法国“阿塔郎特”号海洋调查船上的重力取样

在海洋地质调查中，如何取得好的沉积物样品是每一位海洋地质学家所向往的，而获得好的沉积物样品的关键又很大程度上取决于先进的海洋调查仪器的使用。法国“阿塔郎特”号海洋调查船上的重力取样管不管在性能上，还是安全性上都瞰称世界上比较先进的取样设备。     

加拿大地质调查局海洋地质取样和样品分析方法

海洋地质学研究中对样品的采取技术和保存至关重要。海洋地质学的进展是随着海洋沉积物取样技术的发展而发展起来的。本文介绍了加拿大地质调查局海洋地质取样和样品分析方法。     

重力活塞取样管的结构及其使用

随着海洋地质科学的不断发展,迫切要求改进采集海底沉积物柱状样品的仪器。在广泛的海洋调查工作中,取样管是采集沉积物柱状样品的主要工具。当前，各国使用的取样管类型很多,重力活塞取样管是其中较为优越的一种取样工具。 1947年, Kullenberg首先设计了重力活塞取样管。随后Silverman等以及Emery等人又进行了进一步的改进。1956年，Ericson等人发表了经过改进的重力活塞取样管的结构图。目前,这类取样管在不少国家都在广泛使用于海洋调查。 1965年前后,我们开始使用重力活塞取样管,同时对其中的夹板结枸、联接器和船舷安装等方面进行了某些改进,使整个仪器的操作使用进一步简化，并先后在几个海区进行了调查,效果良好。这种取样管的特点有二： 1.有一个活塞。当取样管钻人沉积层时,活塞能对沉积物起抽吸作用。从而提高了取样率并使样品不从管內脱落； 2.有一个抗衡装置。它能使仪器获得较大的冲击力并保证活塞的抽吸作用,从而提高取样长度。 海上实际工作说明,这种取样管的主要优点有:(1)对那些粒度较粗和结构较坚硬的沉积物,如细砂、硬质粘土等,用重力活塞取样管比一般重力取样管的效果为好;(2)取样率比较高,在正常情况下可达到90%以上;(3)仪器结构简单,操作方便,取样时不用抛锚,加快了海上调查工作的速度。它不但适用于深水区,也能用于浅海区。但是,目前我们使用的重力活塞取样管存在的主要缺点是:当取样管未全部钻入沉积层而从其中拔取时,活塞不能停留在原位而必须行至联接器处,致使把一部分搅动了的样品也抽取上来,这是今后需要加以改进的。     

X荧光光谱仪在实验室-调查船测定海洋沉积物元素的对比研究

运用Epsilon3系列小型能量色散X射线荧光光谱仪,选取水系沉积物、海洋沉积物等标准物质31个,采用压片法制样,建立了该仪器对海洋沉积物中34种元素定量测试的分析方法,该方法检出限低,精密度高,准确性好。在海上调查期间运用该仪器与方法,对深海沉积物样品进行了现场测试,调查船上的测定值与陆上实验室内的测定值基本一致,两者平均相对偏差基本小于10%,结果表明运用该分析方法,Epsilon3系列小型能量色散X射线荧光光谱仪能快速、准确测定沉积物中多种元素,为及时判断现场资源分布情况提供依据,减少取样的盲目性,这将为我国海洋地质调查工作提供新的技术支持。     

筛析法分析砂砾质样品的取样质量估算——对现行国标有关规定的扩展讨论

筛析法是硬件要求低、操作简便、应用广泛的一种碎屑沉积物粒度分析方法。对于砂砾质沉积物而言,在具体的粒度分析实验中,应该取用多少质量的样品进行筛析,目前尚缺乏完备的、科学内涵明确的技术规范。《海洋调查规范第8部分:海洋地质地球物理调查》对此问题给出了部分解决方案,但其原理不明,也未能包括砂砾质沉积物的主要粒径范围。本研究针对筛析法取样质量的估算问题展开分析与讨论,基于概率分布理论推导出一套适用于砂砾质样品的筛析法取样质量估算公式,给出了不同分选系数下(0.35Φ～4.00Φ)样品最大颗粒直径对应的理论取样最小量的范围。研究表明,现行海洋调查规范的最大颗粒直径与取样最小量之间的定量关系可能是基于正态分布、分选极差的下界(σ=4.00Φ)的情况推算而来的;可将筛析法取样质量估算表的最大颗粒直径扩展至64 mm,该粒径对应的理论取样最小量为47.8 kg。为了检验推导的公式,以浙江省舟山群岛和象山半岛的潮间带近200个砂砾质样品为例,计算了样品最大颗粒直径对应的筛析法理论取样最小量及其理想状态下的正态粒度分布,并与实际样品的取样量及粒度分布分析结果进行了对比。结果显示,大部分样品的粒度分析结果...     

