海底边界层沉积物再悬浮的研究进展

海床沉积物受海洋水体的影响形成海底边界层(Bottom Boundary Layers,BBLs)。上部海水与下部沉积物在BBLs发生着复杂的相互作用,直接影响海底沉积物侵蚀、再悬浮与堆积过程。与此同时,沉积物颗粒可能携带的污染物解析释放,BBLs研究的科学意义与工程应用价值日益突显。海底边界层的范围已经远远超出了传统的流体力学中边界层的范围,而是海床界面上下一定范围内,水流与海床相互作用的区域。在波浪作用下BBLs沉积物以海床剪切破坏、海床液化破坏及震荡体破坏三种破坏模式发生侵蚀再悬浮。此外,海流、风暴潮、人类活动以及海底生物的扰动作用等对沉积物再悬浮起着不可忽视的作用。BBLs沉积物再悬浮原位观测是研究BBLs沉积物再悬浮最基础也是最重要的手段之一,常用的原位测试手段有水体采样、OBS、激光粒度仪、ADCP/ADV以及电法测量。海底悬沙和底沙的交换程度直接影响底层悬沙浓度的变化,沉积物再悬浮的定量分析成为海洋沉积过程研究的主要内容之一。系统地总结前人的研究成果,重点围绕海底边界层理论、海底沉积物再悬浮的影响因素、沉积物再悬浮的原位观测以及海底沉积物再悬浮的定量分析等几个问题进行综合评述。     

海底边界层沉积物再悬浮的研究进展北大核心CSCD

海床沉积物受海洋水体的影响形成海底边界层(Bottom Boundary Layers,BBLs)。上部海水与下部沉积物在BBLs发生着复杂的相互作用,直接影响海底沉积物侵蚀、再悬浮与堆积过程。与此同时,沉积物颗粒可能携带的污染物解析释放,BBLs研究的科学意义与工程应用价值日益突显。海底边界层的范围已经远远超出了传统的流体力学中边界层的范围,而是海床界面上下一定范围内,水流与海床相互作用的区域。在波浪作用下BBLs沉积物以海床剪切破坏、海床液化破坏及震荡体破坏三种破坏模式发生侵蚀再悬浮。此外,海流、风暴潮、人类活动以及海底生物的扰动作用等对沉积物再悬浮起着不可忽视的作用。BBLs沉积物再悬浮原位观测是研究BBLs沉积物再悬浮最基础也是最重要的手段之一,常用的原位测试手段有水体采样、OBS、激光粒度仪、ADCP/ADV以及电法测量。海底悬沙和底沙的交换程度直接影响底层悬沙浓度的变化,沉积物再悬浮的定量分析成为海洋沉积过程研究的主要内容之一。系统地总结前人的研究成果,重点围绕海底边界层理论、海底沉积物再悬浮的影响因素、沉积物再悬浮的原位观测以及海底沉积物再悬浮的定量分析等几个问题进行综合评述。     

海底失稳调查与评价流程

不同于陆地滑坡,海底滑坡由于水动力条件这一特殊因素致使其难以观测,其致灾机理、失稳评价流程等也未形成标准.对海底失稳与致灾机理的深入研究,涉及海斗深渊的形成与演化、深水工程开发的商业利益、海洋地质灾害的预测及海洋工程的安全等诸多问题.海底失稳调查与评价流程分为地质调查、灾害机理分析、失稳评价3个方面,综合地球物理、海底...     

