(高清版)GBT 42629.4-2023 國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查規(guī)程 第4部分：海洋沉積物物理特性調查

國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查規(guī)程第4部分：海洋沉積物物理特性調查IGB/T42629.4—2023前言 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14總體要求 24.1技術設計 24.2調查要素及要求 24.3樣品采集 34.4沉積物樣品的現(xiàn)場描述與處理 34.5報告編寫 55沉積物物質組成測試 55.1沉積物粒度分析 55.2沉積物礦物鑒定 75.3沉積物涂片鑒定 5.4沉積物微體古生物鑒定 5.5資料整理 6沉積物物理力學性質測試 6.1沉積物物理性質測試 6.2沉積物力學性質測試 6.3現(xiàn)場原位力學測試 6.4資料整理 7生物擾動速率測試 7.1技術要求 7.2分析方法 7.3資料整理 8沉積物通量調查 8.1測試要素 8.2樣品處理方法 8.3資料整理 附錄A(資料性)取樣、測試、分析記錄表 附錄B(資料性)常見礦物強度因子 附錄C(資料性)沉積物涂片鑒定含量估計參考圖 參考文獻 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T42629《國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查規(guī)程》的第4部分。GB/T42629已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：總則；——第3部分：海洋生物調查；——第4部分：海洋沉積物物理特性調查。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中華人民共和國自然資源部提出。本文件由全國海洋標準化技術委員會(SAC/TC283)歸口。本文件起草單位：自然資源部第二海洋研究所、廣州海洋地質調查局、長沙礦冶研究院有限責任公司、中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會。為全面貫徹《中華人民共和國深海海底區(qū)域資源勘探開發(fā)法》,并遵守國際海底管理局有關規(guī)章和環(huán)境指南的要求，指導我國承包者切實履行多金屬結核、富鈷結殼和多金屬硫化物資源等深海海底區(qū)域資源勘探開發(fā)的環(huán)境調查義務，編制了GB/T42629《國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查規(guī)程》系列規(guī)程。使我國在國際海底區(qū)域和公海的環(huán)境調查技術、方法與國際接軌，為我國承包者履行環(huán)境調查義務和開展公海環(huán)境調查提供技術支撐。GB/T42629旨在確立普遍適用于國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查的內(nèi)容、程序和共性要求，擬由4個部分組成。——第1部分：總則。目的在于確立適用于國際海底區(qū)域和公海海洋化學、海洋生物、海洋沉積物物理特性和物理海洋等海洋環(huán)境調查的程序和總體要求?！?部分：海洋化學調查。目的在于規(guī)范海洋化學調查內(nèi)容和分析方法?！?部分：海洋生物調查。目的在于規(guī)范海洋生物調查內(nèi)容、方法和技術要求?！?部分：海洋沉積物物理特性調查。目的在于規(guī)范海洋沉積物物理特性調查內(nèi)容、方法和技術要求。本文件為GB/T42629的第4部分，本文件與其他部分結合使用。1國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查規(guī)程第4部分：海洋沉積物物理特性調查1范圍本文件規(guī)定了國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查中的沉積物組成、物理力學性質、生物擾動、沉積物通量等調查要素，及其調查過程中的樣品采集、處理、測試及資料整理的一般要求。本文件適用于除極地海洋以外的國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查中的沉積物物理特性調查。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T12763.8—2007海洋調查規(guī)范第8部分：海洋地質地球物理調查GB/T12763.11—2007海洋調查規(guī)范第11部分：海洋工程地質調查GB/T50123—2019土工試驗方法標準GB/T42629.1—2023國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查規(guī)程第1部分：總則GB/T42629.2—2023國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查規(guī)程第2部分：海洋化學調查3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。