海底沉积物

摘要： 海洋里面到底有多少古菌?古菌不仅在海水中从表层到深部都有大量存在,而且在海洋沉积物及深部也广泛存在,并且海水中的浮游古菌和沉积物中的底栖古菌有着本质的差别,在此只针对海水中的浮游古菌进行介绍和讨论。浮游古菌是海洋生物量最多的微型生物之一。目前,从太平洋和大西洋,从水体表层到深部以及海底沉积物中都检测到大量古菌的存在。

摘要： 海底沉积物具有质地松软、强度低的特点,其强度参数与海上平台插桩就位、导管架的安装等工程关系紧密,与海上作业安全息息相关。常规钻孔取芯与静力触探等强度参数获取方法成本较高、取样点少,且对沉积物扰动较大,利用易获取的声学资料预测海底沉积物的强度参数具有重要研究意义。本文基于Wood方程、Biot-Stoll模型、Dvorkin等效介质模型等声波传播理论,计算不同物性参数(密度、孔隙度)梯度下的理论纵波速度,结合室内模拟地层声学实验,对比了模型计算声速与实测声速的变化特征,建立了声速与物性参数关系模型。基于室内模拟地层土力学试验,揭示了沉积物物性与抗剪强度、黏聚力等参数之间的关系,建立了物性与强度参数关系模型。以物性参数为桥梁,建立基于声学特征的海底沉积物强度参数预测模型。此模型既避免了原位取样沉积物失水扰动的问题,又弥补了经验公式局限性的缺点,具有普适性与准确性,有效提高无法取样地区沉积物强度参数的精度,提高了经济效益,对浅层的勘探与开发起到了理论指导的作用。

摘要： 为准确建立海底地声模型,本文探讨地声模型的基本组成和基本结构。通过样品实验室测量,分析南海海底表层沉积物的密度、孔隙度与声速随着埋深变化的关系,得出海底实际存在的低声速表面–声速缓慢变化类型、低声速表面–声速增大类型、高声速表面–声速缓慢变化类型和高声速表面–声速增大类型4种典型地声结构;对比钻探测量,分析黄海海底沉积物的密度、孔隙度与声速随埋深变化关系,得出海底地声模型分层特征与地声结构组合特征。研究表明,地声模型可以归结为4种基本地声结构的组合,通过与底层海水声速、同层内声速剖面以及与上层海底沉积物下表面声速的比较,可以建立各种海底地声模型;基于实验室测量法建立的地声模型可以作为参考地声模型,但需要考虑实际海底温度和压力梯度以及海底沉积物的频散特性等,借助于声速比校正法和频散性理论模型进行计算及修正。

摘要： 沉积物有机质种类对海泥电池阳极和输出功率具有重要影响。腐殖酸和木质素磺酸钠是海洋天然存在的有机质和海泥细菌营养底物,本文通过向500g沉积物中分别添加2g腐殖酸(HA组)和木质素磺酸钠(Lignin组)比较二者对海底沉积物微生物燃料电池性能的影响。结果表明,HA组和Lignin组阳极附近微生物数量分别提高到空白组的11.6和17.0倍。其循环伏安电容分别从70.455F/m^(2)(空白组)提高到265.152F/m^(2)(HA组)和704.199F/m^(2)(Lignin组);交换电流密度分别是0.411×10^(-3) mA/cm^(2)(HA组)和0.585×10^(-3) mA/cm^(2)(Lignin组)较空白组(0.385×10^(-3) mA/cm^(2))分别提高1.1和1.5倍;最大功率密度提高了1.6和1.9倍,分别达到438.578mW/m^(2)(HA组)和520.722mW/m^(2)(Lignin组)。上述结果表明腐殖酸和木质素磺酸钠均提高了海泥电池的阳极性能和输出功率,且木质素磺酸钠的影响更为显著。本研究将为海泥电池应用的海域选择和性能分析提供理论依据。

