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内孤立波浅化破碎过程斜坡沉积物孔压响应特征实验分析 总被引:2,自引:2,他引:0
观测资料显示内孤立波沿斜坡浅化过程对海底沉积物的作用犹如一台水中吸尘器,在破碎转换阶段达到最强,甚至会触发一系列地质活动,引发地质灾害。为界定此过程中沉积物的动力响应特征和影响因素,在大型重力式分层流水槽中模拟不同振幅内孤立波和不同类型沉积物斜坡连续作用过程,利用孔隙水压力采集系统实时记录孔隙水压力变化,对比分析不同水动力、坡度、沉积物类型情况下沉积物中超孔压变化特征。分析结果表明,内孤立波破碎过程,破波位置海床表层波压力和不同深度超孔隙水压力都存在相似的"U"型负压力变化过程;破碎波经过位置沉积物表现为和表面波压力正相关的孔压响应特征。破碎点沉积物中超孔压幅值随深度减小,约在6%波长深度位置减少到坡面压力的50%。超孔压幅值和内孤立波振幅、沉积物类型和斜坡度密切相关,坡度由0.071变化到0.160时,波压力幅值可增大至1.6倍。内孤立波振幅变化不影响不同类型海床土动力响应规律,只与超孔隙水压力值大小有关,内孤立波对海床的动力作用可认为弹性作用。 相似文献
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基于同轴差距测量法的南海深水海底沉积物声衰减特性研究 总被引:4,自引:3,他引:1
通过分析沉积物声波测量过程能量损失的实质,阐述平行轴差距衰减测量法和垂直轴差距衰减测量法的研究基础——差动式衰减测量方法原理,并推导了其衰减系数公式。根据南海沉积物的柱状样品分装的特点,结合以上两种方法,提出了同轴差距衰减测量法,这种方法具有原理上的合理性并且其可操作性强;运用此方法测量了沉积物在常温和温度控制变化条件下的声波信号,计算了衰减系数,研究了温度对沉积物声波传播能量的影响,得出南海深水海底沉积物具有以下声衰减特性:沉积物含砂量高,声衰减系数大;随着温度的升高,沉积物的声衰减系数变化具有不均匀性,整体呈非线性减小趋势。以上研究将为声学遥测和反演海底沉积物的物理力学特性提供数据和方法支持。 相似文献
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核磁共振通过测定体系中氢质子弛豫的T2谱来确定液态水的含量。采用低场核磁共振技术定量测定松散沉积物体系中的含水量,探讨了沉积物粒径、黏土矿物种类与含量、孔隙水盐度、温度及气体压力等因素对测试结果的影响。由于不同介质体系中孔隙水表面弛豫机制不同,导致低场核磁测定松散沉积物中的含水量偏小。引入校正系数Cm对水量测试值进行了修正,结果表明:沉积物及孔隙水介质本身特性对水量测试结果几乎无影响,相对误差<0.5%,测试精密度<0.20%;温度变化对测试结果影响较大且呈负相关,温度从25℃降至1.7℃,水量测试值增加了10.71%;压力变化对测试结果的影响与充注气体是否含氢密切相关,不含氢气体的压力变化对测试结果没有影响,而对于含氢气体如甲烷,水量测试结果随压力变化线性增加,甲烷增加到5.05 MPa时,测试结果增加了12.15%。因此,在采用该法测量甲烷水合物生成分解过程中沉积物孔隙水的变化时,必须考虑体系的温度、压力对测试结果的影响,恒温恒压条件下监测的含水量变化能够准确指示甲烷水合物生成分解的微观过程,可望在海洋天然气水合物生成分解微观... 相似文献
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对取自浙江近岸浅海海域的5个沉积岩心进行了210Pb放射性活度、粒度和元素地球化学含量测试,探讨了沉积速率的横向变化、化学元素的垂向分布与变化特征。结果表明,浙江近岸浅海沉积速率为1.19~0.91cm/a,存在自北向南逐渐减小的规律,并受当地入海河流的影响;元素的含量在垂向上由深到浅呈现轻微的上升趋势,呈高-低-高-低或低-高-低-高波动式循环变化;As、Cd、Hg、Cr、Cu、Pb和Zn等7个重点评价元素中,环境背景值普遍较高,Cr、Cu的背景值在海洋沉积物质量国家-类标准的最高限值附近。 相似文献
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南黄海油气资源区海底沉积物的工程地质特征 总被引:8,自引:0,他引:8
根据HY126-04项目1998年9月的航次调查及随后的沉积物样品的实验室分析资料,从物理性质和力学特征各方面对南黄海海底沉积物进行了综合工程地质特征研究,发现本区沉积物结构、剪切特征、含水量和液盖子发随深度的变化而变化;本区样品主要为粒径较细的软沉积物,具有高含水量、中-高塑限、高压缩性和抗剪切强度小的物理力学特性,并对样品的物理性质和力学特征二者关系进行回归分析,得出回归方程。 相似文献
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湖泊沉积物中有机质碳同位素特征及其古气候 总被引:17,自引:3,他引:17
本文对湖泊沉积物中有机质碳同位素的形成条件及其与环境气候的关系进行了初步讨论。湖泊沉积物中有机质碳同位素主要由湖泊沉积物中有机质来源决定,因此也涉及有机质合成所需碳的来源。此外,还受湖水化学性质(pH值、硬度等)、湖泊初级生产力、大气二氧化碳浓度、流域水文特征、区域自然环境、沉积环境以及沉积物埋藏后的保存状况等因素影响。有机质碳同位素与气候条件存在着一联系。 ̄(13)C值高,一般对应于气候的暖期; ̄(13)C值低则对应冷期。但两者关系实际远非如此简单,一些地区的湖泊沉积物有机质 ̄(13)C对气候波动并不敏感,有时甚至具有反向的变化,本文就这些问题作了详细论述。另外,通过对鄱阳湖、呼伦湖等湖泊沉积物中有机质碳同位素特征分析,认为 ̄(13)C值对区分湖泊沉积中间夹的非湖相(河流、风沙沉积等)沉积环境也具有明显的指导意义。 相似文献
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潮滩位于陆地与海洋相互作用的敏感地带,其沉积环境变化与海岸带生态系统演化、海岸带开发利用等密切相关。为了清晰认识河口潮滩时空变化特征,选取闽江口琅岐岛东侧潮滩作为研究区域,通过采集和分析不同季节表层沉积物粒度组成,探讨琅岐岛潮滩沉积物粒度的时空变化特征,为深刻理解河口潮滩沉积过程对环境变化响应提供科学依据。研究结果表明,琅岐岛潮滩沉积物组成总体以粉砂为主,砂和黏土含量呈现较大的时空差异;时间上,琅岐岛潮滩表层沉积物平均粒径为2.2~7.4Φ,呈现出显著的季节性差异,夏季节沉积物平均粒径Φ值大,冬季节沉积物平均粒径Φ值小,春季和秋季位于过渡期间。空间上,由西向东,随着离岸距离的增加,沉积物平均粒径Φ值总体呈现出先减小后增大的趋势;由北向南,表层沉积物粗颗粒组分的分布范围逐渐增大。闽江口琅岐岛潮滩沉积物分布格局与国内外其他河口、海湾及开放型潮滩沉积物分布格局一致,是物源、水动力和地貌综合作用的结果,但研究区水动力强度、植被覆盖和沉积物供应季节差异显著,引起潮滩沉积物组成的季节变化十分显著,沉积物粒度组成对环境变化响应非常敏感。 相似文献
