不同方式地磁观测数据对磁测精度的影响分析

地磁日变改正数据的合理选取直接关系到海洋磁测的成果精度。通过在南海南部海域布放的一个4 000m长的地磁观测潜标及同步开展的磁力测量,并在收集周边陆域地磁台站数据的基础上,对水体中获得的地磁日变观测数据和水面磁测数据进行综合分析和研究,得到几点认识:(1)浅水海域获得的日变观测数据用于海洋磁测数据处理时,其测量准确度比深水海域的好,且与陆域地磁台站数据曲线的一致性要高;(2)船磁校正曲线是否对称与地磁日变观测数据的合理选取密切相关;(3)在远海区磁测时,为确保详尽记录局部磁扰,建议海底地磁日变观测站应布放于靠近工区、水深较浅的水体之中。     

海底流体渗漏区的热流探测技术与方法

海底流体渗漏区往往伴随着丰富的海底资源,但具有区域较小、流体渗漏比较活跃、地质背景复杂等特点.为了更好地研究流体流动特征和富集资源等复杂问题,需要精细测量海底流体渗漏区的热流.通过总结各种热流探针的技术特点及海底流体渗漏区的热流特征,并结合最新的海洋地质调查发现,由机械手操控的热流探针,可以快速、准确地测量地质背景复杂的海底流体渗漏区的热状态.      

用脉冲针状探针测量岩石碎块热导率

针状探针内产生的热脉冲可以用来测量围岩碎块或钻井岩石碎块的热导率。当热脉冲传入探针周围的岩石碎块和水的混合物时，针状探针内温度的衰减作为时问的函数被记录下来。热脉冲产生后的探头温度、热导率和时间倒数之间渐近关系。可以在所用时间范围内精确的显示。具有较高热导率的样品内探针相对缓慢的热反应与一个脉冲的初始时间延迟相一致。有限脉冲长度和慢探针反应的综合修正表明它是小的、可预测的。和采用其它方法一样，岩石碎块热导率可以用一个模型来计算。该模型依赖于样品的水含量。如果已知分割条法的期望精度．用这种方法和分割条设备的测量结果是相当的。水、熔融石英和晶体石英的热导率测量值与它们的公认值很接近。     

多型号海洋重力仪的海上比测结果分析

通过对GT-2M、KSS-31M和ZLS三种不同型号海洋重力仪开展同船环境下的同步系统测试工作,依据海洋地质调查规范要求对获得的测试结果进行预处理,在分析相同测量环境下各重力仪得到数据的空间变化特征和测线交点差的基础上,探讨其相应的技术性能和工作特点。可认为这三种不同类型重力仪的测试结果总体上差别不大,但在船只变速、转向和恶劣海况等因素影响下所表现出的技术特点有较大差异。     

海底定向技术:原理、结构与应用

海底定向测量技术可为海底观测、原位探测和沉积物取样等海洋地质与地球物理调查提供高精度姿态方位信息,进而拓展海洋科学与工程研究领域.本文系统介绍了自主研发海底磁方位仪的工作原理、技术方法.系统误差分析表明,海底磁方位仪的定向精度与其安装环境中的软磁材料对测点位置地球磁场干扰的情况密切相关.本文针对性的提出一套可行的磁补偿试验方法,有效地消除安装环境中软磁材料对整机定向精度的影响.实际案例和典型应用的分析研究表明,在无电器设备的情况下,整机系统定向精度小于1°.而有电器的设备环境中,定向精度在3~5°范围左右,可满足目前海洋地学调查中对方位信息的测量需求.     

南海北部海底热流测量及分析

广州海洋地质调查局用德国产的微型温度传感器和自行研制的重力取样器组装成海底热流探针,并用该设备在中国南海北部开展了海底热流测量,这是国内首次独立开展此项工作,也是我国海洋地质和地球物理调查技术方法的新尝试.通过实测数据分析以及与1985年中美合作获得的西沙海域地热流测量剖面数据对比,表明测量数据可靠并具有良好的一致性.此项工作的成功,将有助于地热流测量工作的深入开展,进而提高我国海底天然气水合物的勘探和海洋地质基础研究的水平.     