海洋沉積物物理特性physicalfeaturesofmarinesediments沉積物的組成、物理力學性質、生物擾動、沉積物通量等物理特征。沉積物物理性質測試measurementofthesediments’physicalproperties現(xiàn)場和室內(nèi)開展的沉積物顆粒分析、含水率、密度、土粒比重和界限含水率等項目測試。沉積物力學性質測試measurementofthesediments’mechanicalproperties現(xiàn)場和室內(nèi)開展的沉積物抗壓強度、貫入強度和抗剪強度等項目測試。生物擾動bioturbation底內(nèi)動物通過運動和攝食活動對軟底沉積物產(chǎn)生的擾動。生物擾動速率bioturbationrates通過分析不同深度沉積物的過剩210Pb活度，確定沉積物相互混合的生物擾動速率和深度。2[來源：ISBA/25/LTC/6/Rev.1,單位時間內(nèi)通過垂直于沉積物運移方向上的單位面積的沉積物數(shù)量。4總體要求4.1技術設計根據(jù)國際海底區(qū)域和公海環(huán)境調查的任務進行技術設計，設計內(nèi)容需在航次設計中闡明。具體包括：a)調查任務的目的與要求；b)調查任務設計的依據(jù)；c)調查(測定)任務的技術的基本要求和方法；d)預期成果與調查報告內(nèi)容；e)調查船、實驗室與儀器、外業(yè)和內(nèi)業(yè)作業(yè)安排及進度計劃編寫、海上作業(yè)、室內(nèi)樣品分析的質量控制、調查資料處理等按照GB/T42629.1—2023的相關規(guī)定。4.2調查要素及要求調查要素如下。b)沉積物物質組成包括粒度、礦物組成、沉積物類型和微體古生物。其中微體古生物根據(jù)任務設調查要素如下：b)沉積物力學性質包括抗壓強度、貫入強度和抗剪強度等，其中抗剪強度的三軸試驗視樣品情況選做。調查要素如下：a)生物活動痕跡；b)生物擾動速率和深度。沉積物通量調查包括顆粒物質總通量、總碳通量、總氮通量、有機碳通量和無機碳通量分析，根據(jù)顆粒物樣品采集的量適當增減相關組分的分析。3沉積物組成、沉積物物理力學性質、生物擾動調查的沉積物站位布設按GB/T12763.11—2007中的4.3.2相關要求執(zhí)行，每個承包者與國際海底管理局簽署勘探合同的非毗鄰的每個合同區(qū)單元區(qū)塊首次調查不少于4個測站，形成調查斷面。要求采集表層沉積物樣和柱狀沉積物樣。沉積物通量調查要求在環(huán)境影響參照區(qū)和保全參照區(qū)至少各布設一個持續(xù)一年以上的重復觀測測站。沉積物通量調查樣品采集通常至少設置兩層：一層設置于2000m水深以淺；另一層設置在海底以上500m;宜在海底以上10m的海底邊界層布設一層捕獲器；具體按調查區(qū)水深情況調整。4.3樣品采集沉積物采樣要求如下。a)采樣器下水、觸底、出水時均應進行全球衛(wèi)星定位。b)沉積物采樣的順序應是：先進行表層沉積物采樣，再進行柱狀沉積物采樣。c)表層沉積物采樣方法一般包括蚌式抓斗采樣、箱式采樣、多管采樣、電視抓斗采樣等；表層沉積物采集量應不少于1000g,不滿足規(guī)定要求的站位應進行重復采樣。d)柱狀沉積物采樣一般使用重力柱取樣器、重力活塞取樣器等取樣設備。樣品長度要求泥質不e)如果同一站位進行了2次(含)以上采樣作業(yè)仍未采集到要求的樣品量，列為空站。調查區(qū)內(nèi)空站數(shù)量不應超過采樣總站數(shù)的5%。f)進行物理力學性質測試、生物擾動速率測試的樣品應保持原始狀態(tài)。4.3.2沉積物通量樣品采集通過沉積物捕獲器采集海洋上層至深海的時間序列沉降顆粒物樣品。時間序列采樣間隔要求不大于1個月；捕獲器布放前每個樣品瓶應裝滿將要布放深度的海水，并加入氯化汞(HgCl?)阻止微生物生長，加入氯化鈉(NaCl)增加固定劑密度，減少與海水的交換。4.4沉積物樣品的現(xiàn)場描述與處理樣品現(xiàn)場描述力求全面、準確，方便查閱。對樣品的顏色、結構構造和礦物組分等進行描述；對樣品進行稱重和照相；獲得的照相資料應標識清楚，要求如下：a)樣品采至甲板后，應及時進行現(xiàn)場描述；b)樣品現(xiàn)場描述項目和內(nèi)容應使用統(tǒng)一表格(見附錄A的表A.1),描述記錄應清晰；c)取樣和處理樣品時，應注意層序、結構和代表性，所有樣品應認真登記、標識，不應混亂。44.4.2樣品現(xiàn)場描述內(nèi)容顏色、氣味、厚度描述的技術指標按GB/T12763.8—2007中的要求執(zhí)行。稠度和粘性分類的技術指標按GB/T12763.8—2007中的要求執(zhí)行。物質組成的現(xiàn)場描述按GB/T12763.8—2007中的要求執(zhí)行。沉積物的結構構造現(xiàn)場描述按GB/T12763.8—2007中的要求執(zhí)行。除上述要求外，對生物擾動調查還應開展以下觀察：a)通過影像系統(tǒng)近底觀察生物活動痕跡、構造、側向變化，拍照；b)對箱式、多管等現(xiàn)場采集的表層沉積物樣品的生物活動痕跡構造觀察、拍照；c)記錄沉積物生物活動痕跡的構造類型(團塊狀構造、環(huán)狀構造、半環(huán)狀構造、串珠狀構造等)、顏典型和有特殊意義的其他地質現(xiàn)象應進行素描或照相。