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渤海湾某海洋平台场址浅层气分布与成因 被引量:10
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作者 周其坤 孙永福 +6 位作者 宋玉鹏 李西双 董立峰 宋丙辉 杜星 王琮 修宗祥 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期298-304,共7页
海底浅层气严重影响海底地层的结构稳定性,因此成为影响近海海洋平台安全的重要因素。基于高精度浅地层剖面及单道地震等物探调查资料,识别了渤海湾某海洋平台周边的浅层气分布状况及顶界埋深,并分析了研究区浅层气的成因。浅地层和单... 海底浅层气严重影响海底地层的结构稳定性,因此成为影响近海海洋平台安全的重要因素。基于高精度浅地层剖面及单道地震等物探调查资料,识别了渤海湾某海洋平台周边的浅层气分布状况及顶界埋深,并分析了研究区浅层气的成因。浅地层和单道地震资料解释的浅层气分布和顶界埋深具有非常好的一致性,平台周边1 km2范围内的浅层气主要分布在平台北侧及紧贴平台西南角,呈片状或条状分布,局部呈点状分布,顶界埋深在0.6~4.0 m之间。研究区内浅层气为浅层生物成气,但该区域断层发育,不排除热解成因浅层气的存在。指出浅层气体对海洋平台的影响主要表现在变形和失稳2个方面,对海洋平台采取针对性的防护措施具有现实意义。 展开更多
关键词 渤海湾 海洋平台 浅层气 分布 成因
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基于Chirp数据和Biot-Stoll模型反演南海北部陆坡海底表层沉积物物理性质 被引量:6
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作者 周庆杰 李西双 +5 位作者 刘乐军 刘洋廷 高珊 周航 王景强 李天光 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期72-82,共11页
浅地层剖面是基于声学信号(频率在几百至几千赫兹)在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,海底反射系数与沉积物物理性质密切相关。Biot-Stoll声波传播理论模型可以预测海底沉积物的物理性质,构建反射系数等声学参数与物理参数... 浅地层剖面是基于声学信号(频率在几百至几千赫兹)在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,海底反射系数与沉积物物理性质密切相关。Biot-Stoll声波传播理论模型可以预测海底沉积物的物理性质,构建反射系数等声学参数与物理参数之间的关系,但在不同的海域采用不同的参数所获得的效果不同。为此,本文基于南海北部陆坡海底表层沉积物的实测物理参数,利用BiotStoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系,结果表明模型计算值与样品实测值吻合度总体较好,偏差在0.1%~4.9%之间,并建立了频率3.5 kHz时海底反射系数与沉积物孔隙度、密度、平均粒径之间的关系方程,且方程拟合度较高,可决系数R2均大于0.99。在对典型Chirp剖面数据计算其海底反射系数的基础上,反演了海底表层沉积物的孔隙度、密度、颗粒平均粒径等物理性质,其中反演孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径相对误差均小于5%,结果与实测值基本相符,表明该反演方法在南海北部陆坡区的应用是可行的。 展开更多
关键词 Chirp浅剖数据 Biot-Stoll模型 海底反射系数 沉积物物理性质 南海北部陆坡
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基于浅地层剖面的海底浅表层沉积物物理性质参数反演技术研究——以渤海海底管线路由区为例 被引量:5
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作者 黄必桂 李家钢 +5 位作者 周庆杰 李西双 刘乐军 高珊 周航 张承艺 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期156-164,共9页