摘要： 波浪是影响海水中溶质向沉积物内部迁移的重要因素,现有研究主要集中于线性波浪下溶质运移的研究。对于近岸浅水区,波浪的非线性特征较强,本文利用考虑波致海床变形效应的二维溶质运移数值计算模型,对线性波、二阶Stokes波和一阶椭圆余弦波作用下非反应性溶质进入沉积物的运移过程进行了数值模拟,以探讨波浪非线性特征对溶质运移过程的影响。结果表明,相比于线性波和二阶Stokes波,一阶椭圆余弦波非线性效应显著,能更有效地促进溶质在沉积物中的运移速率,但其非线性特征对溶质运移速率的影响程度随着非线性特征的增强而有所降低。波浪参数分析表明,在线性波作用下,波高、周期的增大,以及水深的减小会提高溶质运移速率;在一阶椭圆余弦波作用下,波高、水深的增大,以及周期的减小会促进溶质的运移。

摘要： 根据海底沉积物原位测量同步采样系统在海底原位测量过程中的工作要求设计温度探杆,搭建与测试该系统的温度测量单元.温度测量单元采集STM32F407主控板采集的温度传感器数据.以DHX-010恒温水槽为标准,对NTC10K型传感器、温度探杆和Pt100型传感器进行了静态与动态测量.测得NTC10K的最大稳态误差为0.71°C,温度探杆的最大稳态误差为0.62°C,Pt100型传感器的最大稳态误差为0.8°C;测得NTC10K型传感器、温度探杆和Pt100型传感器从室温阶跃变化到15°C时的动态响应时间.研究结论为海底原位观测系统的温度测量和运动控制提供了参考.

摘要： 提出在结构紧凑的海底原位分层观测系统装置上应用加速度传感器模块JY901测量触底和贯入深度,设计触底、贯入深度计算算法,在MATLAB中进行仿真计算验证算法和误差;在六自由度运动平台上进行加速度传感器测量位移的实验,测量误差在5％左右;设计使用铁棒自由下落贯入砂土模拟海底原位分层观测系统装置贯入沉积物的过程,验证了加速度检测触底的方案可行,测量贯入深度误差为10％左右.研究提供了一种不增加额外传感器的海底原位分层观测系统的运动状态检测方法.

摘要： 月球可能会影响北冰洋海底甲烷的释放量。这是因为月球对地球的潮汐力会影响海底沉积物甲烷的释放量:低潮时海底的压力会减小,就有更多的甲烷从海底释放;而高潮时海底的压力会增大,甲烷的释放量也会随之减少。

摘要： 我喜欢有山的地方,每座山都有故事。在大雪节气到来的前一天早上,我们几个文友开车向锦屏山出发,去了解一下关于这座山的故事。锦屏山位于连云港海州区锦屏镇。十几亿年前,锦屏山地区是一片广阔的浅海,鱼、虾等富含磷物质的生物躯体在此沉积,海底沉积物经过前震旦纪变质岩过程,形成了丰富的磷灰石矿藏。锦屏磷矿是我国第一座大型磷矿。

摘要： 波浪会促进海水中溶质向海底沉积物运移,但已有研究大多未考虑海床(海底沉积物)变形效应的影响。为揭示波浪作用下海床土变形对溶质运移过程的影响机制,构建了考虑海床土变形影响的溶质运移计算模型,对波浪作用下溶质向砂质海底沉积物中的运移过程进行模拟。结果表明:海床土变形会增大孔隙水流速,进而增大溶质纵向水动力弥散系数,增强溶质运移的机械弥散作用,促进溶质向沉积物中运移;考虑海床变形时的溶质最大纵向水动力弥散系数可达不考虑海床变形时的8.5倍,约为分子扩散系数的545倍;海床土剪切模量越小,土体变形效应越明显,对溶质运移过程的影响越大;海床土饱和度的降低,会进一步加速波浪作用下溶质向海底沉积物的运移过程。

