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南海海底矿物资源开发前景 被引量：9
1
作者 吴时国 张汉羽 +2 位作者 矫东风 杨朝云 李学杰 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第31期12673-12682,共10页
随着陆地矿产资源的不断消耗,海底矿物资源将成为社会经济发展和现代化建设的优质接替资源。为实现海洋强国战略,加快南海海底矿物资源的开发利用,亟需对海底的矿物资源重新评价。综合分析多年地质调查数据和近年来的重要研究成果,结合... 随着陆地矿产资源的不断消耗,海底矿物资源将成为社会经济发展和现代化建设的优质接替资源。为实现海洋强国战略,加快南海海底矿物资源的开发利用,亟需对海底的矿物资源重新评价。综合分析多年地质调查数据和近年来的重要研究成果,结合最新的载人深潜器和遥控水下机器人调查结果,总结了南海海底矿物资源研究现状,提炼了南海海域锰结核、富钴结壳、多金属硫化物、富稀土沉积物、砂矿等类型资源的矿物特征和分布规律,评价并分析了多类型矿物的成矿远景及南海海底矿物资源开发中可能存在的问题,以指导中国南海海底矿物资源潜力研究和满足勘探开发前景分析的迫切需求,为南海海底矿物资源的开发和决策提供依据。 展开更多
关键词 海底矿物 锰结核 多金属硫化物 富稀土沉积物 砂矿 南海资源
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循环载荷下饱和岩石的摩擦阻力研究
2
作者 张汉羽 陈佼佼 +1 位作者 陈运平 刘怀山 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期194-203,共10页
在循环载荷下岩石发生应力-应变的非线性弹性行为是普遍的,孔隙流体、载荷频率、围压、层理方向是造成岩石应力应变滞后、能量衰减、刚性变化等特征的重要外部变量。基于来自大庆、南京、合肥等地的砂岩样品,利用电液闭环伺服控制压机系... 在循环载荷下岩石发生应力-应变的非线性弹性行为是普遍的,孔隙流体、载荷频率、围压、层理方向是造成岩石应力应变滞后、能量衰减、刚性变化等特征的重要外部变量。基于来自大庆、南京、合肥等地的砂岩样品,利用电液闭环伺服控制压机系统,开展了不同饱和流体砂岩的应力-应变滞回曲线、不同载荷频率和饱和流体对岩石的衰减、不同层理方向加载和卸载对岩石杨氏模量影响的实验对比研究,阐明了饱和岩石的非线性响应特征,揭示了外界影响因素对岩石产生非线性形变的作用机制,探讨了岩石内部触面间摩擦阻力在岩石发生非线性形变过程中发挥的媒介作用,并推断接触面颗粒之间的摩擦阻力可能是导致岩石发生衰减、滞后等非线性行为的内在因素。本研究拟通过岩石内部小尺度的摩擦作用与构造尺度断层面上的摩擦滑移相似性,来揭示地震发生时岩体失稳的动力学过程。 展开更多
关键词 非线性弹性响应 杨氏模量 摩擦阻力 围压 滞后
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基于分布式光纤声传感火车噪声属性的车型识别及运行规律
3
作者 郑兴鹏 邢磊 +3 位作者 张汉羽 徐团伟 刘怀山 吴时国 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2850-2862,共13页
