海洋地形、地貌、地質(zhì)與地球物理調(diào)查課件

1、 第十二章 海洋地形、地貌、地質(zhì)與地球物理調(diào)查 12.1 海水深度、海底地形、地貌測量 12.2 海底淺層結(jié)構(gòu)探測 12.3 底質(zhì)采樣器 12.4 海洋重力測量儀器 12.5 海底熱流測量 12.6 海洋地磁測量儀器 12.7 海洋地震測量儀器 12.8 調(diào)查的基本方法和圖件1h12.1 海水深度、海底地形、地貌測量 研究意義： 海洋深度的觀測，同時(shí)根據(jù)側(cè)掃聲納、海底照相、海底電視、淺地層剖面儀測量和底質(zhì)取樣等所提供的海底沉積物、基巖和地質(zhì)構(gòu)造等資料，可編制海底地貌圖及其他相應(yīng)的圖件，以反映海底地貌特征，劃分地貌類型并研究其生成年代。2h12.1 海水深度、海底地形、地貌測量 一、多波束測深系

2、統(tǒng) 1. 類型： 按性能特點(diǎn)分類，有數(shù)字型和相干型多波束 2. 特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：覆蓋范圍廣，水深點(diǎn)密度大，平面位置表示準(zhǔn)確合理，定位精度高，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)物能力強(qiáng)； 制約因素：安裝需穩(wěn)，校準(zhǔn)需準(zhǔn)，抗干擾差，個(gè)別地形特點(diǎn)易被過濾。3h12.1 海水深度、海底地形、地貌測量 一、多波束測深系統(tǒng) 3. 系統(tǒng)組成：以Sea Beam 2112.360為例水下部分：由12kHz發(fā)射陣和接收陣、36kHz發(fā)射陣和接收陣組成；發(fā)射陣平行船縱向(龍骨)布設(shè)，接收陣垂直船龍骨方向安裝；聯(lián)接箱由一個(gè)發(fā)射陣接線箱和兩個(gè)接收陣接線箱組成；控制工作站：控制聯(lián)接箱開關(guān)電路使12kHz和36kHz頻率自動(dòng)轉(zhuǎn)換 適應(yīng)于換能器以下501

3、1000m海域的水深測量。4h12.1 海水深度、海底地形、地貌測量 一、多波束測深系統(tǒng) 3. 系統(tǒng)組成：以Sea Beam 2112.360為例聲納：有一個(gè)弧形換能器陣構(gòu)成，換能器以縱向1.5，橫向170的扇形發(fā)射波束；波束經(jīng)海底返回?fù)Q能器后，以橫向100個(gè)1.5波束角方式予以結(jié)束，形成100個(gè)1.51.5的橫向波束；兩側(cè)留有10的扇形余地，可有效保證150的掃描范圍；在波束發(fā)射過程中，可同時(shí)采集扇區(qū)兩側(cè)各40的旁掃數(shù)據(jù)，因此兼具旁掃功能。5h12.1 海水深度、海底地形、地貌測量 一、多波束測深系統(tǒng) 3. 系統(tǒng)組成：以Sea Beam 2112.360為例信號(hào)處理器：接收返回信號(hào)；對(duì)海底返

4、回信號(hào)的鄰近波束及其強(qiáng)度進(jìn)行比較，獲取標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到一致的4個(gè)相鄰水深值；聲納處理器通過振幅檢驗(yàn)和相位檢測，并用統(tǒng)計(jì)方法，以最合適的參考值作為波束角的函數(shù)，使1.5波束轉(zhuǎn)變?yōu)?波束，保證淺水域100%的覆蓋。聲納視頻監(jiān)視器：用于顯示每次掃海獲得的100個(gè)波束的彩色圖像、回波信號(hào)強(qiáng)度及各波束的測深數(shù)據(jù)。6h12.1 海水深度、海底地形、地貌測量 二、海底測量的相干聲納(ISIS)系統(tǒng) 1. 基本原理 利用多聲板接受回波的振幅、時(shí)間和相位差，來對(duì)海底各點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并快速處理大量數(shù)據(jù)。 集水深探測技術(shù)和成像技術(shù)于一體。不僅給出水深數(shù)據(jù)，而且給出海底三維立體圖、等深圖和側(cè)掃聲圖。 可對(duì)海底地貌高密度