海底沉积物取样扰动的有限元研究

应用非线性有限元分析方法,对管状取样器取样过程中的沉积物扰动状况进行了研究.建立了取样管与沉积物接触的二维轴对称有限元模型.重点分析了取样时取样管内沉积物的变形、应力和应变状况.有限元分析结果表明了取样管贯入过程中沉积物应力、应变均产生了变化,扰动显著.证实了工程实际中取样所造成的沉积物样品原始层序混杂或弯曲变形、长度缩短等扰动的后果.海底沉积物的低扰动取样样品对于诸多海洋科学研究非常重要.     

苏联的海水取样工具和方法

取样技术是海洋研究的关键技术之一。不管多么先进的测量技术,多么精密的分析仪器,多么熟练的操作技巧,只有取得真实无损的样品才有价值。因此世界各国对海水取样技术都给予充分重视,苏联当然也不例外。一、取样技术概况在进行水文物理研究、海洋水化学调查中,各种深度的水样采集一般都是在海洋站位上进行的。这种取样的主要条件是必须从指定水层准确取样并且确实避免该层水样与其它水层相混,同时还要防止样品蒸发及沾污。不合理的采样会给测量分析结果带来根本无法     

区域地质概况

本次综合调查共计四个航次,海洋沉积调查参加了第一(6月)、第二(9月)航次,本章只限于表层沉积物的取样及拖网取样。在现场进行了pH、Eh、Fe~(3+)/Fe~(2+)的测定。由于测定过程中样品与空气接触达半小时以上,Eh值受歪曲。     

59型3重力取样管

海洋沉积物通常用重力取样管来采取，它是依靠自身的重力将取样管打入沉积层取得样品。由于重力取样管结构简单，使用方便，至今还在大量使用。为了改善重力取样管的性能，在管内增加了活塞。当土样压入管内时，它增加了一个向上的吸力，能提高取样率，通常称这种取样管为重力活塞取样管。     

间隙水分层分离及上复水采样技术

海洋沉积物间隙水(Interstitial water)和上复水的采样和成分分析,(Overling water)在我国,至今尚未建立一套完整严密的方法,特别是沉积物分层分离间隙水的方法,我国至今还没有详细报道。作者有机会参加了中美联合海洋调查(1980),在现埸调查中向R.C.Aller博士学习了间隙水分层分离及上复水取样新技术,现介绍如下。     

深海浅钻在海洋区域地质调查中的应用

深海浅钻是集机、电、液、光等多学科于一体的复杂系统,能够实现定点获取岩石样品,主要应用于深海底矿产资源勘探和深海底地质调查等方面。＂海洋六号＂船配备的深海浅钻是目前国内先进的光电复合缆供电取样钻机,并首次应用到我国海洋区域地质调查中,成功钻获3个岩石样品和2个沉积物样品,为进一步研究南海矿产资源及深海过程演变等提供了基础资料。     

深海超长沉积物柱状取样系统关键技术优化及应用

作为深海科学研究的重要基础装备,深海超长沉积物柱状取样系统在海底地形地貌、海洋地质构造、气候环境变化等研究领域发挥了重要作用,其在海底矿产资源勘探、海洋工程地质勘察等方面展现了巨大应用价值。针对传统超长柱状沉积物取样系统在作业过程中存在的盲目采样、安全隐患大、甲板作业空间受限等问题,自主研制了一套适用于深海的超长可控可视沉积物柱状取样系统,该系统具有液压锤击、立式收放和实时监控功能,能获取连续、超长、具有精准姿态方位信息的柱状沉积物样品。现通过对独立排缆方式、取样管快速拆装、样品封堵、低扰动取样刀头等关键技术细节进行优化,解决了样品扰动大、取样率低的问题,提高了取样作业效率与样品质量,且降低了作业安全风险。2017—2021年,该取样系统搭载不同母船在南海1 700,1 725 和1 778 m水深分别获取了15.25、16.01和15.83 m的长柱状沉积物样品。该设备的成熟应用,可为我国深海探测研究提供技术支持。     

