海洋地质灾害的类型

海洋给人类带来了丰富的资源,尤其是再生资源,并调节全球气候,提供了人类生存和繁衍的环境。然而,海洋也给人类带来了众多的海洋地质灾害。显然,人类在开发和利用海洋资源和能源,发展沿海经济时,需要遵循可持续发展原则,既要满足当代人的需要,又要不损害后人的生存和发展需要,防止只顾眼前利益而牺牲长远利益的短期行为。
1 海岸带主要地质灾害
1. 1 海岸侵蚀与港口泥沙回淤
目前我国70 %的砂质海岸和粉砂淤泥质海岸遭受到海水侵蚀,海岸侵蚀现象已普遍存在。海岸侵蚀的主要特点是地域的广泛性、侵蚀海岸类型的多样性和侵蚀程度的日趋加剧。山东省70 %的砂质海岸受侵,后退速度约2m/ a 。河北省秦皇岛市海岸从50 年代至今己后退200m。海南岛清澜港近10 年内海岸被蚀退150m。广西防域港京族三岛近20 年海岸后退200m.
我国有漫长而曲折的海岸线,沿岸有众多的入海河口和优良的港湾。但在港口建设中经常碰到的一个问题就是泥沙的回淤。60 年代初期至70 年代中期,国内主要以地质、地貌、沉积、和海洋水文动力为主,着重对海洋地质基础、地貌特征及其演化、水动力条件、泥沙来源、运移方向与途径、地形变化等
方面进行实地调查和定性研究(杨治家等,1992) 。自70 年代以来,以定量研究为主,提出了沿岸输砂率和港口泥沙回淤的计算公式(尤芳湖,1979 ;中华人民共和国交通部,1987 ;孙献清等,1987) ,开展了潮汐通道稳定性的调查研究(张忍顺等,1984) ,并采用了模糊数学、人工制备放射性示踪砂、放射性测年等新技术手段(杨治家等,1992) 。
1. 2 海平面上升与地面沉降
括地志美国国家研究协会(NRE) 一份研究报告估计, 从1983 年起在未来100a 内, 世界海面将上升70cm (Hoffmam 等, 1983) 。我国沿海46 个验潮站的资料表明(孙宏) ,1993) ,整个中国东南沿海海面呈上升趋势,平均上升率为1. 15mm/ a ,到2000 年,南海海面将上升4 . 8cm ,江苏南部、浙、闽沿岸上升2~4. 64cm。由于大量开采地下水,上海、天津、大连、广洲等沿海城市均出现过地面下沉的问题。上海市在1921~1987 年期间地面下沉了1. 79m(吕炳全、孙治国,1997) 。
1. 3 海水倒灌与土地盐碱化
地下水开采量的不断增大,使许多沿海省、区出现海水入侵现象。海水入侵使地下水变咸,从而导致地下水水源地报废。目前,山东半岛已出现海水入侵12 处,每年造成约4 亿元的经济损失。许多沿海城市均出现不同程度的海水入侵,海水入侵面积近1000km2 ,每年因此而造成的经济损失达8亿多元(吴岗,1998) 。海水倒灌以及海平面上升均会造成沿海土地盐碱化,破坏耕地。
1. 4 海岸带其他不稳定性因素
海岸带还有一些不稳定因素,如地裂缝与塌陷、岸边滑塌、滑坡、泥石流等,这些都会对人类开发和利用海洋资源造成一定的危害。
2 大陆架主要地质灾害
研究大陆架地质灾害的特征、发生、发展、分布规律,对海洋石油工程、海底通迅设施及其他海洋工程,具有重要的实际意义。按灾害性程度,大陆架地质灾害分为两类:第一类为具有活动能力的破坏性地质灾害,第二类为不具有活动能力的限制性地质条件。大陆架潜在地质灾害主要有13 种,其中具有活动能力的破坏性地质灾害包括滑坡、断层、浅层气、陡坎、底辟、沙波及地震等;而不具有活动能力的限制性地质条件有埋藏河道、不规则基岩面、凹凸地、浅滩、槽沟及沙丘等。
李凡等(1991) 依据地质灾害存在的位置及危害的主要对象,将大陆架地质灾害划分为地表的和地下的灾害性地质因素两大类.