5、、高精度測量。7h二、海底測量的相干聲納(ISIS)系統(tǒng) 2. 基本結(jié)構(gòu)相干儀：從左右兩個(gè)換能器輪流發(fā)射聲波，覆蓋角達(dá)300，聲波遇海底后反射；測量覆蓋寬度是換能器距海底水深的15倍；回波經(jīng)換能器的底聲板與頂聲板的時(shí)間不同，回波相位差被測量記錄下來；利用回波角結(jié)果可對(duì)海底進(jìn)行點(diǎn)位和深度測量；回波達(dá)到相干換能器時(shí)，其相位被測量；換能器由1個(gè)發(fā)射聲板和至少2個(gè)接受聲板組成，發(fā)射波束的水平開角很小(1)，但垂直開角很寬。8h二、海底測量的相干聲納(ISIS)系統(tǒng) 2. 基本結(jié)構(gòu)ISIS成像過程：從左右兩個(gè)換能器輪流發(fā)射聲波，通過對(duì)返回信號(hào)的采集記錄，測量垂直于航線的一條剖面的深度分布值；一系列的發(fā)射

6、脈沖得到一系列的測量剖面，構(gòu)成一個(gè)測量覆蓋區(qū)帶；一系列的這種邊部重迭的區(qū)帶覆蓋構(gòu)成一幅底貌圖。9h二、海底測量的相干聲納(ISIS)系統(tǒng) 2. 基本結(jié)構(gòu)換能器測量過程：換能器發(fā)射間隔可在400100ms之間調(diào)節(jié)；如對(duì)于200ms的發(fā)射間隔，300m的覆蓋寬度，每次發(fā)射對(duì)反射聲波信號(hào)進(jìn)行40000組相位樣值及相應(yīng)的振幅、時(shí)間采樣測量；經(jīng)濾波處理得到大約2000個(gè)回波角（或距離）的值。10h二、海底測量的相干聲納(ISIS)系統(tǒng) 2. 基本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集和處理過程：數(shù)據(jù)采集時(shí)，將測量剖面沿剖面方向以一定的長度(7.5cm左右)劃分為若干方塊；通過數(shù)值取舍(通過地下連續(xù)性對(duì)比，濾除不合理讀數(shù))，記錄方

7、塊上的一個(gè)深度值；盡最大程度地避免多聲波出現(xiàn)的遠(yuǎn)離換能器因波束發(fā)散、覆蓋面積大而測量數(shù)據(jù)分辨率下降的弊端；測量剖面的疏密程度是由測量船航行速度和發(fā)射間隔共同決定，200ms的間隔發(fā)聲，航速4節(jié)，則兩條剖面的距離約0.4m。11h三、側(cè)掃聲納 0. 概述基本含義：別稱：又稱旁側(cè)聲納、旁視聲納、側(cè)掃聲納等：測試原理：利用聲波在海底散射的原理，掃描海底的一種觀測儀器；測量原理示意圖：圖12.1.1a，1b；特點(diǎn)：是目前常用的海底目標(biāo)(如沉船、水雷、管線等)探測工具；可顯示微地貌形態(tài)和分布，可獲得連續(xù)的有一定寬度的二維海底聲圖；可做到全覆蓋而不漏測。12h三、側(cè)掃聲納缺點(diǎn)：易出現(xiàn)側(cè)掃速度與掃測寬帶相矛

