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單道地震使用什麼儀器

發布時間:2022-09-20 20:10:18

① 地震觀測儀器有哪些

地震觀測儀器可分為兩大類,一類稱為地震儀,用來觀測和記錄地震振動,以確定地震發生的時間、地點和震級;另一類稱為前兆儀器,用以檢測地震的前兆異常,為地震預報服務.

② 檢測地震的儀器叫什麼求答案

檢測地震的儀器叫地震儀,它是在地震發生時,記錄下地震發生的時間和能量的儀器。這種儀器實際上是馬後炮,沒有更有效的。

③ 我國探測地震的儀器是什麼

光學生命探測儀:把廢墟看得清清楚楚
「蛇眼」就是一種搜索儀器,它的學名叫「光學生命探測儀」,是利用光反射進行生命探測的儀器。儀器的主體非常柔韌,像通下水道用的蛇皮管,能在瓦礫堆中自由扭動。儀器前面有細小的探頭,可深入極微小的縫隙探測,類似攝像儀器,將信息傳送回來,救援隊員利用觀察器就可以把瓦礫深處的情況看得清清楚楚。
此外,光學生命探測儀上的探頭可以360度旋轉,只要廢墟上有一個手指粗細的眼,光學生命探測儀就可以伸入,探頭在下面旋轉後將圖像傳上來,基本確定被埋人所處的位置和被困地形,在實際救援時可以不傷著被埋壓人員。

熱紅外生命探測儀:在黑暗中也能工作
熱紅外生命探測儀具有夜視功能,它的原理是通過感知溫度差異來判斷不同的目標,因此在黑暗中也可照常工作。紅外線生命探測儀在感覺人是否存活方面很精確,確保不錯過任何僅存一線希望的生者。
它可以完美地幫助救援隊員在廢墟災區或其周圍定位遇難者的位置。它能夠探測並且顯示出遇難者身體的熱量,從而幫助救援隊員很快確定被埋在廢墟底下或隱藏在塵霧後面的遇難者的位置,且能經受住救援現場的惡劣條件。
熱紅外生命探測儀還可用於檢測煤礦井下隱性火區分布、火源的位置,亦可非接觸性檢測井下中央與采區變電所各種開關、接頭、變壓器的事故隱患,水泵、防爆電機及動力設備(動力電纜)的溫升,運輸機及運輸皮帶的發熱狀態。

聲波生命探測儀:能探尋微弱聲音
聲波振動生命探測儀尋找生命靠的是識別被困者發出的聲音。人類有兩只耳朵,這種儀器卻有3—6個耳朵,它的耳朵叫做「拾振器」,也叫振動感測器,它能根據各個耳朵聽到聲音先後的微小差異來判斷倖存者的具體位置。
說話的聲音對它來說最容易識別,因為設計者充分研究了人的發聲頻率。如果倖存者已經不能說話,只要用手指輕輕敲擊,發出微小的聲響,也能夠被它聽到。即便被埋人被困在一塊相當嚴實的大面積水泥樓板下,只要心臟還有微弱的顫動,探測儀也能感覺出來,於是救援隊員可以確定廢墟下是否有人活著。

④ 可以預測地震的儀器有哪些

地震預測方法有很多種,基於很多網友大部分都不懂數據,而且歷史地震資料也不熟悉,地理知識也並不算特別好博主介紹以下幾種簡單的地震預測方法給各位網友用來防身。【PS:地震雲不可預測地震,如果所謂地震雲可以預測地震為何網上那些依據地震雲預測地震的神棍沒預測到吉林松原地震呢?】


第一種方法:含羞草預測地震法:

原理:地震前震中周邊數十千米甚至數百千米的地下岩石岩層裡面的電流會異常的活動【地球本身就是一個導體,地下會有電流,只不過這個電流非常微弱,人類幾乎感覺不到,目前來看只有動物和植物對地下電流有感應】。

預測方法:正常的情況下含羞草是白天開放,晚上閉合;而地震前含羞草會出現白天閉合,晚上開放的現象;一般含羞草的異常出現在地震發生前2周至4周之間。

第二種預測方法:虎皮鸚鵡法

原理:和第一種地震預測方法一樣的原因,因為地球本身就是導體,地震前震中周邊會出現異常的電流,雖然人類感應不了這種電流但是動物和植物都感應的到,因此動物和植物會出現與平常不一樣的反應。