加拿大COSTA计划简介

加拿大COSTA(Continental Slope Stabmty)计划是加拿大首次开展的海底滑坡运动综合研究项目。加拿大学者通过参加欧洲cOsTA计划,与欧洲学者建立了稳定的学术交流和资料与信息共享联系,学习和引进欧洲先进的调查方法、手段和技术,提高加拿大海底滑坡研究水平。同时,还将研究成果应用于欧洲地区的海底斜坡稳定性分析,以检验研究结果的实用性。该计划为期4a,统计海底滑坡事件的清单,调查和研究滑坡体的特征、触发机制、滑坡距离、范围和破坏结果等,建立一套三维滑坡风险评价方法。介绍了加拿大COSTA计划的总体研究思路和技术路线,为我国开展海底斜坡稳定性研究提供新思路。     

海底沉积物工程力学性质原位测量方法北大核心CSCD

随着海洋设施的开发和海底沉积物的调查,了解海底土体的工程力学性质成为必不可少的研究内容。海底沉积物工程力学性质原位测量方法,具有测试快捷,测量精度高,测试结果更加接近真实环境的特点,其应用前景日益广阔。系统介绍了海底沉积物的工程力学性质指标,原位测试的特点,分析了国际上目前主要测量方法的进展情况,包括海底静力触探、海底动力贯入仪、消耗式海底贯入仪、全流动贯入仪、扁铲侧胀等,希望能对我国海底沉积物工程力学性质原位测量技术的发展提供参考。     

海底天然气水合物及冷泉流体渗漏的原位观测技术

海底天然气水合物藏是天然的巨型碳储藏库,是深部甲烷等烃类气体运移至海底过程中暂时的碳储,是地球碳循环过程的重要一环。冷泉通常与海底天然气水合物藏分解密切相关,是深源或浅层气及水合物分解气在海底发生渗漏的现象。该文根据国内外天然气水合物及冷泉系统勘查的最新动向,综述了与水合物及冷泉流体渗漏相关的羽状流、运移通道、海底微地形地貌等要素的海底原位观测技术,主要包括：走航式及坐底式原位观测、海面及低空渗漏甲烷观测、海底可视化观测、与水合物及冷泉相关的海底观测网络等。综合使用原位观测技术可以更细致、全面地描绘水合物和冷泉系统的时空“景象”,更好地协助厘清海底渗漏甲烷的归趋,拓展人类对深海独特生命绿洲的认知。     

海底沉积物工程力学性质原位测量方法

随着海洋设施的开发和海底沉积物的调查,了解海底土体的工程力学性质成为必不可少的研究内容。海底沉积物工程力学性质原位测量方法,具有测试快捷,测量精度高,测试结果更加接近真实环境的特点,其应用前景日益广阔。系统介绍了海底沉积物的工程力学性质指标,原位测试的特点,分析了国际上目前主要测量方法的进展情况,包括海底静力触探、海底动力贯入仪、消耗式海底贯入仪、全流动贯入仪、扁铲侧胀等,希望能对我国海底沉积物工程力学性质原位测量技术的发展提供参考。     

全海深海底沉积物力学特性原位测试技术

海洋开发已经步入全海深时代,迫切需要获取全海深海底沉积物力学特性。由于海洋工程地质环境的特殊性,尤其是深海,常规取样难度较大,并且会扰动原状土体,海底沉积物原位测试成为海底工程勘察的重要手段。介绍了静力触探测试、十字板剪切测试和全流动贯入测试等海底沉积物力学特性的原位测试方法;归纳总结了影响原位测试结果的因素主要包括水深、底质类型以及解析方法等;重点介绍了一种全海深海洋探索技术"深海着陆器";展望了全海深沉积物力学特性原位测试技术面临的机遇与挑战。     

海底滑坡块体运动研究综述

海底滑坡是一种极具破坏力的海底地质灾害。其一旦发生,破坏后的块体可以高速运移至数十千米甚至上百千米远,能够对影响区域内的海洋油气生产平台、海底管道、海底电缆等海洋工程设施造成破坏性影响。本研究根据国内外海底滑坡研究领域的最新成果,简要介绍分析与海底斜坡失稳后块体运动有关的调查方法、数值模拟以及物理实验等研究的现状与进展,以期为我国今后海底滑坡地质灾害评价与防治研究提供参考。     