8、盾；不能提供水深數(shù)據(jù)；分辨率不高；不能自動(dòng)檢測和判別小目標(biāo)等。13h三、側(cè)掃聲納 1. 用途在探測海底固有目標(biāo)（如礁石）、突發(fā)事故沉降物(如水下沉船、導(dǎo)彈、魚雷及水雷等)等方面有廣泛用途：多用于探測水下沉船、海洋地質(zhì)探測、海底電纜鋪設(shè)、港口建設(shè)及航道疏浚等方面；對(duì)大陸架和海洋專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)劃界、海洋地質(zhì)、海洋工程、港口建設(shè)及航道疏浚等方面有廣泛應(yīng)用。類型：根據(jù)發(fā)射頻率：高頻、中頻和低頻側(cè)掃聲納；發(fā)射信號(hào)形式：CW脈沖和調(diào)頻脈沖；其它：舷掛式和拖曳式，單頻和雙頻，單波束和多波束14h三、側(cè)掃聲納 2. 基本工作原理見圖12.1.1a，1b 和圖12.1.2：左右兩條換能器具有扇形指向性；聲波發(fā)射與回

9、收過程與海底地形地貌的關(guān)系：P233；成像過程：回波幅度變化。 3. 側(cè)掃聲納發(fā)展趨勢高速側(cè)掃聲納： 8波束、4脈沖等已應(yīng)用，12波束和多脈沖也在研制三維側(cè)掃聲納：15h12.2 海底淺層結(jié)構(gòu)探測 一、拖曳式淺地層剖面探測 0. 淺地層剖面儀淺地層剖面儀是在超寬頻海底剖面儀基礎(chǔ)上改進(jìn)，對(duì)海洋、江河、湖泊底部地層進(jìn)行剖面顯示的設(shè)備，結(jié)合地質(zhì)解釋，可以探測到水底以下地質(zhì)構(gòu)造情況。該儀器在地層分辨率和地層穿透深度方面有較高的性能，并可以任意選擇掃頻信號(hào)組合，現(xiàn)場實(shí)時(shí)地設(shè)計(jì)調(diào)整工作參量，可以在航道勘測中測量河（海）底的浮泥厚度，也可以測量在海上油田鉆井中的基巖深度和厚度。因而是一種在海洋地質(zhì)調(diào)查，地球

10、物理勘探和海洋工程，海洋觀測、海底資源勘探開發(fā)，航道港灣工程，海底管線鋪設(shè)廣泛應(yīng)用的儀器 16h12.2 海底淺層結(jié)構(gòu)探測 一、拖曳式淺地層剖面探測 淺地層剖面儀工作原理（1）探測船在走航過程中，設(shè)置在船上或其拖曳體上的換能器向水下鉛直發(fā)射大功率低頻脈沖的聲波，抵達(dá)水底時(shí)，部分反射，部分向地層深處傳播；（2）由于地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在不同界面上又都有部分聲波被反射，這樣，依這些反射界面的特性和深度不同，在船上接收到回波信號(hào)的時(shí)間和強(qiáng)度也不同；（3）通過對(duì)回波信號(hào)的放大和濾波等處理后，送入記錄器，就可以在移動(dòng)的干式記錄紙上顯現(xiàn)不同灰度的點(diǎn)組成的線條，清晰地描繪出地層的剖面結(jié)構(gòu) 17h12.2 海底淺層

11、結(jié)構(gòu)探測 一、拖曳式淺地層剖面探測 1. 技術(shù)指標(biāo)淺水型淺地層剖面儀工作水深：100m以內(nèi)；探測記錄深度：海底面以下(垂直)3050m；記錄分辨率：2030m。深水型淺地層剖面儀：工作水深：6000m以內(nèi)；探測記錄深度：海底面以下(垂直)200m；記錄分辨率：35m。18h12.2 海底淺層結(jié)構(gòu)探測 一、拖曳式淺地層剖面探測 1. 技術(shù)指標(biāo)主測線方向應(yīng)與海底地形等深線的總趨勢方向垂直，或者與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造走向垂直，聯(lián)絡(luò)測線方向與主測線垂直。 2. 測量儀器 主要由聲源、換能器陣和接收記錄器三部分組成。聲源：淺水型和深水型技術(shù)指標(biāo)，包括聲源級(jí)和頻譜；接收換能器：包括靈敏度和接收帶寬的水聽器技術(shù)指標(biāo)