火车运行时产生强烈的移动噪声传播至地下空间,形成一种绿色环保、强能量的人工地震波.由于载荷系统形态基本固定,火车运行时间规律,震源重复性高,这种火车震源被广泛应用于轨道安全监测、近地表成像和城市地下空间探测等领域.分布式光... 火车运行时产生强烈的移动噪声传播至地下空间,形成一种绿色环保、强能量的人工地震波.由于载荷系统形态基本固定,火车运行时间规律,震源重复性高,这种火车震源被广泛应用于轨道安全监测、近地表成像和城市地下空间探测等领域.分布式光纤声传感是一种新兴的地震采集技术,拥有密集采样、布设简单、抗电磁干扰能力强等优点,近年来在城市交通事件微震监测、裂隙探测和地下空间成像领域逐步应用.本研究基于分布式光纤声传感技术获得的秦皇岛试验场火车移动噪声数据,拾取了30个火车交通事件,开展火车噪声视速度、波形和频谱、能量时空变化的属性分析.结果表明:试验区光纤传感的火车噪声具有明显的属性差异,低速度重载荷的火车比高铁引起的地震振幅更大、能量更强,低速火车产生的噪声包含了丰富的低频信息;根据已知的视速度、振幅属性、时频属性,划分了4种类型的火车,并揭示了它们的进出站规律.本研究拓展了分布式光纤传感的应用场景,证明分布式光纤声传感有望应用于不同车型的通勤监测. 展开更多
关键词 分布式光纤声传感 火车震源 交通事件 噪声属性
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海洋天然气水合物综合地球物理识别方法评述 被引量：5
4
作者 雷亚妮 吴时国 +1 位作者 孙金 王广建 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期864-878,共15页
海洋天然气水合物资源量丰富,具有很大的开发潜力,而如何精准识别水合物是开展勘探和开采面临的首要问题。本文首先总结了基于地震和测井资料等地球物理手段的天然气水合物定性识别和定量评价技术,详细阐述了水合物底界的似海底反射特征... 海洋天然气水合物资源量丰富,具有很大的开发潜力,而如何精准识别水合物是开展勘探和开采面临的首要问题。本文首先总结了基于地震和测井资料等地球物理手段的天然气水合物定性识别和定量评价技术,详细阐述了水合物底界的似海底反射特征,剖析水合物储层典型地震属性和测井响应特征;其次,对基于地震反演的水合物定量评价方法进行阐述,对比时间平均方程、WOOD方程、LEE权重方程、改进的BIOT-GASSMANN方程和等效介质模型等不同岩石物理模型在水合物饱和度预测中的适用性;第三,对电磁探测技术和分布式声传感技术等新型地球物理探测技术进行介绍;最后,展望天然气水合物地球物理识别技术发展前景,提出水合物定量评价是未来水合物地球物理识别的发展趋势,建议综合利用水合物成藏条件分析、多地震敏感属性分析以及地震反演和测井评价实现水合物储层识别和精细刻画。 展开更多
关键词 天然气水合物 地球物理识别 岩石物理模型 水合物饱和度
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中沙海槽重力流沉积发育特征及成因机制 被引量：3
5
作者 陈俊锦 刘时桥 +4 位作者 汪斯毓 张欢 秦永鹏 陈万利 吴时国 《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期39-54,共16页
深海重力流沉积是沉积物在重力作用下沿大陆架、大陆坡或岛坡向深海盆地搬运的重要沉积过程,在"源-汇"研究中占有重要地位,且与油气和天然气水合物成藏具有密切关系。根据新采集的二维多道地震数据,对中沙海槽开展了层序地层... 深海重力流沉积是沉积物在重力作用下沿大陆架、大陆坡或岛坡向深海盆地搬运的重要沉积过程,在"源-汇"研究中占有重要地位,且与油气和天然气水合物成藏具有密切关系。根据新采集的二维多道地震数据,对中沙海槽开展了层序地层学研究,分析了中沙海槽重力流的地震相和时空分布特征,结合区域构造和沉积背景,讨论了中沙海槽重力流沉积的成因机制。研究表明,中沙海槽内沉积地层可以划分出Sq1(古近系)、Sq2(下中新统)、Sq3(中中新统)、Sq4(上中新统)、Sq5(上新统)和Sq6(第四系)等6个地震层序。中沙海槽重力流沉积的发育时期具有差异性:中沙海槽南部的重力流沉积主要发育于晚中新世至今,在晚中新世和上新世发育范围较广,且于上新统和第四系识别出了多期块体搬运沉积体系(MTD1-8);而中沙海槽北部的重力流沉积主要发育于早中新世和中中新世,晚中新世至今由于中沙台地北部的台地后退使其主要发育等深流沉积。中沙海槽重力流沉积的发育主要受沉积物来源、相对海平面变化、碳酸盐生产力和岩浆活动等因素的共同控制。该研究结果有助于进一步提高碳酸盐台地周缘重力流沉积规律的认识,为中沙海槽油气勘探和地质灾害评估提供参考。 展开更多
