工程地质与地震基础资料研究与汇编16365.docx
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1、渤 中 区工程地质与与地震基基础资料料研究与与汇编委托单位:中国海海洋石油油渤海公公司承担单位:中国科科学院海海洋研究究所二00一年年五月前 言受中国海洋洋石油渤渤海公司司的委托托,中国国科学院院海洋研研究所承承担了“工程地地质与地地震基础础资料研研究及汇汇编”课题任任务。按按合同书书的要求求,于220011年3月月5月月完成了了“渤中区区工程地地质与地地震基础础资料研研究及汇汇编”工作。渤中区工程程地质与与地震基基础资料料及汇编编工作,是是在渤海海南部石石油开发发区区域域性工程程地质调调查与评评价报告告基础上上,在广广泛参阅阅了有关关其他资资料的情情况下进进行的。文文字共分分八章,约约10万
2、万字。图图件1553幅。其其主要技技术指标标如下:1、 阐述了渤中中区的海海底地形形和地貌貌特征,分分别对区区内的不不同海域域的地形形变化和和典型地形剖面面,进行行了重点点描述与与分析。根根据旁扫扫声纳测测量结合合地形、沉沉积特征征等资料料,将全全区的海海底地貌貌划分为为四大类类型,并并分别对对其形态态特征,成成因等进进行了全全面分析析。为海海上构筑筑物的设设计施工工,提供供了地形形与地貌貌资料。2、 查明了海底底沉积物物类型、组组成、物物质来源源和现代代沉积速速率的分分布规律律,沉积积地球化学特征与与环境背背景值,海海底5mm以上沉沉积地层层的结构构、微体体古生物物、年代代和地层层划分等等,
3、以及及提出了了晚更新新世以来来古环境境演化模模式。这这不仅为为海洋工工程可行行性研究究、概念念设计,而而且为灾灾害地质质、土的的物理力力学性质质的解释释,皆提提供了可可靠的基基础资料料。3、 采用国际通通用的美美国材料料试验学学会(AASTMM)制定定的土的的分类法法,对渤渤中区海海底浅层土进进行了分分类。按按土的状状态、物物理性质质及剪切切强度的的特性,对对浅层土土进行了了分区,并并详述了了浅层土土的物理理力学性性质。根根据土质质条件、土土的塑性性图、土土性指标标的数理理统计、浅浅层土的的强度指指标等,对对浅层土土的工程程性质进进行了分分析和评评价。同同时,对对浅层土土砂土液液化可能能性也进
4、进行了初初步估计计。4、 通过波浪作作用下海海底泥沙沙运移范范围和应应用中子子活化分分析判定定海底的的泥沙运运移等分分析,按海底底松散泥泥沙和海海底密实实泥沙二二种情况况,分别别对海底底泥沙的的起动、运运移、作作用范围围和强度度等进行行了探讨讨,并相相应的按按其对工工程的影影响进行行评价。这这不仅对对调查了了解大面面积海底底泥沙的的稳定状状况,而而且对工工程设计计都有实实际意义义。5、 对声学地层层进行了了划分,查查明了各各反射界界面与地地层的埋埋深和厚厚度,详详述了它它们的特征、分布布与变化化规律。对对浅地层层中的灾灾害地质质类型进进行了划划分,详详述了它它们各自自的时空空分布。按按稳定、较
5、较稳定、不不稳定等等三类,对对整个渤渤海湾区区进行了了灾害地地质分区区,并就就它们对对工程可可能产生生的危害害作出了了相应的的工程地地质评价价。6、 经过对可液液化土层层分布及及其特征征,液化化势分析析和海底底土震陷陷等研究究指出,区区内有两类对地震震作用敏敏感的土土类存在在:第一一类为上上层非常常软的粘粘土或粉粉质粘土土,在地地震荷载载作用下下,由于于附加变变形而产产生震陷陷;第二二类为分分布在软软土下的的厚度和和层位不不同的细细砂、粉粉砂、砂砂质粉土土和粉土土,均为为地震作作用下的的可液化化土层。另另外,对对上层土土震害还还专门进进行了论论述,并并做出了了震害区区划。7、 在综合分析析了渤