12、；接收、記錄設(shè)備：4個(gè)功能。19h12.2 海底淺層結(jié)構(gòu)探測 一、拖曳式淺地層剖面探測 3. 儀器安裝和使用測量方式：船尾拖曳式(主)，舷掛式(淺水型)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)應(yīng)接地良好，接收記錄設(shè)備應(yīng)安置在船尾部實(shí)驗(yàn)室；調(diào)查船應(yīng)勻速、直線航行；轉(zhuǎn)測時(shí)，大角度轉(zhuǎn)彎；淺水型：航速不大于6節(jié)；深水型：航速不大于3節(jié)。20h12.2 海底淺層結(jié)構(gòu)探測 一、拖曳式淺地層剖面探測 4. 資料整理干擾信號(hào)的識(shí)別：背景噪聲呈雪花，屬寬帶；海況、生物、尾流及螺旋槳等；電噪聲呈特殊條帶，屬窄帶；機(jī)械振動(dòng)、接地不良等；混響噪聲使回波模糊，分辨率降低；常在淺水區(qū)出現(xiàn)大功率聲源情形。21h12.2 海底淺層結(jié)構(gòu)探測 一、拖曳式

13、淺地層剖面探測 4. 資料整理地層剖面反射界面劃分的原則：同一層組波反射連續(xù)、清晰、可區(qū)域性追蹤；層組內(nèi)反射結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能量、頻率等基本相似，與相鄰層組有顯著差異；主測線與聯(lián)絡(luò)線剖面相同層組的反射界面應(yīng)能閉合。剖面解釋：6個(gè)方面加以解釋：P23622h12.2 海底淺層結(jié)構(gòu)探測 二、船載式淺地層剖面探測 1. 技術(shù)指標(biāo)淺水型：與拖曳式相同。深水型：工作水深：6000m以內(nèi)；探測記錄深度：海底面以下(垂直)30150m；工作頻率：線性調(diào)頻掃描高頻段1510kHz，低頻段：2.2 6.6kHz；輸出至換能器基陣的功率：峰值3kW。23h12.2 海底淺層結(jié)構(gòu)探測 二、船載式淺地層剖面探測 2. 測

14、量儀器以深水型淺地層剖面探測為主要內(nèi)容，可兼測水深；設(shè)備硬件：主機(jī)、兩組換能器基陣及連接電纜組成。 3.海上測量以不大于10節(jié)航速勻速航行；船沿測線偏離不大于100m；調(diào)查船進(jìn)入和離開測線時(shí)，中途停駛或改變航速時(shí)均要通告儀器操作室。24h12.3 底質(zhì)采樣器 一、海洋底質(zhì)表層采樣 1. 拖網(wǎng)采樣適用于基巖或礫石底質(zhì)；筐式拖網(wǎng)結(jié)構(gòu)：圖12.3.1。 2.QNC-5型箱式拉力采泥器主要用于采集海洋、河流、湖泊、海上養(yǎng)殖場等表層泥樣；結(jié)構(gòu)及組成：工作原理：QNC-6型不銹鋼挖泥斗：圖12.3.225h12.3 底質(zhì)采樣器 一、海洋底質(zhì)表層采樣 3. DYC3-1型自返式錳結(jié)核取樣器主要特點(diǎn)：一種無纜