4.4.3樣品現(xiàn)場處理取樣要求如下。a)需要現(xiàn)場處理的樣品應在現(xiàn)場描述完畢后立即進行樣品處理和現(xiàn)場分析。b)現(xiàn)場無法分析的要素先按樣品測試保存條件進行保存，帶回陸地實驗室分析。現(xiàn)場取樣次序是在具備樣品分取資格同級的前提下，優(yōu)先保證需避免污染及擾動的項目。c)用于沉積物物理力學性質測試的取樣需按GB/T12763.11—2007中6.1的要求執(zhí)行。d)用于沉積物物質組成測試的表層沉積物樣品應取一式4份(每份不少于250g),其中現(xiàn)場測試分析1份，取樣單位1份，樣品庫1份，其他分析測試和研究樣品1份；用于沉積物物質組成測試的柱狀沉積物樣沿中線剖分為兩半，一半用于實驗室分析，柱狀沉積物樣分樣時，子樣厚度不大于2cm;另一半作為副樣保存在樣品庫。e)生物擾動速率測試取樣應采集無擾動、無變形的多管樣品，每站至少進行4管樣品采集；每個多管至少采集6個深度樣品，建議按0cm～0.5cm、0.5cm～1.0cm、1.0cm～2.0cm、2.0cm～3.0cm、3.0cm～5.0cm、5.0cm～7.0cm和f)樣品盒、瓶(袋)應貼標簽，并將樣品盒、瓶號及樣品箱號記入現(xiàn)場描述記錄表內(nèi)；取好的樣品要密封。樣品保存要求如下：5a)用于沉積物物理力學性質測試的樣品保存需按GB/T12763.11—2007中6.1的要求執(zhí)行；b)用于沉積物物質組成測試、生物擾動速率測試、留存的樣品進行4℃冷藏或根據(jù)特殊分析要求溫度進行冷凍保存；c)沉積物通量調查的沉積物捕獲器回收后，將樣品從捕獲器上取下并置于黑暗中4℃冷藏保存，直至進行樣品預處理前。驗、直接快剪試驗、生物擾動速率及沉積物通量等測試在陸地實驗室進行；含水率、微型貫入試驗、原位貫入試驗、小型十字板剪切試驗、原位十字板剪切試驗和無側限抗壓強度試驗應在現(xiàn)場測試。樣品測試按本文件相關規(guī)定執(zhí)行。4.5報告編寫調查報告按GB/T42629.1—2023第10章的要求編寫。5沉積物物質組成測試5.1沉積物粒度分析沉積物粒度分析的主要技術指標：a)粒級標準采用尤登-溫德華氏等比制(φ值粒級標準見GB/T12763.8—2007的附錄A);b)激光粒度分析法間隔為0.25φ;篩析法粒級間隔為0.5φ,必要時加密c)沉積物粗端要篩分到初始粒級質量百分數(shù)小于1%。為了便于資料的同化、處理、分析和作圖，本文件對分析方法要求如下：a)對粒徑小于2mm的沉積物進行粒度分析時應采用激光粒度分析法；b)包含大于2mm的沉積物采用篩析法(≥2mm的沉積物組分)與激光粒度分析法(<2mm的沉積物組分)相結合的綜合法。激光粒度分析方法如下。a)取樣之前首先要將待測樣品混合均勻，然后根據(jù)樣品的顆粒大小確定取樣數(shù)量，黏土質粉砂或粉砂質黏土等細粒沉積物取樣量一般為0.1g～0.2g,以粉砂和細砂為主的沉積物取樣量一般為0.3g～0.4g,以中粗砂為主的沉積物取樣量一般為0.5g～0.6g。b)用過量的過氧化氫(H?O?)溶液溶解。在裝有樣品的燒杯中加入30%的H?O,少許，待氣泡不再產(chǎn)生時，再加少量H?O?。有氣泡產(chǎn)生則還需重復上述步驟，至不再起泡為止。c)樣品去除有機質后，加入蒸餾水，用玻璃棒攪拌后靜置24h,吸除杯中上層清液，上述過程再重6d)在燒杯中加入約10mL的0.083mol/L的六偏磷酸鈉',用玻璃棒攪拌或超聲波振蕩使樣品充分分散。e)應將同一批次的樣品設置為相同的數(shù)值測試條件。將前處理后燒杯中的樣品全部倒入樣品池，并用洗瓶將殘留在燒杯壁上的樣品也沖入樣品池。樣品濃度(遮光度)一般控制在10%~20%,但最低不能低于5%,如遮光度大于20%,則此樣品應重做。f)測量數(shù)據(jù)的輸出按不同的要求來進行，應采用間隔0.25φ的粒級分組輸出所測樣品的粒度分布。篩析方法如下。a)原樣攪拌均勻，按四分法取樣，取樣質量按表1估算。b)去除有機質和鹽分見b)和c)。c)分析樣移入烘箱，105℃恒溫3h,再置于干燥器15min～20min,然后在分度值0.001g的天平上稱量。d)將樣品移入玻璃杯后加蒸餾水，加20mL的0.5N的六偏磷酸鈉，浸泡12h使樣品充分分散。e)將分析樣倒入孔徑為2mm的小篩中，用蒸餾水反復沖洗，使小于2mm的物質充分沖洗入量筒中，對小于2mm的樣品按激光粒度分析要求進行上機測試；把大于2mm的物質烘干稱量后進行篩析分析。f)用孔徑間隔為0.5φ的篩子由粗到細進行振篩15min,將各粒級樣品烘干后在分度值0.0001g的天平上稱量，求出各粒級的質量分數(shù)。表1篩析法粒度分析取樣質量估算表mm取樣量g200～3005～<10>300～1000>1000～200020～<40>2000～400040～<60抽取樣品總數(shù)的10%進行平行樣分析。沉積物粒度分析誤差檢驗指標見表2。檢查結果有個別樣品不符合表中指標時，應重做。每批分析樣中，有三分之二的抽樣分析樣與內(nèi)檢相比，結果偏高或偏1)0.083mol/L濃度的六偏磷酸鈉的制法：稱取51g六偏磷酸鈉，溶于適量的蒸餾水后，稀釋至1000mL。