岩芯扫描仪及在海洋科学研究中的应用

传统的XRF分析虽然精度高,但分析周期比较长。一种新型的快速、无损、高精度的岩芯扫描仪弥补了这一缺陷,并在各个领域得到了广泛的应用。以ITRAX岩芯扫描仪为例介绍了该类仪器的结构、原理、工作方式、数据的处理与分析等内容,简单的描述了其在海洋科学研究中的应用,并针对其应用提出了一些期望。

利用海洋磁力梯度数据重建总场的方法研究

通过分析影响磁力梯度仪的4大误差因素,认为地质信号主要分布在低频率段里,时变信号主要出现在中间频率段里,系统噪音主要出现在高频率段里,据此推断算法相应的定性行为。用正交相关函数法,计算了主从传感器之间的LAG值的范围。利用TVSA剖面积分法用于重建总场的研究,并把研究方法直接应用到了海上磁力梯度测线的重建总场中,恢复的结果显示方法是可行的。

基于GIS的海洋地震数据管理系统的设计与实现

基于大型Oracle数据库管理系统和先进的空间数据引擎SDE技术,将SEG-Y格式海洋地震数据与地理信息系统相结合,并按照"航次-测线-点"的数据组织结构设计了海洋地震数据库。论文首先总结了当前流行的地震数据组织和访问方式,然后阐述了地震数据管理系统的设计方案,最后介绍了数据查询、数据库管理、SEG-Y地震数据查看和地震剖面及与其他地球物理数据综合表达显示功能的实现。

基于C/S模式的海洋测深数据管理系统

随着海洋调查数据不断积累,如何对处于分散状态的数据进行有效的管理和整合,以提高数据利用效率和共享程度,成为"数字海洋"首先需要关心解决的问题。根据中国近海"数字海洋"信息基础框架构建的总体需求,按照"数字海底""产品-航次-测线-点"的数据组织结构,设计开发海洋测深基础数据库。以此数据库为基础,开发数据标准化模块、数据库管理模块和数据查询模块。应用该软件对积累的多波束测深数据进行处理,实现多波束测深数据面向产品加工和基于数据库的有效管理。

利用相关分析法对S型海洋重力仪数据进行分析与改正

在理想情况下,海洋重力仪的测量数据经厄特弗斯校正和交叉耦合改正后应不受载体运动状态的影响,即与仪器的运动状态没有任何的相关性。但实际测量结果表明,当海况较差时,载体的运动状态对S型海洋重力仪的测量数据有着较为明显的影响。通过对实测重力数据和仪器运动状态的相关分析,指出仪器原来交叉耦合改正的不足,并且利用线性回归进一步对重力数据进行了改正。

海洋重力测量中厄特沃什效应的合理改正

在海洋重力测量中,厄特沃什(E tv s)改正误差一直是影响测量精度的主要误差源。对测量过程的分析可以发现,原始采集的重力值实际上是经过低通滤波后一段时间内的平均重力变化,而一般的E tv s改正方法计算所得的只是某一时刻的改正值,这种差异导致了重力数据精度的下降。针对这种情况,提出了合理的滤波E tv s改正方法,使改正值和重力值达到了完全对应。最后以L&R的S型海洋重力仪的测量数据为例,具体地说明了这种新方法的改正效果。

利用富钴结壳碳酸盐基岩有孔虫矿物标型重建古海洋温度

重建古海洋海表温度(SST),是研究地质历史时期气候变化控制过程的关键。组成有孔虫化石的矿物Mg/Ca值是海水温度的可靠代用指标,是重建古海洋SST的一个非常好的手段。麦哲伦海山区的富钴结壳和基岩中普遍存在有孔虫化石,这对重建该区的SST有重要意义。利用LA-ICP-MS测得西太平洋麦哲伦海山区富钴结壳碳酸盐基岩中8颗浮游有孔虫化石Globigerinoides sacculifer的Mg/Ca值为3.84±0.36(mmol/mol),通过线性公式:T(℃)=2.898Mg/Ca(mmol/mol)+13.76及已有的定年数据,得到0.91Ma±西太平洋麦哲伦海山区海表温度为24.9+1.1/-1.0℃,未能检索到前人关于该区0.91Ma±前海表温度数据。

海洋环境中松散沉积物的测年方法

测年方法的广泛应用为不同区域精确年代地层框架的建立提供了可靠的年代数据。但陆内与海底的沉积环境及沉积物类型均有所不同,所采用的沉积物测年方法也应有所区别。目前尚未有专门的文章介绍海洋环境下松散沉积物的测年方法。通过对目前第四纪常用测年方法的归纳和总结,针对不同沉积物类型及不同测年方法的适用范围,提出了适用于海底松散沉积物的210Pb,14C、光释光、氧同位素曲线对比、古地磁等测年方法。沉积物年代研究在海洋学中发挥着极其重要的作用,为了获取准确可靠的年代数据,一方面应根据沉积物类型和大致估算的年龄范围选取合适的测年方法,另一方面还应注意进行各种测年方法的交叉对比。