摘要： 共振柱试验是测试海底沉积物剪切波物理性质的一个有效手段.采用共振柱试验的方法对采自中国海域数个典型海底浅表层沉积物样品进行了剪切波速度和衰减系数测试试验,获得初步成果.测试样品的沉积物类型有粘土质粉砂、粉砂、粉砂质砂等,测试频率(共振频率)在11.5～27.5Hz之间不等,测得的剪切波速度在56.5～127.9m/s间,衰减系数在0.45～2.48dB/λ间,不同海区和不同类型海底沉积物的剪切性质有明显差异.

摘要： 针对海底沉积物声速测量中前沿检测时延估计精度差的缺点,通过估计CW脉冲信号相位实现时延测量,并利用脉冲对方法克服相位估计的周期模问题,从而实现高精度的时延估计.通过仿真研究,验证了该方法的正确性和有效性.

摘要： 基于遗传算法,采用海洋地震勘探方法，以海底表层沉积物实测纵波速度矩阵与预测纵波速度矩阵的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.

摘要： 本文围绕北部湾海域涠洲油田区A、B采油平台周边进行采样，对表层沉积物样品的生物标志化合物组成、有机碳(TOC)含量及其碳同位素组成进行了分析。利用有机碳同位素二元混合模式初步估算沉积物中外来原油的输入比例，其目的是评估原油开采过程中烃类物质对海底沉积物的影响。

摘要： 研制开发海底沉积物声学原位测量系统是发展我国海洋环境声学探测技术的需求，具有重要的应用价值和现实意义。本文研制的海底沉积物声学原位测量系统为海底探测提供了测量设备，青岛市团岛的海上试验，证明了海底沉积物声学原位测量系统能够快速准确的获取海底沉积物声学特性参数。同时，通过海上试验和理论分析，认识到系统海底部分结构还需要继续改进以适应更加复杂的海底地形，同时加大仪器性能以测量深海海底沉积物，增加测量模板可以探测海底沉积原始环境等以获取更加精确的海底沉积物声学特性参数。

摘要： 本次研究的海底沉积物为某柔性直流输电工程海底电缆路由区域内的上部沉积物.在海底电缆路由勘察过程中通过工程地质钻探、重力取样器取得了大量原状沉积物柱状样.对取得的原状沉积物样本,分别采用用微型十字板剪切试验、无侧限抗压强度试验及不固结不排水三轴剪切试验测定其抗剪强度,并将获得的结果进行对比,以推荐适合电缆路由区域海底沉积物抗剪强度的测试方法.为海底电缆路由确定及工程设计提供了准确的基础资料,对施工及运行过程中的安全提供了初步保障;为今后北黄海浅海地区的其他海洋工程建设、设计提供了参考.

摘要： 海底沉积物,特别是细粒物质的来源组成及其分布格局是研究环流动力沉积效应的有效途径之一.南黄海表层沉积物粘土级碎屑与长江、黄河、朝鲜半岛主要河流粘土和冲绳海槽火山灰的Nd、Sr同位素组成特征对比分析和物质来源定量计算表明,南黄海表层沉积物粘土级碎屑主要来源于黄河和长江输运的粘土,最高比例分别达到100％,而来自朝鲜半岛和冲绳海槽的物质比例较低,最高比例分别为10％和8％.潮流、黄海沿岸流和长江冲淡水的物质输运和黄海暖流的阻挡作用控制了南黄海粘土碎屑的物质来源分布格局，朝鲜西岸沿岸流对南黄海物质输运几乎没有影响。