7GB/T42629.4—2023表2粒度分析允許誤差范圍分析方法校正系數(shù)分選系數(shù)(δ;)綜合法0.40φ0.3φ篩析法0.15φ0.1φ激光法0.15φ0.1φ5.1.3數(shù)據(jù)整理粒級標準本文件采用尤登-溫德華氏等比制φ值粒級標準，按公式(1)轉換：φ=-log?(d/d?)………………(1)式中：d——顆粒直徑，單位為毫米(mm);d?——量綱，取值1,單位為毫米(mm)。粒度參數(shù)計算粒度參數(shù)計算要求如下。a)粒度參數(shù)采用?？撕臀值鹿剑垂?2)～公式(5)計算： (2) (3) (5)式中：M?——平均粒徑，以φ計；δ;——分選系數(shù)，以φ計；Sk;——為偏態(tài)；Kg——為峰態(tài)；為粒級由粗至細概率累積曲線上5%、16%、25%、50%、75%、84%、95%所對應的粒徑φ值，以φ計。b)計算粒度分析數(shù)據(jù)和整理編制結果報表(見表A.2)。5.2沉積物礦物鑒定5.2.1技術要求鑒定要求如下：a)定量計算中統(tǒng)計的碎屑礦物顆粒數(shù)原則上不宜少于300顆，也視樣品具體情況酌情增減，并計8算出各種礦物的顆粒百分含量；b)分析粒級中有用礦物含量達到重砂礦產(chǎn)工業(yè)邊界品位的四分之一時，應圈出異常點；c)碎屑礦物鑒定應選擇0.125mm～0.063mm粒級碎屑顆粒做定性和定量鑒定，如果沉積物中不含(或少含)0.125mm～0.063mm粒級的顆粒，不能滿足定性和定量鑒定要求，則應選擇0.25mm～0.125mm粒級；d)黏土礦物鑒定粒級小于0.002mm,要求半定量分析鑒定到族，雙樣抽檢誤差小于20%;e)全巖礦物鑒定沉積物全樣樣品，半定量分析主要礦物組成。5.2.2碎屑礦物鑒定與數(shù)據(jù)整理碎屑礦物鑒定的技術指標按GB/T12763.8—2007中6.4.2的要求執(zhí)行。礦物定性和定量的記錄、表格和計算結果分別整理，編制碎屑礦物鑒定報表(見表A.3～表A.5)。5.2.3黏土礦物鑒定與數(shù)據(jù)整理樣品分離提純要求如下：a)取樣量：以黏土為主時，一般不少于10g;砂或粉砂樣不少于20g～30g;b)樣品分散：去離子水浸泡，用帶橡皮頭的攪拌棒對樣品進行攪拌，并使其分散開，然后讓其靜止浸泡；待杯中樣品全部沉淀后，倒去上清水，如此循環(huán)2次～3次；c)去除有機質：在去除可溶性鹽類的樣品中用滴液管加入濃度為10%的雙氧水，直到停止起泡；d)清洗：用去離子水進行清洗以保證樣品懸浮；e)過篩：將上述已懸浮的樣品過0.063mm篩，將小于0.063mm的懸浮液加去離子水洗滌攪拌成1000cm3的懸浮液，按斯托克斯沉降定律，用吸管吸取所需粒級(<0.002mm),重復多次，直至獲得3g～5g干黏土為止；f)無機碳酸鹽礦物去除：對提取的黏土樣品(<0.002mm)用1mol/L的HCl去除碳酸鹽；g)洗酸：去除碳酸鹽后的黏土樣品需用去離子水浸泡沖洗，反復進行多次，直到肉眼觀察提取的黏土樣品可以懸浮為止，然后用離心機加速分離，去除去離子水，獲取黏土樣品。分析樣品作X射線衍射分析前，需制成3種不同的定向片：a)每個樣品采用涂抹法制成自然定向片，當提取的樣品量無法滿足涂抹法制樣品時，酌情使用滴定法(懸浮液濃度約30%)制成自然定向片；b)乙二醇飽和定向片：自然定向片用乙二醇35℃蒸36h制成；c)300℃高溫片：選取分析樣品的總數(shù)10%樣品的飽和定向片進行加熱300℃恒溫2h制成；d)550℃高溫片：將300℃高溫片加熱550℃恒溫2h制成；e)定向片制成晾干后即可上機測試。樣品鑒定要求如下：a)以X射線衍射分析為主，為了提高定性的準確度，適當抽樣做差熱或紅外吸收光譜、電鏡和能譜等分析；9GB/T42629.4—2023b)同一批樣品應在同一條件下測試；c)分析獲得的掃描圖譜與礦物的標準譜圖比對，確定出黏土礦物族種名稱，同時定出非黏土礦物半定量分析要求如下。b)權因子確定，蒙皂石質量因子為1,伊利石質量因子為4,綠泥石+高嶺石質量因子為2,高嶺c)黏土礦物半定量計算公式按公式(6)～公式(10)。A=A?+4A?+2A? (7) (8) 式中：A——參與計算的衍射峰面積總和；A?——蒙皂石峰(17?)面積；A?——伊利石峰(10?)面積；A?——高嶺石+綠泥石峰(7?)面積；W?——伊利石礦物質量分數(shù)，%;W?——綠泥石礦物質量分數(shù)，%;W?——高嶺石礦物質量分數(shù)，%。數(shù)據(jù)整理要求如下：a)將各個樣品的分析圖譜等原始資料裝訂成冊；b)填寫?zhàn)ね恋V物分析報表(見表A.6)。5.2.4全巖礦物鑒定與資料整理樣品制備樣品制備要求如下：a)取樣前將待測樣品混合均勻，取濕樣10g～15g;b)將取得的樣品使用去離子水清洗3遍，去除鹽份；GB/T42629.4—2023c)將除去鹽后的樣品進行50℃低溫烘干或冷凍干燥48h;d)將干燥的樣品放入研磨機或瑪瑙研缽中進行研磨至粒徑小于5μm(3000目);e)將研磨好的樣品裝到進樣器上，盡量以背式裝樣，并將樣品壓實壓平，保持測試面的樣品與進樣器表面處于同一個水平面上。樣品鑒定要求如下：a)將制好的樣品進行分析測試，宜以X射線衍射分析為主，同一批樣品應在同一條件下測試；b)對測試數(shù)據(jù)的圖譜進行校正、平滑、本底扣除；c)進行物相檢索匹配，挑出最有可能與數(shù)據(jù)庫匹配的物相。