同安湾地质

1六、调查设备为了保证调查工作质量，提供可靠的科学资料和数据，本次调查使用了具有国际、国内先进水平的调查仪器及设备，并对所有仪器、设备作了认真调试；为了减少船体对物探仪器的干扰，确保调查成果质量，调查船选用木质民船。主要调查仪器设备见表1－2。表1－2主要调查与分析仪器设备名称用途Simrad421BDGPS定位系统（美国）海上作业导航定位OdomCVM便携式回声测声仪（美国）水深测量ChirpⅢ浅地层剖面系统（美国）浅地层结构探测HNM型蚌式采泥器海底表层沉积物采样马尔文2000激光粒度分析仪粒度分析调查船测深、浅地层探测、采样汽车交通38第二章调查方法与精度评估一、水深测量与制图1．仪器设备⑴定位仪器：采用美国Simrad421BDGPS全球卫星定位系统，仪器走航定位精度优于1.0m。⑵回声测深仪：采用美国OdomCVM便携式数字式测深仪，可同时提供实时水深数字信号及模拟图谱。⑶导航定位软件：QINSyInshore导航软件，将定位仪器与测深仪连接，可同步采集水深数据和定位数据。⑷作业船只：民用木船2．导航定位本次海上光缆路由调查导航定位仪器主要采用美国Simrad421BDGPS全球卫星定位系统，走航定位精度优于1.0m。导航定位软件采用QINSyInshore软件。3．测线布设各海区研究程度及自然条件（地质、地形地貌）等，共布设海底地形断面主测线32条（图1-1）。4．水深测量采用美国OdomCVM便携式数字型回声测深仪，仪器测深精度为±（5cm+0.4%H）。作业前，采用CTD测量作业区的声速数据并输入到测深仪中进行声速校正，且经检测板严格比测合格。测量时潮位取自鼓浪屿海洋站的观测资料；潮位每十五分钟观测一次，读记至cm；OdomCVM便携式数字型数字型回声测深仪及其软件可通过输入潮位数据对所测水深进行潮位改正。在作业过程中，测深仪软件同步打标，自动记录水深资料及定位资料，39并存储于导航电脑中。5．资料的处理和水深图的编绘在内业处理中，用图谱逐点核查水深数据，剔除异常水深值，最后将实时水深值和潮位校正值输入计算机进行潮位改正，生成水深数据在AutoCAD内最终成图。6．精度评估（1）定位精度海上定位是海上勘察工作的重要环节。定位精度是由以下因素决定的：①仪器精度定位系统，走航定位精度优于1.0m，能满足本次调查定位的精度要求。②定位点精度作业中所有定位结果均以坐标形式（精确至0.1m）在便携电脑中保存，不存在人工读记的差错和误差。③定位仪器与测深仪器的位置关系DGPS定位系统的卫星天线与测深仪换能器在一起，由定位仪器统一打点，不存在打点时间差。（2）测深精度测深精度由仪器测量精度、潮位改正精度、声速改正、船只动态吃水改正诸因素决定。仪器测量精度：±0.15m以下潮位改正精度：±0.05m动态吃水改正：±0.05m水深成果精度：±0.17m(中误差值)作业前后，利用声速剖面仪（CTD）测出作业区实际声速，并输入到数字式测深仪中，根据实际声速对测区水深进行声速改正。此外采用比对盘进行严格比对，数字化的水深数据与实际水深误差保持在±5cm之内。40二、浅地层探测浅地层调查使用美国CHRIP-Ⅲ系统。输出能量：4KW；发射频率：3PPS（3次/秒）；船速：4节左右。反射信号良好，浅水中穿透深度≥10m,分辨率5cm。记录图像清晰，基底面清楚，效果良好。三、海底沉积物样品的采集与分析方法海底沉积物的表层样品用蚌式抓斗采集，抓斗开口面积0.05m2。粒度分析采用马尔文2000激光粒度仪。使用筛析法和激光粒度仪法进行分析。将采集回来的每个沉积物样品充分混合，在其中采集两份湿样，其中一份过1mm筛，大于1mm的样品烘干后将样品中的贝壳捡出，利用筛析法进行粒度分析，获得1/2Φ间隔的粒度分布数据；小于1mm的样品加入0.5%的六偏磷酸钠（(NaPO3)6）浸泡一段时间，使沉积物颗粒充分分散，利用英国Malvern公司生产的Mastersizer2000型激光粒度仪进行粒度分析，获得1/2Φ间隔的粒度分布数据。