6、中中区的沉沉积环境境,浅地地层及浅浅地层中中灾害地地质因素素的基础础上,将浅层土划划分为55个区,浅浅地层也也划分为为5个区区。分别别对各区区的工程程地质及及其条件件做出了了科学的的评价,并并分别指指出了那那些不利利的或危危及海上上构筑物物安全的的因素以以及灾害害地质因因素,为为今后海海上石油油工程设设施的选选址、设设计、施施工等,提提出了科科学可靠靠的依据据。该课题在进进行和完完成过程程中,始始终得到到中国海海洋石油油渤海公公司科技技部贠彩彩芬主任任、杨光高级工工程师以以及项目目负责人人(总编编)宋珊珊高级工工程师的的大力支支持与热热情关怀怀,在此此一并表表示衷心心地感谢谢。课题负责人人:黄
7、庆庆福 220011年5月月目 录前言第一章 总论111.1 渤中区区的地理理位置11.2 调查目目的意义义11.3 调查内内容11.4 调查范范围及要要求11.5 海上作作业21.6 资料处处理与室室内分析析51.7 报告6第二章 海底地形形与地貌貌882.1 海底地地形82.2 海底地地貌 12第三章 沉积作用用和沉积积环境 1163.1 现代沉沉积作用用 163.2 沉积物物的地球球化学与与环境背背景值 333.3 沉积地地层划分分与古环环境分析析 38第四章 海底浅浅层土的的土力学学指标及及其工程程性质 544.1 测定的的项目 544.2 土的物物理力学学性质 544.3 海底浅浅层
8、土的的工程性性质 57第五章 海底泥泥沙运移移分析 605.1 波浪作作用下海海底泥沙沙运移范范围 605.2 应用中中子活化化分析判判定海底底的泥沙沙运移 645.3 海底泥泥沙运移移的分析析及其评评价 71第六章 声学地层层及其灾灾害地质质因素 7746.1 声学地地层746.2 浅地层层中的灾灾害地质质因素分分析79第七章 海底土层层震害8847.1 海底砂砂土液化化及软土土震陷847.2 上层土土震害87第八章 区域性工工程地质质综合评评价8888.1 基础地地质和工工程地质质条件888.2 工程地地质分区区与评价价91参考文献999第一章 总总论1.1 调查区区域的地地理位置置辽东湾
9、位于于渤海的的最北部部,是以以老铁山山西角(33843.6N, 121108E)和秦秦皇岛金金山咀(33948.8N,111931.7E)连连线为界界向北东东延伸的的海域1) 此划分为“辽东湾石油开发区区域性工程地质调查与评价”界定的),被辽辽宁省的的大连、营营口、盘盘锦、锦锦州、绥绥中,河河北省的的山海关关、秦皇皇岛等沿沿岸所怀怀抱,其其面积为为3万余余平方公公里(图图1.1)。渤海湾区位位于秦皇皇岛金山山咀(33948.8N,111931.7E)和老老黄河口口(38808.5N,111852E)连线线为界以以西海域域,被河河北省秦秦皇岛市市、天津津塘沽、河河北省黄黄骅县、山山东省沾沾化县等
10、等沿岸所所环绕,其其面积约约为1万万5千余余平方公公里(图图111)。渤中区位于于老铁山山西角(33843.6N,122108E)和秦秦皇岛金金山咀(33948.8N,111931.7E)连线线为界以以南,秦秦皇岛金金山咀与与老黄河河口(33808.5N,111852E)连线线为界以以东,以以及蓬莱莱头(33750N,122044.5E)和老老铁山西西角连线线为界以以西海域域,被河河北省秦秦皇岛市市、天津津塘沽、河河北省黄黄骅县、山山东省沾沾化县、东东营市、龙龙口市、蓬蓬莱市及及辽宁省省大连市市所怀抱抱,其面面积约为为3万余余平方公公里(图图111)。1.2 调查目目的意义义调查目的意意义是:
11、为辽东东湾油气气田开发发的工程程规划和和合理布布局,初初选构筑筑物的座座落位置置,选择择单点系系泊的锚锚固系统统,以及及为制定定构筑物物座落地地点的场场址详查查方案,宏宏观指导导场址工工程地质质调查与与评价等等,提供供可靠的的区域性性工程地地质调查查与评价价资料。这这对工程程规划和和合理布布局、工工程合理理设计与与作业安安全等皆皆具有十十分重要要的意义义。渤中区区域域性工程程地质调调查与评评价的目目的意义义是:为为渤中区区油气田田勘探与与开发的的工程规规划和合合理布局局,初选选构筑物物的座落落位置,选选择单点点系泊的的锚固系系统,以以及为制制定构筑筑物座落落地点的的场址详详查方案案,宏观观指导
12、场场址工程程地质调调查与评评价等,提提供可靠靠的区域域性工程程地质调调查与评评价资料料。这对对工程规规划和合合理布局局、工程程合理设设计与作作业安全全等,皆皆具有十十分重要要的意义义。渤海湾区区区域性工工程地质质调查与与评价的的目的意意义是:为渤海海湾区油油气田勘勘探与开开发的工工程规划划和合理理布局,初初选构筑筑物的座座落位置置,选择择单点系系泊的锚锚固系统统,以及及为制定定构筑物物座落地地点的场场址详查查方案,宏宏观指导导场址工工程地质质调查与与评价等等,提供供可靠的的区域性性工程地地质调查查与评价价资料。这这对工程程规划和和合理布布局、工工程合理理设计与与作业安安全等,皆皆具有十十分重要
13、要的意义义。1.3 调查内内容1.3.11 工工程物探探1.3.11.1 水深深地形测测量;1.3.11.2 海底底地貌旁旁扫声纳纳测量;1.3.11.3 浅层层剖面测测量(00300m);1.3.11.4 中层层剖面测测量(001550m)。1.3.22 沉沉积物取取样1.3.22.1 表层层沉积物物取样;1.3.22.2 箱式式原状沉沉积物取取样;1.3.22.3 重力力活塞柱柱状沉积积物取样样;1.3.22.4 悬浮浮体取样样。1.4 调查范范围及要要求1.4.11 调调查范围围是以老铁山山西角和和秦皇岛岛金山咀咀连线以以南,秦秦皇岛金金山咀与与老黄河河口连线线以东,以以及蓬莱莱头和老老
14、铁山西西角连线线以西,于于水深大大于100m范围内内,调查查控制面面积约223,0000kkm2。调查范围:南起33910N、北北至40040N, 东起起121140E、西西至122000E于水水深大于于10mm的海域域,其面面积约为为1.885万平平方公里里。是以秦皇岛岛金山咀咀与老黄黄河口连连线以西西,于水水深大于于10mm深范围围内,调调查控制制面积约约7,2200kkm2左右。1.4.22 工工程物探探测线布布置主测线(MM系列主主测线),按按垂直区区域构造造走向北北西南南东向布布设,主主测线115条;联络测测线(NN系列辅辅助测线线),按按平行构构造走向向垂直主主测线布布设,其其方向
15、为为北东南西向向,联络络测线88条,工工程物探探测线总总长为33,8004.00km。黄黄河口和和莱州湾湾测线网网格为11020kkm,其其他海域域为20040kkm(图图122)。工程物探测测线布置置 测测线应遵遵守一般般按垂直直构造线线(或地地形走向向)布置置的原则则。为此此,布置置平行海海湾方向向的北东东南西向向测线55条,间间距200km,编编号为AA1A5;垂垂直海湾湾方向的的北西南东向向测线110条,间间距200km,编编号为CC1C100。测区区的北部部为最有有希望的的油气田田开发区区,所以以,把处处于锦州州区块和和绥中区区块及金金县区块块部分地地区,将将测线加加密到5510km