31 海洋地质灾害研究的几个理论问题
我国海洋地质灾害具有类型多, 多发性、并发性、周期性等特征, 这和地质地理区域
100频道背景密切相关。因此在研究中必须重视以下几个问题:
图片红叉①大地构造的差异性与地震时空分布的关系。中国处于太平洋、地中海—喜马拉雅两
大地震带交汇处, 是世界地震高发区, 这已是人们的共识。但是板内、板缘及不同板块边
缘的动力差异, 尚待进行深入探讨。如为什么华北(包括渤海) 远离板缘, 在地震活动性
方面都高于华南和东海、南海。中国近海整体处于西太平洋沟弧盆体系后方, 但日本海、冲—161 —
绳海槽、南海三套沟弧盆及台湾岛, 各段构造演化阶段并不一致。这些都是值得深入研究的。
②第四纪古环境演变与海洋地质灾害的关系。我国陆架是世界最宽阔的陆架之一, 第
四纪以来, 特别是晚第四纪, 频繁的气候型海平面升降, 形成了复杂的海底浅地层结构和
残留地貌现代地貌叠置的状况。因此, 深入分析晚第四纪古环境演变及沉积地貌时空分布规律, 是掌握海洋地质灾害的关键(刘锡清, 1996)。
③海洋地质灾害与其他自然灾害的藕合关系。研究发现, 大量的海洋地质灾害往往与
水文气象灾害同时发生。这是由于水文气象灾害能诱发某些地质灾害, 如强风暴过程, 造
成强烈的海岸侵蚀和淤积。有些地质灾害也能诱发水文灾害, 如地震引起海啸。气象灾害的周期和地震发生的周期也存在某种藕合关系。可见地球和宇宙间可能在能量、信息方面存在更深刻的联系。渤海湾受到地面下沉、海面上升、黄河悬空三种威胁, 搞清它们之间的关系不仅有重大的理论价值, 而且对经济建设的布局和发展也有非常重要的实际意义。
④全球变化与海洋地质灾害的关系。我们研究中国的海洋地质灾害, 要着眼全球变化。
海岸带往往是全球变化反映最明显的地带, 如温室效应、热带雨林的消失、全球沙漠化, 都会导致海岸带变化。最近发现, 80 年代以来黄、渤海海岸侵蚀加剧, 是和气候干暖、降雨径流减少乃至河流来沙下降有关。还有太平洋的厄尔尼诺、南方涛动、西太平洋暖池, 都会影响到我国海洋动力地质过程的改变。这些都是海洋地质灾害研究应关注的问题。三、减轻海洋地质灾害的危害
为了减轻海洋地质灾害造成的损失, 必须未雨绸缪, 尽早谋划, 在调查和研究工作中
做好整体规划。
11 开展海洋地质灾害普查和区划工作。我国海洋开发战略已开始实施, 但是目前对我
国海域的海洋地质灾害的状况并不清楚, 除少数石油勘探区块做过工程地质调查外, 对大区域海洋灾害地质背景也不甚了解。到目前还没有编出建立在大量实际调查资料基础上的
海洋地质灾害图。上一轮大规模的海岸带调查, 虽然涉及海岸带环境背景, 但也没有把海岸带灾害地质调查做为重要内容。所以目前亟待解决全国海洋地质灾害调查和编图, 在此基础上进行海洋地质灾害区划工作, 为国家进行海洋功能区划提供补充依据。
21 加强海洋地质灾害研究工作, 增加对减灾的投入。目前我国还没有专门的海洋灾害
地质研究机构。应从海洋地质灾害动力学、灾害学、预报学、灾害地理学等方面入手进行全面的、系统的综合性研究。走科研部门和生产部门联合攻关的路子。将海洋地质灾害纳入到政府减灾的规划中, 逐步建立灾害监测网络和预警系统, 不断提高防灾和减灾能力。深入研究不仅能丰富地质灾害理论, 而且也为预警系统的建立, 提供科学依据。
31 用高科技手段, 武装海洋灾害地质的调查研究工作。海洋灾害地质调查研究是个难
度大、风险大的工作, 必须应用现代高科技手段才能取得良好的效果。要加强海洋探测技术和设备的研制和引进, 加强海洋地质灾害的防治工程研究。
41 建立海洋地质灾害信息系统。目前我国管理体制存在弊端, 很多信息系统的建立是
各自为政, 信息统一和共享问题没有很好解决, 降低了信息系统的作用。信息系统必须在
政府有关部门领导下理顺关系。只有真正建立好信息系统, 才能及时地为灾害地质研究、预报、防治、救援提供可靠依据。网络机房
海洋地质灾害研究与减灾
我国海洋地质灾害的研究和防治工作正面临繁重的任务。我们拥有绵长的海岸线和辽
阔的海洋国土, 仅大陆海岸线就长达18000 多km , 海域面积300 万km2, 岛屿6500 多个。