按可信度大小逐個與檢測結果的峰值比對，對個別未檢出的峰值，使用小窗口對個別小峰進行檢索，直至測試結果上的峰值基本上均已匹配，最終確定物相組成。鑒定的礦物物相組成被附錄B的表B.1的礦物類型覆蓋，宜采用基體沖洗法進行礦物半定量分析。衍射峰強度一般采用扣除本底后的峰積分強度。具體令x;為礦物i在可定量部分中的質量分數(shù)，由基體沖洗法公式(11)可得。式中：K;——i礦物的強度因子(見表B.1);I;——i礦物的積分強度；n——礦物物相種類數(shù)?！?鑒定的礦物物相組成超出表B.1的礦物種類，宜采用全譜擬合法進行礦物半定量分析。具體方法如下：a)加載物相分析數(shù)據(jù)；b)選擇峰形參數(shù)；c)調用每個識別物相的晶體結構參數(shù)；d)全部參數(shù)修訂擬合；e)物相結構參數(shù)修訂擬合；f)晶格參數(shù)修訂擬合；g)標度因子修訂擬合；h)獲得礦物組成半定量含量；i)導出每種物相的相對含量、殘差和相對誤差。數(shù)據(jù)整理要求如下：a)將各個樣品的分析圖譜等原始資料裝訂成冊；b)填寫全巖礦物X射線分析報表(見表A.7)。5.3沉積物涂片鑒定樣品采集要求如下：a)采樣工具和置樣片子應保持清潔，不應重復使用，嚴防樣品混染和污染；b)柱狀沉積物取樣間隔視需要進行，但在沉積物類型變化及地層界面處應加密取樣，以保證每類沉積物類型均有足夠的樣品控制；c)樣品標記包括樣品編號及采樣深度；d)當沉積物中粗組分(>0.063mm)含量超過75%時，不做涂片鑒定；針對有些顆粒較大的碎屑物質，不能肉眼鑒定成分的，可制作成薄片鑒定物質組成。涂片制作要求如下：a)取少量樣品(對于深海沉積物，針鼻大小即可)置于載玻片上，如用于觀察古生物，宜把樣品置于蓋玻片上，用蒸餾水充分分散后均勻涂抹(不準許篩選),展布在載玻片內(nèi)(面積宜約22mm×25mm或24mm×25mm左右),涂抹應厚薄均勻，清潔整齊；b)將沉積物涂片靜置一段時間自然風干，或放于溫度小于100℃的電熱板上烘烤，烘干后立即取下；c)滴入折射率適當?shù)?宜在1.5216～1.5240之間)的封片膠于涂片上，斜放輕壓蓋上蓋玻片，用力擠出氣泡，使封片膠浸潤在整個蓋玻片內(nèi)，并標上編號，平放在標本盤上。涂片鑒定分析工作包括：a)鑒別沉積物中生物組分(鈣質和硅質)和非生物組分，半定量分析2種組分的百分含量；b)觀測非生物組分的粒度結構(砂、粉砂、黏土)、粒徑大小，根據(jù)目鏡比例尺確定0.063mm(砂與粉砂界線)和0.004mm(粉砂與黏土界線)的長度，估計砂、粉砂、黏土百分含量；c)鑒別鈣質生物、硅質生物，估計各自百分含量；d)識別碎屑礦物、火山碎屑、自生礦物(如沸石、微結核、海綠石等)等具有特殊成因意義的物質，估計它們的百分含量。注：涂片估計沉積物組分百分含量參考圖見附錄C的圖C.1。鑒定要求如下：a)制好的涂片首先在雙目鏡下觀察，粗略了解組分及金屬礦物，然后在偏光顯微鏡下全面觀察；b)對涂片中所有沉積物組分(生物/非生物組分、粒度組分、礦物組分)進行定性鑒定；c)鏡下鑒定時，應反復使用單偏光及正交偏光系統(tǒng)，以準確鑒別硅質及鈣質生物；d)對沉積物命名有意義的組分應作百分含量估算，估算其百分含量應在合適的放大倍數(shù)下進行(常用10×10或20×10,選擇原則應視沉積物組分顆粒大小而定);e)對于含量小于1%的組分，可以采用下列符號進行半定量方法標記：+(1顆～10顆)、V(11顆～100顆)、△(>100顆～<1%);f)涂片鑒定只作內(nèi)檢，不送外檢；內(nèi)檢的數(shù)量為基本分析樣品的10%;沉積物組分百分含量測算允許誤差不超過5%;g)內(nèi)檢合格率達90%(含90%)時，即認為原始鑒定結果正確，僅更正不合格試樣的結果；合格率在80%～90%(含80%)時，除更正不合格試樣結果外，需在未檢樣品中抽10%補檢；合格率在70%～80%(含70%)時，除更正不合格試樣結果外，需在未檢樣品中抽30%補檢；合格率在60%～70%(含60%)時，除更正不合格試樣結果外，需在未檢樣品中抽50%補檢；合格率在60%以下者，應全部返工。數(shù)據(jù)整理要求如下：物各組分的含量、微體古生物的主要類別等(見表A.8);b)鑒定報告應對主要礦物的特征及具有環(huán)境意義的特殊礦物特性進行描述；c)沉積物分類與命名按GB/T12763.8—2007中6.3.1f)的深海沉積物三角圖解法要求執(zhí)行。5.4沉積物微體古生物鑒定沉積物微體古生物鑒定技術指標按GB/T12763.8—2007中6.6.1的要求執(zhí)行。孢粉分析的樣品制備、鑒定分析按GB/T12763.8—2007中6.6.2的要求執(zhí)行。有孔蟲分析的樣品制備、鑒定分析按GB/T12763.8—2007中6.6.3的要求執(zhí)行。硅藻分析的樣品制備、鑒定分析按GB/T12763.8—2007中6.6.4的要求執(zhí)行。放射蟲分析的樣品制備、鑒定分析按GB/T12763.8—2007中6.6.5的要求執(zhí)行。5.4.6鈣質超微化石分析鈣質超微化石分析的樣品制備、鑒定分析按GB/T12763.8—2007中的6.6.6的要求執(zhí)行。