海底沉积物声波现场测试和有限差分数值模拟研究

利用基于Biot理论的高阶交错网格有限差分算法,模拟了声源在不同位置条件下激发声波的传播,重点讨论了纵波和各种转换波的声场,并与我国某海域地区海底沉积层的现场测试数据进行了对比。研究结果表明,海底沉积层中的纵波具有明显的频散现象,这种频散现象与理论预期结果相吻合,而且由Biot理论得到的纵波频散规律和现场测试结果有较好的一致性,但对于纵波的衰减,二者符合得不好,这是因为Biot理论模型的假设条件和海底沉积层的差别较大造成的。计算声场显示,当声源放置在海水中时,在沉积层中产生三种转换波;当声源放置在沉积层中时,在沉积层中产生了多种类型的波。在某些条件下,海底沉积层中的横波速度低于慢纵波速度。

稀土元素在长江口及邻近陆架表层沉积物中的分布及物源示踪研究

长江口邻近陆架表层沉积物中稀土元素含量及组成表明其主要来源为中国大陆陆源物质。轻重稀土元素比值对于区分长江和黄河流域来源物质具有一定的示踪意义,古黄河三角洲以较低的轻重稀土元素比值为特征,而长江来源物质以相对较高的轻重稀土比值为特征,沉积物粒度和Cl含量不是控制沉积区内稀土元素分馏的主要因素。通过聚类分析将研究区域划分为长江口近岸区和东海北部陆架区两个分区,黄海沿岸流、长江冲淡水以及台湾暖流是造成分区的关键水动力因素。分区内常量和微量元素以及同位素组成皆表现为不同程度差异,长江口近岸区化学组成和长江流域物质基本一致,东海北部陆架区与黄河流域物质比较接近。

海底地形成图子系统MBMap的设计及特点

简要论述了基于图层面向对象的海底地形成图子系统的设计思想和主要特点。该系 GIS MBMap 统以处理矢量数据为主,但同时顾及到栅格数据。该系统最大的优点是基于海底数字地面模型进行自动化成图,不仅能够以变间距来绘制等值线,而且基于图形的内外边界建立等值树,从而实现等值线的快速矢量充填,另外,还基于技术实现三维仿真图的绘制。系统不但提供了常规的编辑制图功能, OpenGL GIS 还提供了人机交互矢量化功能。该系统还可直接基于电子地图进行导航定位。该系统的成功设计和 GPS 实现,可望为开展“数字海洋”的研究提供原型。

图像边缘检测方法在地震剖面同相轴自动检测中的应用研究

为了提高地震剖面的信噪比和分辨率,使同相轴容易识别和追踪,便于地震资料解释,应用图像边缘检测方法检测地震剖面的同相轴.通过对比各种边缘检测方法对地震剖面的边缘检测效果,确定使用Canny算子对地震剖面进行边缘检测.但边缘检测的结果是灰度突变区域的包络线,并不能直接作为同相轴检测结果.根据地层反射同相轴灰度值较大这一特性,提取强灰度包络线的中轴作为同相轴的检测追踪结果,得到了正确的同相轴检测结果.并经过消除检测结果中的斑点边缘后,使同相轴显示更加清晰.

中国西部大陆岩石圈的有效弹性厚度研究

中国西部是地球上陆地隆升最显著的地区 ,有世界上新构造运动最强烈的青藏高原、规模巨大的左行走滑位移的阿尔金断裂系和中亚地区最大的板块内部造山带———天山褶皱造山带 .作为印度板块与欧亚板块相互碰撞的会聚带 ,本区是研究岩石圈动力学的有利场所 .主要运用重力资料和地形资料来研究中国西部地区显著上地壳结构和其上地幔变形之间的关系 .依据岩石圈流变学的理论 ,在空间域采用垂直和水平受力的多个变刚度的三维有限差分方法来计算弹性板的有效弹性厚度 .模拟结果显示中国西部地区的岩石圈有效弹性厚度存在明显的横向不均匀性 ,从 6～ 10km的造山带区域的有效弹性厚度变到大于 6 0km的古陆区域的有效弹性厚度 .青藏高原地区的岩石圈有效弹性厚度平均为 30km ,塔里木盆地的有效弹性厚度为 4 0～ 5 0km ,南、北天山的岩石圈有效弹性厚度分别为 10～ 15km和 30km左右 ,阿尔金断裂在东经 90°以西部分的岩石圈有效弹性厚度要小于 90°以东部分 .

内蒙古金厂沟梁金矿床成矿流体特征及稳定同位素研究

对金厂沟梁金矿床含金石英脉中流体包裹体进行了岩相学、显微测温、单个包裹体的激光拉曼测试以及O和S同位素组成等方面研究.结果表明,成矿流体气相成分主要为H2O,属H2O-NaC1体系,包裹体均一温度为148.7℃～352℃,盐度[w （NaCl）/％]为1.05％ ～ 5.99％.δ18 O值为-1.1‰～ 3.0‰,说明成矿流体继承了变质流体的特征,仍以岩浆水和后期大气降水为主;δ34SV-CDT组成为0.6‰ ～4.3‰,平均值0.817‰,极差为3.1‰,表明成矿流体中的硫主要来自于幔源,其次为围岩.综合分析认为,金厂沟梁金矿床是在燕山晚期太平洋板块俯冲导致岩石圈的快速减薄、拆沉的拉张环境下形成的浅成造山型金矿.

