菲律宾海深海海底沉积物声学特性与物理性质相关关系

为研究深海海底沉积物声学特性与物理性质相关关系,于2016年11月在实验室对水深3164～5 592 m的菲律宾海深海海底沉积物柱状样品的声学特性进行测量,获取了沉积物声速、声速比、声阻抗、声阻抗指数等声学特性参数。结合沉积物的孔隙度和密度等物理性质参数,分析了海底沉积物声速、声速比、声阻抗、声阻抗指数与孔隙度、密度的相关关系,建立了该海域海底沉积物声学特性回归方程。研究结果表明:研究区深海数据与浅海回归方程符合度较差,与深海回归方程符合度较好;Hamilton校正方法有助于修正实验室测量引起的温度和压力误差,声速比与Hamilton方程符合度比声速好;声阻抗和声阻抗指数与物理性质参数的相关性优于声速和声速比。此外,研究认为由于海底沉积物的沉积环境较为复杂,其声学特性回归方程存在差异。由于上述差异的存在,在使用基于不同海域数据建立的回归方程进行海底沉积物声学特性预测时,应加以区别对待。该研究丰富了深海海底沉积物声学数据,对促进深海海底沉积物声学深入研究具有一定的借鉴意义。     

深海沉积物中原地天然气水化物数量的估算方法

在世界大洋水深几百米处，浅海海底沉积物处在天然气水化物相稳定的压力-温度带．天然气水化物为像冰状的晶体，它是由围绕外来气体分子的大量水分子构成的．天然气水化物存在的证据可以通过在地震剖面上海底模拟反射(BSR)识别和利用深海钻探计划(DSDP)和大洋钻探计划(ODP)取样获得．在大部分自然分布的天然气水化物中，外来气体分子一般为甲烷．     

国际海洋钻探计划(ODP)的回顾与展望

１ＯＤＰ的发展历史ＯＤＰ是原深海钻探计划（ＤＳＤＰ）的接续项目。ＧｌｏｍａｒＣｈａｌｌｅｎｇｅｒ号钻探船１９８３年退役之后，海洋科学家们为了能够在更深的海域作业并获取更深的样品，所以于１９８５年１月进行了首次试验性作业（Ｒａｂｉ－ｎｏｗｉｔｚ等，１９８５）后，在世界范围内具有重要地质意义的海区每两个月进行一个航次的海洋钻探。２ＯＤＰ的组织系统总部设在美国德克萨斯州农工大学（ＴｅｘａｓＡ&Ｍ）的ＯＤＰ是一个国际联合科学研究组织，称为：深地层采样联合海洋研究机构，简称：ＪＯＩＤＥＳ（ＪｏｉｎｔＯｃｅ…     

深海钻探三十年及我国台湾的参与简况

国际海洋钻探计划（ＯＤＰ）是国际地科界的大型综合性研究计划,它始于１９６８年的深海钻探计划（ＤＳＤＰ）,至今已有三十年的历程了。三十年来成果丰硕,收集到大量宝贵的海洋岩心标本,提供了解决像板块构造与地体动力学演化、洋壳构成,洋流变迁史等这样众多地球科...     

深海大型沉积物波的研究现状与展望

20世纪60年代以来,随着深海钻探(DSDP)和大洋钻探项目(ODP)的成功实施,在现代深海海底发现了一种大面积分布的大型沉积物波,这从根本上改变了人们对波痕是浅水标志的认识.     

科学大洋钻探与深部生物圈

从深海钻探计划(DSDP)在20世纪70年代最早提出海洋沉积物中细菌活动性的证据到90年代大洋钻探计划(ODP)获得了令人信服的海底深部生物的存在证据，并成为即将启动的综合大洋钻探计划(IODP)的一个优先研究领域，深部生物圈成为科学大洋钻探近年来最为重大的发现之一，同时它也将有效地促进地球科学和生物学等其他学科的交叉。     

区别于DSDP-ODP的深海保压保温天然气水合物钻探取心技术

到目前为止，任何深海天然气水合物原位岩心样品的钻探、取心技术都离不开ODP(大洋钻探计划)或DSDP(深海钻探计划)专用船舶钻探技术，该技术主要通过从工作母船上连接几百到几千米钻杆到海底，实现500—1000m的钻探，再通过不同类型PCS(保压取心器)与PTCS(保压保温取心器)取心工具实现样品采集。重要特点是投入经费巨大。新型保压保温取心钻具是将钻具直接固定在深海海底，实现样品的原位保真采集，针对国内外两类着底式天然气水合物钻探、取心技术进行了分析，对于深海浅表层天然气水合物原位样品采集作业反映了创新的思维、技术模式、设计方案与科学方法     