摘要： 环境中芳烃的来源比较复杂,多环芳烃的分布广泛.芳烃相对于饱和烃更易溶于水,因而更容易在水体中保存下来;也就是说,一旦有外源污染,更易通过芳烃化合物表现出来.不同成因的PAHs具有结构和组分差异,并且在迁移和沉积过程中保持相对稳定.多环芳烃在环境中的组成分布取决于其来源和传输过程.通常,低分子量/低环PAHs主要来源于石油类产品、化石燃料的不完全(低至中等温度)燃烧或天然成岩过程,而高温热解主要生成高分子量/稠环PAHs.因此,可以运用多环芳烃特征组分的分子指标来判断沉积物中的芳烃来源.具体说,可根据海洋沉积物中多环芳烃分子特征将其来源分为以下三类:有机质燃烧来源、石油及其产物来源和成岩作用来源.总体上,渤海湾海域沉积物的芳烃馏分总离子流图上以高分子量的芳烃馏分占优势，带侧链的低碳数芳烃不明显；表明原油来源的芳烃贡献弱。但是，不同样品中不同结构芳烃化合物的相对组成也不同。部分渤海湾海域沉积物样品以低环数、带侧链芳烃占优势，可能表征了石油来源芳烃污染。在总芳烃中：最多的三种芳烃化合物依次为菲系列32%，苝18.7%，芘12.75%和蒽12.38%；最少的3种芳烃系列化合物均在5%以下，依次为：三芳甾烷0.85%、联苯系列1%和萘系列3.67%。因此，判断这些样品的芳烃来源都有高等植物输入。对多环芳烃特征组分的比值(荧蒽/芘(F/Py)、苯并(a)蒽/(苯并(a)蒽+.)(BaA/(BaA+Cy))及其他比值的综合分析表明：渤海湾海域表层沉积物中的多环芳烃有个别样品中有高温热解――燃烧的成因，表征其陆源贡献；部分样品有低温热成因原油的贡献，样品本身来源柱状取芯的中下层，受外源原油污染可能性较小，因此很可能来源于下部油气藏中的烃类向上渗逸，表征了渤海湾海域的油气潜力。

摘要： 本次研究的海底沉积物为某柔性直流输电工程海底电缆路由区域内的上部沉积物.在海底电缆路由勘察过程中通过工程地质钻探、重力取样器取得了大量原状沉积物柱状样.对取得的原状沉积物样本,分别采用用微型十字板剪切试验、无侧限抗压强度试验及不固结不排水三轴剪切试验测定其抗剪强度,并将获得的结果进行对比,以推荐适合电缆路由区域海底沉积物抗剪强度的测试方法.为海底电缆路由确定及工程设计提供了准确的基础资料,对施工及运行过程中的安全提供了初步保障;为今后北黄海浅海地区的其他海洋工程建设、设计提供了参考.

摘要： 本次研究的海底沉积物为某柔性直流输电工程海底电缆路由区域内的上部沉积物.在海底电缆路由勘察过程中通过工程地质钻探、重力取样器取得了大量原状沉积物柱状样.对取得的原状沉积物样本,分别采用用微型十字板剪切试验、无侧限抗压强度试验及不固结不排水三轴剪切试验测定其抗剪强度,并将获得的结果进行对比,以推荐适合电缆路由区域海底沉积物抗剪强度的测试方法.为海底电缆路由确定及工程设计提供了准确的基础资料,对施工及运行过程中的安全提供了初步保障;为今后北黄海浅海地区的其它海洋工程建设、设计提供了参考.

摘要： 本发明涉及天然气水合物基础物性测试领域，特别是一种海底天然气水合物沉积物储层旁压蠕变试验系统及方法。包括气体加压模块、遇水膨胀封隔器模块、排水降压模块、旁压探头测试模块、测量与控制模块，气体加压模块与与旁压探头测试模块连接，遇水膨胀封隔器模块固定于旁压探头测试模块的上方，排水降压模块与旁压探头测试模块连接，测量与控制模块分别与旁压探头测试模块、气体加压模块连接。其测量精度和测量效率高，操作方便，能有效地排除静水压力对测试结果的影响，使测试的结果更加接近海底储层的真实力学状态，能够为天然气水合物开发中长时间尺度下的储层原位蠕变破坏提供理论指导。