另一份湿样烘干后也过1mm筛，计算出1mm颗粒的百分含量，分析中两份样品中1mm的组份基本一样。将筛析法得到的粒度分布数据与激光粒度仪测得的数据进行对接，获得整个样品的以1/2Φ为间隔的粒度分布数据。沉积物分类与命名与海洋调查规范相同，采用Shepard的分类系统；沉积物粒度参数平均粒径（Mz）、标准偏差或分选系数（σi）、偏度（SKI）41和峰态（Kg）的计算采用Folk&Ward方法：3845016ZM（1）6.645951684i（2）)(22)(22SK595509551684508416I（3）)(44.22575595gK（4）式中：ZM为平均粒径，单位为Ф，i为分选系数，SKI为偏态，gK为峰态。16、50、84……等分别为概率累积曲线上第十六、第五十、第八十四……等的百分数所对应的粒径Ф值。42第五章同安湾海岸带一、概况同安湾是厦门海域的北部海湾，为厦门岛、同安区和翔安区所环抱，其南岸为厦门岛，西岸和北岸为同安区所辖，东岸为翔安区。海湾主体呈钟形近南北向展布，湾顶即北岸自东向西分别有官浔溪、西溪和东溪三支小径流入海。海湾有二出口，西南角出口与厦门西港相连，1956年高集海堤建成后，仅以一16m宽的涵洞相通，基本隔绝。东南角湾口段位于厦门钟宅—翔安区刘五店连线向东至厦门五通—翔安澳头连线之间，为NW―SE向的潮流主通道（图5-1）。2000年同安湾总面积90.22km2,其中滩涂面积（理论基准面0m等深线以上潮滩）48.97km2，水域面积41.25km2,海岸线长约53km。海湾的东、西、南岸主要为红土台地，局部有低丘和海积平原，北岸为河口冲积平原。二、气象水文特征1、降水据同安气象站统计资料，同安湾多年平均降水量为1432.2mm，最多年降水量为2296.4mm（1959年），最少年降水量为1030.8mm（1957年）。历年最多月降水量为737.0mm（1958年7月）。历年最大日降水量262.1mm(1956年9月19日)。全年降水主要集中于4～9月，约占全年降水量的80%，其中6月份最多，约占全年降水量的20%。2、风据同安气象站统计资料，同安湾多年平均风速2.2m/s。全年风向频率静风最高为25%，东风居次为12%。除静风外，夏季（6～8月）以南东南43风最高为14%～19%；秋季（10～11月）以东东北风为主为14%；其他季节盛行东风，频率11%～18%。东北季风大致从9月持续到翌年3月，而4月至8月则盛行东南季风。年常风向为NE向，频率为15％。其中冬半年以NE～ENE向为主，风速较大，夏半年以SE、S向为主，风速一般较小，强风向为ESE向，最大风速38m/s；次之为SSE、ENE向，最大风速分别为34.4m/s、30.5m/s。8级以上大风主要出现在3、4月份和7～11月份。3、潮汐属正规半日潮流海区。最高潮位7.78m，最低潮位0.06m，平均高潮位5.68m，平均低潮位1.69m，平均海平面3.57m，平均潮差3.99m，上述潮位值是以厦门零点为基面。平均涨潮历时为06h08min，平均落潮历时为06h18min。4、潮流：外海潮波分别通过流会―大金门断面和大金门―围头断面，从南、北传入厦门海域。南面潮波再分成两支，一支通过厦门岛东侧海区进入同安湾，另一支经厦门外港再分为两支分别进入厦门西港和九龙江口。北面的潮波经过围头湾进入大嶝南侧海域。涨潮时南北两支潮波在澳头―金门古宁头断面附近汇合；落潮时南、北两支落潮流与涨潮流相反的方向流向外海。潮流每天两涨两落，厦门岛北侧水道，受深槽走向的影响，涨潮流主方向为NW向，落潮流主方向为SE向，实测海流运动形式表现为明显的的往复流。刘五店西侧的潮汐通道的主流区，涨潮流主方向为N向，落潮流主方向为S向。44根据海洋三所观测数据（表5-1），垂向上，表层流速大于底层流速。