南海珊瑚岛礁水域浅层地震反射波勘探.pdf

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1、第20461卷5年第1224月期人民长江Vo1．46，No．24YangtzeRiverDec．．2015文章编号：1001—4179(2015)24—0029—05南海珊瑚岛礁水域浅层地震反射波勘探马林，刘宏岳2(1．海军工程设计研究院，北京100070；2．福建省建筑设计研究院，福建福州350001)摘要：在南海某珊瑚岛礁的工程勘察中，采用快速高效的浅层水域地震反射波勘探方法配合钻探进行联合勘察，将钻孔的“点”与物探的“线”结合起来，相互对比、佐证，进行综合解释，查明了岛礁珊瑚松散沉积物的厚度、基岩起伏形态及大范围内的连续地质剖面。勘探结果为岛礁岩土工程性状调查、水文地质调查以及工程建设提

2、供了可靠的地质依据和设计参数，取得了理想的效果。水域地震反射波对岛礁的不同地貌单元内礁坪、向海坡、渴湖、外海的沉积层界面反映清晰，但在外礁坪区域由于现代海滩岩的发育，声波较难穿透。关键词：工程物探；水域地震；反射波法；珊瑚岛礁；礁灰岩；南海中图法分类号：TV698．14文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．24．008岛礁是茫茫大海中的“绿洲”，是海洋资源开发和波速随深度变化的关系曲线，并讨论了弹性波速度与海洋权益保护的基地。随着海洋石油天然气资源、渔珊瑚礁灰岩性质的关系。但总体来说，南海珊瑚业资源的开发和军事建设的需要，20世纪70年代以岛礁地球

3、物理勘探所做工作很有限。来我国开始逐步在南海珊瑚岛礁上进行工程建设，并对于地球物理勘探环境来说，珊瑚岛礁属于水域因此展开了一系列珊瑚岛礁岩土工程特性的研环境，通常大潮低潮位时也仅有礁坪的少部分区域露究¨I4，包括现场测试和室内试验等，取得了丰富的研出水面，传统陆域地球物理方法难以展开，因此选择浅究成果。一些试验的开展离不开钻探取样等传统的方层水域走航式地震反射波勘探方法对南海某岛礁进行法手段，然而钻孔只是局部单“点”的研究，少数“点”探测，目的是查明岛礁珊瑚松散沉积物的厚度、的钻探是必须的，如果进行大规模的钻探则费时费力，基岩起伏形态等。效率很低，而且会破坏岛礁岩土结构的完整性和海洋1南海某珊

4、瑚岛礁岩土工程特征概述环境，因此采用无损高效的地球物理探测手段是最佳的方案。钻孔的“点”与地球物理探测的“线”结合起1．1珊瑚岛礁地貌特征来，相互对比、佐证，进行综合解释，会更有利于查明岛南海某珊瑚岛礁的礁相按地貌单元可分为渴湖、礁珊瑚松散沉积物的厚度、基岩起伏形态及大范围内礁坪(内礁坪、礁凸起、外礁坪)、向海坡等几个相的连续地质剖面，为岛礁岩土工程特性调查、水文地质带’(见图1)：①渴湖是指礁坪环绕的溻湖所占有调查以及工程建设提供可靠的地质依据和设计参数。的区域，是礁坪部分和湖内生物碎屑的最终和主要堆此前，并未在南海珊瑚岛礁开展大范围的地球物积区，主要由珊瑚碎屑构成，具有礁后沉积的特征。②理

5、勘探。单华刚等曾在南海某岛礁开展过陆域的浅层礁坪(包括内礁坪、礁凸起、外礁坪)是指接近海平面高分辨率地震勘探，取得一定的效果，但该方法仅能在的珊瑚礁生长和分布的区域，是珊瑚礁体向上发育到人工岛和礁坪区域大潮低潮位时进行，无法大规模进大潮低潮面后横向扩展形成的，高潮时被淹没，低潮时行探测。孙宗勋等曾对南海某岛礁一钻孔的珊瑚大部分露出水面，局部存有浅海水。③向海坡一般分礁灰岩岩芯样品进行弹性波测量，绘出礁灰岩弹性波为斜坡型和陡坡型，主要受水动力作用的差异和造礁收稿日期：2015—09—15基金项目：国家“十二五”科技支撑基金资助项目(2014BAC01B01)作者简介：马林，男，高级工程师，主要从

6、事岩土工程地质勘察工作。E—mail：m192181@163．eom30人民长江3勘探成果分析此次对该珊瑚岛礁的物探调查范围包括溻湖、内礁坪和少部分外礁坪，探测时采用网格状布置地震测线。该岛礁礁坪区高潮位时水深也只有1～1．5m，气动机械声波水域图1环礁相带划分高分辨率浅层地震勘探连续冲击震生物增长不同的影响。礁凸起、外礁坪、向海坡一般为源由于质量轻、体积小恰能适应在该水深工作。硬底质，通常发育有海滩岩。此次探测达到了预期目的，取得了较好的探测结1．2地层划分果。内礁坪和溻湖区域勘探效果理想，靠近外礁坪的测线部分地段由于海滩岩的存在，水底多次波严重，地以往的研究资料及当地钻探资料显示，该珊瑚岛

7、震波难以穿透下伏地层，礁灰岩的同相轴在该区域出礁浅部地层由上至下主要为：海滩岩(主要揭露于礁现不连续、缺失等现象。凸起、外礁坪和向海坡，内礁坪局部发育)，松散珊瑚碎屑层(除向海坡外，各地貌单元均有发育)，礁灰岩3．1漏湖区探测成果分析(各地貌单元均有发育)。各地层之间存在明显的波共布置完成15条测线，测线为网格状分布，纵向阻抗差异，这也是地震反射波法能够在此展开探测的布置9条测线，测线间距200～