影响松散高孔隙率沉积物中声速的一些因素

从描述两相介质中的声速的伍德公式出发，经过简化和运算，揭示了影响松散高孔隙率沉积物中声速的一些因素，获得了以下一些结论：(1)松散高孔隙率沉积物中的孔隙率是影响其中声速的一个重要因素；(2)松散高孔隙率沉积物中的声速正比于填充海水中的声速；(3)松散高孔隙率沉积物中的声速随其中的温度升高而变大；(4)浅海海底中的松散高孔隙率沉积物中的声速与海水的深度无关。     

第四纪沉积物常用测年方法及其适用性研究

由于沉积环境与成因的不同,第四纪地层的岩性、成分、结构和厚度在短尺度空间范围内可能发生明显的变化,地表松散沉积物在自然营力的作用下容易受到剥蚀、搬运和再沉积;在气候变化、生物活动、特别是水的作用下,其化学成分和结构也会发生变化,因此,第四纪地层不仅在空间上复杂多变,而且其组成、岩性等也随时间变化。本文讨论了第四纪松散沉积物的测年问题,对各种测年方法适用的测定对象与测年范围作了分析和对比,力求获得最接近于地层沉积年龄或地质事件发生年龄的数据。     

尼日尔盆地某深水海底扇发育的控制因素

深入分析了深水勘探"金三角"之一的尼日尔盆地某深水海底扇沉积体系的展布特征,提出了限制区—半限制区—非限制区分区控制的深水海底扇相展布模式,认为不同重力流类型对沉积物的搬运能力是不同的,从陆坡顶部向盆地方向,重力流沉积类型存在"蠕动—滑动—滑塌—碎屑流—浊流"的演化过程.对海平面波动和古地貌对深水海底扇发育的控制进行了分析,结果表明:海平面变化控制了深水海底扇发育的规模,古地貌控制了海底扇沉积体系的展布特征.     

海底沉积物剪切强度的试验研究

通过在船上现场测试,对勘探海域沉积物剪切强度进行了测试和分析.并从力学特征等方面对海底沉积物进行了综合工程地质特性研究,发现测试区域剪切强度特征随含水量的变化而变化.当含水量较高时,具有抗剪切强度小的力学特性.同时结果也表明沉积物剪切强度随深度加大而增大,到一定深度后强度趋于平稳.不同站位的沉积物由于其类型不同其剪切强度随深度的变化也不一样,有的甚至还有较大的差别.图2,表1,参9.     

深海重力活塞取样器冲击取样的 有限元数值模拟分析

以深海重力活塞取样器取样管为研究对象,建立取样器冲击取样三维有限元模型,运用LS-DYNA软件对取样管下落接触海底沉积物表面的冲击取样进行动力学仿真分析.通过数值仿真,分析海底沉积物的坡度、取样管壁厚、取样器自由下落高度、取样器配重以及海底沉积物类型对深海重力活塞取样器取样管冲击应力的影响,为深海重力活塞取样器取样管的稳定性分析、评估与设计提供理论依据与指导.     

海底沉积物孔隙度Micro-CT扫描测定方法研究

孔隙度是海底沉积物诸多物理性质中的一项重要参数,并且与沉积物的声学特性有着密切的联系。介绍了一种新的海底沉积物样品孔隙度无损测定方法:Micro-CT扫描孔隙度测定法。通过高分辨率的活体Micro-CT扫描仪对沉积物样品进行三维CT扫描,获得一系列二维CT切片图及切片上各点的CT值,利用固相颗粒和孔隙充填海水之间CT值分布范围的不同,提取沉积物的孔隙度。该方法不破坏沉积物样品,并且能在三维空间范围观察海底沉积物的孔隙结构,在多相介质研究中具有广阔的应用前景。     

海底沉积物物理参数声速反演方法研究

海底沉积物的物理参数是海洋资源勘探开发、工程施工的重要参数。基于Gassmann理论,采用改进遗传算法,以海底沉积物实测纵波速度矩阵与预测纵波速度矩阵差的2范数作为目标函数,建立了由海底沉积物纵波声速反演海底沉积物密度、孔隙度和泊松比的反演方法。经过模型数据与实际资料应用,检验了方法的正确性。该方法可为海底工程、海底资源勘查提供技术支撑。     

基于Gassmann理论与遗传算法的海底沉积物物理参数声速反演方法

海底沉积物的物理参数是海洋资源勘探开发、工程施工的重要参数。基于Gassmann理论,采用改进遗传算法,以海底沉积物实测纵波速度矩阵与预测纵波速度矩阵差的2范数作为目标函数,建立了由海底沉积物纵波声速反演海底沉积物密度、孔隙度和泊松比的反演方法。经过模型数据与实际资料应用,检验了方法的正确性。该方法通过高维数学反演方法,结合多相介质模型,提出了利用地震速度分析提取的速度资料,反演海底孔隙度、密度和泊松比的反演方法,可为海底工程、海底资源勘查提供技术支撑。     