16、m。加密密的北东东南西向向测线77条,编编号为AA6A122,加密密的北西西南东向向测线55条,编编号为CC11C155。完成成测线总总长2,8066km,实实测测线线站位图图见图11.2。主测线(MM系列主主测线),按按垂直区区域构造造走向北北西南南东向布布设,主主测线112条,长长8544.0kkm;联联络测线线(N系系列辅助助测线),按按平行构构造走向向垂直主主测线布布设,其其方向为为北东南西向向,联络络测线99条,长长4899.0kkm。工工程物探探测线总总长为11,3433.0kkm。渤渤海湾内内岐口区区块是重重点区,测测线网格格为510kmm,其他他海域,例例如曹妃妃甸至滦滦河口一
17、一带外海海,其测测线网格格为20040kmm(图112)。1.4.33 沉沉积物取取样站位位布置沉积物取样样站位均均布置在在工程物物探测线线上,其其间距为为2020kmm。共完完成表层层沉积物物取样556个站站位,箱箱式原状状沉积物物取样221个站站位,柱柱状沉积积物取样样36个个站位(图图133)。从从N5剖剖面共99个站位位统计来来看,最最长柱状状沉积物物岩芯66.855m,最短短2.5m,平均均4.355m。沉积物取样样站位布布置沉积物取样样站位均均布置在在工程物物探测线线上,站站位间距距为20020kmm网格,重重点区加加密到11010kmm,编号号为B11B933。共完完成表层层沉积
18、物物取样993个,箱箱式原状状沉积物物取样333个,柱柱状沉积积物取样样45个个。最长长柱状沉沉积物岩岩芯7mm,最短短0.77m,平平均3.02mm。实际际沉积物物取样站站位图见见图1.3。沉积物取样样站位均均布置在在工程物物探测线线上,其其间距为为2020kmm。共完完成表层层沉积物物取样221个站站位,箱箱式原状状沉积物物取样88个站位位,柱状状沉积物物取样113个站站位(图图133)。从从M91至MM966共6个个站位统统计来看看,最长长柱状沉沉积物岩岩芯6.4m,最最短3.1m,平平均4.7m。1.5 海上作作业1.5.11 调调查船调查任务由由中国科科学院海海洋研究究所的两两艘千吨
19、吨级科学学考察船船“科学一一号”和“金星二二号”执行。前前者完成成基础工工程地质质调查的的采样任任务,后后者完成成工程物物探调查查任务。船船舶主要要性能与与参数如如下:科学一号金星二号船型: 垂垂线长(m):10468.388 型型宽(mm):13.710.022 型型深(mm):6.855.4 吃吃水(mm):4.93.5吨位: 排排水量(TT):3324.351100 总总吨:2579.07643.668 净净重:773.772193.110主机:2台2台 最最高转数数:227T分600T分 最最低转数数:70T分分350T分 马马力:5280211002续航力:30天(445000海里)
20、30天(330000海里)最大航速:20.6海海里小小时14海里小时乘员: 船船员:58人39人 队队员:43人35人甲板主要设设备: 330000m水文绞绞车:2台2台 660000m水文绞绞车:1台1台 660000m地质绞绞车:2台1台 龙龙门吊:1台(8吨吨)1台(5吨吨) 448道等等浮电缆缆绞车:1台 CCTD专专用绞车车:1台 汽汽枪吊车车:6台 22.5吨吨电动吊吊杆:1台1台1.5.22 定定位工作时,是是使用美美国Deel NNortte公司司生产的的100085586型型GpSS全球定定位系统统,接受受机为单单频,88通道,工工作在单单机模式式下,所所有定位位资料存存入软
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