摘要： 本发明涉及天然气水合物基础物性测试领域，特别是一种海底天然气水合物沉积物储层旁压蠕变试验系统及方法。包括气体加压模块、遇水膨胀封隔器模块、排水降压模块、旁压探头测试模块、测量与控制模块，气体加压模块与与旁压探头测试模块连接，遇水膨胀封隔器模块固定于旁压探头测试模块的上方，排水降压模块与旁压探头测试模块连接，测量与控制模块分别与旁压探头测试模块、气体加压模块连接。其测量精度和测量效率高，操作方便，能有效地排除静水压力对测试结果的影响，使测试的结果更加接近海底储层的真实力学状态，能够为天然气水合物开发中长时间尺度下的储层原位蠕变破坏提供理论指导。

摘要： 本发明公开了一种适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心三层管钻具，包括外管总成及内管总成，所述的内管总成包括捞矛头机构；捞矛头机构的下端与弹卡定位机构连接，弹卡定位机构通过悬挂环置于外管总成的座环上，弹卡定位机构通过内管接头与内管连接；岩心衬管设置在内管中；内管的下端设有内管钻头，定位压环和海捞设置在内管钻头内；外管钻头与内管钻头之间设有密封圈；内管接头上设有用于连通内管和外管之间环状间隙与岩心衬管内腔的水流通路，及用于连通内管和外管之间环状间隙与内管和岩心衬管之间环状间隙的水流通路。本发明结构简单、可靠性高；且能够避免冲洗液对样品的直接冲刷，提高海底沉积物绳索取心率，降低了样品的扰动。

摘要： 本发明公开了一种适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具，包括外管总成及内管总成，所述的外管总成包括外管、扩孔器和外管钻头；所述的内管总成包括捞矛头机构、弹卡定位机构、悬挂环、通水短管或带回水球阀的单动机构、内管端盖、内管及岩心衬管；捞矛头机构的下端与弹卡定位机构连接，弹卡定位机构的下部设有悬挂环，悬挂环置于外管内的座环上，弹卡定位机构的下端与内管端盖连接；内管端盖设置在通水短管或单动机构的上端，通水短管或单动机构的下端与内管的上端连接；岩心衬管设置在内管中；外管钻头与内管之间设有密封圈。本发明结构简单、可靠性高；且能够大幅度提高海底沉积物绳索取心率的同时有效降低海底沉积物样品的扰动。

摘要： 本发明公开了一种适用于海底钻机的海底沉积物取芯装置，其特征在于：它在现有海底钻机基础上增设一个抽吸活塞缸，所述抽吸活塞缸固定安装于现有海底钻机内部，包括抽吸缸筒、套装在抽吸缸筒内的抽吸活塞及活塞杆组件、活塞端盖，抽吸活塞与抽吸缸筒内壁之间通过密封圈密封，抽吸活塞杆一端与抽吸活塞固定连接，另一端与现有海底钻机钻进动力头或其推进机构连接，由现有海底钻机钻进动力头推进机构联动驱动，通过合理选取抽吸活塞缸内径就可使得抽吸活塞缸经钻进动力头供水管从钻杆内腔抽取的水量与因沉积物进入取芯钻具而向钻杆内腔的排水量基本相等，形成活塞式负压抽吸取芯，从而大幅度提高海底钻机的沉积物取芯率、且减少对沉积物样品的扰动。

摘要： 本发明公开了一种适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具，包括外管总成及内管总成，所述的外管总成包括外管、扩孔器和外管钻头；所述的内管总成包括捞矛头机构、弹卡定位机构、悬挂环、通水短管或带回水球阀的单动机构、内管端盖、内管及岩心衬管；捞矛头机构的下端与弹卡定位机构连接，弹卡定位机构的下部设有悬挂环，悬挂环置于外管内的座环上，弹卡定位机构的下端与内管端盖连接；内管端盖设置在通水短管或单动机构的上端，通水短管或单动机构的下端与内管的上端连接；岩心衬管设置在内管中；外管钻头与内管之间设有密封圈。本发明结构简单、可靠性高；且能够大幅度提高海底沉积物绳索取心率的同时有效降低海底沉积物样品的扰动。

