中國(guó)海域?yàn)?zāi)害地質(zhì)區(qū)劃初步探討

葉銀燦，來(lái)向華，劉杜娟，田雙鳳

（國(guó)家海洋局第二海洋研究所，浙江 杭 州 3 10012）

0 引言

海洋災(zāi)害地質(zhì)區(qū)劃是區(qū)域性海洋地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，還可以為海洋綜合管理、開發(fā)規(guī)劃以及海洋工程建設(shè)提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者相繼對(duì)我國(guó)部分海域進(jìn)行過(guò)災(zāi)害地質(zhì)分區(qū)研究［1-7］。其中，劉錫清等提出了南海海域的災(zāi)害地質(zhì)分區(qū)方案以及海洋災(zāi)害地質(zhì)穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)模型，探索了穩(wěn)定度的定量計(jì)算方法；李培英等則對(duì)我國(guó)海岸帶災(zāi)害地質(zhì)定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及區(qū)劃作出了有益的嘗試。首先，建立了海岸帶災(zāi)害地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，對(duì)評(píng)價(jià)因子即災(zāi)害地質(zhì)類型數(shù)值化（分級(jí)或賦值），合理確定各類評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，然后采用模糊綜合評(píng)價(jià)模型，求得各評(píng)價(jià)單元的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，最終繪制海岸帶災(zāi)害地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖。

事實(shí)上，海洋災(zāi)害地質(zhì)定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的理論和方法目前尚不成熟，存在的主要問(wèn)題一是如何確定目標(biāo)評(píng)價(jià)區(qū)的原則尚未建立起，亦無(wú)統(tǒng)一認(rèn)識(shí)；二是賦予致災(zāi)因子的權(quán)重完全建立在專家知識(shí)上，人為隨意性大；三是評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇僅限于單一的災(zāi)害地質(zhì)因素，一些重要的內(nèi)、外動(dòng)力因素未予考慮［7-11］。此外，我國(guó)近海中、大比例的海洋地質(zhì)區(qū)測(cè)填圖還未進(jìn)行，海洋地質(zhì)調(diào)查程度較低。本文提出的區(qū)劃是基于對(duì)現(xiàn)有調(diào)查研究成果資料的分析和認(rèn)識(shí)，力求能反映我國(guó)海域?yàn)?zāi)害地質(zhì)環(huán)境的概貌和基本特點(diǎn)。

1 海洋災(zāi)害地質(zhì)區(qū)劃原則

中國(guó)海岸綿長(zhǎng)，海域遼闊，自南而北跨越熱帶、亞熱帶、溫帶三個(gè)氣侯帶，災(zāi)害性天氣頻發(fā)。大地構(gòu)造上處于西太平洋活動(dòng)大陸邊緣，地殼運(yùn)動(dòng)比較強(qiáng)烈。陸架冰后期現(xiàn)代地貌與末次冰期殘留地貌交織，第四紀(jì)海陸交互相地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜。中國(guó)近海既有寬闊的陸架淺海，也有廣袤的大陸坡和深邃的邊緣海盆，海域地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜。中國(guó)不僅是世界上地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，也是世界上海洋地質(zhì)災(zāi)害十分嚴(yán)重的少數(shù)幾個(gè)國(guó)家之一，表現(xiàn)在災(zāi)種類型多、發(fā)生頻率高、分布地域廣、災(zāi)害損失大。

災(zāi)害地質(zhì)區(qū)是指一個(gè)連續(xù)的區(qū)域內(nèi)，具有相同或相似的災(zāi)害地質(zhì)類型組合，并可以作出相同或相似的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)（危險(xiǎn)性）評(píng)價(jià)。一個(gè)災(zāi)害地質(zhì)區(qū)內(nèi)，可以根據(jù)災(zāi)害地質(zhì)環(huán)境的差異劃分出若干亞區(qū)，或更次一級(jí)的亞區(qū)。大的地貌格局是控制災(zāi)害地質(zhì)區(qū)域分異的基礎(chǔ)。地貌本身不僅是災(zāi)害地質(zhì)的一種因子，同時(shí)它也間接反映新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的格局，并且影響各種外動(dòng)力作用的性質(zhì)和強(qiáng)度，所以大型構(gòu)造地貌界線往往成為一級(jí)災(zāi)害地區(qū)的界線，采用災(zāi)害地質(zhì)區(qū)前冠以地貌名稱命名。因此，我們以大型構(gòu)造地貌界線作為一級(jí)災(zāi)害地質(zhì)分區(qū)的界線，把我國(guó)海域劃分為4個(gè)災(zāi)害地質(zhì)區(qū)：即海岸帶災(zāi)害地質(zhì)區(qū)、陸架災(zāi)害地質(zhì)區(qū)、陸坡（島坡）災(zāi)害地質(zhì)區(qū)、海盆與海槽災(zāi)害地質(zhì)區(qū)。然后再根據(jù)地理位置以及災(zāi)害地質(zhì)環(huán)境特征劃分出24個(gè)災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)。