海底冷泉系统的碳循环问题及探测

海底冷泉泄漏是全球碳循环过程中重要的一环,该系统分布的广泛性、机制的复杂性、与水合物资源的关联性及相关科学问题的重要性,使之成为海洋科学调查和研究的前沿领域.本研究评述了冷泉泄漏活动涉及到的几个碳循环问题,包括作为甲烷厌氧氧化反应(AOM)产物的碳酸盐在碳循环中的地位、大陆坡深源碳在冷泉泄漏中的贡献以及冷泉泄漏与金属矿产资源的关系等,藉此加深人们对该系统的理解.同时,本研究还介绍了在当前关于碳循环研究过程中,对海底冷泉探测常用的几种重要方法,包括以多波束探测气泡羽流,以坐底式探测器对冷泉泄漏活动进行原位、实时、持续地观测以及一系列近期开展的海底观测网计划.最后讨论了该领域未来发展的趋势及相关的重点问题,以期给相关研究提供一些有益的参考.     

日本海洋开发产业发展概况

一、日本海洋开发产业的产生日本产业界真正着手进行海洋开发的时间是六十年代初期。1948年,美国开发路易斯安娜海底油田首先获得成功。随后,在世界各海区相继发现和开发了大型的海底油田。通过“国际地球观测年”(1957—1960年)和“国际印度洋观测年”(1959—1961年)等大型海洋调查活动,发现在太平洋海底存有大量的含锰、镍、钴等团状矿物——     

自主式深海海底溶质通量原位观测站研究进展

针对深入了解深海海底界面的物理、化学和生物动态变化过程及机制的观测需求,综述了自主式海底观测站(着陆器,lander)在深海海底溶质通量监测的研究进展。探讨了海底观测站的设计与实施技术,分析总结了深海自主式原位观测站在沉积物-水界面化学组分通量的观测机理,讨论了自主式海底观测站的国内外发展现状。自主式海底观测站具有可灵活机动选择观测地点、操作简单、便于多参数综合测量的特点,为获取深海海底长时空尺度综合参数资料提供了有效的技术支撑。根据目前深海生物地球化学循环研究特点,提出了自主式海底观测站面临的问题与发展建议。     

海底沙波分类与演化研究进展

海底沙波普遍存在且严重危害海底工程,成为人们日益关注的热点。为了加深对海底沙波研究的认识,总结论述了海底沙波的分类与成因,重点对海底沙波迁移的预测、观测进行了分析。结果表明,对海底沙波的成因认识逐步加深、分类逐步细化,成因及迁移过程是多种水动力因素共同作用的结果,但形成及迁移的机制至今仍未有系统理论形成。由于缺乏长期观测数据,无法对海底沙波的迁移进行准确预测。今后研究的方向主要是,将理论研究与现场观测紧密结合,设计新的原位长期观测方法,完善预测模型,建立全面的资料数据库为海底基础工程预警。     

东海陆架典型海洋灾害地质因素及其声反射特征

浅地层剖面探测、侧扫声纳探测、多波束测深等地球物理方法是识别海洋灾害地质因素的主要手段。根据多年来在东海陆架开展的多项海洋调查项目获得的资料,在东海陆架识别出多种海洋灾害地质因素,主要的有海底滑坡、浅层气、沙波、埋藏古河道、沙脊等,并对它们的声反射特征进行分析。各种灾害地质因素因其独特的成因机制,对海洋工程设施的影响也不同。     

深海热液区底栖生态环境探测技术研究进展

针对热液区生态科学研究和海底硫化物可持续开采所需的底栖生态环境探测,本文阐述了热液区的生态环境特点,以及热液区多金属硫化物开采存在的潜在环境问题。之后,归纳海底取样和光学影像调查等常用方法并指出存在调查点原有生态的破坏问题。梳理国内外发展的光学类和化学类深海原位生态环境探测传感器及国内投入海洋科考的深海着陆原位探测平台。对比当前应用于海洋发声物种识别的模式识别算法,分析虾蟹类栖息地声信号的探测方法。最后,对降低取样及影像调查对环境的影响、深海生态环境原位探测传感器的性能优化和虾蟹类栖息地生境声学探测技术等进行展望。本文将为热液区底栖生态环境探测方法研究提供参考。     