預測方法:地震發生前虎皮鸚鵡會出現長時間的亂叫或者撲騰翅膀,撞籠子等,特別是半夜虎皮鸚鵡出現長時間亂叫,撞籠子等,不過這個方法有個弱點就是虎皮鸚鵡感知范圍可能非常大;另外虎皮鸚鵡的異常一般出現在地震發生前1周至2周左右。【批註:注意虎皮鸚鵡觀測法最好買2隻或者2隻以上的虎皮鸚鵡,另外記得每天添加一次水,每天添加2次鳥糧,記得把虎皮鸚鵡籠子的門用鎖鎖好,有很多粉絲買了虎皮鸚鵡和籠子,結果這貨會開門然後趁人不注意自己開籠子飛跑了的,另外還有很多粉絲是因為忘記餵食喂水餓死了虎皮鸚鵡了的,建議定時餵食喂水,定時觀察虎皮鸚鵡的表現】

⑤ 現在測地震用的都是什麼地震儀

記錄地震波的儀器稱為地震儀,它能客觀而及時地將地面的振動記錄下來。其基本原理是利用一件懸掛的重物的慣性,地震發生時地面振動而它保持不動。由地震儀記錄下來的震動是一條具有不同起伏幅度的曲線,稱為地震譜。曲線起伏幅度與地震波引起地面振動的振幅相應,它標志著地震的強烈程度。從地震譜可以清楚地辨別出各類震波的效應。縱波與橫波到達同一地震台的時間差,即時差與震中離地震台的距離成正比,離震中越遠,時差越大。由此規律即可求出震中離地震台的距離,即震中距。
值得注意的是,地震儀只能用於測量地震的強度、方向,並不能用於預測地震。

⑥ 用單道淺層地震反射波法尋找地下管道<sup>[]</sup>

單道淺層地震反射波法具有設備簡單、野外工作方便、靈活且不需強震源等優點,可用縱波法或橫波法觀測(圖5-4-16)。野外工作需地震儀一台、檢波器一個、錘子一把。震源點距為1~10m,測點距為1~2m,觀測資料可垂直疊加1~16次。單道淺層地震法用於小范圍的工程調查,其勘探深度可達40m。圖5-4-17為單道近角和寬角淺層反射波法工作圖。

圖5-4-16 單道淺層反射波法野外布置圖

圖5-4-17 單道近角和寬角反射波法工作圖

圖5-4-18是用單道淺層地震反射波法探測水泥制的下水道的例子

國外地質勘探技術編輯部,1986。工程與水文物探專輯,國外地質勘探技術,專輯9。。

採用點距0.5m,震源距1m,工作頻率f=100~200Hz,垂直疊加2次的方法進行觀測。觀測結果表明,在點位14~21m、記錄時間37.5ms處,存在一較強的水平反射界面。鑽探驗證為一下水道,頂板深度為5.6m。另外,在點位7m、記錄時間為25ms處,有一反射界面,推斷為卵石層。

圖5-4-18 水泥制的下水道上觀測結果

(a)反射波形(近角排列);(b)推斷地質剖面

1—填土層;2—卵石層;3—粘性土層;4—下水道

⑦  調查方法及其設備

大洋多金屬結核礦產資源的勘查需要綜合應用各類地球物理勘探方法和地質勘查方法。地球物理勘探方法有:海底地形地貌調查,重力、磁力調查,地震調查;多頻探測和海底照相以及深拖和多波束回聲測深等先進的勘探系統。各類地質勘查方法有:有纜地質采樣、無纜地質采樣、溫度-鹽度-深度測量等。在不同的勘探階段所採用的方法種類以及工作量要求均有所差別。下面對各種調查設備(圖版Ⅱ—2)及其方法作進一步闡述。

3.2.1地球物理勘查方法及其調查設備

1.海底地形地貌測量及其調查設備

海底地形地貌測量是大洋多金屬結核調查中必須執行的調查項目之一。通過水深測量,可以了解海底地形特徵和海底基本情況,從而為評價和開采礦區提供必須的基本資料。

在區域調查階段,海底深度測量工作主要採用單波束回聲測深儀,以揭示海底地形地貌。傳統的做法是運用回聲測深儀測量調查區的水深值以獲得地形地貌的基本信息。近年來一些先進的測試儀器如SEABEAM等多波束測量裝置的運用,使得海底地形地貌測量變得更加精確可靠。有關SEABEAM等儀器設備的性能和有關資料將在下面敘述。這里將闡述運用回聲測深儀執行海底地形地貌調查的有關情況。

在區域調查階段,水深測量常用的儀器為12.5kHz的萬米測深儀,其測量精度由航行中船舶的定位精度和測深精度決定。所得的測量數據經過水深校正和聲速校正後即可得到相應的水深值,用於繪制海底地形圖。這種測深儀的缺點是水深數據采樣間距大(1km),難以准確地反映地形地貌形態,常把較小的地形輪廓拉平,使海底起伏平緩化,復雜地區的地形簡單化。

