東海陸坡海底滑坡識(shí)別及致滑因素影響研究.pdf

1、海底滑坡廣泛發(fā)育于海底陸坡上,是改變海底地形地貌的主導(dǎo)因素,也是大陸坡上沉積物往深海盆地搬運(yùn)的重要方式。突發(fā)大規(guī)模的海底滑坡事件可能造成海嘯,給沿海地區(qū)居民的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。因此近幾十年來(lái)許多學(xué)者開(kāi)始研究海底滑坡分布、物質(zhì)來(lái)源、形成機(jī)制以及演化模式,為人類(lèi)的防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。
　　 東海海域是被動(dòng)型大陸邊緣,具有較陡的大陸坡,海底構(gòu)造復(fù)雜,東海大陸邊緣發(fā)育大量的海底滑坡。然而,由于過(guò)去缺乏高精度、高分辨率的多波束水深

2、數(shù)據(jù)資料,因此,在東海陸坡海域尚未系統(tǒng)的對(duì)海底滑坡作基本形態(tài)特征分析與機(jī)理探討。
　　 已有的研究表明,海底滑坡在地形上出現(xiàn)下列特征:在坡度劇烈變化處,有弧形主陡坎,沿著主要陡坎的兩側(cè)向下延伸則會(huì)出現(xiàn)近平行的側(cè)壁;或者在海底峽谷側(cè)壁和在較順直的海底斜坡上突然出現(xiàn)圈椅狀的陡坎或陡壁。本研究基于海底滑坡的地形特征,使用目前較高精度的多波束水深地形資料,利用專(zhuān)業(yè)的商用軟件CARIS HIPS把離散的多波束水深數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化,構(gòu)建高分辨

3、率的海底數(shù)字地形模型,繪制海底地形三維立體圖和坡度圖,以海底滑坡所呈現(xiàn)出的地形特征來(lái)識(shí)別其發(fā)生的位置。識(shí)別出海底滑坡后,量測(cè)和計(jì)算滑坡坡度、主要陡坎高度、滑坡發(fā)生的水深、滑坡面積與體積等。
　　 識(shí)別結(jié)果顯示,在東海中部陸坡共有102處海底滑坡,面積大小由0.06km2至15.51km2不等;體積大小介于0.001km3和1.942km3之間。估計(jì)還有許多地貌形態(tài)特征不顯著和規(guī)模較小滑坡未被計(jì)算在內(nèi)體積最大的滑坡位于已發(fā)現(xiàn)海底泥

4、火山附近,海底滑坡的規(guī)?？赡芎湍嗷鹕桨l(fā)育有相關(guān)性。
　　 根據(jù)統(tǒng)計(jì)可知,大部分海底滑坡發(fā)生在局部坡度小于20°、水深在200m～1200m的海底;海底局部坡度與海底滑坡的規(guī)模具有較好的正相關(guān)性;海底滑坡搬運(yùn)的土層厚度平均為26m。
　　 根據(jù)前人研究經(jīng)驗(yàn),作為海底滑坡分類(lèi)參數(shù)的H/L值表明研究區(qū)海底滑坡發(fā)育崩塌型、旋轉(zhuǎn)型和平移型滑坡,而缺少流動(dòng)型滑坡。崩塌型和旋轉(zhuǎn)型滑坡主要分布在海底峽谷谷壁及其附近海底;而平移型滑坡主要

5、分布在開(kāi)闊的非海底峽谷陸坡區(qū)。
　　 通過(guò)3個(gè)非飽和土模型的土工離心模擬試驗(yàn)表明,研究區(qū)海底滑坡區(qū)附近發(fā)育的泥火山,是海底斜坡失穩(wěn)過(guò)程中孔隙氣和孔隙水在壓力差作用下,自海底下向上逸出而形成的。土體含氣通過(guò)影響土體的密度來(lái)影響土體的抗剪強(qiáng)度,而對(duì)孔壓隨重力加速變化的斜率影響不明顯。
　　 通過(guò)slope/W軟件進(jìn)行斜坡穩(wěn)定性分析表明,研究區(qū)海底斜坡上末次冰期以后形成的沉積層在地震烈度7度下可能會(huì)發(fā)生斜坡失穩(wěn)現(xiàn)象,在地震烈度