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海洋沉积物粒度(海洋沉积物粒度分析与计算)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-05-17 07:39   点击:152  编辑:jing 手机版

1. 海洋沉积物粒度分析与计算

海底沉积物的总称 。沉积包含物理、化学和生物等过程,且往往都是综合进行的。

①物质来源。包括陆地岩石风化剥蚀而成的砾石、砂、粉砂和粘土等,海水中由生物作用和化学作用生成的固体物质如生物遗体、海绿石、磷酸盐、二氧化锰以及粘土等,火山碎屑、溢出地幔的物质、宇宙尘等。

②陆源物质的搬运。主要靠径流,其次靠浮冰和风力带入海洋,主要沉积于河口和大陆架;浮冰搬运物沉积于高纬度海域。

③沉积。比重大于海水的悬浮物质或颗粒的状态和沉降的速度,主要受潮流、密度流、风海流和风浪等作用所控制,在不同海区的沉积速率不同:大型三角洲和河口区最高可达50000厘米/千年左右 ;在大陆坡和大陆隆最高可达100厘米/千年;深海区一般只有0.1~10厘米/千年,因而深海洋底沉积物的厚度平均不过0.5千米。

沉积于海底的物质。包括陆源物质(来源于陆地,为流水、风、冰川及海岸带的剥蚀产物)、生物物质(海洋生物骨骼和遗壳)、宇宙物质(宇宙尘埃)、火山物质(火山灰、火山泥与火山岩的碎屑)、化学物质(经复杂的物理化学作用后沉淀的物质,如碳酸盐、鲕状或细粒石灰质软泥)等。由于所处的环境不同,其粒度、矿物成分、生物和化学组成各不相同。

2. 海洋沉积物质量标准所需控制的项目

深水采样器是用于从大深度获取海洋底部沉积物和水样的设备,以下是一般使用方法:

1. 安装深水采样器: 将深水采样器安装在钢丝绳上,放入海洋中。在选择深度之前,请确保选择正确的采集样品的深度。

2. 下达信号:从岸上拖着钢丝绳或者潜水器,下达信号到深水采样器,开始工作采样过程。

3. 笼子打开:当深水采样器进入海洋底部时,浮力球便会触发弹簧和解钩开启。然后打开笼子,获取底部沉积物和水样。

4. 闭合笼子:确保收集到足够的样品后,再次控制钢丝绳的牵引力将笼子闭合。

5. 升采样器:将深水采样器升上来,取出采样瓶等容器。

6. 处理样品:处理被收集的沉积物和水样。例如,样品可以被保存在容器中并运回实验室进行分析研究。

注意事项:

在使用深海采样器时,需要注意以下几点:

1. 深水采样器的设计和使用取决于所在水域的环境和深度,应根据实际需求选择适合的设备。

2. 在使用时要遵守相关的安全标准和操作规程,保证采样过程的安全性和准确性。

3. 使用前进行检查,确保设备可以正常工作。

3. 海洋沉积物粒度分析与计算方法

(1)水力分选作用

沉积物的水力分选作用包括颗粒在液流中由于与该液流的适应性相似而聚集,以及与该液流的适应性不同而分离的作用。不同颗粒与不同的运动方式所造成的不同强度的流动相对应。颗粒可能以滑动、滚动、跳动、间歇悬浮或连续悬浮的方式进行运动,而以何种方式运动则取决于液流的强度。任一特定的运动方式,对于一定的液流系统所固有的正常液流条件范围,只可能使特性变化范围有限的颗粒参与运移(布拉特等,1978)。

(2)粒度与分选之间的关系

沉积物的粒度与分选之间的关系,可从观察由细到粗的砂的分选中得到证实,即愈向细砂过渡则分选性愈好,细砂是最容易运动的沉积物。携带并沉积一些较细物质的水流也可以移动一些较粗的沉积物,当水流的起动能力减小时,较粗的粒级沉积下来,当较粗的组分沉降时,不仅是分选性变好,而且分布也趋于对称(布拉特等,1978)。

4. 海洋沉积物粒度分析与计算教材

比如瓯江流域进行系统表层沉积物采样,对其进行系统的环境磁学测量,并结合粒度、地球化学和漫反射光谱(DRS)分析,研究沉积物磁性特征对河流水动力变化和物源变化的响应,并探讨磁学手段诊断河流重金属污染的可行性及其机制。