5.4.7其他微體古生物鑒定其他微體古生物鑒定的樣品制備、鑒定分析按GB/T12763.8—2007執(zhí)行。整理微體古生物鑒定統(tǒng)計表，計算相對和絕對含量(見表A.9、表A.10)。5.5資料整理根據(jù)送樣單位的要求，開展沉積物物質組成測試結果資料整理，要求如下：a)編制粒級含量、中值粒徑、粒度參數(shù)分布圖等圖件，編寫粒度分析報告；b)編制碎屑礦物(輕、重礦物之和)質量百分含量分布圖、輕礦物和重礦物百分含量分布圖、主要單礦物百分含量分布圖、礦物組合分區(qū)圖等圖件，編寫碎屑礦物鑒定分析報告；c)繪制黏土礦物單礦物質量分數(shù)分布圖、黏土礦物質量分數(shù)組合直方圖、黏土礦物組合分區(qū)圖、黏土礦物柱狀分布圖等，編寫?zhàn)ね恋V物鑒定分析報告；d)繪制全巖礦物分析的單礦物質量分數(shù)分布圖、礦物組合分區(qū)圖，編寫全巖礦物鑒定報告；e)依據(jù)各站位涂片鑒定結果，編制調查區(qū)深海沉積物類型分布圖和相應說明書；f)編制微體古生物含量/豐度分布圖、組合分區(qū)圖等，編寫微體古生物鑒定報告。6沉積物物理力學性質測試6.1沉積物物理性質測試沉積物樣品應是原狀試樣，未擾動，未失水。6.1.2顆粒分析試驗本試驗方法適用于粒徑不超過60mm,大于2mm的沉積物。儀器設備要求如下。a)分析篩：孔徑為60mm、40mm、20mm、10mm、5mm和2mm。b)天平：稱量1000g～5000g,最小分度值1g;稱量200g～1000g,最小分度值0.1g;稱量0g～200g,最小分度值0.01g。c)振篩機。d)烘箱。取樣數(shù)量見表1。篩析法試驗方法見a)～e),然后用孔徑為60mm、40mm、20mm、10mm、5mm和2mm的篩子由粗到細振篩15min,將各粒級樣品烘干后在天平上稱量，求出各粒級的沉積物質量，將試驗數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.11)。激光粒度分析法適用于粒級小于2mm的試樣。分析設備宜采用激光粒度分析儀。激光粒度分析法試驗方法見。要求如下：a)粒級取1.0mm、0.5mm、0.25mm、0.075mm、0.01mm、0.005mm和0.001mm;b)以小于某粒徑的試樣質量占試樣總質量的百分比為縱坐標，顆粒粒徑為橫坐標，在單對數(shù)坐標上繪制顆粒大小分布曲線；c)配級指標不均勻系數(shù)C。和曲率系數(shù)C。計算按GB/T50123—2019中8.2.5的要求執(zhí)行。6.1.3含水率測定測定方法如下：a)取代表性試樣15g～30g,放入稱量盒，蓋好盒蓋，稱盒加濕沉積物質量，準確至0.01g;8h;砂土不少于6h;對有機質含量超過5%的沉積物，應將烘箱溫度控制在65℃~70℃;c)烘干后的試樣，蓋好盒蓋，放入干燥器內(nèi)冷至室溫，稱盒加干沉積物質量，準確至0.01g;個試樣進行平行測定，取其算術平均值，最大允許平行差值應按GB/T50123—2019中5.2.4的要求執(zhí)行，將試驗數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.12)。含水率w的計算按GB/T50123—2019中5.2.3的要求執(zhí)行。測定方法如下：a)本試驗所用的主要儀器設備應符合規(guī)定，環(huán)刀為不銹鋼材質，且容積大于或等于60cm3;b)切取原狀沉積物樣，厚度大于環(huán)刀高度0.3cm～0.5cm,環(huán)刀涂薄層凡士林，放在沉積物樣上，其圓心對準沉積物樣中心；c)將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊用鋼絲鋸削去外圍沉積物直至沉積物樣伸出環(huán)刀為止，削平環(huán)刀兩端多余沉積物，并將環(huán)刀外壁擦凈，稱環(huán)刀和沉積物的總質量，準確至0.01g;d)取代表性樣品，按6.1.3測定含水率；e)密度應進行2次平行測定，2次測定的差值不應大于0.03g/cm3,取兩次測值的平均值；f)將試驗數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.12)。密度p和干密度pa的計算按GB/T50123—2019中6.2.3的要求執(zhí)行。6.1.5土粒比重測定土粒比重為沉積物在100℃~105℃下烘至恒重時的質量與同體積4℃下純水的質量之比值。測試主要儀器設備如下：a)比重瓶容積100mL或50mL,分長頸和短頸兩種；b)天平分度值0.001g;c)溫度計刻度為0℃~50℃,最小分度值為0.5℃;d)本試驗進行兩次平行測定，兩次測定的差值不應大于0.02,取兩次測值的平均值。測定方法如下：a)將烘干沉積物樣研散，過2mm～5mm篩，取代表性試樣15g,烘干，裝入烘干比重瓶，放入干燥器冷卻，稱試樣和比重瓶的總質量，準確至0.001g;b)在比重瓶中加入蒸餾水至比重瓶一半，放入真空缸內(nèi)抽氣，真空表讀數(shù)宜接近當?shù)匾粋€大氣壓值，時間約1h～2h,直至溶液內(nèi)無氣泡逸出為止；c)待溶液澄清后，將抽氣后的蒸餾水注入裝有試樣溶液的比重瓶。當用長頸比重瓶時注蒸餾水至刻度處；當用短頸比重瓶時應將蒸餾水注滿，塞緊瓶塞，使多余蒸餾水自瓶塞毛細管中溢出、擦干，稱比重瓶和蒸餾水和試樣的總質量，準確至0.001g;測定瓶內(nèi)溶液溫度，準確至0.5℃。