《國(guó)際海底區(qū)域和公海環(huán)境調(diào)查規(guī)程第4部分：海洋沉積物物理特性調(diào)查gb/t42629.4-2023》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義4總體要求5沉積物物質(zhì)組成測(cè)試6沉積物物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試7生物擾動(dòng)速率測(cè)試contents目錄8沉積物通量調(diào)查附錄A(資料性)取樣、測(cè)試、分析記錄表附錄B(資料性)常見(jiàn)礦物強(qiáng)度因子附錄C(資料性)沉積物涂片鑒定含量估計(jì)參考圖參考文獻(xiàn)011范圍01021.1適用對(duì)象調(diào)查對(duì)象包括但不限于海底沉積物的粒度、密度、含水量、力學(xué)性質(zhì)等。本規(guī)程適用于國(guó)際海底區(qū)域和公海環(huán)境中的海洋沉積物物理特性調(diào)查。了解海底沉積物的物理特性，為海底資源開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。評(píng)估海底沉積物的工程性質(zhì)，為海底工程建設(shè)提供設(shè)計(jì)參數(shù)和施工建議。1.2調(diào)查目的1.3調(diào)查區(qū)域調(diào)查區(qū)域覆蓋國(guó)際海底區(qū)域和公海，包括深海平原、海山、海溝、洋中脊等不同地形地貌。根據(jù)實(shí)際需要，可針對(duì)特定區(qū)域或目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的沉積物物理特性調(diào)查。本規(guī)程引用了《聯(lián)合國(guó)海洋法公約》及其相關(guān)協(xié)定，以及國(guó)際海底管理局發(fā)布的相關(guān)規(guī)章和指南。同時(shí)，參考了國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如《海洋調(diào)查規(guī)范》、《海洋沉積物調(diào)查技術(shù)規(guī)程》等。1.4規(guī)范性引用文件022規(guī)范性引用文件引用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）發(fā)布的相關(guān)海洋沉積物物理特性調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)和方法。借鑒國(guó)外先進(jìn)國(guó)家在海洋沉積物物理特性調(diào)查方面的經(jīng)驗(yàn)和做法。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家有關(guān)海洋環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)要求。遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的海洋沉積物物理特性調(diào)查的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。參照海洋行業(yè)主管部門發(fā)布的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。遵循國(guó)家海洋局發(fā)布的海洋沉積物物理特性調(diào)查的技術(shù)規(guī)程和規(guī)范。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范引用與海洋沉積物物理特性調(diào)查相關(guān)的其他重要文件，如指南、導(dǎo)則等。參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、高校等發(fā)布的最新研究成果和技術(shù)進(jìn)展。其他相關(guān)文件033術(shù)語(yǔ)和定義海洋沉積物是指覆蓋在海底表層未被固結(jié)成巖的松軟物質(zhì)，由固體礦物顆粒、有機(jī)質(zhì)、水分和氣體組成。根據(jù)顆粒大小和成分，海洋沉積物可分為粘土、粉砂、砂和礫石等多種類型。定義分類3.1海洋沉積物定義物理特性是指海洋沉積物在不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的前提下所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，包括顏色、密度、粒度、磁性、電性等。