基于浅地层剖面的海底浅表层沉积物物理性质参数反演技术研究

海底浅表层（小于1 m）沉积物的物理性质,如粒度、孔隙度、密度等是海洋沉积学研究和海洋工程地质分析的重要内容,目前主要基于有限的海底取样或原位测试获取这些沉积物的物理性质。浅地层剖面是基于声学信号（频率几千赫兹）在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,其中的一些声学参数,如海底反射系数、波阻抗等与沉积物物理性质密切相关。如何充分而有效地利用浅地层剖面资料,反演得到剖面覆盖区海底浅表层沉积物的物理性质参数,极具科学意义和应用价值,且基于声学属性反演沉积物物理性质是当前研究的热点。为此,本文基于渤海LD16-3CEPA至LD10-1PAPD路由段的浅地层剖面数据和海底表层沉积物的实测物理参数,利用Biot-Stoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系,并基于浅地层剖面数据计算得到的海底反射系数,反演了研究区海底浅表层沉积物的孔隙度、密度、平均粒径等物理性质参数。其中反演的孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径基本相符,偏差度基本都在20%的偏差范围内,表明该反演方法在该区的应用是可行的。     

大洋钻探科学研究的新焦点——深海生物圈

1　概述在近海底的地下沉积物中 ,我们发现了一个有规律分布的生物系列 ,它们利用从上覆海水降落到海底的有机质来生存。根据有机质输入强度不同 ,这类生物群落的组织程度可以很高 ,大致可分为 3个明显的带 :1沉积 /水界面附近的营有氧呼吸的异养生物 ;2较深处的营厌呼吸的异养生物 (硝酸盐还原菌和硫酸盐还原菌 ) ;3海底沉积物最深处的营发酵作用的生物。虽然已经发现输入近海底地下带的有机质 ,最初几乎全部来自上部水体 ,但海底微生物却综合地循环利用这些生物量。例如在硫酸盐还原菌和发酵菌带的叠覆区域 ,发酵菌带充当硫酸盐还原菌的“…     

新泽西巴斯里弗白垩纪—第三纪界面：喷发层（大洋钻探计划174AX航次）

新泽西巴斯里弗白垩纪—第三纪界面喷发层（大洋钻探计划１７４ＡＸ航次）ＲＫＯｌｓｏｎ等墨西哥湾海岸平原Ｋ—Ｔ界面地层剖面以两种沉积为特征：球粒层和含有异地碎屑的深水硅质碎屑层。球粒层被认为是火流星在墨西哥尤卡坦契克苏卢博地区撞击时的喷射沉降物。硅质...     

中国加入国际大洋钻探计划的4年回顾

国际大洋钻探计划（ODP，1985－2003）及其前身深海钻探计划（DSDP，1968－1983），是20世纪地球科学规模最大、历时最久的国际合作研究计划，30余年来一直是推动学科发展的前沿，导致了学科的一场革命。我国经国务院领导批准于1998年春正式加入大洋钻探计划，年付50万美金，成为第一个“参与成员”（Associated Member)。4年来，已经取得重大进展。（1）成功地在南海实施了ODP184航次。这次在我国科学家建议、设计和主持下的航次在南海二、三千米深水区的6个站位取岩心5000多米，实现了中国海大洋钻探零的突破，使我国一举进入国际深海研究的前沿。在航次结束后的研究中，我国取得的成果也遥遥领先，不仅在不同时间尺度上取得了西太平洋区迄今为止最佳的深海沉积记录，而且在气候演变周期性、亚洲季风变迁和南海盆地演化等方面也获得了大量创新成果，其中包括学术上的突破性进展，目前正在逐步向国际学术界展示中。（2）促进了我国深海基础研究及其基地建设。加入ODP4年来，我国深海基础研究迅速发展，继国家自然科学基金重大项目（东亚古季风的海洋记录）后，又于2000年底启动了国家重点基础研究规划项目（地球圈层相互作用中的深海过程和深海记录），并实现了“深海“973”项目和“大洋专项”的相互结合，已有教育部、中科院、海洋局、国土资源部等10多个实验室或研究所在不同程度上加入深海基础研究，其中包括至少6所重点大学，已经初步建成了以深海研究为重要目标的重点实验室，初步涌现出一批有成就的青年科学家。（3）啊我国在有关国际学术界的地位。尽管我国支付的成员费只占ODP整个预算的百分之一强，但是，4年来所起的作用已远不以此为限，特别在筹备新的“整合大洋钻探”计划中，我国代表在有关专业组中的席位已应邀由2个增至4个，仅2001年春以来一年内就有3次大洋钻探的国附我国举行。4年来，在ODP和筹备中的IODP方面，至少有6批共数十人次访华，是20世纪90年代新加入ODP成员中最为活跃的一个。大洋钻探是一项长周期、高层次的国际科研计划，4年来我国以南海航次为中心的研究成果刚开始产出，预计近两年内将达到高潮，而随此建立起来的队伍和基地也可望在未来几年在更大领域范围内进入国际前沿，取得新的重大进展。     

