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浅谈海洋地质调查技术方法

浅谈海洋地质调查技术方法

摘要:如今,随着计算机信息技术的不断进步,我国海洋地质调查技术方法

发展也随之越来越快。本文主要根据我国海洋地质调查实际,首先总结了我国海

洋地质调查的相关概述,接着重点探究了海洋地质调查技术方法,以供同行参考。

关键词:海洋地质;调查;技术方法;

引言

海洋地质调查主要是借助于地球物理以及地球化学等技术方式获取综合地质

信息,然后对海底地形、地质构造、沉积物特征以及矿产资源等进行调查研究[1]。目前,海洋地质调查工作应用非常广泛,主要内容包括:重点海岸带海岸环境地

质调查评价;重大工程施工区的地质、地层、构造、岩浆岩等信息调查;评估地

质环境对海岸带大型建设项目地表和地下三维开发的适宜性等内容。全球海洋总

面积大概占总表面积的70.8%,海洋内拥有丰富的自然资源,对全球气候变化以

及生态环境平衡均具有十分重要的影响。近年来,党中央明确提出“建设海洋强国”的海洋战略目标,所以需要我们积极创新海洋地质调查技术方法,进一步提

高海洋地质调查水平。基于此,本文主要根据我国海洋地质调查工作现状,重点

分析了海洋地质调查的技术方法,以进一步提高未来海洋地质调查工作的效率。

1我国海洋地质调查工作现状

中国的海洋地质调查始于二十世纪50年代。历经近七十余年的发展,中国

在海洋科学研究、深海勘探、极地科学研究、海洋气候变化、海洋矿产等领域开

展了诸多工作,并取得了很大成效。近年来,中国不断加大海洋地质调查建设投入,与全球先进水平的差距越来越小。新时期海洋强国战略的全面发展需要借助

于科学技术和海洋大数据作为支撑[2]。通过开展海洋地质调查工作,探究海洋地

形地貌、大陆边缘稳定性等地质因素引起的海洋地质问题,研究我国海洋主权以

及资源利用对海洋文化的持续发展而言意义重大。

2海洋地质调查技术方法

海洋地质调查属于海洋沉积物、海洋构造调查以及海洋地貌调查的总称[3]。

海洋地质调查的技术方法主要涵盖以下三类:表层地质取样、柱形地质取样以及

海底钻探。

2.1 表层地质取样

为了掌握海底表层地质类型、物源和分布规律,通常会采用蚌式抓斗取样器、地质拖网以及箱式采样器等技术方法来开展表层地质取样工作。在取样过程中,

应用较多的工具如下:

(1)蚌式抓斗采样器大体上包括两个方面:斗体和释放板。此工具应用十

分便捷,通常用来海底0.3~0.4m浅表层土壤样本进行采集。

(2)拖网采样器:按照其功能来划分,包括壳拖网、结核和表层生物拖网,主要对海洋锐眼、粗碎屑、砾石以及生物样本进行采集。

(3)箱式取样器:通常用此类工具对各类地质地貌的海域进行作业。在作

业中,主要对海床表面的未扰动沉积物样品进行采集。在取样器进入海底的时候,凭借重锤的重力使取样筒顺利插进海底沉积物,关闭的电铲旋转以将底部沉积物

切割到取样筒中。因为取样管的横截面通常很大,取样期间沉积物很少受到扰动

或者扰动较小,因此适宜采用原状品。

随着海洋地质调查技术方法的不断发展进步,地表地质采样技术也在朝着可

视化、可控性、动力性和水下自动定位趋势发展。例如当前可通过ROV系统、电

视抓斗等进行采样。新型海底采样设备的应用可以促进海洋地质取样效率得到显

著提升。

2.2柱状地质取样

柱状地质取样旨在掌握地表沉积物的类型、物理化学特点以及分布规律,主

要通过振动活塞取样器、重力柱状取样器等进行作业[4]。常见的柱状地质取样器

主要如下:

(1)振动采样器:此仪器一般对海岸带或浅水区的沉积物进行取样。它大

体上包括取样管、管架、起重设备、振动活塞四部分。通常借助于振动器的脉冲

将采样管驱动到海底沉积物中来进行作业。

(2)重力柱状取样器:重力柱采样器:此仪器结构简单,应用便捷,但是

采样率较低,采样长度小,不适合在沉积物强度较大的海域应用。按照取底方式

的不同,通常可以分成重力式圆筒取样器以及重力式活塞取样器。

因为以往的重力活塞会受到下落高度与自重的影响,导致以往采样长度通常

较短,同时重锤回收在船舷操作,具备很高的危险性;此外,传统振动采样器的

使用还会受到电机功率、洋流和其他因素的影响;在那些铁板砂、松散砂层、砾

石等特别繁杂的地层中,选择常规采样器不仅采样长度短、效率低,而且还会影

响质量。所以,新时期需要积极应用新型仪器。新型高频振动采样器具有采样深

度大、采样速度快以及采样质量高等优点,它主要选择变频控制技术来开展工作,有效克服了浅层海床表层松散、土壤和沙子互层、易受干扰等难题。新型重力活

塞取样器不仅节约了安装和拆卸重锤的冗杂流程,而且在作业方面较以往的工具

更加安全可靠。

2.3海底地质钻探

海洋地质钻探的专用海上钻井设备(如钻探船、钻井平台和海底钻机)主要

用于钻探取样,从而获取更加深层次的地层数据资料。受限于复杂的海洋环境、

高昂的钻探成本以及技术方式,在海洋地质调查过程中可进行的钻孔数量还较少,可获取的岩石样本数量也较少。

当前,普通海洋地质钻探通常在改装陆地岩芯钻探设备之后,再将其部署于

调查平台或调查船上,以进行钻探和取样作业[5]。近年来,鉴于我国的经济的不

断发展和技术创新发展,逐渐开始将专业钻井平台和钻机应用于海洋地质调查过

程中。

随着海洋地质调查逐渐向深水(500-1500米)以及超深水(1500米以上)