2.地震測量及其設備

為了解海底沉積物的分布特徵、沉積層的內部結構和基底起伏,在大洋多金屬結核勘查工作中往往採用單道地震的聲波勘查方法。設備配置方案為NEC-20C單道剖面儀、數字地震儀、氣槍、漂浮電纜等,資料以模擬方式記錄或者數字化方式記錄,炮號以數字方式記錄在衛星導航系統的磁帶上。工作航速常用6kn。測線首尾端點應有合格的導航定位點,單道地震的數字記錄常常和其它聲波探測結果綜合用於多金屬結核的分布狀況的解釋。

單道地震資料與多頻探測資料結合往往能獲得較好的解釋結果,這項調查常用於多金屬結核的初期階段。

3.多頻探測及其設備

多頻勘探數據處理系統(multi-frequency exploration system)是一種利用多種頻率的聲波勘探深海多金屬結核豐度和粒度大小的計算機數據處理系統。該系統可以在正常的航行速度(10~12kn)下工作,並可以在船上對已獲得的數據進行處理,迅速獲得多金屬結核的豐度和粒度值。

多頻勘探數據處理系統主要由聲波發射和接收、模擬信號檢測和數據處理三部分組成。在聲波發射和接收部分配置有淺層剖面儀(SBP)、測深儀(PDR)和窄波束測深儀(NBS)等裝置。模擬信號檢測部分的功能是對聲波信號進行放大、濾波。數據處理部分則對聲波信號進行數字化、存儲及數據處理。目前,它採用頻率為:SBP——3.5kHz,PDR——12kHz,NBS——30kHz三種不同頻率的聲波發射和對應的接收儀器。

多金屬結核呈席狀分布於海底表層,表層沉積物一般為硅質粘土、深海粘土、硅質軟泥或鈣質軟泥。這類沉積物富含孔隙水,質地松軟均勻,聲速接近於水或比水略低,聲波在此層的反射率很低,可以近似地認為不受阻礙地穿透這一沉積層(即透聲層),多金屬結核連同下伏的沉積層在3.5kHz淺層剖面上表現為一席狀披蓋的無反射帶或弱反射帶(即透聲層)。沉積速率過高或過低的海域都不利於結核的生長,只有特定厚度的聲波透聲層才有利於多金屬結核的賦存。多頻探測系統使用MFES-100B多頻勘探數據處理系統與3.5kHz淺層剖面儀和12kHz回聲測深儀聯機的方式測量結核的豐度,若要測量結核的粒度還需配置30kHz窄波束剖面儀。多頻探測與單道地震檢測資料相結合往往可以得到更好的解釋效果。

多頻探測與其它方法結合能得到更完滿的結果,這包括用地質采樣等多種手段。一些國家利用多頻探測系統進行多金屬結核調查,其結果與實際抓鬥取樣結果相比較,相關系數達0.7。

當多頻勘探數據處理系統與調查船的其它聲波探測器,如回聲探測器和深海淺層剖面儀一起使用時,可連續測得海底多金屬結核的分布密度和大小等資料。在此種情況下,回聲測深儀和深海淺層剖面儀等的頻率在理論上應在下列范圍:3~5kHz、8~15kHz和25~35kHz。因為所欲探測的結核的大小的直徑為幾厘米到>10cm不等,所以多頻勘探數據處理系統能與任何一般規格的聲波探測儀器結合使用,只要從這些儀器測得的聲波輸出信號給予線性放大,並加以控制,以避免飽和即可。

多頻勘測的具體工作方法與其它物探方法類似,測網的布置要依照不同的調查階段而定。按不同的精度要求和比例尺選擇適當的數據採集時間間隔,通常是每公里採集3~4個點,因而對不同的航速要有不同的採集時間間隔,以保證勘探精度要求。

多頻探測系統與無纜式抓鬥或有纜抓鬥相比較有如下優點:

(1)速度快;

(2)可以獲得連續的整條測線的數據;

(3)相關系數為0.7~0.9;

(4)工作方便,安全可靠。

與海底照相和海底電視相比較,多頻探測系統成本低、速度快、安全可靠並不受海底地形起伏和海山等障礙物的影響。它適合於在大洋中進行大面積的連續調查。

4.重力、磁力測量及其儀器設備

重力、磁力測量往往在大洋多金屬結核調查的初期進行,其目的是了解調查區域的構造特徵、岩漿活動以及海底地形、地貌變化的控制因素。我國現有的調查船往往都配置有這類設備,如海洋四號船使用KSS-5型海洋重力儀和G821G型核子磁力梯度儀;向陽紅16號船配置有KSS-5型海洋重力儀和CHHK-2型海洋核子磁力儀。

