海南东方近岸海底活动沙波的地球物理特征及其迁移机制

李勇航, 牟泽霖, 倪玉根, 苏明, 潘冬阳, 蔡鹏捷, 陈志坚. 海南东方近岸海底活动沙波的地球物理特征及其迁移机制[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2021, 41(4): 27-35. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020082602
引用本文: 李勇航, 牟泽霖, 倪玉根, 苏明, 潘冬阳, 蔡鹏捷, 陈志坚. 海南东方近岸海底活动沙波的地球物理特征及其迁移机制[J]. 海洋地质与第四纪地质, 2021, 41(4): 27-35. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020082602
LI Yonghang, MU Zelin, NI Yugen, SU Ming, PAN Dongyang, CAI Pengjie, CHEN Zhijian. Geophysical characteristics and migration mechanism of active submarine sand waves off the coast of Dongfang, Hainan[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2021, 41(4): 27-35. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020082602
Citation: LI Yonghang, MU Zelin, NI Yugen, SU Ming, PAN Dongyang, CAI Pengjie, CHEN Zhijian. Geophysical characteristics and migration mechanism of active submarine sand waves off the coast of Dongfang, Hainan[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 2021, 41(4): 27-35. doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020082602

海南东方近岸海底活动沙波的地球物理特征及其迁移机制

  • 基金项目: 中国地质调查局项目“海南福建等近海重点区矿产资源调查”(DD20201175),“海南岛东北部沿海地区综合地质调查”(DD20190308);国家重点研发计划项目“天然气水合物高分辨率三维地震探测系统整体设计”(2017YFC0307402)
详细信息
    作者简介: 李勇航(1987—),男,硕士,工程师,从事海洋地质与地球物理调查研究,E-mail:leo_hang@qq.com
  • 中图分类号: P737.2

Geophysical characteristics and migration mechanism of active submarine sand waves off the coast of Dongfang, Hainan

  • 海南东方近岸海底发育有大量沙波,利用多波束测深、侧扫声呐、浅地层剖面、单道地震资料综合分析了活动沙波的地球物理特征,探讨了沙波的分布特征、迁移机制、活动性及形态演变特征。结果表明,研究区海底沙波分布和规模具有显著空间差异性,大中型沙波主要发育于沙脊上,小型沙波主要发育于沙脊两侧,坑槽区发育近对称沙波,研究区西南部沙波不发育。受潮流和科氏力约束,在海底沙脊西侧沙波迁移方向主要为向北(略偏东),在沙脊东侧主要为向南(略偏西);受地形制约,坑槽区近对称沙波迁移可能停止或方向发生改变。沙波活动性强的标志主要包括:① 形态呈不对称的“脊尖槽缓”,② 叠置小沙波与沙纹发育,③ 浅部有透明层,④ 陡坡面反射模糊,⑤ 内部斜交前积结构。分析认为,沙波活动性与其形态密切相关,包括弱运动、强运动、不运动3个演变阶段。

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  • 图 1  海南西南近岸海域水下沙脊和调查测线分布(a)以及研究区地形和图36所在位置(b)

    Figure 1. 

    图 2  多波束测深揭示典型沙波分布与形态(a)及沙波迁移方向(b)

    Figure 2. 

    图 3  侧扫声呐揭示的沙波剖面形态(a)与平面形态(b)及微地貌分布特征(c)

    Figure 3. 

    图 4  浅地层剖面揭示活动沙波特征(a)和坑槽中对称沙波特征(b)

    Figure 4. 

    图 5  单道地震剖面揭示测线XCL8沙波群形态(a)及沙波结构特征(b)

    Figure 5. 

    图 6  单道地震剖面揭示测线XCL7沙波群形态(a)及坑槽中对称沙波内部结构特征(b)

    Figure 6. 

    图 7  海底活动沙波形态演变阶段一(a),阶段二(b)和阶段三(c)的特征

    Figure 7. 

    表 1  主要调查设备及数据采集参数

    Table 1.  Main parameters of the surveying systems

    参数多波束测深侧扫声呐浅地层剖面单道地震
    设备型号EM710SEdgeTech4200SES2000MediumSIG 2Mille震源Geo-sense 48电缆
    中心频率/kHz12011060.6~1
    量程/m通常为水深的3~4倍单侧10060海底以下100
    声源发射率/Hz大于5约为7约为121
    观测系统船底安装拖曳于船尾后约120 m,近底观测船底安装沉放约0.5 m,拖曳于右船尾后约45 m
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    表 2  海南岛西南近岸海域海底沙波形态参数统计

    Table 2.  Morphological parameters of submarine sand waves in the southwestern offshore area of Hainan

    形态参数研究区海南岛西部VI区[7]东方岸外东区[12]海南岛西南海域[25]海南岛东方海域[26]
    水深/m9~46,平均2519.3~21.320~5030~40平均15
    波长/m7.1~329,平均93.341~1485.8~91.841.5~719.7
    波高/m0.3~13.2,平均4.71.7~5.92~100.1~4.30.84~9.9
    垂直形态参数5.5~54,平均2216~2918~4414.5~196.2
    缓坡倾角/(°)3.2~13,平均52.7~5.10.34~8.05
    陡坡倾角/(°)3.2~25,平均10.710.4~16.810~202.0~13.3
    对称指数1.0~12.8,平均4.53.1~4.67~12.60.32~6.520.67~9.63
      注:缓坡水平距离(a),陡坡水平距离(b),波长(L=a+b),波高(H),垂直形态参数(L/H),对称指数(a/b)。
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    表 3  研究区海底活动沙波地球物理特征

    Table 3.  Geophysical characteristics of active submarine sand waves in the study area

    观测方法地球物理特征
    多波束测深平面上呈韵律的新月形条带状;剖面上呈“脊尖槽缓”的波状排列,成群出现。
    侧扫声呐海底线呈“竹节状”变化,波脊线两侧回波强度变化明显;发育叠置小沙波与沙纹。
    浅地层剖面波状排列,通常波形不对称;浅部有一层透明层;缓坡面反射连续清晰,陡坡面反射模糊;内部可见迁移活动底界面。
    单道地震波状排列,波形陡缓分明;缓坡面表层为连续强振幅反射,陡坡面表层反射模糊。沙波内部为斜交前积反射结构,下伏为亚平行的层状反射。
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出版历程
收稿日期:  2020-08-26
修回日期:  2020-10-26
刊出日期:  2021-08-28

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