珠江口盆地海底滑坡发育特征及成因机制

海底滑坡属于海洋地质灾害的一种主要类型。国内外海洋领域学者对不同地理位置的海底滑坡做过一些建设性的研究工作,国内学者在南海北部海底滑坡的研究中主要关注的是灾害分区和成因分析,而对南海北部珠江口盆地海底滑坡的形态、类型、规模、分布特征等方面的基础性工作还缺乏系统的科学分析。通过2012年以来对珠江口盆地滑坡区海洋土的静力触探试验、十字板剪切试验及室内分析试验,揭示出珠江口盆地海洋土的垂直分布特征,根据不同深度海洋土的工程性质差异可将该区土体自上而下划分为5层。按照海底滑坡所处的地貌单元不同,把珠江口盆地水深160~1280 m范围内发育的滑坡分为4处规模较大的滑坡带,均呈NE-NEE向展布,主要为顺层型滑坡、圆弧型滑坡和崩塌型滑坡3种基本类型,规模从4 km2到800 km2不等,集中分布在北纬19°-22°,东经113°-117°范围内。通过海底地质环境、水文气象环境及力学平衡分析,指出了影响海底滑坡稳定性的主要因素包括地震活动、海流影响及沉积物质的快速堆积3个方面。     

南海珠江口盆地地质灾害因素分析

南海珠江口盆地潜伏着多种地质灾害因素，对海洋开发、油气资源勘探、海底管线铺设等构成直接危害或潜在的威胁。根据联合国开发计划署援华项目实际调查资料，对区内地震、活动断裂、海底滑坡、浅层气、活动沙波。埋藏古河道等潜在灾害因素作了分析，讨论了它们的成因机制与分布规律，提出防避灾害事件发生的具体措施。     

海底有缆在线观测系统研究与应用综述

获取高质量海洋观测数据是维护国家安全和权益、保障人类生存与可持续发展、应对全球气候变化、开发利用海洋资源、防灾减灾等的重要基础。随着海底观测技术的发展,海底有缆观测已成为地球观测的第三个平台。通过借鉴国内外海底观测网的成熟技术,设计研发单节点海底有缆在线观测系统,主要包含海底观测、电力信息传输和陆上人机交互信息管理等三个子系统,具有高度可扩展性,可根据监测需求集成安装常用的各类海洋观测仪器和水下高清摄像头,从而实现海洋环境和水下生物资源的原位、长期、连续、稳定的在线观测。研发的海底有缆在线观测系统构造简单、扩展性强、经济成本低,已广泛应用于山东省海洋牧场观测网的海洋生态环境和渔业资源、辽东湾的冬季海冰、海洋牧场与海上风电的融合效应、河流入海口水质、海上溢油等不同领域的业务化监测中,为我国海洋生态环境保护与修复、海洋资源开发利用、海洋防灾减灾等提供了高质量的科学数据支撑。海底有缆在线观测系统是业务化海洋在线观测技术领域里的创新研究,具有重要科学意义和广泛应用前景。     

南海珠江口盆地地质灾害因素分析

南海珠江口盆地潜伏着多种地质灾害因素，对海洋开发、油气资源勘探、海底管线铺设等构成直接危害或潜在的威胁。根据联合国开发计划署（ＵＮＤＰ）援华项目（ＣＰＲ／８５／０４４）实际调查资料，对区内地震、活动断裂、海底滑坡、浅层气、活动沙波．埋藏古河道等潜在灾害因素作了分析，讨论了它们的成因机制与分布规律，提出防避灾害事件发生的具体措施。     

矿物学的新分支学科——海洋矿物学

通过近百年来对海洋矿物资源的调查研究,特别是近二十年来海底石油勘探和开发事业所取得的新进展,使矿物学领域出现了一个新分支学科——海洋矿物学。 一、海洋矿物学的主要内容 (一)海洋沉积物的碎屑矿物学 主要研究海水悬浮体、海洋上空气溶胶及海底沉积物中的轻重碎屑矿物(包括粘土矿物)的标型特征、组合及分布规律,为解释海底沉