滇西施甸地区寒武系-泥盆系瘤状灰岩特征及成因探讨

施甸地区寒武系-泥盆系瘤状灰岩发育,其瘤体与基质的矿物组成、结构、构造不尽相同,可识别出不同的成因类型：上寒武统保山组中瘤状灰岩是暴露成因的,即灰泥沉积层间歇性地暴露干裂、移位磨蚀,并被后期沉积物充填胶结而成;奥陶系-泥盆系中的瘤状灰岩是沉积物沉积时期周期性海底溶解和成岩过程中差异性压实和压溶共同作用的产物.岩石中各组分含量及后期压溶作用强度的差异导致了瘤状灰岩不同的存在形式.     

大西洋洋中脊海底表层热液沉积物的铅同位素组成及其地质意义

新测得TAG热液区中6件海底表层热液沉积物样品的铅同位素组成,其变化不大,具有均一性的特征。在Pb-Pb图解上,热液沉积物的铅同位素数据大多落在MARB的铅同位素组成范围内,与大西洋沉积物和Fe-Mn结核相比明显具较少的放射成因铅,反映其上部洋壳岩石为该区热液沉积物的形成提供了铅。对比研究表明,因不同地质－构造环境中的海底热液区为热液沉积物形成提供物源的情况不同,是导致有沉积物覆盖洋中脊中热液沉积物的铅同位素组成与无沉积物覆盖洋中脊不同的主要原因。海底扩张中心的扩张速率与热液沉积物的铅同位素组成与无沉积物中脊不同的主要原因。海底扩张中心的扩张速率与热液沉积物的铅同位素组成有一定的对应关系,但其并不是热液沉积物铅同位素组成的唯一控制因素。     

基于分形理论的水合物回波特征提取及分类识别

针对海底裸露块状天然气水合物的探测问题,为了能从超声回波中准确提取天然气水合物的特征信息并与其他海底沉积物的特征进行分类识别,提出基于分形理论的水合物分类识别方法.通过实验室超声探测装置获取各类海底沉积物样品和天然气水合物样品的回波信号,并利用分形理论对回波信号进行分析,提取不同海底底质的声学回波特征,然后利用分类算法...     

北黄海大鹿岛附近海域海洋牧场本底地质环境分析

为推进北黄海北部特色滩涂型海洋牧场建设,本研究对北黄海大鹿岛附近海域海洋牧场本底地质环境开展调查评估,利用高分辨率声学探测设备获取研究海域的精密水深数据和浅地层剖面数据;利用现场和实验室结合的方法测定海水理化参数;利用筛析法、激光粒度仪测试方法确定沉积物类型和粒度特征,最终通过分析研究区海底地形地貌、海水水质状况和沉积物分布特征对本底地质环境进行评估。结果显示：目标海域测量水深为1-29 m,平均水深为16 m,海底地形整体表现为平缓的近岸缓坡,地貌以水下侵蚀堆积地貌为主;海底浅地层剖面中U1声学地层清晰连续,全区可追踪,厚度约6 m且变化不大;海水水质良好,主要处于Ⅱ类海水水质标准;表层沉积物类型均为砂,沉积物组分变化不大,砂组分占绝对优势,表层沉积物空间分布主要与沉积物物源条件及辽南沿岸流、海域潮流等因素有关。综合分析认为,北黄海大鹿岛附近海域水深适宜,地形较为平坦,水质环境良好,以砂质浅滩沉积为主,适于滩涂型海洋牧场的构建。     

地层间断面的时间结构研究进展

地层中的间断面代表了一段缺失（或无记录）的地质历史,不同类型的间断面通过不同类型的地层不整合面表现出来。其代表的时间结构可以分为三部分,即剥蚀掉的沉积物沉积所需的时间,剥蚀掉这些沉积物所需的时间及无沉积间断的时间。不同间断面具有不同的时间结构单元组合。文中介绍了有关剥蚀量的估算、剥蚀开始的时间及无沉积间断时间的定量研究方法,并对目前间断面研究中存在的问题进行了探讨。     

防城湾自然环境与沉积物组成分析

讨论防城湾水动力条件，地貌特征及沉积物组成。其中，水下动力地貌有６种类型：潮间浅滩，潮流冲刷深槽，水下拦六沙坝，水下沙嘴，水下岸坡，海底平原。表层沉积物类型有６种；砂砾，粗砂，粗中砂，中细砂，细砂，粉砂质粘土。沉积物中重矿物组合为钛铁矿－锆石－电气石。     

