蓬萊區(qū)塊海洋地質(zhì)災(zāi)害類型

魏博

(中海油田服務(wù)股份有限公司物探事業(yè)部工程勘察中心,天津 300451)

蓬萊區(qū)塊海洋地質(zhì)災(zāi)害類型

魏博

(中海油田服務(wù)股份有限公司物探事業(yè)部工程勘察中心,天津 300451)

根據(jù)大量地質(zhì)-地球物理實(shí)測(cè)資料,分析了蓬萊區(qū)塊海洋地質(zhì)災(zāi)害因素,特別是對(duì)海洋工程關(guān)系密切的淺層氣、斷層、埋藏古河道等海洋地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了詳細(xì)的分析,為海洋開發(fā)與海底工程設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。

海底 海洋地質(zhì)災(zāi)害 蓬萊區(qū)塊

1 引言

蓬萊區(qū)塊油田位于渤海東部渤海海峽附近(圖1)，地形自西南向東北方向靠近渤海海峽傾斜，全區(qū)水深27～29m，水深變化平緩。本文根據(jù)近年來所實(shí)測(cè)的地質(zhì)-地球物理資料，并結(jié)合本區(qū)歷史資料，對(duì)該區(qū)塊的主要地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行研究。

圖1 研究區(qū)地理位置示意圖(圖中方框部分為研究區(qū))

圖2 淺地層含氣示意圖

圖3 研究區(qū)斷層示意圖

圖4 研究區(qū)埋藏古河道示意圖

2 海洋工程物探調(diào)查目的與方法

海洋工程物探調(diào)查就是利用地球物理方法探明海底一切對(duì)海上施工作業(yè)構(gòu)成危害的自然及人為因素，及為海上工程作業(yè)提供較詳細(xì)的海底地質(zhì)環(huán)境資料。海洋工程物探包括海底地形、海底障礙物、海底以下淺、中、深地層地質(zhì)特征，地質(zhì)構(gòu)造及潛在的各種災(zāi)害性地質(zhì)現(xiàn)象[1]。調(diào)查項(xiàng)目共包括：

(1)水深測(cè)量；

(2)海底表層沉積物取樣；

(3)旁掃聲納測(cè)量；

(4)淺地層剖面測(cè)量；

(5)中地層剖面測(cè)量；

(6)二維數(shù)字地震調(diào)查。

3 蓬萊區(qū)塊區(qū)域地質(zhì)背景

油田區(qū)主要為新華夏系第二沉降帶的廟西凹陷區(qū)的渤南凸起。

本區(qū)基底為太古代的混合巖。太古代之后一直處于上升隆起狀態(tài)，直至第三紀(jì)，第四紀(jì)才開始下降接受沉積，缺實(shí)元古界、古生界、中生界地層。新生代，陸域亦缺失上第三系，僅發(fā)育有更新統(tǒng)(QP)全新統(tǒng)(QH)；海域缺失下第三系，發(fā)育有第四系和上第三系。第四系更新統(tǒng)(QP)為陸相沉積，分布于山前扇群谷地及沖洪平原下部；全新統(tǒng)(QH)為海積、沖積淤泥質(zhì)砂等分布在沿海一帶，沖積，洪積亞砂土、砂、沙礫卵石分布于平原或階地部位。

根據(jù)有關(guān)人員的研究成果可知：第四紀(jì)的自然環(huán)境經(jīng)歷了暖闊葉林-寒干荒漠草原-溫濕森林草原-干冷疏林荒漠-溫濕森林草原-干寒荒漠草原-暖濕闊葉林的演變過程。由于氣候的冷暖波動(dòng)，中更世以來，下遼河草原南部-遼東地區(qū)發(fā)生了三次較大規(guī)模的海侵，而且海侵的規(guī)模一次比一次大。全新海侵規(guī)模最大可達(dá)溝幫子-盤山-牛莊一線。20多米和50多米深地層中含朽木水碎片。就是多次海侵的證明。

4 蓬萊區(qū)塊海底地質(zhì)災(zāi)害類型

關(guān)于海底地質(zhì)災(zāi)害分類方法很多，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害類型的劃分尚無大家公認(rèn)的統(tǒng)一方法[2]，本文對(duì)此不作深入的研究，本文所研究的主要是對(duì)海上工程施工有潛在危害的海洋地質(zhì)災(zāi)害，在蓬萊區(qū)塊發(fā)現(xiàn)對(duì)海上工程施工有潛在危害的海洋地質(zhì)災(zāi)害有淺層氣、埋藏古河道和斷層。

4.1 研究區(qū)淺層氣特征

海底淺層氣主要分布于河口與陸架區(qū)的淺層沉積層中，既是一種常見的地質(zhì)現(xiàn)象，也是一種對(duì)海上工程施工有巨大危險(xiǎn)的地質(zhì)災(zāi)害因素。[3]