測(cè)量方法物理特性的測(cè)量通常采用現(xiàn)場(chǎng)取樣和實(shí)驗(yàn)室分析相結(jié)合的方法，如密度計(jì)、粒度分析儀、磁化率儀等儀器設(shè)備。3.2物理特性調(diào)查是指對(duì)海洋沉積物的物理特性進(jìn)行系統(tǒng)的觀測(cè)、測(cè)量和分析，以獲取有關(guān)沉積物性質(zhì)、分布和變化規(guī)律的信息。定義調(diào)查內(nèi)容包括沉積物的類型、厚度、粒度分布、密度、磁性、電性等多個(gè)方面。調(diào)查內(nèi)容3.3調(diào)查規(guī)程是指在進(jìn)行海洋沉積物物理特性調(diào)查時(shí)所遵循的一系列標(biāo)準(zhǔn)化操作程序和技術(shù)要求，以確保調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。規(guī)程的制定和實(shí)施對(duì)于提高海洋沉積物物理特性調(diào)查的質(zhì)量和效率具有重要意義，同時(shí)也有助于推動(dòng)海洋環(huán)境保護(hù)和科學(xué)研究的發(fā)展。3.4規(guī)程重要性定義044總體要求根據(jù)國(guó)際海底區(qū)域和公海環(huán)境的實(shí)際情況，確定調(diào)查的主要目的和任務(wù)，如了解海底地形地貌、沉積物類型及分布等。明確調(diào)查目的和任務(wù)根據(jù)調(diào)查目的和任務(wù)，結(jié)合前期資料收集和分析，合理確定調(diào)查區(qū)域和具體站位。確定調(diào)查區(qū)域和站位針對(duì)不同的調(diào)查要素和要求，選擇合適的調(diào)查方法，如地質(zhì)鉆探、地球物理勘探、沉積物采樣等。選擇合適的調(diào)查方法包括調(diào)查設(shè)備、人員組織、安全保障、數(shù)據(jù)處理等方面的具體安排。制定詳細(xì)的技術(shù)方案4.1技術(shù)設(shè)計(jì)通過(guò)海底地形測(cè)量和地貌觀察，了解海底地形地貌特征和變化規(guī)律。地形地貌通過(guò)沉積物采樣和分析，確定沉積物的類型、分布范圍及厚度等。沉積物類型及分布包括沉積物的顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、硬度、含水量等物理性質(zhì)。物理特性如水溫、鹽度、海流等環(huán)境要素對(duì)沉積物的影響。環(huán)境要素4.2調(diào)查要素及要求采樣器具選擇根據(jù)沉積物的類型和特性，選擇合適的采樣器具，如抓斗、箱式采樣器、柱狀采樣器等。采樣方法按照規(guī)定的采樣方法進(jìn)行采樣，確保樣品的代表性和準(zhǔn)確性。樣品保存和運(yùn)輸對(duì)采集的樣品進(jìn)行妥善保存和運(yùn)輸，避免樣品變質(zhì)或損壞。4.3樣品采集現(xiàn)場(chǎng)描述對(duì)采集的沉積物樣品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)描述，記錄樣品的顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等外觀特征。初步處理對(duì)樣品進(jìn)行初步處理，如去除雜質(zhì)、干燥等，以便于后續(xù)分析。樣品分析按照規(guī)定的分析方法對(duì)樣品進(jìn)行分析，獲取沉積物的物理特性數(shù)據(jù)。4.4沉積物樣品的現(xiàn)場(chǎng)描述與處理03結(jié)論與建議總結(jié)調(diào)查結(jié)果，提出相關(guān)結(jié)論和建議，為國(guó)際海底區(qū)域和公海環(huán)境的保護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。01編寫內(nèi)容包括調(diào)查目的、方法、結(jié)果等方面的內(nèi)容，重點(diǎn)描述沉積物的物理特性及其與環(huán)境要素的關(guān)系。02圖表制作根據(jù)需要制作相關(guān)圖表，如沉積物分布圖、物理特性對(duì)比圖等。4.5報(bào)告編寫055沉積物物質(zhì)組成測(cè)試確定沉積物中不同粒徑顆粒的含量和分布，了解沉積環(huán)境和沉積過(guò)程。粒度分析目的包括篩分法、沉降法、激光粒度分析法等，根據(jù)沉積物類型和粒度范圍選擇合適的方法。粒度分析方法通過(guò)粒度分析數(shù)據(jù)，可以計(jì)算平均粒徑、分選系數(shù)、偏態(tài)、峰態(tài)等參數(shù)，進(jìn)一步分析沉積物特征。粒度參數(shù)計(jì)算5.1沉積物粒度分析確定沉積物中礦物的種類、含量和分布，了解沉積物來(lái)源和形成過(guò)程。礦物鑒定目的包括X射線衍射分析、電子探針?lè)治觥呙桦婄R分析等，根據(jù)礦物類型和含量選擇合適的方法。