【摘要】： 海底表層沉積物的聲學(xué)特性(主要指縱波聲速和聲衰減系數(shù))研究對(duì)海洋軍事以及海洋環(huán)境聲場(chǎng)的研究都具有重要的意義。海底表層沉積物聲速和聲衰減系數(shù)的測(cè)量方法主要有兩種:取樣測(cè)量和原位測(cè)量。由于取樣測(cè)量存在著一些難以克服的弊端,例如取樣過(guò)程中對(duì)沉積物的擾動(dòng),原位測(cè)量正逐漸成為海底沉積物聲學(xué)性質(zhì)測(cè)量的核心技術(shù)。 國(guó)外在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)開(kāi)始了海底表層沉積物聲學(xué)特性的研究,并取得了一些研究成果。20世紀(jì)90年代初,國(guó)外相繼研制了多種海底底質(zhì)聲學(xué)特性原位測(cè)量系統(tǒng),大大的提高了海底底質(zhì)聲學(xué)參數(shù)測(cè)量的效率和精度。我國(guó)在這方面的研究還是一個(gè)非常薄弱的環(huán)節(jié),相關(guān)的實(shí)際需求急需國(guó)內(nèi)的科研人員開(kāi)展這方面的研究工作,為海底表層沉積物的聲學(xué)特性提供測(cè)量技術(shù)支持。 本文主要分析了國(guó)外在海底表層沉積物聲學(xué)性質(zhì)以及原位測(cè)量技術(shù)方面的研究成果,根據(jù)海底表層沉積物的聲學(xué)特性,研究了表層沉積物的原位測(cè)量方法,在此測(cè)量方法的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了海底聲學(xué)參數(shù)原位測(cè)量技術(shù)。利用我們初步研制的原位測(cè)量系統(tǒng),分別在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和海灘上對(duì)不同類型的沉積物進(jìn)行了測(cè)量試驗(yàn),試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)分析證明研制的測(cè)量系統(tǒng)能夠有效地測(cè)出沉積物的聲速和聲衰減系數(shù)。 總結(jié)本文的研究工作,主要取得如下成果: 1)提出了新的海底表層沉積物聲學(xué)性質(zhì)原位測(cè)量方法; 2)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了海底表層沉積物聲學(xué)參數(shù)原位測(cè)量系統(tǒng); 3)利用測(cè)量數(shù)據(jù),分析研究了海底表層沉積物的聲學(xué)特性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：P736.21
【圖文】：

2.1.2 孔隙度2.1.1節(jié)所介紹的幾種沉積物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)類型影響了沉積物的孔隙度變化。砂質(zhì)沉積物中，沙粒之間受自身重力的作用組合在一起（圖2.1A），這種砂質(zhì)沉積物顆粒間的緊密程度在很大程度上決定了沉積物的孔隙度，砂顆粒磨圓度好、粒徑大小一致的人工沉積物因壓實(shí)緊密程度的不同，它的孔隙度可在26－47.6%之間變化。而顆粒分選性差、砂顆粒磨圓度差的天然砂質(zhì)沉積物，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)得其孔隙度在37－57％變化（Hamilton, 1982）。- 7 -

圖 2.2 沉積物孔隙度與中值粒徑交匯圖,其中圓圈代表大陸架沉積物；正方形代表深海盆地沉積物；三角形代表深海盆地沉積物；空心菱形代表硅藻土沉積物（據(jù) Hamilton，1987）由圖2.2可以看出，沉積物的孔隙度隨著中值粒徑的變小而增大，很多的研究者已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這種關(guān)系（Bachman, 1985；Courtney and Mayer, 1993b；Hamilton, 1970； Hamilton, 1971b； Orsi and Dunn, 1990）。由黑云母礦物的“橋”效應(yīng)引起硅藻土沉積物孔隙度的增大，也可以在圖2.2中看出（空心菱形點(diǎn)標(biāo)志）。- 8 -

物密度的主要因素是沉積物的孔隙度。Hamilton等人 （Hamilton, 1970; Bachman,1985; Orsi and Dunn, 1991; Richardson and Briggs, 1993）研究過(guò)沉積物密度與孔隙度和中值粒徑之間的關(guān)系，由圖2.3可以看出，縱軸為沉積物密度，橫軸為孔隙度，數(shù)據(jù)點(diǎn)線性分布，擬和的非常好，這說(shuō)明孔隙度是影響沉積物密度的首要因素，而且孔隙度越大，密度越低。圖 2.3 沉積物密度和孔隙度交匯圖（Hamilton，1975）另外，密度也受中值粒徑變化的影響。由圖2.4中數(shù)據(jù)的整體分布趨勢(shì)可以看出，密度隨著中值粒徑的增大而增大。但是，由于所測(cè)沉積物分布區(qū)域的不同，以及1.1.1節(jié)所述的沉積物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異，數(shù)據(jù)分布非常散，擬和的沒(méi)有圖2.3那樣好

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 徐敏龍;用于海底參數(shù)測(cè)量的聲管系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2755981