海洋沉积物声速与物理参数的关系

海洋沉积声速与物理性质密切相关，特别是含水量Ｗ和孔隙度Ｎ，它们在建立回归议程和预报沉积物性质中有所贡献。中国东，南海沿海沉积物的资料和数据表明：声速和声速比可以用来预报沉积物性质。     

海底沉积物声学物理力学性质聚类分析研究

Stoll、Hamilton等分别从理论和实测方面出发研究海底沉积物声学与物理力学性质关系,这两类研究都是将声学性质作为独立性质从沉积物的物理性质中提取出来,以两者作为因果关系进行研究,割裂了其内在统一性.本文不试图建立声学与物理力学性质的经验方程,而是综合考虑海底沉积物声学、物理力学性质,对南海大陆坡和人陆架沉积物进行聚类研究,分析南海海底沉积物共有的性质.研究表明聚类分析方法为海底沉积物性质研究提供了一种有效的分类手段,通过聚类,得出如下结论:(1)声速与孔隙度、密度等物理力学性质存在着明显的单调相关性,可以通过某些物理力学参数来预报沉积物的声速,同时可以通过测量沉积物声速反演沉积物的某些物理力学参数;(2)海底沉积物的声速和地文单元、沉积物的颗粒成份组成有关;(3)火陆坡黏土质粉砂、粉砂、砂质粉砂和大陆架粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂的压缩波速依次增大,切变波速依次减小;(4)海底沉积物声学与物理力学性质聚类分析研究,可以作为海底沉积物的声学探测的参考依据.     

海底沉积物声速经验方程的分析和研究

比较国内外主要研究者提出的海底沉积物声速单参数、双参数和多参数预报经验方程的物理意义和适用性,提出了孔隙度-含水量预报海底沉积物声速新的双参数公式,该式避免了单一参数预报声速经验方程和某些双参数公式中物理意义不明确以及多参数方程复杂性及对提高预报计算能力效果不显著之处.基于理论分析,改进孔隙度-含水量双参数计算公式得到的通用模型具有明确的物理意义,可以通过修改参数适用于不同海域的声速预报,提高了泛化能力,扩大了适用范围.通过对孔隙度、含水量等物理参数的权值分析研究,更加明确了孔隙度是影响海底沉积物声速大小的最关键参数.用台湾海峡北部、南海海域、珠江口大陆架三处的海域沉积物测量数据比较了不同模型,验证了本模型的优越性.     

海底沉积物孔隙度与声速的关系

给出大陆架海底沉积层中声速(压缩波)V_p依赖于沉积物孔隙度n的一个新的经验公式,该公式当n=100时,V_p=V₀,V₀为海底水声速.公式的计算值与我国周边大陆架测量值吻合较好,并将其结果与国内外成果作了对比讨论.     

受控三轴应力-应变下沉积物声速与物理力学性质的关系

对南海某海域深度100～400 m的海底浅层（约2 m埋深范围）沉积物柱状样在接近海底水压力下进行三轴应变-声学同步测量,结果表明沉积物纵波声速有两个特征:（1）从应变过程开始到结束,沉积物纵波声速不断变化;（2）平均声速随着平均静弹性模量的增加,由大变小又由小变大,存在声速最小值。这些结果与海底浅表层沉积物的物理力学性质、围压、颗粒的结合状态改变有关。此外,沉积物动弹性模量和孔隙度呈良好的负相关性,这与孔隙度增大含水量增大有关;动弹性模量是静弹性模量的10～100倍,这主要与三轴应变试验的应变数量级与声波振动产生的应变数量级的差异大有关。采用本论文实验测量的数据分别建立了双复合参数-声速和孔隙度-声速经验公式,分析结果表明双复合参数-声速公式声速预报误差约是孔隙度-声速公式的1/4,表明双复合参数-声速公式更加有效。     

南海中沙天然气水合物资源远景区海底沉积物的物理力学性质研究

根据南海中沙天然气水合物远景区沉积物样品的分析资料,从物理力学特征各方面对本区海底沉积物进行了综合工程地质特征研究。结果表明,本区海底沉积物类型全部为淤泥,工程地质性质相近,以高含水率、高孔隙比、低密度及高塑性为主要特征,抗剪强度很小,压缩系数均大于0.5。土体沉积环境为水动力强度较弱的深海半深海环境。     

在轴向应力-应变下海底沉积物声速及其变化

对南海南部海域海底浅表层沉积物短柱状样进行轴向应力-应变/声学测量,结果表明沉积物纵波声速有三种不同的变化结果:(1)声速从应变过程开始随应力-应变曲线变化,在最大应力时声速同时也是最大值,结束时可能高于或低于开始时的声速;(2)声速从应变过程开始逐渐减小,结束时是最小值;(3)声速从应变过程开始逐渐增大,最大值出现在结束时.这些结果与海底浅表层沉积物的物理力学性质、颗粒接触状态、颗粒的微结构等特征有关.研究结果可为深入认识南海南部各种海底沉积物作为承载界面的可靠性、声遥测遥感海底沉积物的工程力学性质等科学目的提供理论依据.     