礦物鑒定方法對(duì)鑒定出的礦物進(jìn)行特征描述，包括顏色、形態(tài)、解理、硬度等，為后續(xù)分析提供依據(jù)。礦物特征描述5.2沉積物礦物鑒定涂片制作方法將沉積物樣品均勻涂抹在載玻片上，用蓋玻片覆蓋，制成涂片樣品。顯微鏡下觀察使用顯微鏡觀察涂片樣品，記錄微細(xì)顆粒的形態(tài)、大小、顏色等特征，進(jìn)行定性和半定量分析。涂片鑒定目的觀察沉積物中微細(xì)顆粒的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和組成，了解沉積物的微觀特征。5.3沉積物涂片鑒定微體古生物鑒定目的確定沉積物中微體古生物的種類、含量和分布，了解沉積環(huán)境和古氣候變化。微體古生物提取方法包括酸處理法、堿處理法、重液浮選法等，根據(jù)微體古生物類型和含量選擇合適的方法。顯微鏡下觀察與鑒定使用顯微鏡觀察提取出的微體古生物樣品，進(jìn)行種類鑒定和數(shù)量統(tǒng)計(jì)，分析其在沉積物中的分布和保存狀態(tài)。5.4沉積物微體古生物鑒定123將粒度分析、礦物鑒定、涂片鑒定和微體古生物鑒定的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，形成完整的沉積物物質(zhì)組成測(cè)試報(bào)告。整理分析數(shù)據(jù)根據(jù)需要繪制粒度分布圖、礦物含量柱狀圖、微體古生物分布圖等圖表，直觀展示測(cè)試結(jié)果。繪制圖表編寫沉積物物質(zhì)組成測(cè)試報(bào)告，包括測(cè)試目的、方法、結(jié)果和結(jié)論等部分，為海洋環(huán)境調(diào)查和研究提供重要依據(jù)。編寫報(bào)告5.5資料整理066沉積物物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試粒度分析含水量測(cè)定密度和孔隙度測(cè)定磁性參數(shù)測(cè)定6.1沉積物物理性質(zhì)測(cè)試通過(guò)粒度分析儀等設(shè)備對(duì)沉積物樣品進(jìn)行粒度分布測(cè)試，獲取沉積物顆粒大小、形狀等信息。通過(guò)測(cè)量沉積物的質(zhì)量和體積，計(jì)算其密度和孔隙度，了解沉積物的緊實(shí)程度和空隙狀況。采用干燥法、電導(dǎo)法等方法測(cè)定沉積物中的含水量，了解沉積物的水分狀況。利用磁力儀等設(shè)備測(cè)定沉積物的磁性參數(shù)，如磁化率、剩磁等，了解沉積物的磁性特征。通過(guò)直剪試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)等方法測(cè)定沉積物的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，如內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角等?？辜魪?qiáng)度試驗(yàn)壓縮性試驗(yàn)滲透性試驗(yàn)動(dòng)力特性試驗(yàn)采用側(cè)限壓縮試驗(yàn)、固結(jié)試驗(yàn)等方法測(cè)定沉積物在壓力作用下的壓縮性能。通過(guò)常水頭滲透試驗(yàn)、變水頭滲透試驗(yàn)等方法測(cè)定沉積物的滲透系數(shù)，了解沉積物的透水性能。利用動(dòng)三軸試驗(yàn)、共振柱試驗(yàn)等方法研究沉積物在動(dòng)力荷載作用下的變形和強(qiáng)度特性。6.2沉積物力學(xué)性質(zhì)測(cè)試通過(guò)靜力觸探設(shè)備在沉積物中進(jìn)行連續(xù)貫入測(cè)試，獲取沉積物的力學(xué)參數(shù)和分層信息。靜力觸探試驗(yàn)利用十字板剪切儀在沉積物中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)剪切測(cè)試，測(cè)定沉積物的抗剪強(qiáng)度。十字板剪切試驗(yàn)在沉積物表面放置一定尺寸的載荷板，施加垂直荷載并觀測(cè)沉降量，了解沉積物的承載力和變形特性?，F(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)通過(guò)地震波速測(cè)試設(shè)備在沉積物中測(cè)量波速，了解沉積物的彈性性質(zhì)和分層結(jié)構(gòu)。波速測(cè)試6.3現(xiàn)場(chǎng)原位力學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)整理圖表繪制結(jié)果分析報(bào)告編寫6.4資料整理01020304對(duì)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分類和匯總，形成完整的數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)繪制各種圖表，如粒度分布曲線、含水量分布圖、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)柱狀圖等。