海洋沉积物热电声物性探测系统研究

海洋沉积物取样测量会改变沉积物的温度、压力等参数,取样测量所得到的数据会与沉积物的真实参数有所差距。针对上述问题本文开展了海洋沉积物热、电、声探测技术研究,并设计了一款适用于深潜器的海洋沉积物原位热、电、声多参数探针。探针使用时差法测量沉积物中的声速、声衰减系数,使用温纳法测量沉积物的电导率参数,使用NTC热敏电阻作为温度传感器测量沉积物温度。在探针校准并对沙质沉积物进行测量。实验结果表明探针测量电导率标准误差小于2.8 %。温度测量误差小于0.28 ℃,温度测量时间不小于120 s,此次获取泥沙样品的声速为1 737.5 m/s,声衰减系数2.5 dB/m。实验结果显示该探针能够准确、快速的测量海洋沉积物的热、电、声参数。     

中太平洋西部海底沉积物中的铁和锰

中太平洋西部海底沉积物的样品,是1978年12月—1979年7月,参加首次全球大气考察的《向阳红零九》号海洋科技考察船提供的。有关调查区的站位图及取样仪器,请参阅陈穗田等同志“西赤道太平洋海区底质调查简报”(海洋湖沼通报1980年第二期)有关部分。大洋沉积物中的铁、锰研究,不仅为成矿、找矿提供资料,而且对铁、锰元素地球化学的理论研究也提出依据。所以,研究沉积物中的铁、锰不仅有其经济价值,也有其重要的理论意义。     

东海调查沉积物柱状取样获得重大突破

近日,国家海洋局第一海洋研究所在进行国家高技术发展计划“863”海洋探查与资源开发技术课题“沉积物来源、厚度与结构探测技术”海上探测和实验中,使用长岩芯重力取样管,一次取得17.11米沉积物柱状样,这一重大突破,打破了我国东海海洋沉积物取样中从来未超过10米长的历史记录。 在调查中,科技人员改进活塞工作原理,使用人工释放配重技术,优化总体结构设计,合     

重力活塞取样器贯入深度研究

重力活塞取样器是一种重要的海底连续沉积物采集仪器,贯入深度和样品质量对海洋地质研究有着重要影响。通过对重力活塞取样器贯入过程建立能量守恒方程,得出贯入深度控制方程。已知取样器参数和土质类型条件,可计算取样管贯入深度,深度受取样器重量、体积、形状、取样管直径和沉积物类型等因素共同影响。已知取样器参数和贯入深度,可推测海底沉积物类型。     

海底沉积物取样的扰动机理研究

海底沉积物取样技术对大洋诸多科学研究来说非常重要,各种研究目标的实现与沉积物样品的质量息息相关.在使用常规管状取样器对松软或轻微固结的沉积物取样时,沉积物样品的扰动总是不可避免的.以机械手持式沉积物取样器为原型机,建立了管状取样器的取样过程模型,分析了沉积物样品的扰动机理;采用球形孔扩张理论获得了沉积物土体受到取样管挤压扩张的理论解;结合太平洋具体沉积物土体物理力学参数,对管状取样器取样造成沉积物扰动的状况给出了一个定量描述,并且提出取样管壁的厚度是减小沉积物扰动的关键参数.     

铀系法在南海深海沉积物沉积速度研究中的应用

运用铀系方法测年及确定海洋沉积物的沉积速度在国外已广泛应用。对于更新世以来的现代海洋沉积物年代学、海洋沉积作用、地史演变、古气候、古环境、沉积矿床学等研究工作,是不可缺少的方法。 我所“实验号”轮于1980年8月用重力采样器在115°E,18°N采集到全长1300毫米柱状样品,于室内进行间隔取样分析,(分8段)。     

催化极谱法测定海洋沉积物中的硒

一、前言 海洋沉积物中的硒,根据目前分析的样品来看,未受污染的沉积物含量一般在0.0xμg/g—xμg/g之间。如此低的含量用一般的分析方法都需经过富集分离或增大取样量方能测定。本法利用了SeSO_3~(2-)-IO_3~-极灵敏的极谱催化波,能达到测定海洋沉积物中含量为0.0xμg/g的硒。经试验,适合于海洋沉积物中硒测定的最宜底液组分与测定海水中硒的底液相同。     

渤海海洋线虫与底栖桡足类数量之比的应用研究

在渤海的22个站位，分3个航次采集未受扰动的沉积物样品，进行了小型底栖动物中两个主要类群自由生活海洋线虫和底栖桡足类数量变动和两者数量之比评价沉积物有机污染环境的研究。结果表明：对于同一航次的不同重复，数量变动差异显著或极显著；在同一个站位24h，6次重复取样，两者数量的变异系数较大；在应用该比值进行沉积物有机污染评价时，在同一站位该比值波动较大。