主要结论如下:假单畴-多畴(PSD-MD)颗粒的亚铁磁性矿物磁铁矿主导了瓯江沉积物的磁性特征。

但不完整反铁磁性矿物的贡献仍然存在,尤其是在瓯江上游河段不完整反铁磁性矿物(如赤铁矿等)含量较高。

水动力条件控制的沉积物粒度特征对磁性特征具有显著的影响,细颗粒的单畴(SD)和超顺磁(SP)磁性矿物在粘土和细粉砂中富集,磁性参数χfd%,χARM,χARM/χ,χARM/SIRM与粘土含量具有显著正相关,可以作为粒度和水动力的代用指标。

磁化率χ与粗粒级组分含量和平均粒径呈显著正相关,分粒级基础上的磁性测量也证实磁性矿物主要赋存于粗粒级组分沉积物中。

沉积物粒级越粗,磁性矿物含量越高,这是因为主导瓯江沉积物磁性特征的粗颗粒假单畴-多畴(PSD-MD)磁性矿物主要在粗粒级(砂)组分中富集。

5. 海洋沉积物粒度分析与计算公式

分选系数 Sorting coefficient

指粒度累计曲线上,75%和25%处所对应的颗粒直径的比值,是表示碎屑沉积物分选性的一种参考。

So=P75/P25,当颗粒分选很好时,P25和P75两值很靠近,所以越接近于1,反之,则远大于1.

6. 海洋沉积物质量

江河底泥采样可在水文站水文断面同推移质、悬移质测验结合进行。取样点应中泓密,两侧疏。取样次数以能控制河道断面冲淤变化过程为原则,枯水期应多于平水期和洪水期。在进行水体污染调查时,为了全面了解水体污染状况及其变化,在污染源上游和远离污染源的河道分别设置对照断面、污染断面和净化断面。各断面上的采样点和采样次数取决于断面宽度和污染状况。小河或污染较轻的河道可以少些,大河和污染较重的河道则应多些,以能查清底泥的迁移状况和污染物积累变化过程为原则。

海洋底泥采样一般与海洋地质调查或海洋综合调查结合进行。采样点的布设随海洋调查的方式(路线采样,面积采样)而异。采样方法有表层采样、拖网采样和柱状采样。小比例尺基础调查主要用表层采样和柱状采样。

湖泊(或水库)的底泥采样,一般仿照海洋底泥采样方式。在进、出湖泊的水道上应设置控制断面进行采样。在废水进入湖泊的主要入口附近,须增加采样点和采样次数。

7. 海洋沉积物标准物质

活沙是里面含有活性细菌的海沙。对应的就是普通的菲律宾沙、宠物沙这种干燥的沙子。海滩因为潮汐影响,有细菌的沙都在沙面以下比较深的位置,表面的沙是死沙。所以你即使挖了表面的沙回来,也已经是死沙了。

活石同理活石在运输过程中因为温度、湿度等各种原因,表面细菌和生物会大量死亡,但是内部核心还会有硝化细菌或者亚硝化细菌存货,所以需要爆藻,用藻消化吊活石上的富营养物质。

活石主要是由死亡的珊瑚组成的,是轻质多孔的,有碳酸钙质的岩石,它一般是从珊瑚礁区域采来的,一般运输的时候都是加冰或者放水运输,它带有海水中的戴亮的菌群还有各种各样的小生物,包括等足类,桡足类,海葵,管虫,小螃蟹这些东西。

8. 海洋沉积物分析标准

 沉积物分类问题。我国长期以来一直沿用谢帕德分类,新修订的《海洋调查规范》仍然使用谢帕德分类,而目前国际上绝大多数国家包括欧美、韩国、日本都使用福克分类,近年来国内有许多专家也呼吁改用福克分类。鉴于这种情况,本分技术规程仍采用谢帕德分类,但同时也给出福克分类图,作为一种过渡,要求编两套沉积物类型图,一种是按谢帕德分类,一种是按福克分类,以后逐渐过渡到福克分类。

2 关于底质采样间距,本规程引用了国家相应调查规范,但在专项实际工作中由于受总体设计方案和任务量的要求,可能总体达不到规程要求,因此需要收集资料。

3 关于黏土矿物计算公式,本技术规程采用了实际应用中最广泛、最实用的公式。

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