发展。然而,海洋深水环境非常复杂,所以深水钻井往往需建造成本特别高的大

型钻井平台或者钻井船,这大大增加了钻井成本。若能够在没有海上钻井平台或

钻井船的情况下进行深水钻井,势必会使减少钻井成本,有效避免海洋环境和复杂气候对钻井作业的干扰。海底钻机具有保压容易、设备体积小、钻井成本低、操作方便、船舶适应性强、样品扰动小等优势,其在海洋地质调查中发挥着十分重要的作用。

海底钻机和需依靠钻井船或钻井平台的常规海上钻机完全不一样。它属于一类钻井设备,其钻井系统均在海床上工作。目前,海底钻机仍然属于新型的海上钻井设备。从发展过程了解到,其通常经历了从浅到深、从简单到智能的过程。涵盖的学科涵盖传统机械、电子电路、液压、通讯技术、自动控制以及探矿工程等学科。

3结论

总之,随着海洋地质调查的深入开展,工作海域越来越广,海洋地质调查的技术方法也应逐渐优化。新时期我们要不断完善现有海洋地质调查技术方法,拓展现有技术方法的新应用领域,同时加强现代技术方法和设备的研发、应用和推广,推动海洋地质调查技术向自动化、智能化、数字化发展,为建设海洋强国提供强有力的技术支持。

参考文献:

[1]孙振娟.全球海洋地质调查史[D].科学技术史,2010(5): 2-9.

[2]张延清.面向二十一世纪的中国海洋地质调查[Z].国土资源经济研究院,2013(6):1-4.

[3]闫凯,孙军,杨慧良,等.海洋区域地质调查技术方法进展[J].海洋开发与管理,2018,107(9):107-111.

[4]蓝先洪,温珍河,李日辉,等.海底地质取样的技术标准[J].海洋地质前沿,2014,30(2):50-54.

[5]杨慧良,陆凯,褚宏宪.海洋地质地球物理调查技术方法发展趋势探讨[J].海洋地质前沿,2019,35(9):1-5.

作者简介:王瑞(1985.10)男,汉族,河南省荥阳市人,大学本科学历,工程师,研究方向:海洋地质调查类。

浅谈海洋地质调查技术方法

浅谈海洋地质调查技术方法 摘要:如今,随着计算机信息技术的不断进步,我国海洋地质调查技术方法 发展也随之越来越快。本文主要根据我国海洋地质调查实际,首先总结了我国海 洋地质调查的相关概述,接着重点探究了海洋地质调查技术方法,以供同行参考。 关键词:海洋地质;调查;技术方法; 引言 海洋地质调查主要是借助于地球物理以及地球化学等技术方式获取综合地质 信息,然后对海底地形、地质构造、沉积物特征以及矿产资源等进行调查研究[1]。目前,海洋地质调查工作应用非常广泛,主要内容包括:重点海岸带海岸环境地 质调查评价;重大工程施工区的地质、地层、构造、岩浆岩等信息调查;评估地 质环境对海岸带大型建设项目地表和地下三维开发的适宜性等内容。全球海洋总 面积大概占总表面积的70.8%,海洋内拥有丰富的自然资源,对全球气候变化以 及生态环境平衡均具有十分重要的影响。近年来,党中央明确提出“建设海洋强国”的海洋战略目标,所以需要我们积极创新海洋地质调查技术方法,进一步提 高海洋地质调查水平。基于此,本文主要根据我国海洋地质调查工作现状,重点 分析了海洋地质调查的技术方法,以进一步提高未来海洋地质调查工作的效率。 1我国海洋地质调查工作现状 中国的海洋地质调查始于二十世纪50年代。历经近七十余年的发展,中国 在海洋科学研究、深海勘探、极地科学研究、海洋气候变化、海洋矿产等领域开 展了诸多工作,并取得了很大成效。近年来,中国不断加大海洋地质调查建设投入,与全球先进水平的差距越来越小。新时期海洋强国战略的全面发展需要借助 于科学技术和海洋大数据作为支撑[2]。通过开展海洋地质调查工作,探究海洋地 形地貌、大陆边缘稳定性等地质因素引起的海洋地质问题,研究我国海洋主权以 及资源利用对海洋文化的持续发展而言意义重大。

