顾及水深复杂度的自适应网格DDM构建方法

针对传统网格数字水深模型(DDM)存在不能根据海区水深变化情况自动调节内插水深间隔的不足,提出顾及水深复杂度的自适应网格DDM构建方法.建立了水深复杂度评估指标,挖掘了水深复杂度、网格间距与网格DDM精度的内在关联规律,构建了顾及水深复杂度的自适应网格DDM.实验证明,与传统的网格DDM构建方法相比,所提方法可根据DD...     

基于多波束数据的网格水深模型内插方法精度分析

以多波束水深数据作为源数据,分析了网格水深建模中的数据内插,介绍了网格水深建模所用的常用内插方法,并从水深建模的精度和效率出发,计算分析了网格水深建模过程中内插方法的应用效果。实验结果表明:在当前网格水深建模常用的内插方法中,加权平均法是较适合多波束水深源数据内插网格水深模型点的方法,双线性曲面法是较适合网格水深模型点推估模型表面任意点水深的方法。     

浮式结构物二阶波浪力求解方法比较研究

对远场法、近场法和中场法这几种常用的二阶波浪力计算方法进行了总结,并结合算例对它们之间的差异进行了研究,重点分析了网格密度、浮体形状、水深等因素的影响。此外,还对全QTF法和Newman近似这两种不规则波中的二阶力计算方法进行了讨论,比较了不同水深条件下两种方法求得的二阶波浪力谱之间的差异。研究结果表明,远场和中场法给出的结果基本一致,且具有较好的数值稳定性;而近场法受网格密度、浮体形状等因素影响较大;Newman近似给出的结果在频率较低时与全QTF法接近,但在频率较高时存在一定的误差。     

抛锚贯入深度计算方法比较研究

文中分析了两种计算船舶抛锚贯入深度的方法,分析不同方法的特点及对于不同土参数的敏感性。以海洋20 m水深和25 m水深为例,分别使用两种方法计算不同海底土参数状况下抛锚的贯入深度。基于正交试验原理分别分析了能量法与微分方程法计算抛锚贯入深度时的参数敏感性。结果表明,基于能量方法计算得到的贯入深度大于微分法计算得到的贯入深度,且能量法对于内摩擦角最敏感,而微分法对于土的有效重度最敏感。     

最近区域法与地质块段法在富钴结壳资源量评估中的综合应用

首次应用最近区域法对东太平洋某海山（简称X海山）进行了初步的资源量评估,最近区域法具有能对矿区无限分块和能快速圈定富矿区的优点,结合地质块段法的评估结果可以对矿区资源量进行综合分析。经过初步评估认为,该海山具有储量远景,应进行进一步的勘探研究。     

台西盆地某坳陷油气地球化学异常特征与评价

采用沉积物、海水等不同介质，应用７种方法在台西盆地某坳陷开展了油气地球化学综合调查。根据指标间的相关性、共生与伴生组合等进行指标分类和统计分析，在地球化学场和场源分析的基础上，结合地质－地球物理资料，圈定３个Ⅰ级异常区、２个Ⅱ级异常区和２个Ⅲ级异常区，为该坳陷油气远景评价提供了可信的地球化学依据。同时，也证实了化探方法和指标海洋油气资源勘探中的有效性。     

西太平洋拉蒙特平顶海山富钴结壳矿区圈定与资源量估算

为能科学合理、快速量化地圈定出大洋海山钴结壳优质矿区,本文基于国际海底管理局提出的矿区选取模型,利用我国西太平洋海山钴结壳资源调查的拖网采样资料,结合西太平洋海山钴结壳分布特征,提出人机交互式的矿区圈定方法,对西太平洋马尔库斯-威克海山区拉蒙特平顶海山圈定出钴结壳资源远景区和符合国际海底管理局规章要求的51个钴结壳矿块,估算出拉蒙特平顶海山和51个矿块的钴结壳资源量及金属量,同时通过对拉蒙特平顶海山日本申请矿区的结壳资源分布特征分析,表明采用人机交互式的矿区圈定方法得出的结果,不仅能快速定量地圈定出钴结壳资源前景较好的矿区,也为大洋海山钴结壳矿区圈定和资源量估算提供了新方法。     

台西盆地某坳陷油气地球化学异常特征与评价

采用沉积物、海水等不同介质，应用７种方法在台西盆地某坳陷开展了油气地球化学综合调查。根据指标间的相关性、共生与伴生组合等进行指标分类和统计分析，在地球化学场和场源分析的基础上，结合地质－地球物理资料，圈定了３个Ⅰ级异常区、２个Ⅱ级异常区和２个Ⅲ级异常区，为该坳陷油气远景评价提供了可信的地球化学依据。同时，也证实了化探方法和指标在海洋油气资源勘探中的有效性。     