海底浅表层(小于1 m)沉积物的物理性质,如粒度、孔隙度、密度等是海洋沉积学研究和海洋工程地质分析的重要内容,目前主要基于有限的海底取样或原位测试获取这些沉积物的物理性质。浅地层剖面是基于声学信号(频率几千赫兹)在沉积物中的... 海底浅表层(小于1 m)沉积物的物理性质,如粒度、孔隙度、密度等是海洋沉积学研究和海洋工程地质分析的重要内容,目前主要基于有限的海底取样或原位测试获取这些沉积物的物理性质。浅地层剖面是基于声学信号(频率几千赫兹)在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,其中的一些声学参数,如海底反射系数、波阻抗等与沉积物物理性质密切相关。如何充分而有效地利用浅地层剖面资料,反演得到剖面覆盖区海底浅表层沉积物的物理性质参数,极具科学意义和应用价值,且基于声学属性反演沉积物物理性质是当前研究的热点。为此,本文基于渤海LD16-3CEPA至LD10-1PAPD路由段的浅地层剖面数据和海底表层沉积物的实测物理参数,利用Biot-Stoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系,并基于浅地层剖面数据计算得到的海底反射系数,反演了研究区海底浅表层沉积物的孔隙度、密度、平均粒径等物理性质参数。其中反演的孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径基本相符,偏差度基本都在20%的偏差范围内,表明该反演方法在该区的应用是可行的。 展开更多
关键词 浅地层剖面 Biot-Stoll模型 海底反射系数 沉积物物理性质 渤海
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基于地球物理探测数据反演海底工程地质参数研究进展与展望 被引量:3
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作者 刘乐军 周庆杰 +4 位作者 李西双 王景强 张承艺 张林清 周航 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期361-372,共12页
海底浅部沉积物的粒度、孔隙度、密度、抗剪强度等工程地质参数是海洋沉积声学研究和海洋工程开发所需了解的基础信息,而目前对于这些物理力学参数的获取主要基于有限的海底取样或原位测试方法。声学地球物理探测是基于声学信号在沉积... 海底浅部沉积物的粒度、孔隙度、密度、抗剪强度等工程地质参数是海洋沉积声学研究和海洋工程开发所需了解的基础信息,而目前对于这些物理力学参数的获取主要基于有限的海底取样或原位测试方法。声学地球物理探测是基于声学信号在沉积物中的传播得到水深地形及沉积地层结构等信息,其中一些声学参数,如海底反射系数、波阻抗、后向散射强度等与粒度、孔隙度、密度等海底工程地质参数密切相关。因此,基于声学地球物理探测数据,并结合一定数量的传统海底底质取样测试数据开展海底工程地质参数反演,具有工作效率高且获取的资料连续、信息丰富等优势,是传统海底底质取样和工程地质特性研究的有益补充。本文在论述了海底沉积物类型、物理力学参数及其声学特性的基础上,对比分析了多波束、浅地层剖面及多道地震等海底声学地球物理探测数据在海底底质物理参数反演中的优势与不足,对基于声学地球物理探测数据反演海底工程地质参数的发展前景予以分析和展望。 展开更多
关键词 海底工程地质参数 声学探测数据 海底反射系数 波阻抗 反向散射强度
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基于CEL算法的神狐海域泥火山内部物质运动过程数值模拟
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作者 刘晓艳 孙永福 +3 位作者 宋玉鹏 修宗祥 李西双 宋丙辉 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期325-336,共12页
以南海北部神狐海域地震剖面识别的泥火山为基础,基于耦合的欧拉-拉格朗日算法(CEL)模拟了泥火山内部物质的运动过程。通过不同阶段的对比分析,研究探讨了泥火山的形成机理,总结了泥火山内部物质的运动特征及规律。数值模型的结果显示... 以南海北部神狐海域地震剖面识别的泥火山为基础,基于耦合的欧拉-拉格朗日算法(CEL)模拟了泥火山内部物质的运动过程。通过不同阶段的对比分析,研究探讨了泥火山的形成机理,总结了泥火山内部物质的运动特征及规律。数值模型的结果显示泥火山形成过程中物质的运移具有明显的阶段性变化,展现了物质在运移时的应力与应变的不规则变化规律,本文根据这些变化分析了泥火山形成过程中应力、应变与能量的强度变化趋势。地层在物质向上刺穿过程中受力分布表现出明显的不均匀性,中间部位的突起破裂引起两侧地层的隆升。由模拟结果提供的泥火山形成过程中内部物质的特征,可以推动对泥火山形成机制及过程的进一步认识,同时也能对深部底辟构造以及油气迁移提供理论指导。 展开更多
关键词 神狐海域 泥火山 CEL算法 刺穿
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岁差驱动与中国黄土高原的次级气候旋回 被引量:1
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作者 赵强 李西双 +1 位作者 吴永华 刘建兴 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期136-159,共24页