15、繩取樣后自動(dòng)返回海面的6000m深海獲取錳結(jié)核樣品的的裝置；使用時(shí)，自動(dòng)下沉，觸底取樣后，自動(dòng)上浮海面；取樣速度快、省時(shí)、省力、不需要昂貴的絞車和長鋼纜；主要結(jié)構(gòu)與工作原理：結(jié)構(gòu)：圖12.3.3；工作原理：P23826h12.3 底質(zhì)采樣器 一、海洋底質(zhì)表層采樣 3. DYC3-1型自返式錳結(jié)核取樣器其他同類型取樣器：深海用4200型自返式取樣器：帶有深海照相機(jī)的4200型自動(dòng)自返式取樣器：27h12.3 底質(zhì)采樣器 二、海洋底質(zhì)深層采樣 1. CH-1型重力活塞取樣管主要用途：活塞式取樣設(shè)備；在水深大于10m的水域中可采集210m長且基本保持原狀的沉積物可用于海洋、港灣和湖泊沉積物的采集。2

16、8h12.3 底質(zhì)采樣器 二、海洋底質(zhì)深層采樣 1. CH-1型重力活塞取樣管儀器結(jié)構(gòu)：主要有：提管加重系統(tǒng)，釋放裝置和取樣管三部分；提管加重系統(tǒng)：釋放裝置：取樣管：29h12.3 底質(zhì)采樣器 二、海洋底質(zhì)深層采樣 1. CH-1型重力活塞取樣管工作原理：圖12.3.5取樣管下放配重球觸底杠桿失去平衡活動(dòng)吊環(huán)脫落取樣管自由下落鋼絲繩拉直取樣管鉆進(jìn)沉積物；活塞始終停留在貼近海底的位置；通過活塞和取樣管的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生局部真空，有利于沉積物的抽吸作用。30h12.3 底質(zhì)采樣器 二、海洋底質(zhì)深層采樣 2. DDC-1型振動(dòng)活塞取樣管用途：用于水深150m以內(nèi)的淺水區(qū)和岸邊采集沉積物柱狀樣品；在沙質(zhì)沉

17、積區(qū)也能采集到滿意的樣品。31h12.3 底質(zhì)采樣器 二、海洋底質(zhì)深層采樣 2. DDC-1型振動(dòng)活塞取樣管儀器結(jié)構(gòu)和工作原理：儀器結(jié)構(gòu)：振動(dòng)器、偏心錘、交流電機(jī)、取樣管等；工作原理：利用振動(dòng)作用降低取樣管周圍沉積物與管壁的摩擦力，使砂質(zhì)沉積物因振動(dòng)而稀釋，使取樣管鉆進(jìn)沉積物中，在利用活塞的抽吸作用，增加取樣長度和取樣率。32h12.3 底質(zhì)采樣器 二、海洋底質(zhì)深層采樣 3. 4000m自返式取樣管用途：無纜取樣裝置；適用于漂泊的船上采集海底表層1m左右的柱狀樣品。33h12.3 底質(zhì)采樣器 二、海洋底質(zhì)深層采樣 3. 4000m自返式取樣管儀器主要原理和結(jié)構(gòu)：工作原理：當(dāng)取樣管插入沉積物中的

18、同時(shí)，釋放機(jī)構(gòu)浮體，浮體帶著裝有泥樣的塑料襯管浮出海面；裝在浮體內(nèi)的信標(biāo)機(jī)發(fā)出信號(hào)，指示船上進(jìn)行打撈、回收；結(jié)構(gòu)：壓載體、浮體、信標(biāo)接收機(jī)及輔助設(shè)備等部分。34h12.4 海洋重力測儀器量 、概述 1. 地球重力場海洋重力測量是測量海區(qū)重力加速度的工作；是反映地球物質(zhì)分布與運(yùn)動(dòng)的基本物理場，它制約著地球及其外部空間所有物體的運(yùn)動(dòng)，在地球科學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的研究中極其重要的作用；傳統(tǒng)的地面靜態(tài)重力測量主要用于測定陸地局部區(qū)域的地球重力場，由于受地形、地貌、交通以及軍事等因素的影響，這種作業(yè)效率低，而且在人跡罕至地區(qū)難以施行。35h12.4 海洋重力測儀器量 、概述 2. 船載重力測量技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)