浅析海上地质勘察技术

浅析海上地质勘察技术 【摘要】海洋地质勘察是指为海洋工程建筑目的而进行的地质勘察,主要工 作范围在通过大量物探、水上钻探、海底取样、原位测试等手段等方法,对水下 沉积物的物理力学性质、物质组成以及水下滑坡的分布等进行全面的分析,为建 筑场地的选择和建筑物的结构设计提供可靠的地质资料,以确保海洋工程的安全。 【关键词】海洋工程、地质勘察、勘察技术 一、海洋地质勘察发展概述 近年来,我国对海洋开发和利用呈蓬勃发展态势。环渤海、长三角、珠三角 等区域为主力的海洋经济产出规模呈现逐年增加趋势;从产业结构来看,从海上 养殖到新能源开发等,海洋新兴产业发展前景不断向好。随着产业不断发展,海 洋地质勘察技术也随之发展。海洋地质勘察是指为海洋工程建筑目的而进行的地 质勘察,主要工作范围在通过大量物探、水上钻探、海底取样、原位测试等手段 等方法,对水下沉积物的物理力学性质、物质组成以及水下滑坡的分布等进行全 面的分析,为建筑场地的选择和建筑物的结构设计提供可靠的地质资料,以确保 海洋工程的安全。 二、地质勘察技术 1、海域钻孔定位 首先由交通船根据设计钻孔坐标,采用GPS信标机将钻孔大致位置表示出来,采用浮标放置在水上大致位置;然后钻探船根据浮标位置进行定位,采用艏艉八 字锚形式固定钻探船,待八字锚固定后,用星站差分GPS对钻探平台钻机位置进 行再次复核,确保钻探点位置符合规范及设计要求。 2、水上钻孔套管安装

确认定位无误后,先测量孔位处水深,根据水深情况开始安装套管。首先逐根安装吊放至泥面表面,然后进行钻进、取样、原位测试等工序后再安装、吊放套管进入土层中,如此循环直至把套管进入至可让套管站稳的土层。在套管还没有进入可站稳的地层中之前,在钻探平台井口处用套管夹夹固套管防止套管下沉而扰动未钻进的土层。套管安装时保证套管处于垂直状态。 3、泥浆配置和维护 泥浆配置材料主要为海水和膨润土泥粉,配置浓度根据钻进的地层调节,钻进粘性土地层时泥浆较稀,钻进砂土尤其是粗砾砂时泥浆浓度较稠。 4、工程地质钻探 (1)钻探 采用波浪补偿钻机进行海上钻孔野外钻探,以泥浆或钢质套管护壁,用清水或泥浆做为冲洗液。 钻探的岩芯采取率规定:在坚硬完整的岩层中,岩芯采取率不应小于90%;在强风化、破碎的岩层中,岩芯采取率不应小于70%;在粘性土地层中,不应小于90%;砂土类地层中,不应小于70%;碎石土类不应小于70%;重点研究的孔段应尽量提高岩芯采取率。 另外,还应描述钻探过程中出现的异常现象。钻进过程中,需要注意天气的影响,特别是季候强风等极端天气对勘察的影响。 (2)孔深校正 海上钻孔每回次下钻和起钻均测量水深,根据即时的水深和钻进钻具总长计算钻孔钻进深度,以消除潮汐涨退对计算钻进深度的影响。 (3)拔管与起锚 确定钻孔达到终孔条件后,逐根起拔套管。当套管由于入土太深等原因无法直接起拔时,先采用反向锤击的方式把套管与土层之间击打松动后再逐根起拔套

测绘技术中的海洋勘探方法介绍

测绘技术中的海洋勘探方法介绍 测绘技术是一门应用学科,它通过测量和采集数据来构建地理信息系统,为地 球科学和工程领域提供支持。其中,海洋勘探是测绘技术的重要分支之一,它致力于研究海洋地质、海洋生物和海洋资源等,以满足社会对海洋环境的需求。 1.海底地球物理勘探 海底地球物理勘探是海洋勘探中的重要手段之一。通过使用声波、电磁波和地 震波等方法,可以获取海底地质和地球物理信息。其中,声波勘探是最常用的方法之一。声波在水中的传播速度和传播路径会受到海底地质和地球物理条件的影响,通过分析声波的传播规律,可以对海底地质结构进行研究。此外,电磁波勘探和地震波勘探也可以提供海底地球物理信息,为海洋资源开发和海洋环境保护提供依据。 2.海洋地质钻探 海洋地质钻探是一种深入研究海洋地质的方法。通过在海底下钻探,可以获取 地质样品和地质记录,从而研究海底地质的成因和演化过程。海洋地质钻探可以采用不同的方法,包括钻孔录管、岩心钻探和岩芯采样等。这些方法可以获取不同深度和不同类型的地质样本,为科学家提供了研究海洋地质的重要资源。 3.卫星遥感技术 卫星遥感技术是一种通过卫星获取海洋地理信息的方法。通过使用航天器上的 传感器,可以获取海洋表面温度、海洋色素浓度、海洋表面风速等信息。这些信息对于海洋生物和海洋环境的研究非常重要。此外,卫星遥感技术还可以监测海洋污染、海洋动力过程等,为海洋环境保护提供及时和可靠的数据支持。 4.水文测量技术 水文测量技术是一种测量和分析海洋水文参数的方法。通过使用水流仪器、水 质仪器和潮汐测量仪器等设备,可以获取海洋水文参数,如水温、盐度、水压等。

