自然 - 海底也有“天坑”？

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浩瀚缥缈的海洋常常引起我们无限遐思，海水之下的海底是一望无垠还是高低崎岖？其实，海底地形地貌和大陆类似，是丰富多彩的，既有宽广的大陆架、陡峭的大陆坡和辽阔的深海平原，也有高山、峡谷那样的海山和海沟。随着海洋勘探技术发展和探测精度提高，科学家在海底也发现了各种各样的微型地貌，比如海底麻坑。

海底麻坑是什么，为什么会密密麻麻成群出现，它们对海洋研究又有什么指导意义？

多姿多彩的海底麻坑

海底麻坑外观上有点像陆地上的火山口或喀斯特地貌中的天坑，也像月球上的陨石坑。其实，海底麻坑是一种类似于漏斗状凹陷的海底地形地貌。在全球海域的海湾、大陆架、大陆坡和深海平原中均发现有麻坑，水深变化范围可从小于10米深至5000米左右，而且常常成群出现。在全球不同海域观测到越来越多的海底麻坑, 如白令海、北海、黑海、加拿大西部陆架、非洲西部大陆边缘、墨西哥湾，以及我国的黄海、南海等。

我国南海的台西南、莺歌海、南沙和中建南等海域海底麻坑群陆续被发现，但数南海西北部中建南海域发现的麻坑群规模最大。这些麻坑呈现出不同的大小和形态特征，最小直径不足5米，最大直径达6000米，深度最大达165米。它们的表面形态多种多样，有的呈圆形、椭圆形、月牙形、长条形，甚至有的呈马蹄形和环形，剖面形态上也多呈现字母V、U、W形等多种类型。

海底麻坑演化史

这种蔚为壮观的海底麻坑群是怎么形成的？通过多年的研究， 科学家们普遍认为分布较广、规模较大海底麻坑群主要分布在深部流体较为丰富、构造活动比较活跃，并且海底沉积较为薄弱的大陆坡区域。

地层深部流体（孔隙流体、地下水和甲烷气体）不断聚集，一旦聚集产生的压力大于上覆地层破裂压力时，这些流体就会沿着断层、地层薄弱带等逃逸通道向上渗漏至海底表面。这些深部流体向海水中快速喷出的过程中，会将海底沉积物中的细粒物质带入海水，同时被海底附近的水流搬运走，久而久之就会在海底形成大小不等的漏斗状的残留海底地貌，海底麻坑就诞生了。在麻坑形成过程中或形成后，还会受到深部流体间歇式渗漏以及海底水道、海底洋流和断裂活动等其他地质作用的不断改造，进而形成千奇百怪、多姿多彩的海底麻坑形态。

有可能发现可燃冰

在海域水深500—3000米的大陆坡区，是可燃冰形成的理想区域， 而甲烷气体在该区域泄露到海底形成麻坑的过程中，如果能遇到合适的储集体就会与储集体内天然存在的水发生化学反应，就可形成甲烷水合物，即可燃冰。 可燃冰是一种潜在的清洁能源，具有巨大的资源经济潜力。因此，甄别与可燃冰相关联的海底麻坑就成了海洋科学界研究的热点。

近些年，广州海洋地质调查局在南海西北部陆坡麻坑发育区，利用海马号遥控无人潜水器也发现了多处活动冷泉。在调查拍摄的上可以清晰地看到有两三束甲烷气泡向上冒出便是冷泉，这证实了麻坑的形成与甲烷气体渗漏具有一定的关系。无人潜水器的海底摄像也发现了裸露在海底的块状可燃冰，因此加强海底麻坑的科学研究，不仅可以加深对海底地形地貌和地质成因的了解，也可以帮助科学家在茫茫大海中快速找到可燃冰矿藏。

海洋工程地质是研究与人类工程建筑活动有关的地质问题的学科,是地质学的一个分支.海洋工程地质学的目的在于查明建设地区或建筑场地的地质条件,分析、预测和评价可能存在和发生的海洋工程地质问题,及其对建筑物和地质环境的影响和危害,提出防治不良地质现象的措施,为保证工程建设的合理规划、建筑物的正确设计、顺利施工和正常使用,提供可靠的地质科学依据.海洋工程地质学还要研究海洋工程地质条件的区域分布特征和规律,预测其在自然条件下和工程建设活动中的变化,和可能发生的地质作用,评价其对工程建设的适宜性.

研究方法

　包括地质学方法、实验和测试方法、计算方法和模拟方法.　地质学方法即自然历史分析法,是运用地质学理论,查明海洋工程地质条件和地质现象的空间分布,分析研究其产生过程和发展趋势,进行定性的判断.它是海洋工程地质研究的基本方法,也是其他研究方法的基础.　实验和测试方法,包括为测定岩、土体特性参数的实验、对地应力的量级和方向的测试,以及对地质作用随时间延续而发展的监测.　计算方法,包括应用统计数学方法对测试数据进行统计分析,利用理论或经验公式对已测得的有关数据,进行计算,以定量地评价海洋工程地质问题.　模拟方法,可分为物理模拟(也称海洋工程地质力学模拟)和数值模拟,它们是在通过地质研究,深入认识地质原型,查明各种边界条件,以及通过实验研究获得有关参数的基础上,结合建筑物的实际作用,正确地抽象出海洋工程地质模型,利用相似材料或各种数学方法,再现和预测地质作用的发生和发展过程.　电子计算机在海洋工程地质学领域中的应用,不仅使过去难以完成的复杂计算成为可能,而且能够对数据资料自动存储、检索和处理,甚至能够将专家们的智慧存储在计算机中,以备咨询和处理疑难问题.

特征和规律

　海洋工程地质学还要研究海洋工程地质条件的区域分布特征和规律,预测其在自然条件下和工程建设活动中的变化,和可能发生的地质作用,评价其对工程建设的适宜性.　由于各类工程建筑物的结构和作用,及其所在空间范围内的环境不同,因而可能发生和必须研究的地质作用和海洋工程地质问题往往各有侧重.据此,海洋工程地质学又常分为水利水电海洋工程地质学、道路海洋工程地质学、采矿海洋工程地质学、海港和海洋海洋工程地质学等.　海洋工程地质学的主要研究方法包括地质学方法、实验和测试方法、计算方法和模拟方法.　地质学方法即自然历史分析法,是运用地质学理论,查明海洋工程地质条件和地质现象的空间分布,分析研究其产生过程和发展趋势,进行定性的判断.它是海洋工程地质研究的基本方法,也是其他研究方法的基础.　实验和测试方法,包括为测定岩、土体特性参数的实验、对地应力的量级和方向的测试,以及对地质作用随时间延续而发展的监测.　计算方法,包括应用统计数学方法对测试数据进行统计分析,利用理论或经验公式对已测得的有关数据,进行计算,以定量地评价海洋工程地质问题.　模拟方法,可分为物理模拟(也称海洋工程地质力学模拟)和数值模拟,它们是在通过地质研究,深入认识地质原型,查明各种边界条件,以及通过实验研究获得有关参数的基础上,结合建筑物的实际作用,正确地抽象出海洋工程地质模型,利用相似材料或各种数学方法,再现和预测地质作用的发生和发展过程.　未来发展　海洋地质

电子计算机在海洋工程地质学领域中的应用,不仅使过去难以完成的复杂计算成为可能,而且能够对数据资料自动存储、检索和处理,甚至能够将专家们的智慧存储在计算机中,以备咨询和处理疑难问题.

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