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海底地质取样和观测

[拼音]:haidi quyang he guance

[外文]:geological sampling and observation at the sea bottom

由于海水的覆盖和海底沉积物较松散,海底地质取样和观测方法与陆上有所不同(室内分析方法大体类同)。主要方法有以下几种:

海底地质取样

有多种取样工具可供使用,在常规调查中一般使用下列取样器:

采泥器。用于采取海底表层沉积样品。按其张口面积的大小分0.025平方米、0.1平方米和0.25平方米等不同规格。

取样管。用于采取柱状(岩心)样品。主要有重力取样管和活塞式取样管两种类型。取心长度约数米至20米左右,与沉积物类型有关,通常在泥质沉积区取心较长,在砂质沉积区较硬的海底上取心较短。

箱式取样器。用于采取不受扰动的沉积样品及其上覆底层海水,样品可用于沉积物结构构造分析,210Pb测年,沉积物与海水之间的地球化学交换以及锰结核的定量研究等。

深海取样。1968~1983年实施的深海钻探计划,可在深海洋底钻穿数百米厚的沉积层达到玄武岩基底,少数钻孔钻进洋底达1000余米,从而获得了比较完整的深海岩心剖面。近年来在深海钻探中进一步采用了液压活塞取心技术,可取得长200~300米的未扰动岩心,为大洋地层学和古海洋学研究提供了极有利条件(见“格洛玛·挑战者”号钻探船)。

此外,为了取得海底锰结核、岩块及贝壳等样品,常使用拖网技术。

测量与观测

由于取样的深度和范围受到限制,在海上工作经常使用各种仪器来测量和观测海底的地质情况,如沉积物的分布、沉积层的厚度变化和海底表面沉积物的特征等。除海洋地球物理测量技术外,常用的设备和方法还有:

地层剖面仪。利用声波在海底的不同物理界面(地层界面)上发生反射的原理进行工作,常用的频率为3.5赫兹,通常可测量几十米以内的地层界面及沉积物性质,有时也使用中深层剖面仪以探测更深的地层结构(见地层剖面仪)。

旁侧声呐。利用高频声波在海底反射的原理来探测海底地貌、沉积结构的一种仪器。对于研究海底沙波、波痕等形态尤为有用(见侧扫声呐)。

海底照像。将海底照像装置放于海底附近连续拍摄海底的表面情况,用于研究表层沉积物的结构,与生物作用的关系以及锰结核的分布等(见水中摄像)。

潜水观测。科学家或潜水员带上潜水装置到海底进行直接观测和取样,但目前只限于水深几十米的浅水海域。乘坐潜水器可潜入几千米,直到万米的水深,除进行直接观测外,还可用机械手采集海底样品(见潜水技术)。

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