水文测量技术对于研究海洋环境和预测海洋灾害等具有重要的意义。此外,水文测量技术还可以获取水下地貌、水下植被等信息,为海洋生态系统研究提供数据支持。 5.地理信息系统技术 地理信息系统技术是一种海洋勘探中常用的数据处理和分析方法。通过将测量 和采集的数据输入到地理信息系统中,可以构建海洋地理数据库,进而实现对海洋地理信息的管理、分析和应用。地理信息系统技术可以帮助科学家揭示海洋地理现象的规律和关系,为海洋资源开发和海洋环境保护提供科学依据。 综上所述,海洋勘探技术在测绘技术中起着重要作用。通过海底地球物理勘探、海洋地质钻探、卫星遥感技术、水文测量技术和地理信息系统技术等方法,可以获取海洋地理信息,并为科学家和决策者提供数据支持。这些技术的不断发展和创新,为我们更好地了解海洋环境、保护海洋资源和应对海洋灾害提供了重要手段。

海洋地质学中的海底沉积物分析方法

海洋地质学中的海底沉积物分析方法随着人类对海洋的认识不断加深,海洋地质学也越来越成为研 究热点。海底沉积物是研究海洋地质学的重要数据源,其组成、 结构、地质年代等信息对研究海底地质过程、生态环境演变、气 候变化等具有重要意义。因此,海底沉积物的分析方法就显得尤 为重要。本文将介绍海洋地质学中常用的海底沉积物分析方法。 一、物理分析方法 物理分析方法主要包括取样、筛分、重量测定等。其中,取样 是海底沉积物分析中的第一步,其目的是取得具有代表性的样品。一般情况下,海底沉积物的取样需借助特殊的装置,如天线捕器、多功能采样器等。筛分是将沉积物按颗粒大小分为不同的粗细度级,以便进一步分析样品的组成。重量测定则是确定样品的干重、湿重和矿物质含量等。 二、化学分析方法 化学分析方法主要包括常规化学分析和现代分析技术。常规化 学分析主要是利用化学反应,将各种元素和化合物分解成基本化

学成分,并通过重量测定、电位滴定、光度分析、火焰原子吸收光谱等手段进行定量分析。现代分析技术则包括同位素分析、微区化学分析、分子生物学分析等高灵敏度、高精度的分析方法。 三、岩相学分析方法 岩相学分析方法将岩芯切片制成薄片,通过显微镜观察样品中的颗粒、矿物与结构,进而分析样品的岩石成分、沉积构造特征等。 四、地球物理学分析方法 地球物理学分析方法利用电磁波、重力场、磁场等地球物理现象和物理量测量海底沉积物的特性和参数,推断其地质构造、厚度、密度、粘度等参数,进一步揭示海底地质过程。 五、地球化学分析方法 地球化学分析方法包括高精度测量海水、沉积物中各种环境污染物、地球化学元素等,建立了基于化学元素组成的指示器、地

海底地形测量与海洋资源调查的方法介绍

海底地形测量与海洋资源调查的方法介绍 海洋是地球上最神秘和丰富的领域之一,吸引着人们的好奇心和探索欲望。了 解海洋地形和海洋资源的分布和特点对于人类的生存和发展具有重要意义。本文将介绍海底地形测量和海洋资源调查的一些常用方法。 一、声纳测深法 声纳技术是测量海底地形的主要方法之一。通过向水下发射声波并记录反射回 来的时间和强度,可以获得海底地形的信息。声纳测深法广泛应用于海洋科学研究、海底工程和海图制作等领域。它的优点是测量范围广,测量速度快,但精度一般较低。 二、多波束测深法 多波束测深法是一种高精度的海底地形测量方法。它利用多个声波束同时测量,可以提供更精确的地形数据。多波束测深系统通常由一组水声发射器和接收器组成,发射器会同时发射多个声波束,接收器则接收多个反射波。通过分析多个声波束的到达时间和强度,可以确定海底地形的高程和形态。 三、卫星遥感技术 卫星遥感技术是一种通过卫星对地球进行观测的方法。利用卫星上的多光谱传 感器,可以获取海洋表面的反射和散射数据,进而分析海洋的表层地形。这种方法具有全球覆盖面广、样本获取方便等优点。通过卫星遥感技术,可以绘制海洋的海面高度、水温和水质等信息,为海洋资源调查提供重要数据支持。 四、声学测量技术 声学测量技术包括声速剖面测量、声纳图像测量和声呐绘图等方法。声速剖面 测量是通过测量声波在水中传播的速度来推测水下环境的物理性质,如温度、盐度

等。声纳图像测量可以通过记录声波反射的强度和时间来获取海底地形的信息。声呐绘图是利用声波对海底进行扫描,可以获得海底地形的照片和立体图像。 五、地震探测技术 地震探测技术是一种利用地震波测量地下地质结构的方法。在海洋中,地震探测技术常用于海洋沉积物和地壳构造的研究。通过向水下发射地震波并记录其传播路径和反射情况,可以推断出海底地形和地壳的构造特征。地震探测技术在海洋石油勘探和地质灾害预测等方面有着重要应用。 六、无人潜水器和遥控水下机器人 随着科技的不断发展,无人潜水器和遥控水下机器人正在成为海洋地形测量和海洋资源调查的重要工具。这些机器人可以携带各种传感器,并能够在水下自主进行测量和探测。借助无人潜水器和遥控水下机器人,我们可以深入水下,获取更多的海底地形和海洋资源数据。 综上所述,海底地形测量和海洋资源调查的方法多种多样,每种方法都有其特点和适用范围。通过综合利用这些方法,我们可以更好地了解海洋的地貌特征和资源分布,为海洋科学研究和海洋开发利用提供有效的支持。然而,海洋仍然存在许多未知和未被探索的领域,需要我们继续努力和创新,深入探索这片神秘的蓝色领域。

