福建海峡蓝色经济试验区的海洋资源开发有了地质依据

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据中国地质调查成果快讯：
摘要：通过福建海域1∶5万平海、浮叶幅海洋区域地质调查，系统获取了区内海洋资源、环境和灾害地质等基础地质数据，开展了无人机滩涂地形测量新方法试验应用，提供了一批应用性成果和建议，可为地方发展和政府管理提供地质支持，也可为今后的1∶5万海洋区域地质调查提供借鉴。
1.项目概况
福建平海、浮叶地区位于福建海峡蓝色经济试验区的重要地带，为服务地方发展，自然资源部中国地质调查局广州海洋地质调查局在该区开展了“福建海域1∶5万平海、浮叶幅海洋区域地质调查”项目（图1）。项目周期为2014—2016年。目标任务是通过大比例尺海洋区域地质调查，获取区内海洋水文水化学、地形地貌、第四纪地质、地质构造、地质环境和矿产资源等基础性地质信息，为海洋资源开发利用与保护服务、为地区发展和政府管理提供地质依据。

图1 调查区位置
2.成果简介
（1）调查区岬湾、岛屿众多，岸线曲折多变，水下暗礁密布，潮流冲刷作用强烈，造就了区内复杂多变的地形格局——“半岛出两湾，海岛分两槽”。本次调查实测水深5.1~62.3m，海底发育一系列的冲刷槽、潮流沙脊、沙波等地貌单元，基岩直接出露海底比较常见。通过井震资料对比，分析了调查区海域第四纪地层分布特征，划分了4套地层，并进行了海陆地层对比。调查区侵入岩广泛分布，发育早、晚白垩世2个时期共15个岩石单位，以钾长花岗岩、晶洞钾长花岗岩和花岗闪长岩为主。
（2）调查区具有较好的砂矿资源潜力，圈定稀有、稀土元素异常156个，发现独居石矿点1处。通过878个站位（测网密度1km×1km）的地质取样，系统调查了区内海底底质类型（14种）和48种元素、39种碎屑矿物、4种黏土矿物、有机碳和碳酸钙等的分布特征。通过底质和元素分析，在海底砂质沉积中共圈定Y、Ce、La、Ti、Th、Nb、Rb等稀有、稀土元素异常156个（表1），各元素异常面积小且分散，但套合性较好，浓集中心明显。通过自然重砂分析，在塘屿岛北东侧（样品号PFDZ832），发现独居石矿点1处，独居石含量252.74g/m3，达工业品位；另外，称屿岛北东侧（样品号PFDZ687），钛铁矿含量达4.38kg/m3。此外，通过侧扫声呐调查发现，调查区存在海砂开采活动，为避免高价值的砂矿资源被当成低价值的填埋材料，而造成资源浪费。建议政府一方面加强区内砂矿资源调查，查清砂矿资源分布情况，另一方面加强海砂开采管理，尤其是禁止非法盗采海砂，以保护资源和环境。
表1 福建平海、浮叶地区海底砂质沉积物中稀有、稀土元素异常统计

（3）调查区海洋环境总体较好，但局部海域污染应引起注意。调查区绝大部分海域水质综合评价达到清洁级，有机污染物和有害重金属含量符合第一类水质标准，但在埭头镇北部近岸海域出现劣于四类海水，主要超标污染物为活性磷酸盐，推测与近岸密集的海水养殖有关，如海带种植、鱼排养殖（图2）等，建议政府加强海水养殖的管理，控制污染物排放。另外，调查区海底沉积物环境整体较好，有机污染物和有害重金属含量均较轻，但有一些站位Cr含量超过一类标准，需要注意并进行控制。

图2 区内密集的鱼排养殖
（4）调查区内海域灾害地质因素分布特征，可为当地海洋工程建设服务。分析了调查区内断层、浅层气、冲刷槽、埋藏古河道、沙波、水下暗礁和埋藏基岩等灾害地质因素的分布特征（图3），可为当地海上风电场建设服务，尤其是精准的基岩埋深，可指导风电桩基建设有效避开基岩，大幅减少施工周期和成本。
（5）探讨构造控制下的海平面变化问题，揭示了断裂两侧的海平面差异升降。区内断裂构造分布特征，可总结为“两纵一横”，“两纵”为北东向的长乐-南澳断裂带（调查区西部）和北东向的滨海断裂带（调查区东部），“一横”为北西向的兴化湾断裂（图3）。兴化湾断裂为走向北西，倾向北东的正断层，上盘下降，下盘上升，晚更新世晚期处于活动状态，控制了调查区晚更新世晚期以来的海平面变化。该断裂南西侧钻孔分析（PFZK01）显示3个海侵海退旋回，而其北东侧钻孔分析（PFZK02、04、05）显示总体为海侵。

图3 灾害地质因素类型及分布
（6）尝试应用无人机搭载激光测距仪开展滩涂地形测量，并取得成功。调查区滩涂插杆养殖密集（图4），船测和人工跑滩测量等传统手段都很难开展工作，因此项目尝试应用无人机搭载红外激光测距仪开展此类滩涂地形测量。无人机低空激光测距系统以成熟的八旋翼直升机为工作平台，搭载先进的导航定位系统（GPS）、激光测距传感器和数码相机等设备，采用实时差分定位（RTK）测量方法，可获得厘米级的测量精度和航拍图像。本项目应用该系统，对区内滩涂开展试验性测量（图5），获得成功。与人工RTK地形测量的结果比对表明，两种方法测量的平均互差为0.08m，满足精度要求。相对于传统滩涂地形测量手段，无人机低空激光测量不受密集的养殖设施和危险地形等因素的限制，优势显著。

图4 滩涂密集的插杆养殖设施

图5 无人机在进行滩涂地形测量作业
3.成果意义
该项目是全国首个按照1∶5万海洋区域地质调查规范完成的大比例尺海洋区域地质调查项目，系统获取调查区基础地质数据，查明区内海洋资源、环境和灾害地质现状，探讨区内重要基础地质问题，尝试无人机滩涂地形测量新方法应用。其成果可为地方发展和政府管理提供地质支持，也可为今后的1∶5万海洋区域地质调查项目提供借鉴。
（中国地质调查局广州海洋地质调查局 倪玉根 陈太浩 曾宁烽，福建海洋研究所 郑承忠，福建省地质调查研究院 陈欣供稿）


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