據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查成果快訊：
原標(biāo)題：1∶5萬(wàn)平海、浮葉幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查

摘要：通過(guò)福建海域1∶5萬(wàn)平海、浮葉幅海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，系統(tǒng)獲取了區(qū)內(nèi)海洋資源、環(huán)境和災(zāi)害地質(zhì)等基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)，開展了無(wú)人機(jī)灘涂地形測(cè)量新方法試驗(yàn)應(yīng)用，提供了一批應(yīng)用性成果和建議，可為地方發(fā)展和政府管理提供地質(zhì)支持，也可為今后的1∶5萬(wàn)海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查提供借鑒。

1.項(xiàng)目概況

福建平海、浮葉地區(qū)位于福建海峽藍(lán)色經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)的重要地帶，為服務(wù)地方發(fā)展，自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局在該區(qū)開展了“福建海域1∶5萬(wàn)平海、浮葉幅海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目（圖1）。項(xiàng)目周期為2014—2016年。目標(biāo)任務(wù)是通過(guò)大比例尺海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，獲取區(qū)內(nèi)海洋水文水化學(xué)、地形地貌、第四紀(jì)地質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)環(huán)境和礦產(chǎn)資源等基礎(chǔ)性地質(zhì)信息，為海洋資源開發(fā)利用與保護(hù)服務(wù)、為地區(qū)發(fā)展和政府管理提供地質(zhì)依據(jù)。

2.成果簡(jiǎn)介

（1）調(diào)查區(qū)岬灣、島嶼眾多，岸線曲折多變，水下暗礁密布，潮流沖刷作用強(qiáng)烈，造就了區(qū)內(nèi)復(fù)雜多變的地形格局——“半島出兩灣，海島分兩槽”。本次調(diào)查實(shí)測(cè)水深5.1~62.3m，海底發(fā)育一系列的沖刷槽、潮流沙脊、沙波等地貌單元，基巖直接出露海底比較常見(jiàn)。通過(guò)井震資料對(duì)比，分析了調(diào)查區(qū)海域第四紀(jì)地層分布特征，劃分了4套地層，并進(jìn)行了海陸地層對(duì)比。調(diào)查區(qū)侵入巖廣泛分布，發(fā)育早、晚白堊世2個(gè)時(shí)期共15個(gè)巖石單位，以鉀長(zhǎng)花崗巖、晶洞鉀長(zhǎng)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖為主。

（2）調(diào)查區(qū)具有較好的砂礦資源潛力，圈定稀有、稀土元素異常156個(gè)，發(fā)現(xiàn)獨(dú)居石礦點(diǎn)1處。通過(guò)878個(gè)站位（測(cè)網(wǎng)密度1km×1km）的地質(zhì)取樣，系統(tǒng)調(diào)查了區(qū)內(nèi)海底底質(zhì)類型（14種）和48種元素、39種碎屑礦物、4種黏土礦物、有機(jī)碳和碳酸鈣等的分布特征。通過(guò)底質(zhì)和元素分析，在海底砂質(zhì)沉積中共圈定Y、Ce、La、Ti、Th、Nb、Rb等稀有、稀土元素異常156個(gè)（表1），各元素異常面積小且分散，但套合性較好，濃集中心明顯。通過(guò)自然重砂分析，在塘嶼島北東側(cè)（樣品號(hào)PFDZ832），發(fā)現(xiàn)獨(dú)居石礦點(diǎn)1處，獨(dú)居石含量252.74g/m3，達(dá)工業(yè)品位；另外，稱嶼島北東側(cè)（樣品號(hào)PFDZ687），鈦鐵礦含量達(dá)4.38kg/m3。此外，通過(guò)側(cè)掃聲吶調(diào)查發(fā)現(xiàn)，調(diào)查區(qū)存在海砂開采活動(dòng)，為避免高價(jià)值的砂礦資源被當(dāng)成低價(jià)值的填埋材料，而造成資源浪費(fèi)。建議政府一方面加強(qiáng)區(qū)內(nèi)砂礦資源調(diào)查，查清砂礦資源分布情況，另一方面加強(qiáng)海砂開采管理，尤其是禁止非法盜采海砂，以保護(hù)資源和環(huán)境。

表1 福建平海、浮葉地區(qū)海底砂質(zhì)沉積物中稀有、稀土元素異常統(tǒng)計(jì)