南海北部神狐海域甲烷水合物BHSZ与BSR的比较研究

天然气水合物(主要是甲烷水合物)因其重要的资源、环境意义越来越受人们关注.其在海底沉积物中的稳定存在及分布受温度、压力、甲烷供应量等因素的控制,勘探工作中,经常把似海底反射层(BSR)对应于甲烷水合物的稳定带底界(BHSZ).通过对南海北部地区甲烷水合物BHSZ与BSR的对比研究,我们发现在南海北部部分地区二者并不一致,二者之间的误差较大且呈一定的规律性分布,在神狐地区北部,水深较浅、沉积速率较快,BHSZ与BSR的误差为负,绝对值达192%;而在水深较深、基底为隆起的、沉积速率相对慢的神狐东南部,BHSZ与BSR的误差逐渐过渡到为正值,误差约为45%,我们综合分析了由速度-深度关系、BSR深度处反射时间、海底温度、平均热导率、静水/静岩压力模型、水合物稳定P-T方程等参数、流体活动性等计算参数可导致的的误差范围,最后认为导致BHSZ与BSR之间误差的主要因素可能是对BSR的理论认识上,在南海北部地区地震反射识别的部分BSR对应的可能是游离气带顶界(TFGZ)或古BSR或仅仅是由近水平地层或不整合面封存的含气层,而非传统意义上对应于BHSZ的BSR.而造成BHSZ与BSR规律性分布的基础地质因素则可能为在张裂基底上不同构造部位发育的不同的沉降、沉积过程及其热响应,进而造成不同的甲烷生成量、聚集量以及不同的水合物系统相对沉积物的迁移速率,最后产生不同深度的游离气顶界或不同深度的残留异常"古BSR"或含气层.     

双探针型海底热流计的结构优化

本文在现有海底热流探针制作技术条件下,首先建立了脉冲式双探针海底测量单元的有限元数值模型,模拟获得多组参数下的温度-时间数据,作为“实测”数据,再用脉冲加热有限长线热源(PFLS)模型求解待测介质热导率及其相对误差上限(RE_λ-UL),并以RE_λ-UL最小为原则,对双探针热流计的结构进行优化.结果表明:(1)在不同探针脉冲强度(q)、温度测量误差(ΔT_m)和探针长度(L)组合下,都存在最佳探针间距(Best_r),使得RE_λ-UL降到最低;(2)随着q增大或ΔT_m减小,Best_r逐渐增大;(3)当q、ΔT_m及探针半径(a)都给定时,Best_r与探针长度(L)呈线性正相关;(4)当a=1.0 mm,且q、ΔT_m分别取为628.0~1100.0 J·m^-1、0.5~1.0 mK,若L在20.0~42.0 mm之间时,则Best_r在18.0~30.0 mm之间,此时介质热导率相对误差上限可控制在5.5%以内,同时测量温度可在6 min内达到最大值,即脉冲加热开始后,温度测量只需约7 min,便可满足介质热导率的求解,这比目前常用的Lister型热流计所需海底测量时间缩短8 min左右.     

南海北康盆地热流分布特征及其构造控制因素探讨

热流是天然气水合物储量估算和油气资源评价的基础数据。南海实测热流数据虽然多,但分布不均。为深入认识北康盆地的热流特征,本文首先利用北康盆地获得的实测热流数据和前人研究成果,绘制了北康盆地热流分布图;根据热流和地温梯度变化特征,重点讨论了北康盆地热流异常区的成因机制,并根据区域地质构造背景,对北康盆地热流分布主要的控制因素进行了简要分析。数据统计结果表明:北康盆地热流变化范围为43.0~115.0mW/m~2,平均为76.8±21.7 mW/m~2;地温梯度变化范围为49.0~133.1℃/km,平均地温梯度为82.2±22.4℃/km。热流整体偏高,具有西高东低,南部高、东南部热流最低的热流特征,且在盆地西北部具有明显的热流异常。分析认为:(1)热流异常区中B区是由于海底高导层埋深影响,A区和C区是由海底流体渗漏区的地下水循环导致热流异常,推测A区为补给区,C区为排泄区;(2)北康盆地热流分布明显受构造作用的控制。西北部及南部受廷贾断裂控制,而东南部为古俯冲带及古洋陆过渡带,西高东低的热流分布特征还与盆地经历的3次快速沉降作用有关,但北康盆地拉张的构造背景引起整体热流值偏高。这对北康盆地油气和天然气水合物的研究均有重要意义。