深部地热和天然气水合物组合利用可行性研究

近年来的研究表明,海洋中天然气水合物的成藏和分布受温度的影响较大,一些海域中的天然气水合物资源与地热资源同时存在,且有一定的分布规律。文章提出在利用地热开采天然气水合物基础上把两种资源结合起来利用,并对天然气水合物和地热资源的组合评价进行了相关的方法研究;参考组合评价相关经验公式,建立了组合评价的模型,并应用在实例中。通过实例应用,丰富了该开采方法的可行性论证,并对圈定的两种资源的综合利用的远景区进行了评价。     

基于 GIS 的富钴结壳资源量计算系统开发

富钴结壳资源量计算和资源评价是大洋富钴结壳矿区圈定工作的重要内容之一。阐述了基于GIS组件MO构建富钴结壳资源量计算系统的主要功能模块组成和设计思路。该系统利用VC采取面向对象的方法编程,设计开发了富钴结壳资源量计算评价程序,实现了地质块段法等多种计算方法。该系统吸纳了资源评价和矿区圈定中水深、丰度、品位和坡度等几个重要评价指标,可方便地实现钴结壳资源量计算,为大洋富钴结壳矿区圈定和矿产资源开发提供依据和参考。     

西太平洋Kocebu海山铁锰结壳稀土元素地球化学特征

西太平洋麦哲伦海山区是全球重要的铁锰结壳资源分布区,具有丰富的稀土元素资源潜力.本文对采自麦哲伦海山区Kocebu海山的11个铁锰结壳表层样(<1 mm)进行稀土元素地球化学研究,探讨其含量特征、成因和影响稀土元素富集的环境因素.结果表明:Kocebu海山铁锰结壳表层样品ΣREY(Rare earth elements...     

大洋富钴结壳成因机制的探讨——水成因证据

根据对大洋富钴结壳的分层与年龄、分层与生长速率、生长间断等观测事实,以及大洋富钴结壳主量元素锰、铁元素及钴元素、铂元素、稀土元素、氦同位素、锇同位素等的水成富集,指出大洋富钴结壳是水成因的,进而指出富钴结壳的形成与基岩无关,水动力条件、最低含氧带、生物作用等可能对富钴结壳的形成有控制作用。同时,富钴结壳不一定只生长在岩石裸露的海山上,在沉积物覆盖的海山区也有可能找到富钴结壳。     

Distribution characteristics of seamount cobalt-rich ferromanganese crusts and the determination of the size of areas for exploration and exploitation

In 2001, the International Seabed Authority (ISBA) initiated the consideration relating to the Regulations for Prospecting and Exploration for Hydrothermal Polymetallic Sulphides and Cobalt-rich Ferromanganese Crusts in the Area at its 7th session. Since then, the consideration of the Regulations has been mainly focused on the size of areas to be allocated for exploration and exploitation of the crusts. This paper, based on the investigation data and the analysis of the distribution characteristics of the crusts, suggests a model for determining the size of areas for exploration and exploitation of the crusts, taking into account various factors such as production scale, crust thickness and grade, mineable area proportion, recovery efficiency, exploration venture, and so on. Through the modeling, the paper suggests that the exploration area (the area covered by each application for approval of a plan of work for exploration of cobalt-rich crusts) shall be 4 856 km² and the exploitation area (the mine site area) shall be 1 214 km², for 20 years of 1 million wet tonnes annual production.     

Seamount Characteristics and Mine-Site Model Applied to Exploration- and Mining-Lease-Block Selection for Cobalt-Rich Ferromanganese Crusts

Regulations are being developed through the International Seabed Authority (ISBA) for the exploration and mining of cobalt-rich ferromanganese crusts. This paper lays out geologic and geomorphologic criteria that can be used to determine the size and number of exploration and mine-site blocks that will be the focus of much discussion within the ISBA Council deliberations. The surface areas of 155 volcanic edifices in the central equatorial Pacific were measured and used to develop a mine-site model. The mine-site model considers areas above 2,500 m water depth as permissive, and narrows the general area available for exploration and mining to 20% of that permissive area. It is calculated that about eighteen 100 km² exploration blocks, each composed of five 20 km² contiguous sub-blocks, would be adequate to identify a 260 km² 20-year-mine site; the mine site would be composed of thirteen of the 20 km² sub-blocks. In this hypothetical example, the 260 km² mine site would be spread over four volcanic edifices and comprise 3.7% of the permissive area of the four edifices and 0.01% of the total area of those four edifices. The eighteen 100 km² exploration blocks would be selected from a limited geographic area. That confinement area is defined as having a long dimension of not more than 1,000 km and an area of not more than 300,000 km².     