关键词 重力流沉积 发育特征 成因机制 碳酸盐台地 中沙海槽
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考虑强度垂向非均质性的三维深水陆坡井场稳定性分析 被引量：1
6
作者 孙金 王大伟 《力学与实践》 北大核心 2022年第5期1120-1128,共9页
针对深水陆坡海底失稳问题,建立了深水陆坡井场海底稳定性评价流程,以琼东南陆坡区陵水X井场为例,构建了深水井场三维海底实体模型,基于土工实验和海床静力触探,得到了考虑垂向非均质性的海底土不排水抗剪强度,利用有限元强度折减法计... 针对深水陆坡海底失稳问题,建立了深水陆坡井场海底稳定性评价流程,以琼东南陆坡区陵水X井场为例,构建了深水井场三维海底实体模型,基于土工实验和海床静力触探,得到了考虑垂向非均质性的海底土不排水抗剪强度,利用有限元强度折减法计算了三维海底边坡安全系数,分析了井场潜在滑坡体位置及可能滑动方向。结果表明:(1)海底土不排水抗剪强度与埋深呈分段线性关系,压实作用是导致海底土强度随深度增大的主要原因,滑塌、沉积环境可引起海底土强度突变;(2)最大剪应变增量和速度矢量可分别指示井场潜在滑坡体和滑动方向,预定井位不在潜在滑坡体内和滑动路径上,最小安全系数为1.23,滑坡风险较小。 展开更多
关键词 不排水抗剪强度 强度折减法 深水陆坡 安全系数 垂向非均质性
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深水三浅地质灾害识别与防治技术及其在南海深水区的应用 被引量：1
7
作者 吴时国 孙金 +2 位作者 任韶然 程远方 王吉亮 《中国科技成果》 2020年第9期28-29,共2页
深水钻井是深水油气和天然气水合物开发的关键环节,然而,与陆地和浅水钻井相比,深水钻井面临着诸多挑战,如海底低温、复杂的海洋环境、海底浅层地质灾害问题等,其中,深水三浅地质灾害问题(浅层气、浅水流和天然气水合物)较为突出,这些... 深水钻井是深水油气和天然气水合物开发的关键环节,然而,与陆地和浅水钻井相比,深水钻井面临着诸多挑战,如海底低温、复杂的海洋环境、海底浅层地质灾害问题等,其中,深水三浅地质灾害问题(浅层气、浅水流和天然气水合物)较为突出,这些海底浅层地质灾害对于深水钻井作业危害很大,关系到水下井口的稳定性、井壁失稳、井控以及后续钻井能否顺利进行,对于整个深水钻井作业的成败至关重要.然而,目前我国南海深水盆地的勘探开发程度较低,对浅层地质灾害问题的钻前预测、致灾机理和危害程度认识不够,深水浅层地质灾害的调查、预测和评价技术尚不成熟,导致相关钻井和开发设计具有一定的经验性和盲目性,这在很大程度上阻碍了南海深水油气水合物资源勘探开发的步伐. 展开更多
关键词 天然气水合物 地质灾害问题 深水油气 浅层气 海洋环境 致灾机理 深水钻井 浅层地质灾害
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浊流及其相关的深水底形研究进展 被引量：13
8
作者 王大伟 白宏新 吴时国 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期52-65,共14页