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建立了一个分离中、低频重力场的数学模型。根据南沙群岛地质构造的特征,选择4条具有代表性的重力测线N2,N9,N10和N11的自由空间重力异常,进行福里哀频谱值的计算并研究振幅谱值的分布规律,确定61.44km为4条重力测线的低频和中频重力场的临界值;设计分开低频和中频重力场的分离因子,分离出4条重力剖面的低频和中频重力异常;进而分析其低频和中频重力异常的特征。结果表明:N2和N11频谱值的分布带窄,低频重力场显著,中频重力场不显著;N9和N10的频谱值分布带宽,中频和低频重力场均显著。分析了它们和地质构造的关系。曾母盆地、南华盆地和南薇盆地的低频重力异常和沉积厚度成反关系,其余地区成正关系。 相似文献
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冲绳海槽北部CS1孔岩石磁学特征及其早期成岩作用的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
以2~4cm为间隔,对冲绳海槽北部的CSH1孔岩心(17.36m)进行了岩石磁学研究.根据岩心上部的两个特征火山灰层和浮游有孔虫组合分析建立了钻孔的时间框架,沉积物底部年龄可能为50ka.除了在三个火山灰层和近表层向下的快速降低外,整个钻孔磁学参数的变化甚小,未能反映出50ka来的气候变化.与大多数沉积物不同,该钻孔大多数层位的S值(S=-IRM-0.3T/SIRM,它代表了低矫顽力磁性矿物的含量)小于0.9,指示钻孔沉积物中存在相当比例的高矫顽力磁性矿物.代表性沉积物样品的磁化率-温度(K-T)曲线除了存在580℃磁铁矿的居里温度之外,还显示200-350℃的居里温度,指示样品中存在铁硫化物(胶黄铁矿-磁黄铁矿).这与加热过程中有刺鼻的臭味、加热后的沉积物变黑对铁硫化物的指示相吻合.自生成因的铁硫化物的存在以及表层磁性参数的快速降低,都明确表明沉积物遭受了早期成岩作用.除了三个火山灰层以外钻孔的其他层位无特征磁学变化,表明沉积物后来受到的改造作用强烈,磁学参数所蕴含的原始气候信号被破坏.在这一系列氧化-还原过程中消耗了沉积物中的有机质和水溶液中的硫酸盐,造成了沉积物中铁、锰元素的重新溶解和沉淀等. 相似文献
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Acoustic wave fields in an ocean waveguide with a sediment layer having continuously varying density and sound speed overlying an elastic subbottom are considered in this analysis. The objective of this study is to investigate the effects of seabed acoustic properties, including the density and sound speed of the sediment layer and subbottom, on the characteristics of the wave fields. Examination of the reflection coefficient, wavenumber spectrum, and noise intensity of the sound field through numerical analysis has shown that the variation in the acoustic properties in the sediment layer is an important factor in determining the reflected or noise sound fields. In particular, the sediment thickness-to-wavelength ratio and the types of variation of acoustic properties inside the layer give rise to many characteristics that potentially allow for acoustic inversion of the seabed properties. With regard to the wave-field components in a shallow-water environment, the various types of waves existing in a seismo-acoustic waveguide have been illustrated. The results indicate that the effects of the sediment properties on the wavenumber spectrum are primarily on the continuous and evanescent regimes of the wave field. The noise intensity generated by distributive random monopoles at various depths, together with the effect of refractive sound-speed distribution in the water column, has been obtained and analyzed. 相似文献
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通过研究南沙群岛西南海区44个站表层碳酸盐沉积特征,综合分析了沉积物类型、碳酸盐的生物组成、矿物成分、地球化学等,根据碳酸盐沉积的岩性参数之间的关系及相应的沉积环境,应用主成分分析统计对比,提出该海区碳酸盐沉积的六个沉积相及其特征:大陆坡半深海-深海相,南部中、外大陆架浅海相,西部中、外大陆架浅海相,南部内大陆架浅海相,礁体相,礁体过渡相。 相似文献
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Evaluation of Laser Scanning and Stereo Photography Roughness Measurement Systems Using a Realistic Model Seabed Surface 总被引:1,自引:0,他引:1
