上海市长江口及邻近海域地质调查现状及展望

上海市长江口及邻近海域地质调查现状及展望谢建磊　王寒梅　何中发　李　晓　黎　兵(上海市地质调查研究院,上海,200072)摘　要　海洋区域地质调查近年来逐渐得到重视,海洋地质调查技术的发展也为开展海洋区域地质调查奠定了基础。

上海地区社会经济发展对地质工作的需求,为摸清上海市长江口及邻近海域的地质现状提出了必然要求。

本文在系统整理长江口及邻近海域地质资料的基础上,重点分析了区内存在的重点地质问题和研究存在的问题,根据海洋地质调查的技术发展,结合国内相关地区的调查经验,对长江口及邻近海域内区域地质调查进行了展望,提出了采用综合物探技术、地质取样和测试分析进行综合地质环境调查的建议,并对具体采用的调查技术和调查内容进行了论述。

关键词　海域研究现状地质问题区域地质展望 近年来,上海地区区域地质的系统调查主要集中陆域,尤其是通过三维城市地质调查的实施,积累了大量的基础地质资料,形成了很多新的认识,为保障上海市经济的可持续发展提供了基础。

随着上海市海洋经济和沿江沿海工业的逐渐发展,上海市长江口和邻近海域正逐渐成为上海市经济发展拓展空间的重要依托。

然而,从区内资料和存在的地质问题来看,上海市及邻近海域有针对性和系统性的地质调查比较缺乏。

从邻海地区存在的地质灾害类型来看,其影响作用是不可忽视的(宋伟建,2005)。

查清长江口及邻近海域基岩和松散层的地质特征是服务于上海市经济发展地质工作的重要组成部分,是上海市区域稳定性评价的重要内容,是进行长江口演化变迁研究的基础背景资料。

有步骤、针对性、系统地推进邻近海域的区域地质调查和研究是上海市地质调查部门面临的另一项重要任务。

本文在深入认识区内地质工作现状和地质问题的基础上,论述了区内长江口和邻近海域的工作方向。

1　区域地理和地质概况长江口及邻近海域包括了长江口、杭州湾到东部30m水深一带区域,形成了上海211k m的大陆岸线和577k m的岛屿岸线资源。

其中长江口是一个丰水多泥砂、中等潮汐强度的三级分汊和四口入海的三角洲河口。

以九段沙、横沙浅滩等拦门沙滩顶(口门)为界分为口内和口外地区(图1)。

10m水深以浅形成了沙坝(沙洲)、河道相间的地貌格局。

上海处在华北新构造区的南缘(李祥根, 2003),接近与华南新构造区在杭州湾水域的分界处。

江绍拼合带和苏北沿岸断裂是区内近岸区两条具新构造区划意义的断裂。

水域地震分布比陆域多。

长江口崇明东滩南缘、尤其是勿一断陷盆地南缘和勿六断陷盆地南缘分布有三个与上海城市安全密切相关的震群,在其他地区则零星分布。

相比较上海大部分陆域,水域位于现代构造的缓慢沉降区,上新统以浅松散沉积层厚达500m。

50-60m 全新统沉积表明这种缓慢沉降持续到现在,表现出新构造期持续的沉降性(黄慧珍,1996)。

全新世以来,受河流和海洋动力的共同作用形成了一套退积、进积型三角洲沉积,自下而上划分为鸡骨礁组、大戢山组、嵊泗组。

2　长江口及邻近海域地质工作现状长江口和杭州湾地区的地质工作主要始于20世纪50年代,但直至1981年才开展了系统和多学科的上海市海岸带和滩涂资源综合调查,之前的资料和认识少而零碎。

20世纪80年代以来,上海海洋地质调查局、中国科学院海洋地质研究所等先后在长江河口及邻海地区开展过相关的地质调查和——————————————————收稿日期:2008-10-09作者简介:谢建磊(1981-),男,助理工程师,主要从事区域地质调查和研究工作。

・71・　2008年第4期 上海地质Shanghai Geol ogy图1　上海市长江口及邻近海域地理位置图Fig .1　Geographical l ocati on map of Yangtze estuary andadjacent sea areas of Shanghai研究工作。

总体上测网、取样密度的比例尺都以中小比例尺为主,并且在拦门沙一带是主要的资料盲区。

主要方法包括钻探、表层和柱状样的粒度分析、地球化学等指标的测试、测深、浅地层剖面测量和浅层地震等地球物理调查、数据库建设和模拟等。

主要研究领域和代表性成果如下。

2.1　基础地质调查为进行基岩稳定性评价,上海东部及邻近水域在1:100万航磁资料基础上于1990年进行了1:10万-1:20万高精度航空磁测。

陆域先后完成了1:100万和1:5万重力测量。

1981-1989年,在上海陆域及邻近水域完成了1:3.5万-1:6万彩红外航空遥感测量。

1984-1988年,江苏物探队和上海地矿局在长江口区实施了全覆盖的1:5万-1:10万浅地层剖面测量。

2002-2005年,青岛海洋地质研究所完成了长江口滨外区沉积物本底调查与沉积动力研究。

2001-2006年,上海市地震局在邻近海域开展了长江口外海域高分辨率地震勘察。

2007年,上海市地质调查研究院在约7000km 2的海域内实施了多目标区域地球化学调查,积累了大量实物资料。

此外,不同部门利用局部资料对区内地层层序、沉积环境进行了研究。

2.2　水工环地质调(勘)查围绕东海大桥、洋山深水港、“沪崇(明)启(东)”桥隧大通道和天然气过江管道等一系列工程建设,进行过大量工程地质调查(工程物探、钻探)。