5.海底照相及其設備

通過海底照相,在照片上可直接觀察到多金屬結核在大洋表面的賦存狀態,求得其覆蓋率、粒徑和豐度,並了解洋底表層沉積物的特徵、底棲生物的活動等信息。海底照相通常採用兩種方法和設備:

(1)自返式海底照相系統該設備配合自返式采樣裝置可以拍攝采樣點的海底沉積物和多金屬結核的分布特徵。美國Boathos公司生產的改進型4201自返式抓鬥配備有海底照相系統。這種系統把袖珍的135相機裝在一高壓密封罐中,照相機系有2.0kg的重物,當與海底接觸時啟動電磁快門。在取樣前觸發一次照相,拍攝的海底面積最大為2.1m×1.4m。

圖3—1海底照相系統

(2)拖曳式海底照相系統該系統的作用是探明海底多金屬結核賦存狀態,照片供研究人員計算結核覆蓋率、推算豐度及其它解釋使用。海洋四號採用英國Camera Alive公司生產的CI800和CI256型海底照相系統(圖3—1),兩系統的結構和原理相同,均由照相機、閃光燈、聲脈沖發生器、觸發器、直流電源和同步控制器組成。前者可以連續拍攝800張135彩色膠片,後者可以連續拍攝256張135彩色膠片(照相機鏡頭離海底距離3m,每張膠片的畫面最大覆蓋面積3.9rn×2.6m)。照相系統工作時,鋼纜連結,萬米絞車收放,聲脈沖發生器和回聲測深儀的應答器確定和控制海底照相機到達海底預定深度,每觸發一次拍攝相片一張。系統結構合理,性能良好,成功率達到80%左右。

亦有一些國家將海底電視勘查系統用於大洋多金屬結核海區海床勘查,當然這些設備的技術性能亦應滿足如下要求:①作業深度——6000m;②拖曳速度——2.5kn;③電視離海底距離——3~10m;④像幀數——2×3150;⑤電視系統——慢速掃描標准。

6.先進的勘查系統及其設備

深拖系統和多波束回聲測深儀等先進勘探系統是西方國家在多金屬結核勘探階段採用的手段,尤其是帶有電視/照相裝置的深拖系統,它可用於海底表層多金屬結核的直接觀察和評價。深拖裝置所配備的淺層剖面儀、旁側聲納以及多波束回聲測深儀配置的測深儀、淺層剖面儀和旁側聲納等均可以快速、精確地提供海底有關地形起伏、成分[1]、海底結構和構造等信息。這些設備往往在勘查的後期階段使用。我國現已引進了這類設備,在開辟區內結核勘查的中、後期階段,可以利用這些勘查系統獲得精確可靠的資料。

(1)深拖系統深拖系統主要由聲學拖體和光學拖體兩部分組成。以美國Simrad公司製作的AMS-60SI型深拖系統為例,該裝置的聲學拖體配備有淺層剖面儀(4.5kHz)、旁側聲納(56.7kHz)等測量系統,具有旁側聲納、條帶水深測量和淺地層剖面測量等多種聲學測量功能;光學拖體配置有一套電視/照相系統。工作水深可達6000m。該設備還備有為旁側聲納和淺層剖面資料歸位校正的感測器。當作業中因拖魚深度變化而引起的地形畸變時,可通過聯機自動歸位校正。拖魚結構設計最大拖速為8kn,然而,該系統在運用淺層剖面儀(4.5kHz)、旁側聲納(56.7kHz)等測量系統進行工作時,則將深拖裝置置於海底之上50m處,以拖速1.5kn進行航行。

我國購置的深拖設備,包括一套AMS-60SI標准配置的聲學拖體和一套電視/照相光學拖體、甲板控制和數據採集工作站、後處理工作站以及Dynacon柴油機-液壓絞車系統和萬米同軸電纜。在聲學和光學拖體中,各種設備的技術指標分別如下:

旁側聲納

發射頻率56.7kHz

發射功率2000W(RMS,Hi設置)150W(RMS,Lo設置)

帶寬水平1.5°±0.1°垂直600

最小旁辨壓縮20dB

信號帶寬.8kHz

磁通門羅經KVHC100,0.10解析度

橫縱搖感測器0.1°解析度

壓力/深度感測器0.01m解析度

條帶水深測量系統為同相干涉測量,增加了一組換能器和相關電路,包括波束尋找和波束正常化特徵電路。

海底剖面儀

發射頻率4.5kHz

發射功率500W(RMS)