以黄土高原普遍存在的次级古土壤为基础,结合粒度资料和磁化率资料,对黄土高原的次级气候阶段进行了划分与对比,初步建立了黄土高原L21以来的次级气候旋回序列。以北半球夏至日在近日点和远日点为界,将岁差旋回转变为北半球"理想... 以黄土高原普遍存在的次级古土壤为基础,结合粒度资料和磁化率资料,对黄土高原的次级气候阶段进行了划分与对比,初步建立了黄土高原L21以来的次级气候旋回序列。以北半球夏至日在近日点和远日点为界,将岁差旋回转变为北半球"理想岁差气候旋回",并与黄土高原次级气候旋回逐一对比,发现L21以来的72个岁差旋回中,共发育了122个次级气候阶段,合61个次级气候旋回。除去岁差变化微弱的时段,黄土高原次级气候旋回与理想岁差旋回间几乎是一一对应的关系。从而认为,黄土高原的次级气候旋回主要由岁差旋回驱动。与反映全球变化的一级气候旋回相比,黄土高原的次级气候旋回凸显了具有半球效应的岁差旋回在黄土高原气候变化中的作用。黄土高原的次级气候旋回一定程度上受到冰期旋回的遮掩,需要在高原各地往复追索才能清楚揭示。黄土高原的次级气候旋回不仅可以作为地层划分与对比的基本单元,也由于岁差的约束而在一定程度上具有了绝对年代的意义,在地层划分和古气候研究中应引起足够的重视。 展开更多
关键词 黄土高原 次级气候旋回 岁差 次级古土壤
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海床浅表层硬质薄层的声学识别——以南海北部荔湾管线路由区为例
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作者 李家钢 黄必桂 +5 位作者 刘乐军 李西双 周庆杰 高珊 周航 栾坤祥 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期100-108,共9页
由沉溺珊瑚礁、各类胶结砂以及胶结的珊瑚石或贝壳碎屑等组成的硬质薄层通常呈零散状分布,地质取样难以准确确定它们是如何分布的,这给海底管线施工带来极大的困难和风险。本文以南海北部为例,基于多种物探资料并结合正演模拟,分析、总... 由沉溺珊瑚礁、各类胶结砂以及胶结的珊瑚石或贝壳碎屑等组成的硬质薄层通常呈零散状分布,地质取样难以准确确定它们是如何分布的,这给海底管线施工带来极大的困难和风险。本文以南海北部为例,基于多种物探资料并结合正演模拟,分析、总结了海底以及海底之下硬质薄层的声学特征,在研究区综合识别出23个硬质薄层分布区。研究认为,硬质薄层与松散沉积物物理性质的差异可用于声学探测数据识别和定位。在浅地层剖面上,硬质薄层表现为强反射薄层,并对其下方地层的地震反射信号有一定的屏蔽作用,这一现象有助于确定硬质薄层是否存在以及其埋深和位置。在侧扫声呐影像和后向散射强度图上,硬质薄层通常表现为具有不规则形状的明暗变化阴影,阴影的边界指示了硬质薄层的分布范围。当硬质薄层出露于海底时,侧扫影像、反向散射强度结合浅地层剖面可以有效地识别并确定硬质薄层的范围;而当硬质薄层位于海床浅部(埋深数米到十几米)时,浅地层剖面可能是识别硬质薄层的唯一且最有效的方法。 展开更多
关键词 硬质薄层 反射相 侧扫影像 后向散射强度 南海北部
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基于多重网格的电火花枪阵震源波场正演模拟
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作者 毛士博 宋鹏 +5 位作者 李西双 谭军 解闯 王绍文 王倩倩 都国宁 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2022年第3期52-58,共7页
基于电火花震源的超高分辨率地震勘探在我国的海洋区域调查以及工程地球物理勘探中发挥着重要的作用。实际勘探时,电火花震源间隔通常为厘米级,为电火花枪阵波场的数值模拟带来困难。针对这一问题,在常规变网格有限差分算法的基础上,在... 基于电火花震源的超高分辨率地震勘探在我国的海洋区域调查以及工程地球物理勘探中发挥着重要的作用。实际勘探时,电火花震源间隔通常为厘米级,为电火花枪阵波场的数值模拟带来困难。针对这一问题,在常规变网格有限差分算法的基础上,在电火花枪阵波场的数值模拟中提出了多重网格策略,实现了基于多重网格算法的电火花枪阵波场高精度三维数值模拟。数值模拟实验表明,相比于常规的交错网格有限差分数值模拟,基于多重网格有限差分数值模拟算法能够显著提高计算效率,降低内存消耗,同时还可有效地压制常规变网格算法中的虚假反射现象,实现电火花枪阵震源波场的高精度数值模拟。 展开更多
关键词 超高分辨率 电火花枪阵 多重网格 正演模拟
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