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珠江口盆地南缘陆坡地质灾害发育特征及其稳定性评价

刘科  
【摘要】:南海珠江口盆地的海洋地质灾害具有类型多、分布广、活动性强的特征。已有海洋陆坡稳定性评价,陆坡选取范围有限,评价指标的选取和赋值随意性较大,评价因子定量化人为干扰较多。在海洋陆坡稳定性研究工作中,虽然把地震因素作为一个影响因子,由于研究时间较早或研究者采用的方法还存在一定的局限性,还没有把南海北部区域“50年超越概率10%的地震动峰值加速度”作为参数纳入海洋陆坡稳定性的评价体系。现有的评价方法未考虑可测定的影响陆坡稳定性的指标要素,也不能反映影响陆坡稳定性因素之间的相互关系,海洋陆坡稳定性评价的基础关系式还有待推导。目前,仍未形成基于地震加速度值、地形坡度值、海洋土物理性质指标等多种可以通过实测而获得的定量指标共同作用的评价分区。为此,本文基于珠江口盆地大量的工程地质资料和实测的海洋土的勘探数据,从以下几个方面进行了研究。(1)按照圆弧滑动法,推导出包含有海洋土物理性质、地形坡度、地震加速度在内的海洋陆坡稳定性评价关系式。(2)采用珠江口盆地白云凹陷区域内三个深水探测点的现场静力触探试验(CPT)、十字板剪切试验(VST)及实验室分析获得的数据,并利用多项式拟合的方法,拟合了触探系数的变化曲线,初步反映了海洋土不排水抗剪强度与静力触探CPT的数据的关系。三个深水测点海洋土的N_k、N_(kt)范围值,分别在7.48-9.98及14.93-19.78之间。由于深水海洋土试验数据有限,关系式的可靠性还有待进一步验证。(3)结合掌握的珠江口盆地海底滑坡的数据资料,按海底滑坡所处的地貌单元不同,把珠江口盆地水深160-1280m范围内发育的滑坡划分为4处规模较大的滑坡带,均呈NE-NEE向展布,规模从4km~2到800km~2不等,集中分布在北纬19°-20°,东经114°-118°范围内。初步指出了影响海底滑坡稳定性的主要因素包括地震活动、海流影响及沉积物质的快速堆积3个方面。(4)根据珠江口盆地北缘的岩土体组成、南部深水盆地的地质结构特征与珠江口盆地存在着显著的差异,将南海北部及其邻区的地震区带划为三个小区,分别是广东沿海小区(Ⅰ)、福建沿海小区(Ⅱ)和珠江口盆地和台湾浅滩小区(Ⅲ),通过发震频率及震级关系,确定每个小区的b值,分别是广东沿海小区的b值为0.9498,福建沿海地区的b值为0.6452,珠江口盆地和台湾浅滩小区的b值为0.4865。(5)按照海洋陆坡稳定性评价关系式及珠江口盆地三个深水探测点不同深度海洋土的不排水抗剪强度值,推导计算了海底陆坡坡体发生滑动的临界地震水平加速度k_c值,将该值与最大水平地震加速度(50年超越概率10%)a_(max)做比,通过比率k_c/a_(max)的相对大小反映研究区的稳定性分布情况。采用稳定区划的5级分类法对珠江口盆地南缘陆坡进行整体的分区评价,得到南海珠江口盆地南缘陆坡的稳定性分区。


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