太平洋海山富钴结壳中铂族元素赋存状态与富集机理

通过选择性化学提取法,对太平洋采薇海山富钴结壳样品中铂族元素进行分级提取实验,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了铂族元素含量。赋存状态结果显示,富钴结壳中铂族元素在各个化学相态中富集比例从大到小依次为:铁氧化物相、残渣态、锰氧化物相、碳酸盐相、吸附态,未磷酸盐化新壳层和磷酸盐化老壳层中铂族元素都主要赋存于铁氧化物相中,其富集比例为59.26%～82.19%,残渣态中磷酸盐对铂族元素具有一定的富集能力,其富集比例为17.23%～35.37%。不同类型地质体中铂族元素的赋存状态结果,也证实了富钴结壳和海山结核中铂族元素富集主要受到铁氧化物相和残渣态的影响。太平洋海山富钴结壳中铂族元素的富集机理推测为铁氧/氢氧化物胶体粒子的吸附作用,使海水中PtC l24-离子被吸附到铁氧化物相中,从而使富钴结壳中铂族元素富集。     

富钴结壳多维数据模型及矿区圈定研究

通过对各种矿区圈定数据的分析,运用地理信息系统(GIS)建立了地形、品位、厚度和矿区的多维数据模型,并根据国际海底管理局提出的矿区选取模型对某海山进行了矿区圈定,给出了一种矿区圈定结果,提出了矿区圈定优劣性评价参数并对结果进行了评价.研究结果表明,受数据量的限制,数据模型的效果不是非常理想,有必要结合地球物理数据进一步研究;在相同的勘探条件下,应用小块段模型比应用大块段模型可以获得更优的资源远景区;富钴结壳连续矿区中的斑状空白只有在面积大于一定值时才会对块段的放置和数量产生影响.     

麦哲伦海山群富钴结壳元素地球化学特征及赋存状态

为探究大洋富钴结壳的元素地球化学特征和赋存状态,以西太平洋麦哲伦海山群5个富钴结壳样品为研究对象,通过X射线衍射法、等离子体发射光谱法、等离子体质谱法及相态分析手段,分析了富钴结壳的矿物组成、主量元素和稀土元素含量。结果表明,富钴结壳样品主要结晶矿物为水羟锰矿,次要矿物包括石英、斜长石和钾长石,同时含有大量非晶态铁氧/氢氧化物。富钴结壳样品中Mn和Fe含量最高, Mn为16.87%～26.55%, Fe为14.34%～18.08%。富钴结壳明显富集稀土元素,其稀土总量为1 287～2 000μg/g,Ce含量为632～946μg/g,约占稀土总量的50%;轻稀土含量为1 037～1 604μg/g,重稀土含量为249～395μg/g,轻稀土元素明显高于重稀土元素。稀土元素配分模式呈现Ce正异常而Eu无异常,具有Ce富集特征。麦哲伦海山群富钴结壳是水成沉积成因,基本没有受到海底热液活动和成岩作用的影响。元素赋存状态与其矿物相密切相关, Na、K、Ca、Mg和Sr主要赋存于碳酸盐相, Mn、Ba、Co和Ni主要赋存于锰氧化物相, Fe、Al、P、Ti、Cu、Pb、V、Zn、Zr和REE主要...     

中太平洋海山富钴结壳成矿的空间分布规律研究

海山是富钴结壳主要的成矿载体,结壳成矿分布不仅受到海洋最低含氧带、碳酸盐补偿深度、生物生产力、物质来源、海水氧含量等大尺度宏观因素的影响,同时也受到海山地形、沉积作用和底层海流冲刷等小尺度微观因素的控制。通过对以中太平洋R海山为主的水下结壳成矿与分布的深入研究,发现结壳富集区以海山浅水区域为主;地形地貌上的尖顶高地区、顶坡过渡带、山体鞍部、山脊、斜坡上部等区域结壳质量较好,覆盖率高;下斜坡、山谷、山顶平坦区和斜坡区平缓台地是结壳贫乏区,结壳厚度小、覆盖率也低;15°以下的小坡度地形结壳成矿较好,3°~7°最佳,15°以上的大坡度区质量有所下降,陡崖区最差。地形对结壳分布和成矿起基础性影响作用,沉积作用和底流冲刷分别起到阻滞和促进作用,海流是保持低坡度区结壳长期稳定生长的关键因素,地形控矿本质上是和底层流联合对抗沉积堆积作用的过程。     

中太平洋海山演化史及与富钴结壳的关系

中太平洋海山区是海山富钴结壳广泛分布的一个重点地区，目前我国正在该区进行富钴结壳资源调查，了解该区海山形成演化史对研究富钴结壳的成因及其分布规律有重要意义。根据大量的文献资料，对该区海山演化史进行了综述，并对海山与其上生长的富钴结壳的关系进行了探讨。