對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和對(duì)比研究，得出沉積物物理力學(xué)性質(zhì)的規(guī)律和特征。編寫詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告，包括測(cè)試方法、測(cè)試過(guò)程、測(cè)試結(jié)果和結(jié)論等內(nèi)容。077生物擾動(dòng)速率測(cè)試

7.1技術(shù)要求設(shè)備準(zhǔn)備確保所有用于生物擾動(dòng)速率測(cè)試的設(shè)備，如沉積物采集器、柱狀樣采集器等，均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并保持清潔，避免交叉污染。樣品采集在選定區(qū)域采集未受擾動(dòng)的沉積物樣品，注意避免對(duì)沉積物結(jié)構(gòu)的破壞。同時(shí)，應(yīng)詳細(xì)記錄采樣位置、深度等信息。樣品處理將采集的沉積物樣品迅速轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行必要的預(yù)處理，如去除雜質(zhì)、均質(zhì)化等，以便進(jìn)行后續(xù)的生物擾動(dòng)速率測(cè)試。通過(guò)直接觀測(cè)沉積物中生物活動(dòng)引起的物理變化，如生物潛穴、生物擾動(dòng)構(gòu)造等，來(lái)評(píng)估生物擾動(dòng)速率。這種方法直觀、簡(jiǎn)便，但可能受到觀測(cè)條件和主觀因素的影響。直接觀測(cè)法利用生物擾動(dòng)對(duì)沉積物物理特性的影響，如沉積物粒度分布、孔隙度、滲透率等的變化，來(lái)間接推算生物擾動(dòng)速率。這種方法需要借助相關(guān)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)手段，但結(jié)果更為客觀、準(zhǔn)確。間接測(cè)定法7.2分析方法數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)詳細(xì)記錄各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)，包括采樣信息、實(shí)驗(yàn)條件、測(cè)試結(jié)果等，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理。結(jié)果分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析方法，對(duì)生物擾動(dòng)速率進(jìn)行定量或定性分析，得出相應(yīng)的結(jié)論。同時(shí)，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)估，以了解結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。報(bào)告編寫根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，編寫生物擾動(dòng)速率測(cè)試報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的闡述和解釋。報(bào)告應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法、結(jié)果、結(jié)論等內(nèi)容，并附上必要的圖表和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理，如數(shù)據(jù)清洗、異常值剔除、數(shù)據(jù)平滑等，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。7.3資料整理088沉積物通量調(diào)查01020304沉積物通量通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的沉積物質(zhì)量或體積來(lái)確定。沉積速率沉積物在特定時(shí)間內(nèi)的堆積速度，通常以厘米/年或毫米/年表示。粒度分布不同粒徑的沉積物顆粒在總沉積物中所占的比例。沉積物組成包括礦物組成、有機(jī)質(zhì)含量、水分含量等。8.1測(cè)試要素選擇具有代表性的采樣點(diǎn)，確保樣品能夠反映研究區(qū)域的整體情況。