综合大洋钻探计划(IODP)及其最初着重研究领域

2003年10月初,美国自然科学基金会(NSF)授予管理大洋钻探计划(ODP)19年的联合海洋研究所(JOI)一个长达10年、资金额度达6．26亿美元的合同,用来继续经营ODP的接任者——综合大洋钻探计划(IODP)。此前,美国和日本在弗吉尼亚州阿林顿签署的继续进行综合大洋钻探计划合作备忘录,已于2003年4月22日开始生效。美国国家科学基金会与日本文部科学省     

第四纪沉积物的物理性质记录与Heinrich事件的联系

第四纪沉积物的物理性质记录与Ｈｅｉｎｒｉｃｈ事件的联系ＪｉａｎＣｈｉ等北大西洋北部沉积物成分的变化在很大程度上依靠冰）１１的非生物成固的物质输入（例如，Ｂａｕｍａｎｎ等，１９９３）．自从Ｈｅｉｎｒｉｃｈ（１９８８）发现了东北大西洋Ｄｒｅｉｚａｃｋ海山...     

太平洋海底山脉的深海钻探——“πЖOЙπEC决心号”第144航次

太平洋西部是海底山脉整体广泛发育的地区，其中大多敷是沉没在l500m左右的平项山．“πЖOЙπEC决心号”钻探船第143和144航次对这些洋底的地质结构和发育史做了调查研究．     

大洋钻探计划钻取到“冰室”沉积物

关于显生宙全球海平面变化的年代、幅度和作用机制尚在争议．当人们能够通过地震剖面的地层记录客观地识别被不整合面分割开的沉积体时，必须根据经验研究和模式比较，来确认这些沉积体与海平面的相关关系．为了评估海平面变化对被动大陆边缘碎屑沉积物的影响，大洋钻探计划150航次于1993年5月28日至7月25日重返新泽西滨外区调查．     

海底沉积物实验室剪切波速度及其与沉积物的物理性质之间的关系

采用压电陶瓷弯曲元法和共振柱试验的方法对采自我国海域的一些典型海底浅表层沉积物样品进行了剪切波速测试,获得首批可信数据.两种方法所测得的剪切波速数据具有很好的一致性,且在数赫兹至数十千赫兹频段范围内剪切波速不具明显弥散性.剪切波速与沉积物类型关系密切,不同海区和不同类型海底沉积物的剪切波速有明显差异.近海较细颗粒沉积物粉砂的剪切波速在100m/s左右,细颗粒沉积物的剪切波速在100m/s以下;陆架较粗颗粒沉积物的剪切波速最大,超过100m/s;深海、半深海细颗粒沉积物的剪切波速最低,小于50m/s.剪切波速与含水量、密度、孔隙度、塑限和液限等沉积物物理参数之间具很好的相关性,反映了剪切波速和物理性质之间的密切关系.剪切波速与压缩波速呈正相关性,但在不同的波速范围剪切波速随压缩波速的变化有很大不同.     

地中海海岭的泥火山活动——大洋钻探计划第160航次最初成果

地中海海岭的泥火山活动──大洋钻探计划第１６０航次最初成果ＡｌａｓｔａｉｒＲｏｂｅｒｔｓｏｎ大洋钻探计划（ＯＤＰ）第１６０航次（１９９５年３月至４月）调查了位于克里特岛以南约１５０ｋｍ处地中海海岭增生复合体北翼泥火山的内部结构及年代．１６０航次调查的...     

海底钻探设备“MeBo”：海底沉积物岩心的遥控回收

海洋沉积物岩心的回收通常是由重力取心或是船上钻探来完成的。大多数调查船都可以进行重力取心,但回收的岩心长度比要求的短。深海沉积物的钻探可以满足取心要求,但因钻探船的使用价值和昂贵的花费而受到限制。为了克服沉积物取心技术的缺点,一种可以遥控进行水下钻探的设备“