渤海湾区工程地质与地震基础资料研究与汇编-.doc

渤 海 湾 区 工程地质与地震基础资料研究与汇编 前 言 受中国海洋石油渤海公司的委托，中国科学院海洋研究所承担了“工程地质与地震基础资料研究及汇编”课题任务。按合同书的要求，于2001年2月－4月完成了“渤海湾区工程地质与地震基础资料研究及汇编”工作。 渤海湾区工程地质与地震基础资料及汇编工作，是在渤海南部石油开发区区域性工程地质调查与评价报告基础上，在广泛参阅了有关其他资料的情况下进行的。文字共分八章，约8万字。图件108幅。其主要技术指标如下： 阐述了渤海湾区的海底地形和地貌特征，分别对区内的不同海域的地形变化和典 型地形剖面，进行了重点描述与分析。根据旁扫声纳测量结合地形、沉积特征等资料，将全区的海底地貌划分为四大类型，并分别对其形态特征，成因等进行了全面分析。为海上构筑物的设计施工，提供了地形与地貌资料。 查明了海底沉积物类型、组成、物质来源和现代沉积速率的分布规律，沉积地球 化学特征与环境背景值，海底5m以上沉积地层的结构、微体古生物、年代和地层划分等，以及提出了晚更新世以来古环境演化模式。这不仅为海洋工程可行性研究、概念设计，而且为灾害地质、土的物理力学性质的解释，皆提供了可靠的基础资料。 采用国际通用的美国材料试验学会（ASTM）制定的土的分类法，对渤海湾区海 底浅层土进行了分类。按土的状态、物理性质及剪切强度的特性，对浅层土进行了分区，并详述了浅层土的物理力学性质。根据土质条件、土的塑性图、土性指标的数理统计、浅层土的强度指标等，对浅层土的工程性质进行了分析和评价。同时，对浅层土砂土液化可能性也进行了初步估计。 通过波浪作用下海底泥沙运移范围和应用中子活化分析判定海底的泥沙运移等分 析，按海底松散泥沙和海底密实泥沙二种情况，分别对海底泥沙的起动、运移、作用范围和强度等进行了探讨，并相应的按其对工程的影响进行评价。这不仅对调查了解大面积海底泥沙的稳定状况，而且对工程设计都有实际意义。 对声学地层进行了划分，查明了各反射界面与地层的埋深和厚度，详述了它们的 特征、分布与变化规律。对浅地层中的灾害地质类型进行了划分，详述了它们各自的时空分布。按稳定、较稳定、不稳定等三类，对整个渤海湾区进行了灾害地质分区，并就它们对工程可能产生的危害作出了相应的工程地质评价。 经过对可液化土层分布及其特征，液化势分析和海底土震陷等研究指出，区内有 两类对地震作用敏感的土类存在：第一类为上层非常软的粘土或粉质粘土，在地震荷载作用下，由于附加变形而产生震陷；第二类为分布在软土下的厚度和层位不同的细砂、粉砂、砂质粉土和粉土，均为地震作用下的可液化土层。另外，对上层土震害还专门进行了论述，并做出了震害区划。 在综合分析了渤海湾区的沉积环境，浅地层及浅地层中灾害地质因素的基础上， 将浅层土划分为3个区，浅地层也划分为3个区。分别对各区的工程地质及其条件做出了科学的评价，并分别指出了那些不利的或危及海上构筑物安全的因素以及灾害地质因素，为今后海上石油工程设施的选址、设计、施工等，提出了科学可靠的依据。 该课题在进行和完成过程中，始终得到中国海洋石油渤海公司科技部贠彩芬主任、 杨光高级工程师以及项目负责人（总编）宋珊高级工程师的大力支持与热情关怀，在此一并表示衷心地感谢。 课题负责人：黄庆福 2001年4月 第一章 总论 1.1 渤海湾区的地理位置 渤海湾区位于秦皇岛金山咀（39°48.8’N，119°31.7’E）和老黄河口（38°08.5’N，118°52’E）连线为界以西海域，被河北省秦皇岛市、天津塘沽、河北省黄骅县、山东省沾化县等沿岸所环绕，其面积约为1万5千余平方公里（图1－1）。 1.2 调查目的意义 渤海湾区区域性工程地质调查与评价的目的意义是：为渤海湾区油气田勘探与开发的工程规划和合理布局，初选构筑物的座落位置，选择单点系泊的锚固系统，以及为制定构筑物座落地点的场址详查方案，宏观指导场址工程地质调查与评价等，提供可靠的区域性工程地质调查与评价资料。这对工程规划和合理布局、工程合理设计与作业安全等，皆具有十分重要的意义。 1.3 调查内容 1.3.1 工程物探 水深地形测量； 海底地貌旁扫声纳测量； 浅层剖面测量（0－30m）； 中层剖面测量（0－150m）。 1.3.2 沉积物取样 表层沉积物取样； 箱式原状沉积物取样； 重力活塞柱状沉积物取样； 悬浮体取样。 1.4 调查范围及要求 1.4.1 调查范围 是以秦皇岛金山咀与老黄河口连线以西，于水深大于10m深范围内，调查控制面积约7,200km2左右。 1.4.2 工程物探测线布置 主测线（M系列主测线），按垂直区域构造走向北西－南东向布设，主测线12条，长854.0km；联络测线（N系