海底底质声学性质及原位测量技术研究
发布时间：2020-07-15 04:27
【摘要】： 海底表层沉积物的声学特性(主要指纵波声速和声衰减系数)研究对海洋军事以及海洋环境声场的研究都具有重要的意义。海底表层沉积物声速和声衰减系数的测量方法主要有两种:取样测量和原位测量。由于取样测量存在着一些难以克服的弊端,例如取样过程中对沉积物的扰动,原位测量正逐渐成为海底沉积物声学性质测量的核心技术。 国外在20世纪50年代就已经开始了海底表层沉积物声学特性的研究,并取得了一些研究成果。20世纪90年代初,国外相继研制了多种海底底质声学特性原位测量系统,大大的提高了海底底质声学参数测量的效率和精度。我国在这方面的研究还是一个非常薄弱的环节,相关的实际需求急需国内的科研人员开展这方面的研究工作,为海底表层沉积物的声学特性提供测量技术支持。 本文主要分析了国外在海底表层沉积物声学性质以及原位测量技术方面的研究成果,根据海底表层沉积物的声学特性,研究了表层沉积物的原位测量方法,在此测量方法的基础上,开发了海底声学参数原位测量技术。利用我们初步研制的原位测量系统,分别在实验室内和海滩上对不同类型的沉积物进行了测量试验,试验测量数据分析证明研制的测量系统能够有效地测出沉积物的声速和声衰减系数。 总结本文的研究工作,主要取得如下成果: 1)提出了新的海底表层沉积物声学性质原位测量方法; 2)设计开发了海底表层沉积物声学参数原位测量系统; 3)利用测量数据,分析研究了海底表层沉积物的声学特性。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P736.21
【图文】：
2.1.2 孔隙度2.1.1节所介绍的几种沉积物的内部结构类型影响了沉积物的孔隙度变化。砂质沉积物中，沙粒之间受自身重力的作用组合在一起（图2.1A），这种砂质沉积物颗粒间的紧密程度在很大程度上决定了沉积物的孔隙度，砂颗粒磨圆度好、粒径大小一致的人工沉积物因压实紧密程度的不同，它的孔隙度可在26－47.6%之间变化。而颗粒分选性差、砂颗粒磨圆度差的天然砂质沉积物，在实验室内测得其孔隙度在37－57％变化（Hamilton, 1982）。- 7 -
图 2.2 沉积物孔隙度与中值粒径交汇图,其中圆圈代表大陆架沉积物；正方形代表深海盆地沉积物；三角形代表深海盆地沉积物；空心菱形代表硅藻土沉积物（据 Hamilton，1987）由图2.2可以看出，沉积物的孔隙度随着中值粒径的变小而增大，很多的研究者已经通过实验证实了这种关系（Bachman, 1985；Courtney and Mayer, 1993b；Hamilton, 1970； Hamilton, 1971b； Orsi and Dunn, 1990）。由黑云母矿物的“桥”效应引起硅藻土沉积物孔隙度的增大，也可以在图2.2中看出（空心菱形点标志）。- 8 -
物密度的主要因素是沉积物的孔隙度。Hamilton等人 （Hamilton, 1970; Bachman,1985; Orsi and Dunn, 1991; Richardson and Briggs, 1993）研究过沉积物密度与孔隙度和中值粒径之间的关系，由图2.3可以看出，纵轴为沉积物密度，横轴为孔隙度，数据点线性分布，拟和的非常好，这说明孔隙度是影响沉积物密度的首要因素，而且孔隙度越大，密度越低。图 2.3 沉积物密度和孔隙度交汇图（Hamilton，1975）另外，密度也受中值粒径变化的影响。由图2.4中数据的整体分布趋势可以看出，密度随着中值粒径的增大而增大。但是，由于所测沉积物分布区域的不同，以及1.1.1节所述的沉积物内部结构的差异，数据分布非常散，拟和的没有图2.3那样好
本文编号：2755981
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P736.21
【图文】：
2.1.2 孔隙度2.1.1节所介绍的几种沉积物的内部结构类型影响了沉积物的孔隙度变化。砂质沉积物中，沙粒之间受自身重力的作用组合在一起（图2.1A），这种砂质沉积物颗粒间的紧密程度在很大程度上决定了沉积物的孔隙度，砂颗粒磨圆度好、粒径大小一致的人工沉积物因压实紧密程度的不同，它的孔隙度可在26－47.6%之间变化。而颗粒分选性差、砂颗粒磨圆度差的天然砂质沉积物，在实验室内测得其孔隙度在37－57％变化（Hamilton, 1982）。- 7 -
图 2.2 沉积物孔隙度与中值粒径交汇图,其中圆圈代表大陆架沉积物；正方形代表深海盆地沉积物；三角形代表深海盆地沉积物；空心菱形代表硅藻土沉积物（据 Hamilton，1987）由图2.2可以看出，沉积物的孔隙度随着中值粒径的变小而增大，很多的研究者已经通过实验证实了这种关系（Bachman, 1985；Courtney and Mayer, 1993b；Hamilton, 1970； Hamilton, 1971b； Orsi and Dunn, 1990）。由黑云母矿物的“桥”效应引起硅藻土沉积物孔隙度的增大，也可以在图2.2中看出（空心菱形点标志）。- 8 -
物密度的主要因素是沉积物的孔隙度。Hamilton等人 （Hamilton, 1970; Bachman,1985; Orsi and Dunn, 1991; Richardson and Briggs, 1993）研究过沉积物密度与孔隙度和中值粒径之间的关系，由图2.3可以看出，纵轴为沉积物密度，横轴为孔隙度，数据点线性分布，拟和的非常好，这说明孔隙度是影响沉积物密度的首要因素，而且孔隙度越大，密度越低。图 2.3 沉积物密度和孔隙度交汇图（Hamilton，1975）另外，密度也受中值粒径变化的影响。由图2.4中数据的整体分布趋势可以看出，密度随着中值粒径的增大而增大。但是，由于所测沉积物分布区域的不同，以及1.1.1节所述的沉积物内部结构的差异，数据分布非常散，拟和的没有图2.3那样好
【引证文献】
相关硕士学位论文 前1条
1 徐敏龙;用于海底参数测量的声管系统设计[D];哈尔滨工程大学;2012年
本文编号：2755981
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2755981.html
最近更新
教材专著