帶寬±25°

光學拖體的配置

ColmekTVTM多路傳輸系統

Simradphotosea5000D照相機

Simradphotosea1500SD閃光燈①成分泛指地層分層、分層結構等。

Ospreysitoe 1323電視攝像機

600TV線5×10-4LUX

電視照明燈

高度計Simrad Mesotech Mode 1807

電視信號傳輸速率實時黑白傳輸30幀/s

這項裝置應能滿足多金屬結核後階段詳查工作的要求。

(2)多波束回聲測深儀海底多波束測量系統能提供較高密度和較高質量的地形測量資料。目前在一些先進國家,該設備的使用已經逐漸取代了單波束的深海測深儀。法國從1980年開始在「讓·夏爾科」號海洋科考船使用Sea Beam多波束回聲測深儀,在認識海底含多金屬結核地區的地貌方面取得了重大進展。這個系統發出16束狹窄的聲波(每束2°40′),構成一個復雜的系列,能自動補償船的縱橫搖動。在進入船隻本身的航行數據後可以得出航道兩側相當於海底深度2/3的長條的海底地形圖。在5000m水深的海域其測量的解析度不大於20~30m。多波束回聲測深儀的優點是能在相對較短的時間內進行大面積的探測,在5000m水深的海域內可以在25天內完成面積為3萬km2的測區。利用多波束回聲測深儀可以顯現回聲測深儀不能顯現的一些地貌和構造特徵。但在勘探的最後階段,仍無法取代高解析度的深拖系統。

這類測量系統的深度測量范圍為10~11000m,最新一代的海底多波束測量系統包括:海底測深系統、旁側聲納和淺層剖面儀。目前已有德國的ATLAS公司、挪威的SINRAD公司和美國的SEABEAM儀器公司生產製作這類系統。

以SEABEAM儀器公司製作的SEABEAM2100型為例,其主要裝置有:發射換能器子系統、水聽器子系統、發射機子系統、接受機和聲納處理機子系統、工作站以及繪圖處理機和顯示儲存子系統。

最新一代的多波束測量系統集測深、旁側聲納和淺地層剖面儀功能於一體,可以同時測量並獲得海底寬幅的地形資料、旁側聲納圖像資料、海底淺地層剖面資料,繪制海底等深線圖,並揭示有關地形起伏、成分、海底結構和構造等有用信息。

SEABEAM 2100型多波束測量系統的主要技術指標:

深度范圍10~11000m

頻率2~7kHz

聲源電平233dB/(μPa·m)

發射功率30kW(峰值線性)

TX動態范圍70dB

TX脈沖射窗口矩形、餘弦

3.2.2地質勘查方法及其調查設備

在各個階段的多金屬結核調查中,都必須按測站系統地採集地質樣品用於直接的觀察、描述和測試研究。研究目的不同,調查要求不同,所採用的采樣設備也不同。以下將列舉各種樣品採集裝置及其用途。

1.有纜地質采樣器

有纜地質采樣的項目包括抓鬥、箱式取樣器、拖網、重力取樣器和重力活塞取樣器等多種采樣手段。

(1)抓鬥抓鬥是採集多金屬結核或表層沉積物樣品最常用的設備。有纜抓鬥的配套裝置是帶鋼纜的深海絞車和供取樣器投放和回收的倒L型吊架或A型架。在離取樣器50~100m處的鋼纜上裝上聲脈沖發生器,它產生的脈沖信號及海底反射信號由測深儀接收,以便操作人員掌握抓鬥到達海底的情況,及時進行定位和回收。通常採用的抓鬥的開口面積為0.25m2(50cm×50cm)。目前我國大洋多金屬結核調查所採用的抓鬥多選用中國科學院(青島)海洋研究所製作的大洋50型抓鬥。

(2)箱式取樣器箱式取樣器(圖版Ⅰ—1)用於採集不受擾動的海底沉積物樣品,其取樣面積為0.25m2(50cm×50cm)。箱式取樣器用鋼纜連結,由萬米絞車釋放和回收。在投放海底採集樣品時,根據聲脈沖發生器發出的信號確認取樣器是否已抵達海底。

(3)拖網拖網(圖版Ⅰ—2)用於海底拖曳採集多金屬結核和岩石樣品,其網口為1.2m×0.6m,鋼質。網身為尼龍繩編織,網眼一般為1.5cm×1.5cm,長度2m左右。網尾固定一重錘,以維持網身伸展狀態。收放及拖曳作業則用鋼纜及萬米絞車進行,必要時船舶配合以低速移動。

(4)重力取樣器重力取樣器用於採集柱狀沉積物樣品,取心直徑為7.3cm,長度為3.2m。用鋼纜連接,由萬米絞車控制釋放和回收。重力取樣器和其它有纜采樣器一樣,需要在鋼纜上安裝一聲脈沖發生器,作為取樣器到達海底的應答手段,便於操作人員控制釋放和回收。目前我國在大洋多金屬結核礦產資源調查中常用的重力取樣器為美國Benthos公司所產的2175型重力取樣器。