《Oceanic Engineering, IEEE Journal of》2009,34(4):466-475
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利用二维水体和物质长期输运速度及其机制分解形式,分析了长江口1997年洪季观测资料,从实践上认识悬沙、盐度和水体长期输运的分离程度.观测站资料的计算分析表明:最大浑浊带附近,二维悬沙和水体长期输运速度平均夹角为36.0°、速度量值平均相差29.9%,悬沙和水体长期输运具有明显的分离特征;盐度锋面附近,二维盐度和水体长期输运速度的平均夹角为43.6°、速度大小平均相差27.8%,盐度和水体长期输运具有明显的分离特征. 相似文献
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Tests of models for high-frequency seafloor backscatter 总被引:3,自引:0,他引:3
Jackson D.R. Briggs K.B. Williams K.L. Richardson M.D. 《Oceanic Engineering, IEEE Journal of》1996,21(4):458-470
The interaction of high-frequency sound with the seafloor is inherently a stochastic process. Inversion techniques must, therefore employ good stochastic models for bottom acoustic scattering. An assortment of physical models for bottom backscattering strength is tested by comparison with scattering strength data obtained at 40 kHz at three shallow water sites spanning a range of sediment types from fine silt to coarse sand. These acoustic data are accompanied by sediment physical property data obtained by core sample analysis and in situ probes. In addition, stereo photography was used to measure the power spectrum of bottom relief on centimeter scales. These physical data provided the inputs needed to test the backscatter models, which treat scattering from both the rough sediment-water interface and the sediment volume. For the three sites considered here, the perturbation model for scattering from a slightly rough fluid seafloor performs well. Volume scattering is predicted to be weak except at a site having a layer of methane bubbles 相似文献
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Black spots produced by buried macroalgae in intertidal sandy sediments of the Wadden Sea: Effects on the meiobenthos 总被引:3,自引:0,他引:3
The effects of buried decaying macroalgae on meiobenthos were examined in intertidal sandy sediments of the Wadden Sea of Lower Saxony. In situ experiments confirmed that one of the principal causes of the formation of reduced surface sediments or ‘black spots’ on the tidal flats is the increasing occurrence and subsequent decomposition of filamentous green algae (Enteromorpha spp.) buried in the sediment. Five to fifteen days after algal material had been buried, the sediment surface turned black. The impact of these black spots on meiobenthos was dramatic: the changed chemical conditions in the sediment resulted in long and drastic reductions in meiofaunal abundance and number of taxa. A multi-dimensional scaling (MDS) analysis of data on meiobenthic abundances revealed that samples from black-spot areas were clearly separated from those of control and reference areas. Re-oxidized black spots showed recolonization by meiofaunal animals, with numbers of individuals and taxa similar to those of oxidized surface sediments. The use of abundances of members of higher meiobenthic taxa to monitor changes in the sediment's chemistry, especially those caused by biomass overload, is discussed. 相似文献