从19世纪发现海底浊流现象开始,这一重要的深水沉积过程就引起了地学界的广泛关注。研究发现深水浊流成因的周期阶坎等超临界流底形广泛分布于海底,且与鲍马定义的浊积岩序列有着密切联系。由于浊流事件的不可预测、破坏力强,直接观测... 从19世纪发现海底浊流现象开始,这一重要的深水沉积过程就引起了地学界的广泛关注。研究发现深水浊流成因的周期阶坎等超临界流底形广泛分布于海底,且与鲍马定义的浊积岩序列有着密切联系。由于浊流事件的不可预测、破坏力强,直接观测设备和技术也比较匮乏,造成对浊流事件进行直接海底观测的工作较少。总结了国内外浊流及其相关底形的研究成果,对浊流分类、底形的形成与演化进行了讨论,列举了国内外几个典型深水区浊流及其相关超临界流底形的研究案例,包括实验、数值模拟和深水底形研究,详细介绍了周期阶坎这一主要的超临界流底形,讨论了周期阶坎的形成与演化过程及其与鲍马序列的对应关系。最后,对浊流及其相关的超临界流底形研究进行了展望。 展开更多
关键词 深水 浊流 底形 周期阶坎 鲍马序列
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海上丝绸之路大型地质灾害:特点与现状 被引量：6
9
作者 吴时国 马林伟 +4 位作者 孙金 郭永宾 张伟国 赵少伟 王宴滨 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2021年第1期401-411,共11页
海上丝绸之路深海地质灾害类型众多.主要分析了海底滑坡、三浅地质灾害和地震海啸这三种类型的地质灾害.传统多波束测深、三维地震勘探、深海钻探、声呐成像系统、海底地理信息系统是识别海底滑坡最有效手段.然而,准确解释和量化滑坡参... 海上丝绸之路深海地质灾害类型众多.主要分析了海底滑坡、三浅地质灾害和地震海啸这三种类型的地质灾害.传统多波束测深、三维地震勘探、深海钻探、声呐成像系统、海底地理信息系统是识别海底滑坡最有效手段.然而,准确解释和量化滑坡参数对于确定滑坡群的机制需要物理实验模拟和数值模拟;对于"三浅"地质灾害,地球物理技术是最有效的钻前预测方法,但在超压的定量预测方面还存在一些不足,识别准确度不高,因而,需要发展海底原位监测技术,提高"三浅"地质灾害的预测精度.南海海啸最主要的威胁来自其东部边缘的马尼拉俯冲带,而非印度洋.我国国家海洋环境预报中心已开发应对南海及其附近区域的潜在海啸威胁的定量海啸预警系统.但是,海上丝绸之路环俯冲带产生的地震海啸,影响甚广,亟待建立完善的预警系统. 展开更多
关键词 地震海啸 海底滑坡 天燃气水合物 浅层气 浅水流 海上丝绸之路
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南海生物礁碳酸盐台地演化 被引量：2
10
作者 吴时国 余克服 +2 位作者 李学林 张汉羽 陈万利 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第18期68-74,共7页
南海碳酸盐台地分布自早中新世开始发育,至中中新世达到鼎盛,再到晚中新世大量台地被淹没而逐渐消亡。从分布看,南海碳酸盐台地具有南早北晚、东早西晚的发育规律;从堆积速率看,中中新统速率最大。控制这些台地的诞生、发育演化和消亡... 南海碳酸盐台地分布自早中新世开始发育,至中中新世达到鼎盛,再到晚中新世大量台地被淹没而逐渐消亡。从分布看,南海碳酸盐台地具有南早北晚、东早西晚的发育规律;从堆积速率看,中中新统速率最大。控制这些台地的诞生、发育演化和消亡的因素十分复杂,可能包括构造活动、相对海平面的变化、陆源碎屑物质输入变化、古海洋环境变化。 展开更多
关键词 碳酸盐台地 生物礁 海平面 陆源碎屑 南海
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