地层间断面的时间结构研究进展

地层中的间断面代表了一段缺失（或无记录）的地质历史,不同类型的间断面通过不同类型的地层不整合表现出来。其代表的时间结构可以分为三部分,即剥蚀掉的沉积物沉积所需的时间,剥蚀提这些沉积物所需的时间及无沉积间断的时间。不同间断面具有不同的时间结构简单元组合。文中介绍了有关剥蚀量的估算、剥蚀开始的时间及无沉积间断时间的定量研究方法,并对目前间断面研究中存在的问题进行了探讨。     

海底沉积物微生物生烃演化模拟

我国东部海域主要为太平洋板块向欧亚板块俯冲形成的"沟-弧-盆"体系内的弧后拉张盆地,中新统、上新统以及第四系都发育有利于赋存有机质的沉积层。通过对海底沉积物的微生物成烃演化模拟实验,分析海底沉积物微生物的演化及生物气生成特征。模拟实验通过改变生气条件,在不同温度条件下进行菌种的驯化、培养,分析不同温度、环境因素对海底沉积物本源菌生物气生成的影响。模拟结果表明,本源菌在65℃时的CH_4产气量最高,而加入碳源并不能增加CH_4的产气量。     

海底沉积物层内CO2泄漏渗流与水合耦合规律研究

为了探讨CO2在海底沉积物层内的泄漏渗流与水合耦合规律,将Darcy定律与水合物生成动力学方程通过质量守恒方程耦合,构建了描述海底沉积物层多孔介质中CO2泄漏渗流与水合物生成相互影响的动态演化数学模型。采用数值模拟方法研究了不同温度下多孔介质体系中CO2水合物饱和度随时间和空间的变化规律,以及CO2水合物生成对海底沉积物层渗流特性参数的动态影响。结果表明:在海底沉积物层水合区的泄漏口处,CO2水合物生成较为迅速,15a内,由于CO2水合物的生成、生长和积聚,导致近泄漏口处渗透率减小近2个数量级,由初始值1.0×10-12 m2减小到6.5×10-14 m2,有效孔隙度由初始值0.3减小到0.209 5,降幅达30%,形成了超低渗透的CO2水合物盖层;海底沉积物层水合区的温度越低,CO2水合物的饱和度越低,使得更多的游离CO2渗流泄漏入远场,当沉积物层温度为281K左右时,远场处受泄漏影响最小,CO2的饱和度也最低。     

全海深沉积物保压容器有限元分析

针对全海深沉积物气密取样器所采集的深渊海底沉积物样品,设计一套沉积物保压存储容器,从而为深渊海底生命演化等科学研究提供海底原位保压样品.首先,根据全海深沉积物保压容器的保压容积和保压性能的要求,开展保压容器几何结构参数的初步设计,并利用三维软件Solidworks建立保压容器的三维几何模型.其次,利用有限元分析ANSYS软件,开展模拟全海深超高压环境下的保压容器性能分析,检验保压容器的性能.最后,研究不同保压容器的壁厚和内径对保压容器性能的影响,结果表明:在保压容器的储存容积和保压容器壁厚相同的条件下,保压容器所受的最大应力随着保压容器内径的增大而逐渐增大,而保压容器的重量会逐渐减少.     

拉萨河谷地区第四纪沉积物特征及其意义

拉萨地区系统开展的第四纪地质研究工作是20世纪80年代末期至90年代中期由西藏地矿局区域地质调查大队对拉萨地区第四纪地形地貌、沉积物特征及成因类型做调查.由于受构造运动和古气候的影响,拉萨河谷地区第四纪沉积物的颗粒、颜色、结构、岩性等特征十分复杂.文章在前人研究的基础上,对拉萨河谷地区多次进行实地考察,建立西藏拉萨河谷第四系地层剖面,提出了拉萨河谷第四系沉积环境及其演变特征,为综合研究拉萨及周边地区第四系沉积环境、气候变化提供参考依据.     

互相关技术在海底沉积物电阻率测量中的应用

海底沉积物的电阻率测量技术广泛应用于海洋地质调查、海洋环境研究等领域,基于海底钻机的原位探测仪为平台,开发了一套电阻率测试系统,为精确处理电阻率探头输出的微弱电压信号,对互相关算法进行了理论推导和MATLAB仿真,并在实际电路中以互相关算法在DSP(TMS320F28069)的移植为核心设计了相关软硬件,大量的对比试验表明,互相关技术是一种有效的微弱信号处理方法,可提高海底沉积物电阻率测量的精度和抗干扰能力.