《SimradEM120多波束声纳在海底热液区底质分类中的应用_陶春辉》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SimradEM120多波束声纳在海底热液区底质分类中的应用_陶春辉（1页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国地球物理02 1 1 915 26 海洋地球物理学 Sim ar dE M 102 多波束声纳在海底热液区底质分类中的应用 H yd or t h er m a lFi e ldS ea fl o or Cl s sa fii ea 6 o n U s i n g E M 021 M u lti 一 b ea m S onar 陶春辉张国湮李怀明邓显明 Ta o Ch un h u Zih na gG ou yi n 刘为勇陈升 e t a l 国家海洋局第二海洋研 究所国家海洋局海底科学重点实验室 杭州 31 0 0 21 海底热液活动主要发育在水深 02 0 04 oo om 的洋中脊
2、或弧后盆地 热液区底质的类型及分布特征是开 展科学研究以及进行矿区资源评价的重要基础资料 可为新热液区的寻找 矿区圈定以及未来的海底资源 开发提供支撑 目前 电视抓斗取样 声学原位探测以及海底摄像是海底热液区底质调查的主要手段 这 几种方式均是针对 点 或 线 进行探测 探测效率较低 无法进行大面积底质探测 多波束声纳作为 对海底进行全覆盖扫测的技术 采集水深数据时 同步采集了与海底底质属性相关的反向散射强度数据 提取 并处理海底反向散射数据 可反演热液区的底质属性 挖掘多波束声纳的海底底质探测潜力 利用其 全覆盖扫测的特性 尝试实现对热液区底质进行 面 的探测 能够探索针对热液区底质调查的一
3、种新手 段 形成对热液区底质进行 点 线 以及 面 的综合探测模式 多波束声纳的反向散射强度与海底底质属性具有密切关系l 1 提取能够真实反映海底底质属性的反向 散射强度数据是进行底质分类的关键 多波束声纳系统采集的原始反向散射强度包含声波在传播过程中受 到水体与地形的影响 通过分析 i s ir I T a d EM12 0 多波束声纳系统原始数据的确切涵义z 建立数据的处理 改正流程 消除水体与海底地形对反向散射强度的影响 获得的反向散射强度依赖波束入射角与海底底质 属性 采用两种方法应用反向散射数据进行底质分类研究 其一 研究不同类型底质所表现出的反向散射 强度与波束入射角的关系 曲线
4、进行底质分类 其二 应用 Lamber t 法则消除波束入射角对反向散射强度 的影响后3 提取仅与底质属性相关的反向散射强度 利用该反向散射强度数据形成海底声纳图像 通过 声纳图像定性地表达海底底质状况 展现海底底质类型的分布 宝石山 热液区位于东太平洋加拉帕戈斯微板块的南缘 10 1 4o 9 w 1 2o 2N 面积约为 12km 2 水 深在 1450一170 0m 之间 地势较为平坦 可减小地形对多波束声纳反向散射强度的影响 是应用多波束声 纳进行底质分类研究的理想 实验区 大洋2 1航次第m航段在该区域获得了丰富的地质取样和海底摄 像资料 可为解译多波束声纳的底质分类结果提供依据 根
5、据 4条摄像拖体测线资料与1 2 个 T V G站位取 样资料 该区域主要底质类型包含沉积物 热蚀变沉积物 风化熔岩 枕状玄武岩以及角砾状玄武岩等 针对在该热液区采集的多波束声纳反向散射强度数据 分析不同底质类型表现的反向散射强度与波束入射 角关系曲线 并绘制该热液区的声纳图像 综合分析 宝石山 热液区底质类型及分布特征 多波束声纳图像显示 反向散射强度小于一2 5dB时 广泛分布沉积物 在一2 5 至一2 0dB之间时 广泛 分布砾石 大于 一ZOdB 时 广泛分布基岩 沉积物在 宝石山 热液区热液喷口的西侧大量分布 在喷口 周围主要是基岩与砾石 的混杂底质 宝石山 热液区的多波束声纳底质分
6、类研究表明 在水深较深的情 况下 依赖波束入射角的反向散射强度与入射角的关系曲线在热液区不同底质类型上具有不同表现 综合 应用地质采样 海底摄像以及多波束声纳探测海底底质的模式是可行的 可望成为将来进行热液活动调查 与研究的一个重要手段 本研究由国际海底区域研究开发 十一五 项目 批准号 DYXMl l s 一02一 卜01 和国家海洋局青年基 金重点项目 批准号 20 10 318 资助 参 考文 献 l De M o ustier C eta l Se af l o orae o u s tie remo tes ensing w ith m uli t bea m eeho 一s o u
7、 n des r a n d bh a ty m et r y sides e a n s o n a r syse t m J 1 M a r G e oPhysRe s 19 93 15 2 7一42 2 Eri kHammes r a t d Ba eks e at tie r n g a n d se abed image e rf le cti biy t M No n 刀 ay Kon gsbeg rSim radeom Pa n y S im rad EMe t eh n ie al N Q忱 2000 3 Lu eia n Fo n s e e a etal Rem oteestimationo f su r if eials e af lo orPr oPer t ie sh t r o ug h h t e a P P liea t io nAng ula rRa ng eA na ly sisto m ultibe ams o na r da t a J M ar Geo phy s e R s 20 0 7 28 119一126