水文地质调查的主要内容及工作方法

水文地质调查的主要内容及工作方法 第一节观测路线和观察点的布置 水文地质地面调查工作是针对勘查地区的地质、地貌、水文地质等情况进行调查研究的重要方法,是认识和掌握水文地质规律的必要过程。进行水文地质地面调查时,首先要布置好观测路线和观测点。 一、观测路线的布置 应用最短的路线取得最多的成果,原则上要横穿地层走向或地貌单元,具体还要结合好露头及水点分布等情况灵活掌握(即垂直地层走向,构造线;垂直河流、阶地;穿过湖河沼泽地段,井泉分布点及分水岭等)。另外在露头好的地段,还应顺着构造线或河谷进行追索。总之应以看得多,见得全,最多获得地质、地貌及水文地质资料为原则。路线布置要有重点,又要照顾一般。在地质、地貌条件复杂或地质、地貌具有典型意义的地区,观测路线应当密些;相反在地质、地貌条件较为简单地区,观测路线可以适当稀一些。 二、观测点的布置 观测点应布置在观测线上最有意义的地方,即地层分界线、构造断裂带、破碎带、假整合面、不整合面、褶皱轴线,岩浆岩与围岩接触带、变质岩分带区、阶地边缘,地表水体、井、泉、钻孔、自然地质现象(滑坡)发育处及标志层,典型露头及岩性,岩相变化带等处。地质地貌观测点不能均匀布置,应视有无意义而定,不定可有可无的点。水文地质点布置,除考虑不同地貌单项元,不同含水层外,还需考虑水点的均匀性。如果缺乏水点,则应考虑进行人工揭露,弥补水点之不足或水点的不均匀性。 三、野外填图及定点描述 1、野外地质填图 (1)地质填图所用地形底图的比例,应比成图比例尺大一级,如不具备条件,至少也需同等比例尺的地形图做底图。 (2)在野外测绘过程中,要把观测点、线、试坑,地下水动态长期观测点等位置,准确地绘在地形图上;地质体、地质年代、构造线、地貌以及水文地质现象等,

海底资源勘探的新技术

海底资源勘探的新技术 随着人类对海洋资源需求的不断增长,海底资源勘探变得越来 越重要。传统的海洋探测方法,如声纳、磁力计、地震探测等已 经不能满足现代海底资源勘探的需求。因此,科学家们正在研究 开发新的技术,来更准确地探测海洋深处的宝藏、能源。 一、“激意”探测技术 “激意”探测技术是指使用强光激发物质的内部效应来探测海底 物质。这项技术可以通过改变激光的波长、强度和方向来探测各 种不同类型的海洋物质。例如,当激光照射到水下的金属物体时,会引发脉冲扰动,产生一系列谐波信号,通过这些信号可以获取 金属物体的精确位置和形态。此外,激光探测还可以探测海底沉 积物,识别深处水下岩石结构,或者探测油气藏。 二、超导磁致伸缩包络探测技术 超导磁致伸缩包络探测技术是一种高灵敏度、高分辨率的海底 探测技术。它利用超导磁性材料的特殊性质,通过传感器探测海 底电磁场变化。这项技术可以探测流体的运动、地震活动、热带

气旋和地磁异常等,还可以识别海底油气藏的位置和大小、鱼类的位置和数量。由于具有高度的分辨率和灵敏度,已被广泛应用于科学、军事、环境保护等领域。 三、声学干涉成像技术 声学干涉成像技术是一种精确的海底地质成像技术,通过声波传导来探测海底地形和地下结构。这项技术利用声波在海洋中的传播规律,利用海洋中存在的声源,如自然声源或人工声源,来获取海洋地质信息。声学干涉成像技术已经被广泛应用于海洋勘探领域,例如地质构造、沉积物分布和油气藏的探测。 四、水下机器人探测技术 水下机器人探测技术是一种远程探测技术,通过远程操控水下机器人来进行海底勘探。水下机器人可以搭载各种传感器设备,如摄像头、声纳和磁力计,并能够精准地测量海底地形和地下结构。这项技术广泛应用于海洋资源勘探、环境监测、海洋科学研究等领域。

海底地形测量与海洋地质调查的方法与仪器

海底地形测量与海洋地质调查的方法与仪器 1.引言 海底地形测量和海洋地质调查是对海洋地貌和地质特征进行研究和探测的重要 手段,为解密海洋深处的秘密提供了关键的数据和信息。本文将介绍一些常用的海底地形测量和海洋地质调查方法,以及所使用的仪器设备,展示出当今科技的进步和创新。 2.多波束测深技术 多波束测深技术是目前常用的海底地形测量方法之一。其原理是利用多个声纳 波束,通过不同角度的发射和接收来获取海底地形数据。这种技术具有快速、高分辨率和精度高等优势,能够提供海底地形的大量细节,并绘制出三维地形图。常见的多波束测深设备包括多波束测深仪和声纳阵列。 3.侧扫声呐技术 侧扫声呐技术是另一种常用的海底地形测量方法。通过将声纳波束从船舶的一 侧发射,然后接收回波,可以获取沿船舶航道两侧的地形数据。这种技术可在较大范围内测量海底地形,提供较全面的信息。侧扫声呐设备常常搭载在专门的调查船只上,能够对海洋地质特征进行详细的调查。 4.子底剖面仪器 子底剖面仪器常被用于海洋地质调查。这种设备能够通过电磁波或声波的传播 与反射,获取地下沉积物的特征和分布。子底剖面仪器通常用于确定海底地质构造,包括岩石、沉积物厚度和特性等。它不仅能够探测到地壳的结构,还能够记录海底地震活动的痕迹,为地震研究和预测提供重要线索。 5.潜水器和浮标探测系统