2 海洋災(zāi)害地質(zhì)區(qū)劃方案

根據(jù)上述海洋災(zāi)害地質(zhì)區(qū)劃原則劃分出4個(gè)災(zāi)害地質(zhì)區(qū)，其中海岸帶災(zāi)害地質(zhì)區(qū)，劃分為9個(gè)亞區(qū)；陸架災(zāi)害地質(zhì)區(qū)，劃分為8個(gè)亞區(qū)；陸（島）坡災(zāi)害地質(zhì)區(qū)，劃分為5個(gè)亞區(qū)；海盆與海槽災(zāi)害地質(zhì)區(qū)，劃分為2個(gè)亞區(qū)。（圖1、表1）。

2.1 海岸帶災(zāi)害地質(zhì)區(qū)

包括我國(guó)大陸以及臺(tái)灣島周邊海岸帶，其范圍自海岸線向陸延伸至10km左右的區(qū)域，向海延伸至約20m等深線的水域，包含河口、海灣和沿海島嶼海域，地形、地貌變化復(fù)雜。

海岸帶是全球變化響應(yīng)敏感區(qū)域和生態(tài)環(huán)境的脆弱帶，該區(qū)的災(zāi)害地質(zhì)類型復(fù)雜多樣，構(gòu)造活動(dòng)和重力（斜坡）作用成因的災(zāi)害地質(zhì)類型均有發(fā)育，特別是海岸（海洋）動(dòng)力作用和人為成因的災(zāi)害地質(zhì)類型分布廣泛。其中海岸侵蝕、海水入侵、海面上升、地面下沉、河口海灣淤積、濱海濕地退化等災(zāi)害，發(fā)生的地域廣，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，治理難度大，已對(duì)我國(guó)海岸帶，特別是黃河、長(zhǎng)江、珠江三大河口三角洲地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)以及資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)構(gòu)成全面而持久的威脅。此外，要指出的是我國(guó)是世界上風(fēng)暴潮的多發(fā)區(qū)之一，范圍遍及整個(gè)中國(guó)沿海。風(fēng)暴潮災(zāi)害居我國(guó)海洋災(zāi)害之首，其發(fā)生頻數(shù)及危害程度都居世界前列。從地區(qū)來(lái)看，浙江、廣東、福建、海南等省的風(fēng)暴潮災(zāi)害最為嚴(yán)重。該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較低至高，多數(shù)風(fēng)險(xiǎn)較高。

2.2 陸架災(zāi)害地質(zhì)區(qū)

包括渤、黃、東、南海大陸架，鄰接海岸帶災(zāi)害地質(zhì)區(qū)，地形平坦，水深小于200m。按所處的地理位置及災(zāi)害地質(zhì)環(huán)境的差異分出8個(gè)災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)，其中黃海陸架分為北黃海和南黃海陸架兩個(gè)災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)，東海陸架分為東海陸架和臺(tái)灣海峽兩個(gè)災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)，南海則分為南海北部、桂瓊和南海南部陸架三個(gè)災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)。

該區(qū)的災(zāi)害地質(zhì)環(huán)境十分復(fù)雜，陸地入海河流攜帶大量物質(zhì)堆積在內(nèi)陸架地區(qū)，海洋動(dòng)力環(huán)境又直接影響著海底的塑造過(guò)程。該區(qū)的災(zāi)害地質(zhì)類型多，成災(zāi)機(jī)制復(fù)雜，構(gòu)造活動(dòng)和侵蝕-堆積作用成因的災(zāi)害地質(zhì)類型均十分發(fā)育，特殊地質(zhì)體（巖土體）分布廣泛，主要災(zāi)害地質(zhì)類型有潮流沙脊、活動(dòng)性沙波、含氣沉積、泥火山、泥底辟、易液化砂層、麻坑、古河道、古三角洲、活動(dòng)斷層、地震等。該區(qū)是目前近海油氣工程、海底電纜管道工程建設(shè)最為頻繁的地區(qū)。該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)低至較高，多數(shù)風(fēng)險(xiǎn)較低。

2.3 陸坡（島坡）災(zāi)害地質(zhì)區(qū)

包括東海陸坡、南海陸坡、臺(tái)灣以東陸坡和南海東部島坡，地形坡度大，地形地貌變化復(fù)雜，水深在200～3500m。其中，南海海域按所處的地理位置及災(zāi)害地質(zhì)環(huán)境的差異分出3個(gè)災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)，即南海北部陸坡、南海西南部陸坡、南海東部島坡災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)。