(5)重力活塞取樣器在採集長柱狀沉積物岩心時往往需要採用大型重力活塞取樣器(圖版Ⅰ—3)。這種取樣器的優點是被採集的沉積物樣品不被擾動,而且能獲得有足夠長度的沉積物岩心。Benthos公司生產的2450型重力活塞取心器能獲得15.2m長的岩心,經過一定的改裝還可獲得更長的岩心。岩心的長度取決於研究工作的需要以及調查船工作面的大小。在安裝有聲脈沖發生器的重力活塞取心器到達海底時,取樣器巨大的自重和活塞底局部真空所造成的壓差將柱狀沉積物壓入樣管,即可獲得這種長柱狀沉積物樣品。聲脈沖發生器和回聲測深儀的應答,將保證操作人員能正確了解重力活塞取心管到達海底的時間,以便控制它的收放。

這種取心器只是在對某些地點進行詳細勘探時才系統地使用。它既能從沉積物表層,也能從較深的地層採集樣品。這些樣品不僅能用於土質特性的研究,還可以對這些含結核地區的地質史進行科學研究(例如:沉積學、地球化學、生物學、年代測量等)。

2.無纜地質采樣

無纜地質采樣包括自返式抓鬥和自返式重力取心器等多種采樣手段,現分別敘述如下:

(1)自返式抓鬥自返式抓鬥是取多金屬結核的最主要手段。我國採用的是美製4201型自返式抓鬥(圖版Ⅰ—4),取樣面積為0.2m2。自返式抓鬥的工作原理為:用載有壓載物(鐵砂)的抓鬥沉入海底後,自動觸發裝置把裝有沉積物樣品的抓鬥取樣網合攏,同時釋放壓載物。由於浮球的作用,網中的樣品被帶出水面。依靠導航定位、信號旗、閃光燈、無線電信標等裝置的幫助回收自返式抓鬥。這種抓鬥在5000m左右水深的海域作業時每個站位的作業時間約為3~4h。採用自返式抓鬥作業的最大優點是調查船可以在連續航行中採集樣品。因此,這是獲取多金屬結核的主要設備。

裝在取樣器上的照相機,拍攝的每張照片涉及的海底面積約為1m2,拍攝方向稍微偏離垂直線。樣品是在近於拍攝的同一時間取得的,取樣的理論面積為0.18m2

取樣系統的采獲量隨結核的大小而變化,不能將所采結核的重量直接折算為豐度(kg/m2);這一必要數據是通過對樣品和海底照片進行嚴謹的分析比較而得出的。

這種采樣裝置在礦床勘查初期用得很多,實踐證明,其損失率約為1%,頗為有效。每個采樣點算作一個站位。一組站位(通常5~7個)構成一個測站。

(2)自返式重力取心器

自返式重力取心器用於採集海底柱狀沉積物樣品。其取心直徑為7.3cm,最大取心長度為1.22m,其工作原理與自返式抓鬥相同。採用自返式重力取心器的優點是獲得未被擾動的柱狀沉積物樣品,以便研究這一深度內沉積物的沉積特徵等各類地質信息。採集的沉積物樣品回收則依靠導航定位以及取心器上所帶的閃光燈的幫助,因此在夜間作業效果較好。

自返式取心器雖然容易操作,但是效果不穩定,在作業的可靠性(它不能用於固結沉積物)和測量有效性方面亦是如此。

圖3—2溫鹽深(CTD)測量系統

3.溫度-鹽度-深度測量

目前,在大洋多金屬結核勘查工作中,對調查站位海水的溫度、鹽度和水深(簡稱溫鹽深)的綜合測量,常採用美國EG&G公司生產的MARK-Ⅲ型溫鹽深測量系統(圖3—2)。其主要功能既滿足了部分地質調查項目的要求,亦符合水文調查的需要。測量項目有海水的溫度、鹽度、深度、電導率、pH值、溶解氧、聲速和密度的縱向分布值等,並可以選擇12個不同深度水層採集水樣。每個水樣的體積為500ml,用於不同的研究目的。

3.2.3水文氣象觀察

水文氣象調查工作雖然是一項輔助工作,但其調查結果對於多金屬結核的地質成因及分布的探討,對於調查規劃的制定和實施都有重要意義。水文氣象觀察的內容應包括溫鹽深的測量、海流的測量和氣象觀察等項目。在不同的階段,調查的內容和要求也不同。