潜水器和浮标探测系统是深入海底进行地理调查的重要工具。潜水器能够下潜 到海底并携带各种传感器设备进行测量。浮标探测系统则通过将浮标悬浮在海面上,将信号传输到海底设备或传感器,实现对海底地貌和地质的监测。这些设备能够获取高分辨率的数据,并探测到海底的微小变化,对海底地貌演化和地质构造变化有着重要意义。 6.声纳测距系统 声纳测距系统是测量海底地形的重要工具之一,其原理是通过声波的传播和反 射来确定海底地形的特征。声纳测距系统使用传感器将声波发射到海水中,然后接收回波来计算出海底的距离和形状。这种方法常用于快速获取大范围海底地形数据,对海域的地形和结构进行初步了解和分析。 7.结论 海底地形测量和海洋地质调查是对海洋深处进行研究的重要手段。多波束测深 技术、侧扫声呐技术、子底剖面仪器、潜水器和浮标探测系统、声纳测距系统等一系列仪器设备的应用,为我们提供了丰富的海洋地理数据和地质信息。通过不断改进这些方法和设备,我们可以更加深入地研究海底的地貌和地质特征,为海洋科学的发展做出更大的贡献。

海洋资源开发中的海洋勘探技术应用

海洋资源开发中的海洋勘探技术应用 海洋是地球上最丰富和最珍贵的资源之一,而海洋资源的开发对于国家的经济和社会发展具有重要意义。海洋勘探技术的应用能够帮助我们更好地了解海洋资源的分布、数量和质量,为海洋资源的有效开发提供科学依据。本文将探讨海洋勘探技术在海洋资源开发中的应用。 一、声纳技术在海洋资源开发中的应用 声纳技术是一种利用声波在海洋中传播和反射的原理进行勘探的方法。声纳设备被广泛应用于海洋资源勘探中,尤其在海底油气资源勘探方面发挥了重要作用。 声纳技术可以通过发送声波信号并测量反射信号的返回时间、强度和频率来获取有关海洋地质结构和沉积物的信息。通过分析这些数据,研究人员可以确定潜在的油气藏位置、厚度和性质。声纳技术的应用大大提高了海洋油气勘探的效率和准确性,有助于更好地开发海洋资源。 二、卫星遥感技术在海洋资源开发中的应用 卫星遥感技术是一种利用卫星传感器获取地球表面特征和信息的技术。在海洋资源开发中,卫星遥感技术可以提供海洋环境监测和资源调查所需的大范围、全球性的数据。 通过卫星遥感技术,可以获取海洋温度、叶绿素含量、海洋水色、海洋表面风速等海洋环境参数的数据。这些数据对于了解海洋生态环境、海洋污染程度、生物资源分布等具有重要意义。同时,卫星遥感技术还可以监测海洋植被分布、海底地貌特征等信息,为海洋资源的评估和开发提供多样化的数据支持。 三、无人潜水器技术在海洋资源开发中的应用

无人潜水器技术是指通过遥控或自主控制的无人机器设备,携带各种传感器和设备进行海洋勘探和数据收集。无人潜水器在海洋资源开发中发挥着越来越重要的作用。 无人潜水器可以在海底进行各种勘探任务,如海底地质调查、海洋生物资源调查、海底管线和沉船勘察等。通过无人潜水器收集的数据可以提供关于海底地形、水体成分、生物多样性和环境变化等方面的信息。这些数据对于海洋资源的开发和利用具有重要的参考价值。 四、多波束测深技术在海洋资源开发中的应用 多波束测深技术是一种利用多个声纳波束同时扫描海底地形的技术。通过使用多波束测深技术,可以获得更精确、更详细的海底地形数据,特别适用于复杂的海底环境。 多波束测深技术可以提供高分辨率的海底地形图像,对于海底管线、海洋矿产资源和海洋地质构造的研究具有重要的意义。这种技术不仅可以帮助确定海底的地形特征和障碍物,还可以用于评估海底地形稳定性和沉积物的分布。多波束测深技术可以提供精确的海底地质信息,为海洋资源的勘探和开发提供重要的支持。 总结起来,海洋勘探技术在海洋资源开发中具有不可忽视的作用。声纳技术可以帮助我们了解海洋地质结构和沉积物的信息,卫星遥感技术提供大范围、全球性的海洋环境数据,无人潜水器技术可以在海底进行多样化的勘探任务,而多波束测深技术可以提供高分辨率的海底地形图像。这些技术的应用不仅提高了海洋资源开发的效率和准确性,也为海洋资源的可持续利用和保护提供了有力支持。

