实现对深海海底沉积物原位温压的快速调查与监测

发布时间:2017-11-22

 

  近期,中国地质调查局广州海洋地质调查局水合物环评项目在神狐海域工区部署的10个海底沉积物温压原位测量站位如期完成,成功获取了神狐水合物区海底沉积物的原位温压数据,它意味着广州海洋局实现了对深海水合物区海底沉积物的原位温压环境的快速调查与监测,从而为水合物开采沉降及海底甲烷渗漏通量等环境影响研究提供基本参数。

  该套海底沉积物原位温压测量设备由广州海洋局自主研发,它基于一套坠落式CPT系统改造升级而成,包括水下测试单元和水上控制单元两大部分。水下单元外形与重力柱状取样器相似,由含温压传感器的CPT探头、连接头、延长杆、电子舱、配重模块等部件组成,水上控制单元主要是1个转换盒和1套可以进行实时监控的系统软件,监控参数主要包括水下测试单元的离底高度、倾斜姿态及温压数据的采集时间和实时变化曲线图。 

  现场施工作业主要是通过同轴缆下放水下测试单元,到达离海底一定高度后依靠自重自由落体贯入海底沉积物中,原位测量海底浅表层沉积物的孔隙水压力和温度,并监测其随时间的变化情况。另外,整套设备应用简便并易于携带,作业效率高,可以在调查船和海洋平台上使用。  

  水合物是在一定的温压条件下形成的,无论其中哪个条件发生改变均会导致地层中水合物的分解,室内模拟实验表明如果在自然条件下由于海底温压环境变化而发生大面积的水合物分解,将会对整个水合物区的地层稳定造成严重威胁,发生海底大型滑塌、滑坡等地质灾害,因此长期对水合物区海底温度和压力环境的调查与监测具有重大意义。 

  另外,经调查发现在我国南海北部陆坡西部海域海马冷泉浅表层沉积物中存在水合物,利用此方法可以直接快速、经济地获取海底含水合物地层的原位温压数据,其对通过室内物理模拟和数值模拟等进行有关水合物科学问题研究具有重要的科学意义。  

(杨江平 陈奇) 

 

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