1.水文地質調查

水文地質調查包括溫度、鹽度、水色透明度、海流和海浪的調查。水文地質調查一般採用定點調查的方式,它又可分為斷面觀測、大面觀測和連續觀測等幾種。

由於水文地質調查往往是定點觀測,採用溫鹽深儀測量系統(CTD)在測量觀測點的水深的同時就可以滿足溫度和鹽度的測量要求,因此,選用的設備必須滿足工作區適用的水深范圍和所測水文要素的測量要求。

海流觀測主要是測定海流的流速和流向,輔助測量風速和風向,在測量過程中,對海流流速的准確度不大於±3cm/s;流向准確度不大於±10°。大洋海流的觀測多採用聲學多普勒剖面儀或自容式海流計,藉助於深海測流浮標系統進行測量。近年來,計算機系統的配置,使得海流觀測數據可以進行實時處理,處理後的數據可記錄在磁碟上或磁帶上。

海浪觀測需要測量海浪的波高、周期、波向、波形和海況。海浪的觀測既可以用目測,也可以用儀器測量。儀器測量一般採用浮標式加速度型測波儀。配有數據處理系統的測波儀,可藉助系統的微機對觀測資料進行實時處理,求得波高、有效波周期、最大波高和最大波周期;處理後的資料可以在熒光屏上實時地顯現出來,也可以記錄在磁碟和磁帶上,通過回放機和列印機直接列印出來。

2.氣象調查

各個航次的大洋調查都需要進行海面氣象調查,因為它是為天氣預報和水文地質調查目的服務的。大洋勘查中不斷積累的氣象調查資料亦將為今後對這一海區的多金屬結核礦區的開發評價提供氣象方面的依據。

海洋氣象調查的內容包括海冰、表層氣溫、天氣現象、能見度、雲、風、空氣的溫度和濕度、氣壓等氣象要素。這些項目均屬於常規的調查工作,使用常規的設備就可以完成。在當前大洋多金屬結核勘查中亦經常可以藉助氣象衛星發布的資料指導大洋調查工作的實施,然而在大洋多金屬結核勘查工作中堅持進行這項氣象調查有助於對氣象衛星發布數據的正確性進行判別。不斷積累的氣象資料將有助於對預定的開發區作氣象方面的正確評價。

⑧ 可以預測地震的儀器有哪些

咨詢記錄 · 回答於2021-05-07

⑨ 地震反射波法的儀器設備

地震反射波法需用的儀器設備包括震源、接收裝置和記錄系統三個組成部分。
震源
過去在海洋地震反射波法中使用炸葯激發地震波,稱為炸葯震源。但在海洋中使用炸葯,安全性差,對魚類殺傷嚴重,而且也不能滿足高效率數據採集的技術要求。現在廣泛使用非炸葯震源,主要有:空氣槍震源,在海水中突然釋放高壓空氣,能夠在水中造成強烈的振動,激發地震波;蒸汽槍震源,在海水中釋放高溫蒸汽以造成振動,而蒸汽在海水中迅速散熱並恢復其體積,從而不產生重復沖擊;電火花震源,這是利用一對或多對高壓電極在水中的放電效應產生火花造成振動,其特性是頻譜較寬,但峰值偏高。此外,利用電磁脈沖,甚至壓電效應,也可以造成震源裝置如電磁脈沖器和壓電換能器,只不過它們的能量較小,僅適用於淺層調查。在測量中應注意根據不同目的和任務進行震源選擇。為了獲取深部層位的信息,除提高震源強度外,還必須考慮到頻率特性以及對地震信號的識別。震源波的穿透深度與其頻率成反比,而地震信號的解析度與其頻譜的寬度成正比。
水下接收裝置
主要使用壓電換能器組成的檢波器,在水中接收地震波。壓電換能器是一種加速度檢波器,受到外部壓力即加速度作用時產生電信號,而對於海浪等速度變化並不敏感。將壓電換能器按一定間距串、並聯組成陣,放置於塑料管內並充油液,使之在海水中具有中性浮力,即組成一個地震記錄道接收段。多道剖面測量時,則使用由多個(如24、48、96等)地震記錄道接收段組成。為防止觀測船上的機械震動影響接收效果,在船與接收段之間設有前導段和彈性減震段;在接收段與尾標之間也通過減震段聯接。接收裝置必須在水面以下一定的深度上才能達到最佳的接收效果,為此,首先應使接收裝置在最佳沉放深度上保持等浮;其次要通過自動深度控制器及時調整其深度變化。
記錄系統
地震反射記錄系統使接收到的反射波經過放大、濾波和增益控制來實現地震資料的採集。單道觀測可以用電敏紙或熱敏紙的機械記錄器,或用檢流計的照相裝置,將地震波的模擬信號記錄下來。多道觀測先後經歷了光點照相記錄、模擬磁帶記錄和數字磁帶記錄等階段。目前廣泛使用瞬時浮點增益數字地震儀,由信號采樣所得的瞬時值控制其放大增益,具有寬達84分貝以上的動態范圍和高達4200分貝/秒的跟蹤速度,使地震信號能在無畸變的情況下迅速恢復其真振幅,如實地將反射波記錄於磁帶上。這就為充分利用地震信息提供條件。但磁帶記錄必須使用電子計算機進行處理。地震記錄系統的設計和使用,與震源和接收裝置一樣,都必須努力提高地震信號而壓制干擾,以保證資料採集的質量和有效性。