海洋海底地震勘探技术

海洋海底地震勘探技术 一、引言 海洋地震勘探技术是指利用声波、电磁波等物理手段进行海洋海底地质、地形的勘探。随着科学技术的不断发展,海洋地震勘探技术在海洋国防、海洋资源开发利用、海洋环境保护等方面发挥着越来越重要的作用。本文将从测深、声纳、地震探测、岩心采样、多波束扫描成像等方面介绍海洋地震勘探技术的发展及其应用。 二、测深技术 测深技术是指利用声波测定海洋的水深。它是海洋地震勘探中最基本、最常用的测量方法。测深的主要手段有声学测深和卫星测深。 1. 声学测深 声学测深是利用声波测定水深的方法,可以测定海底形态,确定水深,为后续的海洋地震勘探提供基本条件。 2. 卫星测深 卫星测深是利用卫星高度测定海平面高度和海底地形的方法。卫星测深主要利用雷达高度计进行测量,可以得到全球海岸线和河口密度分布。

三、声纳技术 声纳是海洋地震勘探中最重要的仪器之一,常用于测定海底地貌、水体速度分布和海洋环境等参数的测量。目前,声纳技术主 要有单波束和多波束两种。 1. 单波束声纳技术 单波束声纳技术是指通过一个声学波束对目标进行扫描、接收 反射信号并实现成像。它的主要用途包括测量海底深度、地形、 地貌和地下构造等。 2. 多波束声纳技术 多波束声纳技术是指同时对多个方向进行声学波束发射和接收,从而实现海底的分区域探测。它可用于检测复杂的海底地貌和地 下结构,具有成像效果更加清晰、更详细的优点。 四、地震探测技术 地震勘探技术是指利用地震波来探测地球内部结构和矿产资源等,它是一种高效的海洋地质勘探方法。在海洋地震勘探中,可 以利用声波,甚至地震震源发射的冲击波来进行地震探测。 1. 重力法地震探测技术

测绘技术在海洋地质调查中的应用与挑战

测绘技术在海洋地质调查中的应用与挑战 近年来,随着科技的不断进步,测绘技术在各个领域都得到了广泛应用。在海 洋地质调查方面,测绘技术发挥着至关重要的作用。本文将重点探讨测绘技术在海洋地质调查中的应用及所面临的挑战。 一、海洋地质调查的重要性 海洋地质调查是深入了解海洋地质特征、资源分布及环境状况的关键步骤。海 洋地质调查不仅可以为海洋资源的合理开发提供科学依据,还对海洋环境保护具有重要意义。然而,由于海洋深广、复杂多变的特点,传统的地理勘测手段往往难以满足对海洋地质信息的全面获取和准确测量需求。 二、测绘技术在海洋地质调查中的应用 1.声学测深技术 声学测深技术是海洋地质调查中最常用的手段之一。通过测量水声信号的传播 时间和强度,可以确定海水深度,并绘制出海底地形图。这项技术既可以用于海底地形测量,也可以用于海底的地质构造调查。声学测深技术具有测量精度高、范围广、工作效率高等优点,成为海洋地质调查中不可或缺的工具。 2.多波束测绘技术 多波束测绘技术是近年来新兴的测绘方法之一。该技术通过同时发射多个声束,并接收多个返回波束,能够提供更为精细和准确的测量结果。多波束测绘技术在海洋地质调查中被广泛应用于海底地物的三维成像和地形模拟。通过该技术,可以对海底地形进行高分辨率的测量和绘制,为海洋地质调查提供了更加丰富的信息。 3.遥感技术

遥感技术是一种通过航空、航天器等手段获取地物信息的方法。在海洋地质调 查中,遥感技术可以通过卫星图像和航空遥感图像来获取大范围的海洋地貌、海洋生态环境和海洋资源分布等信息。遥感技术具有广覆盖、高时效性和经济性的特点,为海洋地质调查提供了全方位的数据支持。 三、测绘技术在海洋地质调查中的挑战 尽管测绘技术在海洋地质调查中的应用已取得显著进展,但仍然面临一些挑战。 1.海洋环境复杂性挑战 海洋环境的复杂性包括海流、浪涌、海底地貌等多个因素的综合作用。这些因 素对测绘技术的可行性和测量精度提出了较高的要求。如何在复杂的海洋环境中准确获取地理信息,是当前测绘技术所面临的重要挑战之一。 2.数据处理和分析挑战 海洋地质调查通常会产生大量的数据,包括声学数据、遥感数据等。如何有效 地对这些数据进行存储、处理和分析,以提取有价值的信息,是需要解决的难题。同时,由于海洋地质调查数据具有多源、复杂性等特点,数据的融合和一体化分析也是一个难点。 3.技术更新与合作挑战 随着新兴技术的不断涌现,测绘技术也在快速发展。然而,由于技术更新速度快,在实际应用中可能存在知识与技能的不对称现象。此外,由于海洋地质调查需要跨学科合作,不同领域的专业知识与技术也需要深入交流和合作。如何加强跨学科的研究合作,提升海洋地质调查的整体水平,是需要进一步探讨的问题。 综上所述,测绘技术在海洋地质调查中的应用具有广泛的前景和潜力。通过不 断创新和技术进步,可以更好地解决海洋地质调查所面临的挑战,并为海洋资源的开发和环境保护提供科学依据。同时,需要加强学术界、产业界和政府部门之间的合作,推动测绘技术在海洋地质调查中的应用进一步发展。