采樣位置選擇根據(jù)采樣需求選擇合適的采樣器具，如抓斗、箱式采樣器等。采樣器具準(zhǔn)備確保樣品在保存和運(yùn)輸過(guò)程中不受污染或變質(zhì)，保持其原始狀態(tài)。樣品保存與運(yùn)輸對(duì)采集的樣品進(jìn)行預(yù)處理，如烘干、研磨、篩分等，以便于后續(xù)分析測(cè)試。實(shí)驗(yàn)室處理8.2樣品處理方法數(shù)據(jù)記錄詳細(xì)記錄采樣位置、采樣時(shí)間、天氣狀況、海況等現(xiàn)場(chǎng)信息，以及實(shí)驗(yàn)室處理過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算和分析，得出沉積物通量、沉積速率等相關(guān)參數(shù)。結(jié)果分析結(jié)合研究區(qū)域的地質(zhì)、地貌、水文等特征，對(duì)沉積物通量調(diào)查結(jié)果進(jìn)行綜合分析，探討其形成機(jī)制和影響因素。圖表繪制根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果繪制相關(guān)圖表，如沉積物粒度分布圖、沉積速率變化曲線等。8.3資料整理09附錄A(資料性)取樣、測(cè)試、分析記錄表取樣位置記錄具體經(jīng)緯度、水深、海底地形等信息。取樣工具描述使用的取樣器類型、規(guī)格及特點(diǎn)。取樣方法闡述具體的取樣操作步驟和注意事項(xiàng)。取樣量記錄每個(gè)取樣點(diǎn)的樣品重量或體積。取樣記錄表測(cè)試項(xiàng)目列明對(duì)海洋沉積物進(jìn)行的各項(xiàng)物理特性測(cè)試。測(cè)試儀器注明所用儀器的名稱、型號(hào)和精度等信息。測(cè)試方法描述每項(xiàng)測(cè)試的具體操作步驟和原理。測(cè)試結(jié)果記錄每項(xiàng)測(cè)試的數(shù)值結(jié)果和單位。測(cè)試記錄表列明對(duì)海洋沉積物進(jìn)行的各項(xiàng)物理特性分析。分析項(xiàng)目描述每項(xiàng)分析的具體操作步驟和原理。分析方法注明所用儀器的名稱、型號(hào)和精度等信息。分析儀器闡述各項(xiàng)分析得出的結(jié)論或解釋，如粒度分布、含水量、密度等。同時(shí)，提供必要的圖表或數(shù)據(jù)支持分析結(jié)果。分析結(jié)果分析記錄表10附錄B(資料性)常見(jiàn)礦物強(qiáng)度因子VS礦物強(qiáng)度因子是指表示礦物抵抗外力作用能力的參數(shù)，通常與礦物的硬度、韌性等相關(guān)。在海洋沉積物物理特性調(diào)查中，了解礦物的強(qiáng)度因子有助于評(píng)估沉積物的穩(wěn)定性和工程性質(zhì)。礦物強(qiáng)度因子定義石英長(zhǎng)石黏土礦物碳酸鹽礦物常見(jiàn)礦物及其強(qiáng)度因子石英是一種硬度較高的礦物，其強(qiáng)度因子較大，表示它具有較強(qiáng)的抵抗外力作用的能力。黏土礦物是一類層狀硅酸鹽礦物，其強(qiáng)度因子較低，易于在外力作用下發(fā)生變形和破壞。長(zhǎng)石是地殼中常見(jiàn)的礦物之一，其強(qiáng)度因子因種類而異，但總體來(lái)說(shuō)相對(duì)較低。碳酸鹽礦物包括方解石、白云石等，其強(qiáng)度因子因種類和結(jié)晶程度而異，但總體來(lái)說(shuō)相對(duì)較低。環(huán)境因素環(huán)境因素如溫度、壓力、pH值等也會(huì)對(duì)礦物的強(qiáng)度因子產(chǎn)生影響，這些因素可能導(dǎo)致礦物發(fā)生溶解、沉淀、轉(zhuǎn)化等反應(yīng)，從而改變其強(qiáng)度特性。礦物成分不同成分的礦物具有不同的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵合方式，從而影響其強(qiáng)度因子的大小。顆粒大小顆粒大小對(duì)礦物的強(qiáng)度因子也有影響，通常來(lái)說(shuō)，顆粒越細(xì)，其比表面積越大，與外界的相互作用也越強(qiáng)，導(dǎo)致其強(qiáng)度因子降低。結(jié)晶程度結(jié)晶程度高的礦物其晶體結(jié)構(gòu)更加完整，原子排列更加緊密，因此具有更高的強(qiáng)度因子。礦物強(qiáng)度因子的影響因素11附錄C(資料性)沉積物涂片鑒定含量估計(jì)參考圖03干燥和固定將涂片放置在干燥通風(fēng)處，使其自然干燥。然后使用固定劑對(duì)涂片進(jìn)行固定處理，以保持沉積物的原始形態(tài)。01采樣使用合適的采樣器具，在指定區(qū)域采集沉積物樣品。02涂片制作將采集的沉積物樣品均勻涂抹在載玻片上，形成一層薄薄的沉積物涂層。沉積物涂片制作方法使用