较浅，等深线向海相对突出。南海北部陆坡地貌复杂，含有陆架、陆坡及深海盆地等多种地貌单元，广泛发育斜坡、断层崖、滑坡、滑塌、海山、沙波、海底峡谷等次级地貌。其中陆架与陆坡以堆积地貌为主，主要发育陆架堆积平原、陆架侵蚀堆积平原、古三角洲、水下阶地和海底浅滩等地貌类型；陆坡以断阶型次级地貌为主，发育海底峡谷、堆积型陆坡斜坡、陆坡台阶、断层崖、海山和海丘等地貌类型；深海盆地发育深海平原、海山群和海蚀谷等地貌类型[96]。研究区处于南海北部陆坡白云凹陷峡谷区，在E115.0°-E115.5°，N19.8°-N20.0°区域范围内。据多波束水深资料和高分辨率深水浅层多道地震剖面资料，在研究区内识别19条近似平行的梳状海底峡谷（图2-2），其走向为NNW-SSE，形状相近，平面呈喇叭状，头部地形自西向东愈加复杂[1,97]。其横断面多以“Ｖ”形或“Ｕ”形展布，呈西缓东陡特征，谷底坡度相对较大。峡谷上接陆架边缘，向下经过一个陡坎（高约120m-160m）侵入珠江海谷[1,95]。图2-2南海北部陆坡白云凹陷峡谷区地形图[76,98]
【参考文献】：
期刊论文
[1]南海构造格局及其演化[J]. 张功成,贾庆军,王万银,王璞珺,赵庆乐,孙晓猛,谢晓军,赵钊,唐武. 地球物理学报. 2018(10)
[2]悬沙组分对再悬浮过程响应的初步研究——以长江口南槽口门为例[J]. 张一乙,杨旸,陈景东,徐海东,高建华,汪亚平. 海洋科学. 2016(11)
[3]珠江口盆地白云凹陷陆坡限制型海底峡谷群成因机制探讨[J]. 刘杰,苏明,乔少华,沙志彬,吴能友,杨睿. 沉积学报. 2016(05)
[4]荔湾3-1气田管线路由海底峡谷段斜坡稳定性分析[J]. 修宗祥,刘乐军,李西双,解秋红,李家钢,胡光海. 工程地质学报. 2016(04)
[5]考虑波浪自由表面作用的海底管道局部泥沙冲刷数值研究[J]. 刘名名,吕林,滕斌,唐国强. 中国海洋平台. 2016(01)
[6]南海北部陆坡神狐海域海底滑坡地球物理响应特征及其与流体活动相关性[J]. 秦轲,孙运宝,赵铁虎,李攀峰,单瑞,梅塞. 海洋地质与第四纪地质. 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]重庆小南海滑坡形成机制离散元模拟分析[J]. 申通,王运生,吴龙科. 岩土力学. 2014(S2)
[9]南海北部珠江口盆地白云凹陷深水区重力流沉积机理[J]. 庞雄,朱明,柳保军,颜承志,胡琏,郑金云. 石油学报. 2014(04)
[10]南海北部珠江口盆地重力流与等深流交互作用沉积特征、过程及沉积模式[J]. 李华,王英民,徐强,卓海腾,吴嘉鹏,唐武,李冬,徐艳霞. 地质学报. 2014(06)
博士论文
[1]南海北部陆架坡折附近的海底沙波的形态特征、活动规律和成因机制[D]. 张洪运.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2019
[2]南海北部不同背景下深水斜坡沉积体系特征及其演化模式[D]. 马本俊.中国科学院大学(中国科学院海洋研究所) 2017
[3]南海北部多波束海底地貌多尺度分析及其构造意义指示[D]. 李守军.中国地质大学 2015
[4]珠江口外峡谷体系内部构成特征及沉积模式[D]. 毛凯楠.中国地质大学 2015
硕士论文
[1]南海北部陆坡区更新世以来沉积物粒度特征及沉积环境演化[D]. 张宝方.中国海洋大学 2015
[2]南海北部陆坡白云凹陷区海底滑坡的识别与特征分析[D]. 周庆杰.国家海洋局第一海洋研究所 2015
[3]抗拖网海床基沙土基床冲刷机理及数值模拟研究[D]. 高健.青岛科技大学 2014
[4]浊流机制沉积物波及其数值模拟研究[D]. 吴昊雨.安徽工业大学 2013
[5]边坡坡度对弯曲海底峡谷浊流流动及其沉积的影响研究[D]. 张家年.安徽工业大学 2013
[6]南海北部陆缘东沙运动的构造特征及其对被动大陆边缘构造演化的启示[D]. 赵淑娟.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2012
本文编号：3523237
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