將試驗數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.13)。土粒比重G、的計算按GB/T50123—2019中7.2.4的第1項執(zhí)行。6.1.6界限含水率測定使用液、塑限聯(lián)合測定法測試，同時測定液限。本試驗方法適用于粒徑小于0.5mm以及有機質含量不大于試樣總質量5%的黏性土。測試主要儀器設備要求如下：a)液、塑限聯(lián)合測定儀，圓錐質量宜76g,錐角為30°,試樣杯內(nèi)徑為40mm,高度為30mm;b)天平量程0g～200g,最小分度值0.01g。液、塑限聯(lián)合測定法試驗方法如下。a)本試驗宜采用天然含水試樣，當沉積物試樣不均勻時，采用風干試樣，當試樣中含有粒徑大于0.5mm的沉積物顆粒時，應過0.5mm篩。b)當采用天然含水試樣時，取代表性沉積物樣250g;采用風干試樣時，取0.5mm篩下的代表性沉積物試樣200g,將試樣放在橡皮板上用去離子水將沉積物調成均勻膏狀，放入調土皿，浸潤過夜。c)將制備的試樣充分調拌均勻，填入試樣燒杯中，填樣時不應留有空隙，對較干的試樣應充分揉搓，密實地填入試樣燒杯中，填滿后刮平表面。d)將試樣杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，圓錐上抹一薄層凡士林，接通電源，使電磁鐵吸住圓錐。e)調節(jié)零點，將屏幕上的標尺調在零位，調整升降座、使圓錐尖接觸試樣表面，指示燈亮時圓錐在自重下沉入試樣，經(jīng)5s后測讀圓錐下沉深度(顯示在儀器屏幕上),取出試樣杯，挖去錐尖入沉積物處的凡士林，取錐體附近的試樣不少于10g,放入稱量盒內(nèi)，測定含水率。f)將全部試樣再加水或吹干并調勻，重復c)～e)的步驟分別測定第2點、第3點試樣的圓錐下沉深度及相應的含水率。液、塑限聯(lián)合測定應不少于3個點，3個點的圓錐入沉積物深度宜分別為3mm～4mm,7mm～9mm,15mm～17mm。將試驗數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.14)。試樣含水率計算公式按GB/T50123—2019中5.2.3的要求執(zhí)行。以含水率為橫坐標，圓錐入沉積物深度為縱坐標，在雙對數(shù)坐標紙上繪制關系曲線(見圖1),三點應在一直線上如圖中A線。當三點不在一直線上時，通過高含水率的點和其余兩點連成2條直線，在下沉為2mm處查得相應的2個含水率，當兩個含水率的差值小于2%時，應以兩點含水率的平均值與高含水率的點連一直線如圖中B線，當兩個含水率的差值大于或等于2%時，應重做試驗。在含水率與圓錐下沉深度的關系圖(見圖1)上查得下沉深度為10mm所對應的含水率為10mm液限w?,查得下沉深度為2mm所對應的含水率為塑限o。,取值以百分數(shù)表示，準確至0.1%。含水率/%圖1圓錐下沉深度與含水率關系曲線塑性指數(shù)I。和液性指數(shù)I?的計算按GB/T50123—2019中9.2.5執(zhí)行。6.2沉積物力學性質測試試樣要求如下：a)沉積物樣品應是原狀試樣，未擾動，未失水；b)一組測試樣品，長度約25cm～30cm,直徑7cm～10cm;c)試樣制備按照GB/T50123—2019的第4章執(zhí)行。6.2.2抗壓強度測定試驗方法如下。a)用壓縮儀上環(huán)刀切取試樣見6.1.4,并測定試樣密度和含水率。b)試樣上下各放一張濕潤濾紙，連環(huán)刀一起放入壓縮容器的透水石上，小心安裝護環(huán)、透水石和加壓板，把壓縮容器置于加壓柜架中心。c)調整量表使其指針讀數(shù)為某一數(shù)值。d)根據(jù)試樣的軟硬程度，確定需要施加的各級壓力，加壓等級一般為12.5kPa、25kPa、50kPa、100kPa、200kPa、400kPa、800kPa、1600kPa和3200kPa,第一級壓力的大小根據(jù)試樣的軟硬程度而定，宜用12.5kPa、25kPa和50kPa。逐級加荷壓縮24h,最后1h的壓縮穩(wěn)定不超過0.05mm,然后成倍增加下一級荷重，一般壓縮試驗到400kPa為止，高壓壓縮試驗到3200kPa為止。e)壓縮試驗結束后，測定壓縮后試樣含水率。將試驗數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.15)。數(shù)據(jù)整理要求如下：a)抗壓強度中的初始孔隙比e?、各級壓力下固結穩(wěn)定后的孔隙比e、某一壓力范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)a√、某一壓力范圍內(nèi)的壓縮模量E、和體積壓縮系數(shù)m、、壓縮指數(shù)C。及回彈指數(shù)C、等相關參數(shù)計算按GB/T50123—2019中17.2.3執(zhí)行；b)以壓力p為橫坐標，沉降量s或孔隙比e為縱坐標，繪制單位沉降量或孔隙比與壓力的關系c)作e-lgp曲線(見圖2),在曲線上找出最小曲率半徑Rmn點O。過O點作水平線OA、切線OB及∠AOB的平分線OD,OD與曲線的直線段C的延長線交于點E,則對應于E點的壓力值即為所求原狀沉積物先期固結壓力P.;n/100kPa圖2e-lgp曲線和求P。