富钴结壳资源量评估参数的分形特征研究

概述了富钴结壳资源量评估参数及其分形特征;对中国太平洋调查区海山数据发现的研究表明,富钴结壳的丰度、厚度和钴等量品位(CEG)经过累计和的系列变换后与水深、坡度、坡向之间呈多重分形分布。这一结果为资源量计算时地质块段的划分提供了定量依据。

冲绳海槽南部多波束海底地形虚拟视景仿真初探

针对冲绳海槽南部海底地形,首先根据等效声速剖面原理处理原始多波束地形数据,使得多波束条带之间拼接良好;然后以Creator和Creator Terrain Studio为主要工具,生成地形和纹理数据集以构建海底地形场景库;最后在Vega Prime运行环境中进行交互。利用多通道实时渲染和立体投影技术,使用户最终得到对虚拟图像的真实感、立体感和沉浸感。

中太平洋WM1和WX海山富钴结壳元素相关性及其层间变化研究

在结壳矿物学等基本特征分析的基础上,对中太平洋WM1和WX海山富钴结壳中的主量元素、微量元素、稀土元素和铂族元素含量、层间变化及其相关性进行了研究,结果表明:本区结壳从下层到上层,粘土矿物和石英等碎屑矿物逐渐增多,很可能与青藏高原的隆升和剥蚀以及亚洲季风演化有关;TFe/Fe2+从结壳下层到上层逐渐增高,反映了结壳的氧化性由下层到上层增强,海山的沉降可能是造成结壳生长后期环境氧化性增强的重要原因;Ti、Co、Pb、As、Mn、TFe等元素与TFe/Fe2+呈正相关,反映结壳中这些元素的富集与氧化环境有关,而Ca、P、Pt和∑REE等元素与TFe/Fe2+呈负相关,反映结壳中这些元素的富集与还原环境有关;Fe与Co显著正相关是本区结壳的重要特点;结壳的Co与(Fe+Mn)的相关性大于Co与Fe的相关性及Co与Mn的相关性;P含量小于1%时,Co与P相关性不明显,当P含量大于1%时,Co与P呈明显负相关,磷酸盐化的过程对铁锰结壳吸附Co的能力起到抑制作用。聚类分析将Pt、∑REE与P和Ca分为一组,说明在结壳中Pt和∑REE主要赋存在碳氟磷灰石中,结壳的磷酸盐化的过程对Pt和∑REE的富集起到了重要的作用。

富钴结壳多维数据模型及矿区圈定研究

通过对各种矿区圈定数据的分析,运用地理信息系统(GIS)建立了地形、品位、厚度和矿区的多维数据模型,并根据国际海底管理局提出的矿区选取模型对某海山进行了矿区圈定,给出了一种矿区圈定结果,提出了矿区圈定优劣性评价参数并对结果进行了评价.研究结果表明,受数据量的限制,数据模型的效果不是非常理想,有必要结合地球物理数据进一步研究;在相同的勘探条件下,应用小块段模型比应用大块段模型可以获得更优的资源远景区;富钴结壳连续矿区中的斑状空白只有在面积大于一定值时才会对块段的放置和数量产生影响.

海底天然气水合物相平衡的影响因素

海底沉积物中蕴含着大量的天然气水合物资源。天然气水合物相平衡及其影响因素研究对海底沉积物中水合物的成藏热力学和动力学研究、分布范围和储量估算均具有十分重要的意义。目前关于水合物相平衡影响因素研究大多局限于定性或半定量分析,对不同因素的影响程度及机理关注较少。收集整理了气体组分、孔隙水盐度及离子组分、沉积物粒度和孔隙半径等因素对天然气水合物相平衡的影响,并从气体溶解度、海水化学、沉积物孔隙度等角度对上述因素进行了初步的探讨。

舟山特定海域三维水流数值模拟研究

舟山海域为长江径流水体南下的必经之路,该海域的水动力条件受周围地形、长江径流以及杭州湾-东海潮流的综合影响,极具特殊性。针对目前缺少特定海域模拟分析的情况,对舟山岛南部至宁波穿山半岛之间特定海域进行了研究。通过建立该海域三维网格模型,结合ADCP走航实验获取实际流速数据,使用Fluent软件进行了数值模拟,以获得该海域流速模型。并在此基础上,对所得模型中流速较大的海域进行了分析研究。研究结果表明:涨潮时,螺头水道最高流速为1.6 m/s^2.1 m/s,出现在摘箬山岛及小猫山南部海域;退潮时,最高流速为1.5 m/s^2.1 m/s,出现在宁波穿山半岛的北侧及螺头水道东段出口边界处,并在宁波穿山半岛北部发现存在近岸"回流"。通过该模型可获得舟山海域实际流速,对于工程应用具有一定的参考价值。