19、重力測量方法，其特點(diǎn)是載體運(yùn)動(dòng)速度低，且行駛在一個(gè)平均海面上，僅靠測量系統(tǒng)硬件方面的阻尼和合適的低通濾波技術(shù)，便可達(dá)到所要求的精度；由于測量速度慢且只限于海面作業(yè)，仍是一種低效的重力測量方法。36h12.4 海洋重力測儀器量 、概述 3. 航空重力測量技術(shù)借助于衛(wèi)星測量技術(shù)，能夠測定全球重力場，但仍只能測定地球重力場的中長波分量；航空重力測量是以飛機(jī)為載體，綜合應(yīng)用重力儀(或加速度計(jì))、INS、GPS和測高、測姿設(shè)備，測定近地空中重力加速度；特點(diǎn)：測量速度快，能夠?qū)σ恍┨厥鈪^(qū)域進(jìn)行作業(yè)，對(duì)于獲取中高頻重力場信息仍具有無法替代的作用。37h12.4 海洋重力測儀器量 一、基本要求 1. 測量準(zhǔn)確

20、度 2. 儀器的安裝 3. 儀器的調(diào)試 4. 海上測量 5. 正常重力場計(jì)算和重力基點(diǎn)系統(tǒng)38h12.4 海洋重力測儀器量 二、海洋重力儀簡介 1. KSS-5型海洋重力儀 2. KSS-30型海洋重力儀 3. 拉科斯特S型重力儀39h12.5 海底熱流測量 一、技術(shù)要求 1. 設(shè)置環(huán)境測點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在沉積物松軟、沉積層厚度大的地區(qū)，沉積物厚度小于200m或基巖海底不能布設(shè)熱流測點(diǎn)；在水深小于1000m的海區(qū)，應(yīng)收集該海區(qū)的底層水溫資料，無歷史資料時(shí)，應(yīng)測量工作前二個(gè)月連續(xù)觀測底層水的溫度變化，供資料處理用。40h12.5 海底熱流測量 一、技術(shù)要求 2. 剖面測量的測線、測網(wǎng)布設(shè)熱流測量剖面應(yīng)垂

21、直于地質(zhì)構(gòu)造走向，并盡量與其他地球物理剖面相重合，剖面上測定間距一般為35km；大區(qū)域的平均熱流測量時(shí)，常以11或55為網(wǎng)格，均勻布設(shè)34個(gè)測點(diǎn)，每個(gè)格網(wǎng)至少布設(shè)一個(gè)測點(diǎn)，測量熱導(dǎo)率；熱流細(xì)測時(shí)，以3737km劃為一個(gè)區(qū)塊。41h12.5 海底熱流測量 二、儀器設(shè)備 主要測量地溫梯度和熱導(dǎo)率兩部分，地溫在海底直接測得，熱導(dǎo)率可在海底測得，也可采集海底沉積物巖芯樣在室內(nèi)測得。 1. 數(shù)字地溫探針不銹鋼探針內(nèi)裝熱敏元件，要求耐壓；探針樣管尺寸要求；探針安裝要求。瞬時(shí)熱導(dǎo)率探針探針內(nèi)安裝加熱細(xì)金屬絲及熱敏元件；加熱絲電阻50，電熱絲的電功率為0.51W。42h12.5 海底熱流測量 二、儀器設(shè)備聲波

22、遙測海底熱流探針調(diào)查船設(shè)備要求船尾應(yīng)裝有可變螺距推進(jìn)器，可以0.51m/s慢速航行；甲板上絞車鋼纜長度應(yīng)滿足測量最深水域的需要，末端負(fù)載應(yīng)大于5t，絞車應(yīng)能變速，最高下降速度應(yīng)大于2.5m/s；熱流測量時(shí)，調(diào)查船停船定點(diǎn)作業(yè)，要求每1015min測定一次船位；測量時(shí)船位保持在測點(diǎn)上方，船移位半徑不得超過測點(diǎn)水深的10%。43h12.5 海底熱流測量 三、海上測量海底地溫測量根據(jù)已知或估算的底層水溫調(diào)整好“零”電阻值及參考電阻值，確保實(shí)測的地溫在測量范圍內(nèi)；探測裝置入水后，至離海底100m左右時(shí)測量海水底層水溫值，然后迅速施放鋼纜，使裝置的鐵管插入海底沉積物中，待探針與周圍沉積物溫度達(dá)到熱平衡后