我国海岸带地区人口稠密, 经济发达。这里以占全国15% 的土地, 养育着全国40% 的人口。全国70% 以上的大城市和55% 国民收入集中在这里(谢志仁等, 1996)。可是这里正
面临着海洋地质灾害的严重威胁。由于海平面上升、地面沉降、海水倒灌、海岸侵蚀, 每年所造成的经济损失达100 多亿元。我国近海海底蕴藏着丰富的矿产资源, 现已探明石油资源量达84 亿t, 天然气3 万亿m 3, 占全国油气总资源量的1ö 3。然而在油气开发中, 屡
高林生近况屡遭到海洋地质灾害的破坏, 不均一的持力层多次造成渤海、珠江口盆地钻井平台的倾斜和位移, 使国家蒙受重大经济损失。我国是发展中国家, 海洋经济才刚刚起步, 全国和沿
海各省都制定了发展海洋战略。在开发和利用海洋的过程中, 对地质环境和地质灾害问题, 我们不能走先开发后治理的老路, 而必须走发展海洋经济和防治海洋灾害并行的路子, 否
则就会付出更沉重的代价。同时我们还要看到, 我国海洋地质灾害研究和防治工作起步较晚, 远不如陆地在这方面所做的工作, 与国际发达国家相比在研究方法手段、研究理论水
平和研究程度上差距就更大。因此, 我们必须采取有效的措施和办法加速进程。
11 中国海洋地质灾害基本类型
联合国灾害管理培训教材中指出: 灾害是指“自然或人工环境中, 对人类生命、财产
或活动等社会功能造成的严重破坏, 它导致人类、物质或环境遭受普遍的损失, 以致于其
损失超出了受影响的社会利用它本身的资源加以应付的能力”。
地质灾害系指由于地质作用, 造成了人类生命、财产损失或造成人类赖以生存的资源、
政治体制改革的目标
环境的严重破坏的事件。关于海洋地质灾害, 我们把它理解为, 凡发生在海域的地质灾害, 以及发生在海岸带的因海洋营力、或海陆营力共同作用所造成的地质灾害的总称。很显然, 我们所研究的不仅是造成人类生命财产损失的灾害本身, 而是更广泛的, 包括能引起地质
灾害所有的潜在的灾害地质因素。鉴于这样考虑, 我们讨论的灾害地质因素, 既包括突发
的地质过程(如地震、滑塌) , 也包括缓慢地质过程(海水入侵) ; 既包括动态地质作用
(如活动沙丘) , 也包括静态地质结构(如不均匀持力层)。
地质灾害分类方法很多, 诸如从成灾动力、灾害生成关系、成灾过程、成灾程度等等
(郭玉贵, 1996; 李凡等, 1994)。我们提出的分类(见简表) , 既考虑了造成灾害的地质动
力, 不同灾害的成因联系, 也考虑了其分布的地理环境等。
21 中国海洋地质灾害的地理分布
我国海洋地质灾害类型繁多, 地区分布也极为复杂。
①海平面上升和地面沉降发生的海洋地质灾害, 主要出现在沉降海岸带。如渤海湾、黄
河三角洲、莱州湾、苏北和长江口地区, 对天津和上海这样的大城市威胁最大。按现在海
平面上升速率预测, 渤海湾西岸至2100 年, 可能被淹没面积达10000~16000km2 (夏东兴, 1994)。海水倒灌主要发生在莱州湾东部, 面积达390km 2 (尹泽生, 1992)。海岸侵蚀严重
岸段主要出现在辽西、秦皇岛、山东半岛、苏北老黄河口至弓京港、台湾西部海岸、韩江口、琼东南等。
②海底地质灾害, 在我国近海分布比较广。活动潮流沙脊主要有辽东浅滩、西朝鲜湾
(鸭绿江口)、苏北浅滩、琼州海峡出口、琼西南等地; 海底侵蚀主要是潮流掘蚀洼地, 如
老铁山水道、成山头外侧、琼州海峡等。重力滑塌、沉陷主要分布在黄河、长江、珠江水下三角洲边缘。滑坡在珠江口外陆架外缘陆坡上部, 南海珊瑚礁体斜坡等。古河道一般在
现代沉积区呈埋藏形式, 而在残留沉积区的内陆架往往有形态保存。在珠江口外, 黄海、曾母盆地陆架区, 古河道最为发育。在黄、渤海地区埋藏泥沼也特别发育。浅层气分布也十
分广泛, 不均匀持力层也很普遍。
③我国海域和海岸带地震活动比较强烈, 最强活动区是渤海海域及周边地区, 特别受
N E 向郯庐断裂和NW 向两组断裂控制。历史上发生多次7 级以上地震。其次是南黄海、台湾及台湾海峡地区, 包括浙闽近岸地带。台湾的N E 向走滑断层及台湾海峡的NW 向巴士
构造(丁原章, 1993) 都是发震构造。再次是北部湾海域。活断层主要表现为盆地边界断
层和二级构造边界断层。现代火山活动主要见于台湾东部海域。
海滨

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