大潮期间，刘五店、鳄鱼屿附近潮流通道（站位1#，2#，3#）涨潮最大流速大于落潮最大流速，厦门大桥、集美大桥附近潮流通道（站位4#，5#）涨潮最大流速小于落潮最大流速（图1-1）。小潮期间最大流速均小于大潮期间最大流速。表5-1同安湾海域实测最大海流流速流向站位涨落潮大潮小潮流速流向流速流向1#涨潮6934846350落潮74170461722#涨潮6234255350落潮82184541683#涨潮6534652350落潮83150481724#涨潮8028656290落潮52106401205#涨潮4624230240落潮306024524、余流湾口段各层余流流速均很小，最大的仅为7cm/s，流向为S向。各层余流流速相比较，表层、0.2H层的余流流速较0.6H层、0.8H层和底层的余流流速的要大，除底层外，其他各层余流流向基本一致，以S向～SE向45为主（表5-2）。表5-2余流表（大潮）站号层次钟宅岸外水道刘五店码头前流速(cm/s)流向(°)流速(cm/s)流向(°)表层1012971750.2H层613941590.6H层129331170.8H层22972154底层23202454、波浪据海洋三所2001年8月25日～2002年2月28日波浪观测数据（表5-3，5-4），表5-3同安湾各级有效波高发生频率有效波高＜0.5m0.5～1.25m1.25～2.32m频率%6336.780.07周期3～4s表5-4同安湾主要浪向发生频率浪向NE―ENE―ESE频率%14.6719.84平均波高＜1.4m＜1.5m月份10～翌年3月4～9月在上述台风及秋冬大风季节观测期间，同安湾海区，最大波高2.32m，方向为ESE,周期5.4s。本区最大波高值为4.3m，出现在96年8月2日04时（9608号台风期46间）波向SE。H1/10波高在1.1～1.4m（2～3级波）出现频率达99％，1.4m以上的波高只占0.4％。观测期间以ESE向波浪出现频率最高，占25.9％，SE向次之，占16.1％。5、泥沙主要来自径流和外海输沙，据观测结果，同安湾与外海间净进大于净出的输沙特点。海湾南部含沙量最高值为0.0705kg/m3，最低值0.00335kg/m3，平均含沙量0.0435kg/m3。含沙量峰值出现于涨落急时段，大潮悬沙量高于小潮悬沙量。全潮净输沙量如表：表5-5同安湾湾口海域实测单宽输沙量（单位：t/m.d）站位大潮小潮输沙量方向输沙量方向1#1.6444340.5179452#0.90601840.82522483#2.3377672.064254#2.51672771.61392855#1.24102330.18312506、径流据同安区水利局资料，对同安湾入海河流主要为东溪和西溪二支。两支溪流年径流量合计3.79109m3，年入海输沙量合计6.065104t。三、地质特征1、构造：影响同安湾海岸带的构造主要为NNE～NE和NWW～NW向两组断裂，它47们控制了同安湾的基本轮廓。NNE～NE向断裂有：厦门西港断裂，为厦门西港以NNE向延伸至同安湾，沿同安湾西岸展布；刘五店-钟宅-员当断裂，该NE向断裂控制了员当湖和五缘湾的走向，横穿同安湾东南湾口段；厦门岛东侧断裂，横穿同安湾东南湾口，为长了―南澳断裂带的一部分。NWW～NW向断裂有：NWW向的马銮-高崎-五通断裂，沿同安湾南岸（厦门岛北岸）展布，控制着厦门岛北岸走向和同安湾东南湾口段走向；NW向的高崎-何厝断裂，横穿同安湾与厦门西港的通道（图3-2）。2、岩石与地层(1)地层：由老到新包括：上侏罗统南园组第二段（J3nb）：分布于大帽山和天马山，构成400m以下丘陵，分布面积12km2。岩性主要为灰、灰白色流纹质晶屑凝灰熔岩、流纹岩、凝灰岩和凝灰质粉砂岩等，为一套酸性火山岩系，厚度520～1220m不等。上侏罗统南园组第三段（J3nc）：仅出露于天马山中部，分布面积约1km2。岩性为灰、深灰色流纹英安质晶屑凝灰熔岩、凝灰岩、英安岩