23、，測一組地溫?cái)?shù)據(jù)；探針入海后，視海流和海況，要多放出鋼纜3050m；海底現(xiàn)場地溫測量的同時(shí)，進(jìn)行沉積物柱狀取樣，沉積物柱狀樣取樣管收回到船上后，應(yīng)立即卸出柱狀芯樣放置入船上實(shí)驗(yàn)室。44h12.5 海底熱流測量 三、海上測量海底熱導(dǎo)率測量 有現(xiàn)場測定和實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)測定兩種方法；現(xiàn)場測量與地溫測定同時(shí)進(jìn)行?，F(xiàn)場測定探測裝置插入海底沉積物中后，首先測量海底地溫梯度（如何測定？）；采集沉積物熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)的記錄與發(fā)射：熱導(dǎo)率的求算：45h12.5 海底熱流測量 三、海上測量海底熱導(dǎo)率測量室內(nèi)測定從海底取得的沉積物柱狀芯巖應(yīng)無擾動(dòng)、保濕、恒溫且內(nèi)部一致；將探針插入巖芯內(nèi)，通電加熱，測量周圍沉積的溫度變化

24、：沿巖芯變更測位，得到多個(gè)熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)，最后用最小二乘法求出合適的平均熱導(dǎo)率。46h12.5 海底熱流測量 四、資料整理沉積物溫度與深度的關(guān)系；熱導(dǎo)率與深度的關(guān)系；溫度與布拉德深度的關(guān)系；區(qū)間地溫梯度與深度的關(guān)系；熱阻與深度的關(guān)系；區(qū)域熱流密度與深度的關(guān)系；各測點(diǎn)的平均熱流密度等。 剔除收到明顯干擾的數(shù)據(jù)，把那些與平均值偏差大于標(biāo)準(zhǔn)差1.5倍的數(shù)據(jù)舍掉。47h12.5 海底熱流測量 四、資料整理平均地溫梯度估算 用數(shù)字地溫探測進(jìn)行海底地溫觀測時(shí)，對(duì)觀測數(shù)據(jù)，用最小二乘法求得曲線的平均斜率，即為平均地溫梯度。室內(nèi)測定的熱導(dǎo)率校正溫差校正值計(jì)算式：壓差校正：熱導(dǎo)率計(jì)算：48h12.5 海底熱流測量

25、四、資料整理測點(diǎn)平均熱流密度計(jì)算 熱流測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)探針全部插入沉積物，未受任何擾動(dòng)，測得地溫梯度有兩組或兩組以上是相同的，熱導(dǎo)率測量準(zhǔn)確度也高，可認(rèn)定該熱流密度完全可信，定位級(jí)；探針全部或部分插入沉積物，幾組地溫梯度比較接近， 該熱流密度完全可信，定位級(jí)；只有一個(gè)探針插入沉積物，估算地溫梯度與預(yù)想值相接近，有熱導(dǎo)率資料，該熱流密度可用，但可信度較差，級(jí)；49h12.5 海底熱流測量 四、資料整理熱流測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)不能使用的熱流密度定為級(jí)；海底地形起伏大，沉積蓋層極薄區(qū)，測得的熱流密度常不準(zhǔn)確，可信度低，應(yīng)降其等級(jí)，或?qū)⑵鋱?bào)廢。50h12.6 海洋地磁測量儀器 、概述地磁：地球所具有的