⑩ 地震勘探儀器

(1)工程地震儀

地震勘探儀器一般由地震檢波器﹑放大系統﹑記錄系統三部分組成。地震檢波器主要有感應檢波器﹑壓電檢波器﹑激光檢波器等幾類。它可直接拾取地震振動,並將振動轉換成能為儀器記錄的能量形式。放大系統的作用是對檢波器輸出的微弱電信號進行濾除干擾和增益放大控制。記錄系統以不同方式將信號記錄下來。檢波器﹑放大系統﹑記錄系統三個基本環節組成一個地震道,地震儀一般是多道的。

工程地震儀是勘探深度近數百米范圍內的地震勘探儀器。按其工作原理分計數型﹑波形表示型和信息增強型三大類。常見的有瑞典TERRALOCMK6新型24通道工程地震儀(附圖13)、美國Seistronix公司RAS-2424通道數字地震儀、WZG-24A、48A、96A工程地震儀、瑞典MK6工程地震儀、美國GSR-3D數字地震儀、德國SUMMITⅡPlus地震儀、SE2404系列工程地震儀、SRS-24工程地震儀、GPS授時地震儀、法國sercel(塞舍爾)公司的428XL地震儀等。

⊙主要技術指標:

環境與工程地球物理

(2)瑞利波儀瑞利波儀(附圖14)是利用在一個波長深度范圍內傳播的瑞利波來進行測試,它分為穩態瑞利波法和瞬態瑞利波法。穩態法由穩態信號激振器激發出不同頻率表面波,形成頻散曲線(速度頻率或波長),可以得出剪切波速度和

各種彈性模量。在土壤中測深100m,在岩層能達到200m。瑞利波儀有以下特點:抗干擾性強,在城市內進行物探最重要的是要具有較強的抗干擾能力;信號採集高效性,通過提高接收儀通道數量,加長測線長度,加密測線測點數量,使用多種規格檢波器,信號數據文件多樣點保存;信號採集時間短,達到信號高效採集的目的;探測有效深度加大,提高激發瑞利波信號強度,降低激發瑞利波信號頻率;探測精度加大,通過加密激發瑞利波

信號頻率和加密檢波器間距,達到提高探測精度的要求。瑞利波儀可用於多道瞬態面波勘探、地震折射波勘探、地震反射波勘探、貼壁式縱橫波波速測井、可用於懸掛式剪切波波速測井、可用於樁基檢測。

⊙主要技術指標:

環境與工程地球物理

環境與工程地球物理

(3)超聲波儀

超聲波儀(附圖15)是通過發射探頭和接收探頭來測試超聲波在介質中的傳播時間並從而計算出傳播速度。超聲波是超聲頻率的機械振動在彈性介質中的傳播過程,頻率超過20000Hz的便稱為超聲波。非金屬超聲儀主要用於混凝土等非金屬結構質量無破損檢測,可用於超聲透射法基樁完整性檢測,綜合法檢測混凝土抗壓強度,結構混凝土缺陷探查,非金屬產品(如石材、陶瓷、耐火磚等)內在質量檢測,岩體動力學參數測定。

⊙主要技術指標

屏幕:10.4寸超大TFT高亮度、彩色觸摸屏。

當前波形放大顯示,自動快速判讀聲參數,測區或樁基全部波形顯示,便於結果對比。

Window系列下全中文操作,開機即會,方便快捷。

USB介面數據傳輸,列印快速、可靠。

一發雙收或一發單收任選。

聲時測讀精度:0.05μs。

測時測讀范圍:0.1~629000μs,可通過延時量程可無限大。

幅值測讀范圍:0~174dB。

采樣周期:0.05~400μs可選。

采樣長度:0.5~16k可選。

信號採集:自動和手動可選。

接收靈敏度:<10μv。

顯示器:10.4″,640×860。

內存:128MB,數據(波形)儲存:40GB。

支持三種供電方式:內置聚合物鋰電池供電6h。

外供:DC12V,AC100~220V50/60Hz。

列印機:支持HP,EPSON系列列印機。

使用環境:溫度-5~40℃,濕度:<85%。

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