海底地形测量技术的原理与应用

海底地形测量技术的原理与应用 在人类对地球认识的深入探索中,海洋地形成为我们最后一个未知领域之一。 究其原因,一是海洋面积广阔,受人力所限,完整地勘测和测量海底地形是一项巨大的挑战;二是海底地形复杂多变,常规手段无法直接得知海底地貌的形态与特征。因此,为了揭示海底地形信息,人们不断探索和发展各种海底地形测量技术。 一、海底地形测量技术的原理 1.声波测量技术 声波测量技术是最早也是最常用的海底地形测量方法之一。这种方法利用声波 在水中传播的特性,测量声波传播返回的时间和幅度,以确定水深和海底地形。通常使用的声波测量设备是多波束声纳。多波束声纳通过发送和接收多个声波束,可以提高测量的精度和效率。此外,声呐测深仪也是声波测量技术的一种应用,它通过发射一束脉冲声波,通过声波的反射来测量水深。 2.卫星遥感技术 卫星遥感技术是一种通过卫星获取地球表面信息的方法。在海洋地形测量中, 卫星遥感可以使用雷达测高仪进行测量。雷达测高仪利用微波信号穿透云层和水面,测量发射到海面上的微波信号回波的时间差,从而得到海面的高度信息。通过对海面高度的测量,可以推导出海底地形的一些特征和形状。 3.激光测量技术 激光测量技术是一种高精度的海底地形测量方法。这种方法通过使用激光器发 射激光束,测量激光束返回的时间和强度,从而确定水深和海底地形。激光测距仪和激光测深仪是利用激光测量原理的常见设备。 二、海底地形测量技术的应用

1.地质研究 海底地形的测量对于地质研究具有重要意义。通过分析海底地形的形态和特征,可以揭示海底地壳构造,了解板块运动和地震活动的情况,研究地质过程和地质现象的形成机制。 2.海洋环境管理 海底地形的测量在海洋环境管理中有广泛的应用。例如,由于海底地形的复杂性,船只在航行过程中容易发生搁浅事故。通过对海底地形的测量,可以绘制航道图和海图,提供航行参考,减少搁浅风险。此外,海底地形的测量也有助于确定海洋资源分布和评估海洋污染的程度,为海洋资源开发和环境保护提供科学依据。 3.海洋地质勘探 海底地形的测量在海洋地质勘探中有着重要作用。通过测量海底地形,可以确 定海底地壳的构造和岩石类型,了解海底地质构造的演化过程,为石油、天然气等海洋资源的勘探和开发提供基础资料。 4.海洋气候研究 海底地形的测量对于海洋气候研究具有重要意义。海底地形的形态和特征会对 海洋环流和气候变化产生影响。通过对海底地形的测量和分析,可以揭示海洋气候系统的运行机制和相互关系,为气候变化预测和防灾减灾提供参考。 总结起来,海底地形测量技术是探索和认识海洋地质的重要手段之一。无论是 从科学研究的角度还是从实际应用的角度,海底地形测量技术都具有广泛的意义和价值。随着技术的不断进步,相信我们对于海底地形的认识和了解会越来越深入,为人类更好地利用和保护海洋资源提供更有力的支持。

海洋地质测绘中的海底地貌测量方法

海洋地质测绘中的海底地貌测量方法 海洋地质测绘是一项涉及广阔海洋领域的综合性学科,其目的是探索并解决海 洋地壳演化、海底构造、陆源物质输送等与海洋环境演变相关的科学问题。而在海洋地质测绘中,海底地貌测量方法的准确与否对于研究和探索海底地壳扮演着至关重要的角色。本文将就海洋地质测绘中的海底地貌测量方法展开讨论。 在海洋地质测绘中,海底地貌测量方法可以大致分为两大类,即海底地貌测绘 数据收集和数据处理。数据收集是海底地貌测量的基础,各种现场数据收集手段被广泛应用在海洋科学研究中。常见的数据收集手段包括声纳测深、多波束测深、剖面多波束测深、测量船等。通过这些手段可以获得海底地形、地貌特征及其分布范围等关键数据。 海底地形和地貌特征的测量往往需要借助声纳测深技术。声纳测深是利用声波 在水中传播的原理,通过发射声波并接收其回波来获取海底地形的一种方法。利用声纳测深技术可以测量出海底的形态特征、深度分布,并可以描绘出海底地质构造以及沉积物的分布情况。多波束测深则是相对于普通声纳测深技术而言的高级技术,它能够提供更高分辨率的地形图像以及更精确的地形数据,有助于科学家深入研究海洋地质现象。 当然,仅仅收集到了海底地貌相关的数据还不足以形成完整的地貌测量结果, 数据处理是不可或缺的环节。数据处理主要包括数据解译、数据封装以及生成最终的地貌图等步骤。数据解译是将收集到的原始数据转化为可视化的信息。通常,声纳测深数据需要经过数据处理软件的解译才能够得到实际的海底地形图,这一步骤中需要人工设置一些参数和进行进一步的筛选工作。数据封装是将处理之后的数据转化为符合科学要求和工程需要的数据格式,方便进一步的科学研究和实际应用。最终,通过数据处理和解译可以生成精确的海底地貌图,科学家可以基于这些地貌图进行更加深入的研究。

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