（3）調(diào)查區(qū)海洋環(huán)境總體較好，但局部海域污染應(yīng)引起注意。調(diào)查區(qū)絕大部分海域水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)達(dá)到清潔級(jí)，有機(jī)污染物和有害重金屬含量符合第一類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但在埭頭鎮(zhèn)北部近岸海域出現(xiàn)劣于四類海水，主要超標(biāo)污染物為活性磷酸鹽，推測(cè)與近岸密集的海水養(yǎng)殖有關(guān)，如海帶種植、魚排養(yǎng)殖（圖2）等，建議政府加強(qiáng)海水養(yǎng)殖的管理，控制污染物排放。另外，調(diào)查區(qū)海底沉積物環(huán)境整體較好，有機(jī)污染物和有害重金屬含量均較輕，但有一些站位Cr含量超過(guò)一類標(biāo)準(zhǔn)，需要注意并進(jìn)行控制。

 

圖2 區(qū)內(nèi)密集的魚排養(yǎng)殖

（4）調(diào)查區(qū)內(nèi)海域?yàn)?zāi)害地質(zhì)因素分布特征，可為當(dāng)?shù)睾Ｑ蠊こ探ㄔO(shè)服務(wù)。分析了調(diào)查區(qū)內(nèi)斷層、淺層氣、沖刷槽、埋藏古河道、沙波、水下暗礁和埋藏基巖等災(zāi)害地質(zhì)因素的分布特征（圖3），可為當(dāng)?shù)睾Ｉ巷L(fēng)電場(chǎng)建設(shè)服務(wù)，尤其是精準(zhǔn)的基巖埋深，可指導(dǎo)風(fēng)電樁基建設(shè)有效避開基巖，大幅減少施工周期和成本。

（5）探討構(gòu)造控制下的海平面變化問(wèn)題，揭示了斷裂兩側(cè)的海平面差異升降。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造分布特征，可總結(jié)為“兩縱一橫”，“兩縱”為北東向的長(zhǎng)樂(lè)-南澳斷裂帶（調(diào)查區(qū)西部）和北東向的濱海斷裂帶（調(diào)查區(qū)東部），“一橫”為北西向的興化灣斷裂（圖3）。興化灣斷裂為走向北西，傾向北東的正斷層，上盤下降，下盤上升，晚更新世晚期處于活動(dòng)狀態(tài)，控制了調(diào)查區(qū)晚更新世晚期以來(lái)的海平面變化。該斷裂南西側(cè)鉆孔分析（PFZK01）顯示3個(gè)海侵海退旋回，而其北東側(cè)鉆孔分析（PFZK02、04、05）顯示總體為海侵。

 

（6）嘗試應(yīng)用無(wú)人機(jī)搭載激光測(cè)距儀開展灘涂地形測(cè)量，并取得成功。調(diào)查區(qū)灘涂插桿養(yǎng)殖密集（圖4），船測(cè)和人工跑灘測(cè)量等傳統(tǒng)手段都很難開展工作，因此項(xiàng)目嘗試應(yīng)用無(wú)人機(jī)搭載紅外激光測(cè)距儀開展此類灘涂地形測(cè)量。無(wú)人機(jī)低空激光測(cè)距系統(tǒng)以成熟的八旋翼直升機(jī)為工作平臺(tái)，搭載先進(jìn)的導(dǎo)航定位系統(tǒng)（GPS）、激光測(cè)距傳感器和數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備，采用實(shí)時(shí)差分定位（RTK）測(cè)量方法，可獲得厘米級(jí)的測(cè)量精度和航拍圖像。本項(xiàng)目應(yīng)用該系統(tǒng)，對(duì)區(qū)內(nèi)灘涂開展試驗(yàn)性測(cè)量（圖5），獲得成功。與人工RTK地形測(cè)量的結(jié)果比對(duì)表明，兩種方法測(cè)量的平均互差為0.08m，滿足精度要求。相對(duì)于傳統(tǒng)灘涂地形測(cè)量手段，無(wú)人機(jī)低空激光測(cè)量不受密集的養(yǎng)殖設(shè)施和危險(xiǎn)地形等因素的限制，優(yōu)勢(shì)顯著。

 

圖4 灘涂密集的插桿養(yǎng)殖設(shè)施

圖5 無(wú)人機(jī)在進(jìn)行灘涂地形測(cè)量作業(yè)

3.成果意義

該項(xiàng)目是全國(guó)首個(gè)按照1∶5萬(wàn)海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查規(guī)范完成的大比例尺海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目，系統(tǒng)獲取調(diào)查區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)，查明區(qū)內(nèi)海洋資源、環(huán)境和災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)狀，探討區(qū)內(nèi)重要基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題，嘗試無(wú)人機(jī)灘涂地形測(cè)量新方法應(yīng)用。其成果可為地方發(fā)展和政府管理提供地質(zhì)支持，也可為今后的1∶5萬(wàn)海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目提供借鑒。

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局 倪玉根 陳太浩 曾寧烽，福建海洋研究所 鄭承忠，福建省地質(zhì)調(diào)查研究院 陳欣供稿）