主要有1984年的《长江口南支整治(顺水坝)工程地质规划选址勘察》,1985年的《杭州湾北岸1:2.5万上海新港选址—金山嘴港址工程地质勘察》及《上海石油化工总厂(金山)规划阶段1:1万工程地质勘察》,1986年的《上海市海岸带(陆区)1:20万工程地质调查》和《长江河口(南支)地区1:10万工程地质勘察》,1997年的《上海青草沙供水水库、管线工程预可行性阶段工程地质勘察》,2001年的《崇明越江通道(东线)工程地质调查》等。

2.3　近岸资源调查围绕上海海岸带和海岛资源的可持续利用,1980年,市科委、市计委和市农委联合组织全市61个有关单位和院校,于1980-1986年对上海市海岸带资源进行了系统的多学科综合调查,综合编写成《上海市海岸带和滩涂资源综合调查报告》。

20世纪90年代初期完成了上海市海岛资源普查。

2002年9月至2003年6月,上海市地质调查研究院开展了上海市后备土地资源调查,主要对滩涂耕地后备资源的类型、数量、质量和分布作了调查评价。

2002年,华东师范大学和上海市滩涂造地有限公司合作进行了长江口区域内的砂源地调查。

2006年,上海市地质调查研究院在长江口新浏河沙地区开展了砂矿资源普查。

2.4　河口冲淤演变岸滩发育演变的研究始于20世纪50年代,90年代以来,华东师范大学开展了大量关于岸滩冲淤规律及机制、流域重大工程对长江入海泥沙和滩涂演变影响、海岸侵蚀和岸坡失稳、河海相互作用和沉积动力学、沿线生态环境监测与影响机理、古环境等方面的理论与应用研究。

在潮滩冲淤的不同周期循环(风暴循环、季节循环、多年循环)、潮滩生物促淤效果和机制、海平面变化对潮滩演变影响、潮滩沉积特征和沉积作用、三角洲冲淤对河流来沙变化的响应、沉积动力学背景、长江口发育模式和滩槽泥沙交换等方面取得系列成果。

3　长江口及邻近海域主要地质问题3.1　江绍断裂带的海域位置扬子和华夏地块在中国东部陆域以江绍断裂带为界是地学界的共识,但针对江绍断裂带入海以后的地质特征到目前还存在着不同的认识。

一种为入杭州湾后直接北东向延伸,在金山卫登陆,穿越南黄海,接朝鲜半岛的光州断裂(张文佑,1983);・81・上海地质Shanghai Geol ogy 总第108期　图2　江绍断裂在长江口及邻近海域内的主要不同展布认识Fig.2　D ifferent recogniti on of J iangshao fault’sstriking in Yangtze estuary and adjacentsea areas胥颐等(2006)认为直接经杭州湾与韩国济州岛南缘断裂相接。

一种认为向北东偏东方向延伸,包括沿长河盆地北侧-王盘山南侧-滩浒山北侧-鸡骨礁一线延入东海和沿长河盆地北侧-大小金山之间-鸡骨礁一线延长入东海两种走向(浙江省石油地质大队,1978,1980)。

一种为沿长河盆地南侧慈溪的长河-庵东一线,与大衢山东西向断裂连接,进入东海(李起彤,1986),甚至于沿N30°50′附近东西向断裂,并在E125°20′附近终止(梁瑞才等, 2006)。

还有认为入海后沿崎岖列岛西北侧延伸,在N30°10′、E124°处被滨海深断裂截断(地质矿产部上海海洋地质调查局,1985)。

顾澎涛(2006)提出了上海南部陆域和杭州湾水域形成了以北东-北北东向江绍断裂(沿长河盆地-王盘山-大戢山-九段沙)为主干断裂为逆冲推覆带,上海陆域的枫泾-川沙断裂为推覆带的锋带位置。

从区域上来看,北东-北北东向的丽水-余姚断裂、鸡骨礁-镇海断裂、张堰-南汇断裂、枫泾-川沙断裂、江绍断裂、常山-漓渚断裂,北西向的苏州-嘉善断裂、太仓-奉贤断裂、大场-周浦断裂、苏北沿岸断裂等主要断裂都经过该区,构成区内复杂的断裂网络,为认识江绍断裂的特征带来了不确定性。

查清江绍断裂带在区内的展布对深入认识上海地区的大地构造属性、南黄海和东海北部之间的深部构造、构造演化具有一定的意义。

3.2　海域地震震源机制苏南和上海地区在地貌、沉积物变形及厚度、活动性断裂、地震等方面的一系列标志表明区内新构造运动明显(郑家欣,1986)。

区域上松散层厚度的变化表明区内沉降存在差异性(邱金波,2006)。

在上海陆域150m左右的粘性硬土层中屡见节理面和擦痕等构造,尤其是1995年以来,上海市地震局在上海陆域通过浅层地震探测发现了20条在第四纪都或多或少活动的活动性断裂,其中晚更新世断裂2条(章振铨,2004)。

同时,在海域N30°50′-N32°15′、E122°10′-124°发现了20多条自上新统到中更新统的活动性断裂(火恩杰,2003)。

但海域内的新构造运动特征认识总体上比较缺乏。

松散层厚度主要来源于物探反演,基岩的差异性沉降特征缺乏研究。

活动性断裂测线网度较稀,勘查范围也较局限。

断裂相互关系、继承性和新生性还有待于进一步的深入研究,尤其是主要的深大断裂。

图3　上海市及邻近水域活动性断裂和地震分布图Fig.3　Locati on map of active fault and earthquake of Shanghai and adjacent sea areas长江口海域地震较陆上地震频度高、强度大,上海多次强烈有感地震都发生在东侧海域内。

如1855年11月长江口5级地震、1971年12月长江口4.9级地震、1984年5月南黄海6.2级地震和1996年11月长江口6.1级地震。