26、磁性現(xiàn)象，又稱地球磁場或地磁場；羅盤指南和磁力探礦都是地磁的利用；海洋地磁測量：在海洋地區(qū)進(jìn)行的地磁場要素的測量和勘探工作簡稱海洋地磁測量；目前，常用質(zhì)子(核子)旋進(jìn)磁力儀（含歐弗豪塞磁力儀）、光泵磁力儀或海上梯度儀(包括水平梯度儀和垂直梯度儀)等進(jìn)行連續(xù)測量；意義：用于海底礦產(chǎn)資源的普查勘探、水下鐵磁性障礙物的探尋，以及水下武器的布防等。 51h12.6 海洋地磁測量儀器 一、工作原理質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀工作原理：在傳感器內(nèi)裝有少量富質(zhì)子(氫原子核)的液體(如煤油或甲醇)，在這些富含氫原子核的液體中，其它分子的電子軌道磁矩和自旋磁矩、原子核自旋磁矩都成對(duì)地彼此抵消，只有氫原子核的自旋磁矩沒有抵消

27、，并顯示微弱的磁矩；在外磁場為零時(shí)，氫原子磁矩是任意取向的；如果在液體的周圍加有強(qiáng)大的人造磁場(由線圈產(chǎn)生)，此磁場引起液體內(nèi)大多數(shù)質(zhì)子自旋方向偏向以防，自旋軸都將轉(zhuǎn)至人造磁場方向上定向排列；52h12.6 海洋地磁測量儀器 一、工作原理質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀工作原理：如果人造磁場突然消失，這時(shí)氫原子將在原有的自旋慣性力和地磁場力的共同作用下，以相同相位繞地磁場方向進(jìn)動(dòng)，即質(zhì)子旋進(jìn)；質(zhì)子旋進(jìn)初始階段因相位相同，顯示出宏觀的磁性；它周期性地切割在容器外的線圈，產(chǎn)生電感應(yīng)信號(hào)，其頻率和質(zhì)子旋進(jìn)頻率相同；質(zhì)子旋進(jìn)頻率與地磁場有如下關(guān)系：53h12.6 海洋地磁測量儀器 一、工作原理質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀工作原理

28、：歐弗豪塞磁力儀：通過電子質(zhì)子耦合現(xiàn)象達(dá)到質(zhì)子極化的目的；電子質(zhì)子耦合過程：P251；重要性：在于歐弗豪塞磁力儀最大輸出信號(hào)取決于歐弗豪塞化學(xué)試劑的設(shè)計(jì)，而不是取決于輸入傳感器的能量大??；只需12W能量磁力儀傳感器就能產(chǎn)生清楚的強(qiáng)大進(jìn)動(dòng)信號(hào)，而標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子磁力儀需數(shù)百瓦能量；其傳感器的極化可和進(jìn)動(dòng)信號(hào)測量同時(shí)進(jìn)行，提供的信息多54h12.6 海洋地磁測量儀器 一、工作原理光泵磁力儀工作原理：原理：建立在塞曼效應(yīng)基礎(chǔ)之上的儀器，P252；核心部件：裝有堿金屬蒸氣的容器(吸收室)；由光泵作用排列好的原子磁矩，在特定頻率的交變電磁場的作用下，又將產(chǎn)生共振吸收作用，打亂原子的排列情況；發(fā)生共振吸收現(xiàn)象的電磁場的頻率(拉莫爾頻率)與樣品所在點(diǎn)的外磁場強(qiáng)度成精確的比例關(guān)系，故測定這一頻率就可以測出外磁場的值；常用的工作元素有；鉀(39K)；銣(87Rb，85Rb)；銫(133Cs)；氦(4He，3He)等。 55h12.6 海洋地磁測量儀器 二、G801型海洋質(zhì)子磁力儀用途：用于測量海洋地質(zhì)磁場強(qiáng)度；工作原理和結(jié)構(gòu)：傳感器及其殼體：海洋拖曳電纜：圖12.6.1主要測控電路： 56h12.6 海洋地磁測量儀器 三、G880-G銫光泵