基于 Biot-Stoll 模型声速反演中的参数选择——以南海南部沉积物为例

研究海底表层沉积物性质对海洋矿产资源探测、海洋工程建设等有重要的意义。Biot-Stoll模型可以模拟预测海底沉积物的物理性质,但采用不同的参数模拟的效果不同。Stoll参数是各种海洋环境下模型达到最佳预测的单一数值的形式;Schock参数则是对渗透率、孔隙大小、沉积物孔隙曲折度等修改后的函数表达式形式,更接近沉积物实际情况。采用Stoll参数和Schock参数分别计算了南海南部海区海底沉积物纵波速度,并对南海南部沉积物样品进行了计算和实测对比,结果表明,采用Stoll参数计算误差较大,平均为3.962%;采用Schock参数计算误差较小,平均为0.847%。因此,在南海南部海区采用Schock参数预测海底表层沉积物物理性质更准确。     

南黄海沉积物粒度分布参数计算方法的比较

本文将南黄海第四纪沉积物,用不同方法计算的粒度分布参数作了统计分析。作为对比的计算方法为(1)Folk和Ward的图解法;(2)海洋调查规范(1975)的方法和(3)矩法。结果表明:三种方法得出的数据间高度相关,可藉回归方程相互对比。     

岩心声速垂向变化对古海水进退的指示意义

钻孔岩心声速Cp垂向变化与地质历史中的海进、海退事件有关;南海北部大陆架及东海大陆架的钻孔岩心声速垂向变化曲线,为揭示西太平洋边缘海在更新世以来至少发生过3次海进和3次海退的3次沉积旋回事件提供了佐证。海进时所带来的海相沉积物的声速较低(1450—1510m·s-1),海退时所形成的陆相沉积物的声速较高(1650—1720m·s-1)。     

南黄海油气资源区海底沉积物的工程地质特征

根据HY126-04项目1998年9月的航次调查及随后的沉积物样品的实验室分析资料，从物理性质和力学特征各方面对南黄海海底沉积物进行了综合工程地质特征研究，发现本区沉积物结构、剪切特征、含水量和液盖子发随深度的变化而变化；本区样品主要为粒径较细的软沉积物，具有高含水量、中-高塑限、高压缩性和抗剪切强度小的物理力学特性，并对样品的物理性质和力学特征二者关系进行回归分析，得出回归方程。     

东菲律宾海柱样沉积物的磁性特征

对东菲律宾海帕里西维拉海盆西侧F090102柱样进行了系统的古地磁和岩石磁学研究,测量了天然剩磁倾角、磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁、X-T曲线等磁学参数,进行了磁性地层的划分对比,识别出松山反极性时内的贾拉米洛和奥都维正极性亚时。对磁学参数及其有关比值的研究发现,岩心磁性矿物以低矫顽力磁铁矿为主,可能含有一定的钛磁铁矿。磁性矿物主要是陆源碎屑成因,岩心底段受到海底火山作用的影响。根据磁学参数随深度的变化将岩心分为3段,各段反映了沉积环境和古气候的变化。     

图解法和矩法计算泉州湾表层沉积物粒度参数的对比

通过在福建省泉州湾海域采集的70个表层沉积物样品,对粒度参数采用了图解法和矩法2种不同的计算方法,然后将得到的2组数据进行对比。结果表明,2种计算方法得到的2组粒度参数值具有不同的相关性。平均粒径具有高度相关性,可以互换;分选系数具有显著相关性,也在一定程度上可以互相代替;偏度和峰度分别具有微弱相关性,差异较大,不能互相代替。再根据不同参数的等值线图对比,可以看出矩法计算结果在显示沉积物粒度特征横向上的变化时更具有灵敏性。通过对2组粒度参数进行Q型聚类,其结果与沉积物粒度概率曲线分类相当吻合,矩法比图解法划分得更详细。分析结果显示,矩法在计算泉州湾表层沉积物粒度参数上具有更好的效果,并且矩法含有更多的数据信息,建议在数据处理时采用。     

海洋沉积物的顺序淋滤萃取分析研究现状与发展趋势

在过去几十年里,为了探索海洋沉积物中元素的赋存形态,发展了很多分离沉积物中不同元素结合态的淋滤萃取方法。这些方法对于了解沉积物中微量元素的来源、迁移、分散、活动、生物化学及物理化学行为等特征具有重要的意义,并且在海洋地球化学和海洋环境污染研究中已得到广泛应用。本文综合论述了海洋沉积物的顺序淋滤萃取分析方法的研究进展,介绍了两种影响较大的方法,对其选用的萃取试剂以及分析流程进行了详细讨论,并比较了方法的优点和不足。     

日本镜蛤(Dosinia japonica Reeve)壳尺寸与重量性状的相关与回归分析

采用相关分析、共线性分析、多元回归分析及通径分析的方法对日本镜蛤(Dosinia japonica)的壳尺寸性状与重量性状间的关系进行了研究。相关分析结果表明,所测量的日本镜蛤的各性状间均呈极显著的表型相关(P<0.01);共线性分析剔除了与各壳性状存在严重共线性的壳长;通径分析表明,壳高和壳宽是直接影响体重和壳重的主要性状,壳宽和b(壳顶至壳后)是直接影响软体部重和软体部干重的主要性状,而直接影响体积的壳尺寸性状只有壳高;采用逐步回归的方法,建立了壳尺寸性状对体积和重量性状的最优回归方程,可为日本镜蛤的养殖和选择育种提供理论依据。     

中国近海鱼类生活史型与生态学参数地理变异

根据1985－1986年东海北部近海调查材料及其它有关文献，对43种鱼计74个种群或群体的生活史选择型及其生态参数进行了比较研究。结果表明，分布于我国近海的主要鱼类大多偏于r选择型。对r－K选择鱼种的资源特征及其对捕捞的反应作了阐述。各鱼种的种群生态学参数在种间和空间分布均表现出地理变异。     

海底沉积物类型判别及其平面分布图绘制

介绍了用Microsoft Excel软件对海洋碎屑沉积物类型进行判别的方法,包括函数的调用和具体操作过程。该方法操作简单、快捷,使对大量样品进行沉积物类型的判别变得极其容易。同时,对传统的海底沉积物类型分布图的绘制进行了改进,形成了一套较为简便、实用的方法。