中淺層剖面記錄顯示(圖2)，研究區(qū)內(nèi)存在大量由淺層氣引起的聲學(xué)屏蔽的異常反射區(qū)。淺層氣主要存在于研究區(qū)域的中部和西南部，主要特征為含氣沉積物層間反射雜亂、連續(xù)性較好的反射波突然中斷，反射波同相軸連續(xù)性差，或部分地層反射波被屏蔽；異常反射區(qū)外主要為水平或近似水平的反射結(jié)構(gòu)，反射波同相軸連續(xù)性好。這是由于地層中含氣量增加，使地震波的傳播速度降低，反射波能量快速衰減造成剖面上形成聲學(xué)空白帶，即淺層氣在剖面上表現(xiàn)為“反射模糊區(qū)”。[4]部分研究區(qū)域淺層氣溢出海底，排開海底沉積物并引起海底地形的凹凸不平，在側(cè)掃聲納記錄上呈麻坑狀顯示。

由已有資料分析，在研究區(qū)域的東北部，淺層氣與斷層存在密切聯(lián)系。深部地層中的淺層氣沿著斷層運(yùn)移至淺地層中，淺層氣的頂部埋深較淺，而且局部出現(xiàn)淺層氣溢出現(xiàn)象。

4.2 研究區(qū)斷層特征

在調(diào)查區(qū)域解釋深度范圍內(nèi)(海底至海底以下約1000m)的地層中分布大量斷層，使地層顯著被錯(cuò)斷，構(gòu)造形態(tài)復(fù)雜。調(diào)查區(qū)域內(nèi)斷層走向?yàn)闁|西或東北到西南，深淺不一，所發(fā)現(xiàn)的斷層性質(zhì)為正斷層(圖3)。

由于研究區(qū)域內(nèi)存在大量淺層氣，所以大量斷層的分布為淺層氣在地層中的運(yùn)移提供了有利條件，深部地層中的淺層氣有可能通過斷層而運(yùn)移到淺地層中甚至溢出海底，因此在該地區(qū)進(jìn)行海洋工程施工的過程中應(yīng)尤其注意斷層可能帶來的危害。

4.3 研究區(qū)埋藏古河道特征

埋藏古河道的底界面在地震反射剖面上呈連續(xù)波狀起伏的強(qiáng)反射，內(nèi)部的雜亂相為河道沉積。因調(diào)查區(qū)域所處區(qū)域和歷史地質(zhì)背景，在研究區(qū)域內(nèi)的淺部地層構(gòu)造分布了大量埋藏古河道，反射結(jié)構(gòu)常有扭曲，不連續(xù)等(圖4)。

由于古河道的沉積物、填充物的組成成分與周圍土質(zhì)成分和特性存在一定差異，所以具有不同的抗剪強(qiáng)度，在重力或地震力的作用下會(huì)容易引起滑坡，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害，因此在該地區(qū)進(jìn)行海洋工程施工的過程中應(yīng)對(duì)埋藏古河道給予一定的關(guān)注。

5 結(jié)語

地質(zhì)災(zāi)害主要應(yīng)以預(yù)防為主，根據(jù)以上海洋地質(zhì)災(zāi)害的成因以及分布，在海洋施工作業(yè)過程中要予以具體關(guān)注：

(1)在海洋施工過程中要盡量遠(yuǎn)離和避讓對(duì)安全生產(chǎn)作業(yè)有危害的淺層氣，尤其是在進(jìn)行海洋鉆井勘探的過程中，要給予密切的關(guān)注。

(2)斷層對(duì)海洋施工也存在的巨大的影響，不僅因?yàn)閿鄬訒?huì)引起海底產(chǎn)生過大的沉降差異，同時(shí)斷層還是淺層氣在地層中運(yùn)移的通道，所以，在海洋工程施工中同樣要對(duì)斷層給予密切關(guān)注。

(3)埋藏古河道對(duì)海洋工程施工的影響主要體現(xiàn)在河道內(nèi)外的沉積差異性，造成基底的不穩(wěn)定，所以在海洋鉆井勘探的過程中，要根據(jù)具體情況對(duì)埋藏古河道給予足夠的關(guān)注。

[1]肖都.海洋物探方法技術(shù)在工程勘察領(lǐng)域的應(yīng)用[J].《物探化探計(jì)算技術(shù)》,2007.

[2]馮志強(qiáng),馮文科,薛萬俊,等.南海北部地質(zhì)災(zāi)害及海底工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià).南京：河海大學(xué)出版社,1996.

[3]馬勝中,陳太浩.珠江口近岸海洋地質(zhì)災(zāi)害類型.《廣東地質(zhì)》,2006.

[4]王雅麗,王明田.淺層氣探測(cè)及其海洋工程響應(yīng).《中國造船》,2005.