該區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，構(gòu)造活動(dòng)和重力（斜坡）作用成因的災(zāi)害地質(zhì)類型十分發(fā)育，主要災(zāi)害地質(zhì)類型有地震、火山活動(dòng)、活動(dòng)斷層、濁流、滑坡等。此外，在還分布有海底峽谷、陡坎、生物巖礁、高壓氣囊等災(zāi)害地質(zhì)類型。其中南海陸坡已成為我國(guó)深水油氣勘探開發(fā)的重點(diǎn)地區(qū)。該區(qū)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較高至高，多數(shù)風(fēng)險(xiǎn)較高。

2.4 海盆與海槽災(zāi)害地質(zhì)區(qū)

包括南海深海盆和東海沖繩海槽災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)，兩者的災(zāi)害地質(zhì)環(huán)境有較大差異。

南海深海盆災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)位于南海中部海域，廣闊平坦，呈北東一南西向展布，四周被陸坡和島坡所圍繞，近似菱形。海底地形由北向南微微傾斜，水深3400～4300m，地形平坦。在海底平原中部分布有海山和海丘，在平原的東緣和南緣發(fā)育海溝和低洼地。濁流、海溝、海山等災(zāi)害地質(zhì)較為發(fā)育，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較低。

沖繩海槽災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)南起臺(tái)灣島東北角，北至日本九州島，地處西太平洋地震帶，槽底北淺南深，北部水深500～800m，中部水深1000～1 500m，南部水深大于2000m。北部分布有零亂的孤峰，中部海底崎嶇，有海山、海嶺、孤峰及低凹地，南部為深海平原，發(fā)育海底凹地及海底火山。該區(qū)地震活動(dòng)頻繁，活動(dòng)斷層、濁流等災(zāi)害地質(zhì)發(fā)育，地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)高。

3 海洋地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)方案

圖1 中國(guó)海域?yàn)?zāi)害地質(zhì)區(qū)劃圖Fig.1 Hazard geology division in China Sea areas

表1 中國(guó)海域?yàn)?zāi)害地質(zhì)區(qū)劃表Table 1 Hazard geology division in China Sea areas

由于海洋災(zāi)害地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性、海上人類活動(dòng)的特珠性、海洋地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的隨機(jī)性和不確定性，以及災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查研究程度較低等原因，目前尚難以進(jìn)行我國(guó)海域地質(zhì)災(zāi)害定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。因此，我們主要從災(zāi)害致災(zāi)因子和孕災(zāi)環(huán)境角度出發(fā)，定性的將中國(guó)海域的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)（危險(xiǎn)性）劃分為4級(jí)，即高、較高、較低、低。在這里風(fēng)險(xiǎn)大小是相對(duì)而言的，并不具有絕對(duì)的含義，且未考慮廣義的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中易損性分析、期望損失分析等因素。我國(guó)海域劃分出的24個(gè)災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)如下：

高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)4個(gè)，即：臺(tái)灣海岸帶、南海東部島坡、沖繩海槽、臺(tái)灣以東陸坡災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)。

較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)11個(gè)，即：環(huán)渤海、蘇北海岸帶、長(zhǎng)江口-杭州灣、浙閩海岸帶、華南海岸帶、渤海中央盆地、北黃海陸架、臺(tái)灣海峽、東海陸坡、南海北部陸坡、南海西部-南部陸坡災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)。

較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)7個(gè)，即：遼東海岸帶、山東半島海岸帶、海南島海岸帶、南黃海陸架、南海北部陸架、桂瓊陸架、南海深海盆災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)。

低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)2個(gè)，即：東海陸架、南海南部陸架災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)。

續(xù)表1

從上可見，在24個(gè)災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)中，較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)11個(gè)，約占近總數(shù)的一半；其次是較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)7個(gè)，占近三分之一；高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分別僅4、2個(gè)。地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布在鄰接西太平洋地震帶的沖繩海槽、臺(tái)灣周邊與南海東部島坡一帶；海岸帶災(zāi)害地質(zhì)區(qū)多屬地質(zhì)災(zāi)害較高或較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)；陸（島）坡災(zāi)害地質(zhì)區(qū)多屬地質(zhì)災(zāi)害較高或高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)；陸架災(zāi)害地質(zhì)區(qū)多屬地質(zhì)災(zāi)害較低或低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)；南海深海盆災(zāi)害地質(zhì)亞區(qū)屬較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。

4 結(jié)語(yǔ)

海洋災(zāi)害地質(zhì)區(qū)劃應(yīng)基于科學(xué)的區(qū)劃理論和方法，并建立在我國(guó)海域中、大比例的海洋地質(zhì)區(qū)測(cè)填圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行。本文提出的區(qū)劃方案，實(shí)屬探索和嘗試，拋磚引玉，以推動(dòng)對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)一步的深入研究。文中存在的不妥和錯(cuò)誤之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

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