摘要： 本发明公开了一种适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心三层管钻具，包括外管总成及内管总成，所述的内管总成包括捞矛头机构；捞矛头机构的下端与弹卡定位机构连接，弹卡定位机构通过悬挂环置于外管总成的座环上，弹卡定位机构通过内管接头与内管连接；岩心衬管设置在内管中；内管的下端设有内管钻头，定位压环和海捞设置在内管钻头内；外管钻头与内管钻头之间设有密封圈；内管接头上设有用于连通内管和外管之间环状间隙与岩心衬管内腔的水流通路，及用于连通内管和外管之间环状间隙与内管和岩心衬管之间环状间隙的水流通路。本发明结构简单、可靠性高；且能够避免冲洗液对样品的直接冲刷，提高海底沉积物绳索取心率，降低了样品的扰动。

摘要： 本实用新型公开了一种适用于海底钻机的海底沉积物取芯装置，其特征在于：它在现有海底钻机基础上增设一个抽吸活塞缸，所述抽吸活塞缸固定安装于现有海底钻机内部，包括抽吸缸筒、套装在抽吸缸筒内的抽吸活塞及活塞杆组件、活塞端盖，抽吸活塞与抽吸缸筒内壁之间通过密封圈密封，抽吸活塞杆一端与抽吸活塞固定连接，另一端与现有海底钻机钻进动力头或其推进机构连接，由现有海底钻机钻进动力头推进机构联动驱动，通过合理选取抽吸活塞缸内径就可使得抽吸活塞缸经钻进动力头供水管从钻杆内腔抽取的水量与因沉积物进入取芯钻具而向钻杆内腔的排水量基本相等，形成活塞式负压抽吸取芯，从而大幅度提高海底钻机的沉积物取芯率、且减少对沉积物样品的扰动。

摘要： 本实用新型公开了一种适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心三层管钻具，包括外管总成及内管总成，所述的内管总成包括捞矛头机构；捞矛头机构的下端与弹卡定位机构连接，弹卡定位机构通过悬挂环置于外管总成的座环上，弹卡定位机构通过内管接头与内管连接；岩心衬管设置在内管中；内管的下端设有内管钻头，定位压环和海捞设置在内管钻头内；外管钻头与内管钻头之间设有密封圈；内管接头上设有用于连通内管和外管之间环状间隙与岩心衬管内腔的水流通路，及用于连通内管和外管之间环状间隙与内管和岩心衬管之间环状间隙的水流通路。本实用新型结构简单、可靠性高；且能够避免冲洗液对样品的直接冲刷，提高海底沉积物绳索取心率，降低了样品的扰动。

摘要： 本实用新型公开了一种适用于海底钻机的海底沉积物绳索取心钻具，包括外管总成及内管总成，所述的外管总成包括外管、扩孔器和外管钻头；所述的内管总成包括捞矛头机构、弹卡定位机构、悬挂环、通水短管或带回水球阀的单动机构、内管端盖、内管及岩心衬管；捞矛头机构的下端与弹卡定位机构连接，弹卡定位机构的下部设有悬挂环，悬挂环置于外管内的座环上，弹卡定位机构的下端与内管端盖连接；内管端盖设置在通水短管或单动机构的上端，通水短管或单动机构的下端与内管的上端连接；岩心衬管设置在内管中；外管钻头与内管之间设有密封圈。本实用新型结构简单、可靠性高；且能够大幅度提高海底沉积物绳索取心率的同时有效降低海底沉积物样品的扰动。