示意圖d)固結系數(shù)Cv應按時間平方根法求算，計算方法按GB/T50123—2019中17.2.6的第1項的要求執(zhí)行。6.2.3貫入強度測定本試驗適用于從很軟到較硬的粉土和黏性土貫入強度的測定，貫入強度測試可采用微型貫入試驗或者原位貫入試驗進行。微型貫入試驗應按下列要求進行。a)選擇具有代表性的未被擾動的測試樣品，根據(jù)沉積物的軟硬選擇削土刀或鋼絲鋸，平整待測沉積物試樣的表面；根據(jù)沉積物的軟硬程度，選取適宜的測頭和測桿。b)將測頭擰緊在測桿上，鎖緊滾花螺母，將滑標移至零位。c)貫入時應避開試樣中的硬質包含物和裂隙部位。d)貫入點與試樣邊緣之間的距離和平行試驗貫入點之間的距離不小于3倍測頭直徑。e)測頭應勻速的壓入沉積物中至測頭上刻劃線與沉積物表面接觸為止，壓入時測桿與沉積物試樣應垂直。f)平行試驗不少于3次，剔除偏差較大的值后，取其平均值，作為測試結果。測試數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.16)。貫入強度P。計算按GB/T12763.8—2007中的要求執(zhí)行。以貫入強度為橫坐標，沉積物樣深度為縱坐標，繪制貫入強度隨深度變化曲線。6.2.4抗剪強度測定要求如下。a)沉積物樣品粒徑應小于20mm。b)根據(jù)排水條件的不同，試驗分為不固結不排水剪(UU),固結不排水剪(CU),和固結排水剪(CD)3種試驗類型。c)三軸壓縮試驗須制備3個以上性質相同的試樣，在不同周圍壓力下進行試驗。對于無法取得多個試樣、靈敏度較低的原狀試樣，采用一個試樣多級加荷試驗。.2本試驗所用主要儀器設備要求儀器應符合下列規(guī)定：a)應變控制式三軸儀包括反壓力控制系統(tǒng)、周圍壓力控制系統(tǒng)、壓力室、孔隙水壓力量測系統(tǒng)；試樣高度h與試樣直徑D之比應為2.0～2.5,直徑D分別為39.1mm、61.8mm、101.0mm。原狀試樣制備用切土器切取。擾動試樣采用擊樣法制備，擊樣法制備時擊錘的面積宜小于試樣的面積，按試樣高度分層擊實，擊實層數(shù)分5層～8層。不固結不排水剪強度宜按下列要求和步驟進行試驗。a)將壓力室底座充水，在底座上放置不透水板，并依次放置套上橡皮膜套的試樣、不透水板、試樣帽。裝上壓力室罩，開排氣孔向壓力室充水，當水從排氣孔溢出時，關閉排氣孔。b)施加周圍壓力，周圍壓力宜根據(jù)沉積物情況選擇合適的壓力。c)剪切試樣按下列步驟進行。1)剪切應變速率應為0.5%/min～1.0%/min。2)開動儀器，進行剪切。開始階段，試樣每產(chǎn)生軸向應變0.3%～0.4%時，測記軸向力和軸向位移讀數(shù)各1次。當軸向應變達3%以后，讀數(shù)間隔延長為每產(chǎn)生軸向應變0.7%~0.8%時各測記1次，當接近峰值時應加密讀數(shù)。當出現(xiàn)峰值后，再繼續(xù)剪3%～5%軸向應變；軸向力讀數(shù)無明顯減少時，則剪切至軸向應變達15%～20%。試樣周圍的余水，脫去試樣外的橡皮膜，描述破壞后形狀，稱試樣質量，測定試驗后含水率。對于直徑為39.1mm的試樣，宜取整個試樣烘干；直徑為61.8mm和101mm的試樣，切取剪切面附近有代表性的部分試樣烘干。固結不排水剪強度宜按下列要求和步驟進行試驗。a)開孔隙壓力閥及量管閥，使壓力室底座充水排氣，并關閥。然后放上試樣，試樣上端放一濕濾紙及透水板，在其周圍貼上7條～9條浸濕的濾紙條，濾紙條寬度為試樣直徑的1/5～1/6。濾紙條兩端與透水石連接，當要施加反壓力飽和試樣時，所貼的濾紙條應中間斷開約試樣高度的1/4,或自底部向上貼至試樣高3/4處。將橡皮膜套在試樣外，橡皮膜下端扎緊在壓力室底座上，排除試樣與橡皮膜之間的氣泡。b)試樣排水固結應按下列步驟進行。1)測記孔隙壓力起始讀數(shù)。2)根據(jù)沉積物情況施加周圍壓力，并調整負荷傳感器或測力計、軸向位移傳感器或位移計的讀數(shù)。3)打開孔隙壓力閥，測記穩(wěn)定后的孔隙壓力讀數(shù)，減去孔隙壓力計起始讀數(shù)，即為周圍壓力與試樣的初始孔隙壓力。4)開排水管閥，按0min、0.25min、1min、4min、9min……時間測記排水讀數(shù)及孔隙壓力計讀數(shù)。固結度達到95%作為判別固結穩(wěn)定的標準。5)固結完成后，關排水管閥或體變管閥，記下體變管或排水管和孔隙壓力的讀數(shù)。啟動儀器，到軸向力讀數(shù)開始微動時，表示活塞已與試樣接觸，記下軸向位移讀數(shù)，即為固結下沉量△h。依此算出固結后試樣高度h。。然后將軸向力和軸向位移讀數(shù)都調零。c)剪切試樣按下列步驟進行。1)剪切應變速率宜為0.05%/min～0.10%/min,粉土剪切應變速率宜為0.1%/min~0.5%/min。2)開始剪切試樣。測力計、軸向變形、孔隙水壓力的測記應符合.3.3b)中3)和4)的規(guī)定。試樣周圍的余水，脫去試樣外的橡皮膜，描述破壞后形狀，稱試樣質量，測定試驗后含試驗要求如下。a)試樣的安裝、固結應按.3.3a)和b)的規(guī)定進行。b)試樣的剪切應按.3.3c)的規(guī)定進行，但在剪切過程中應打開排水閥。剪切速率宜為一個試樣的不固結不排水剪及固結不排水剪的多級加荷試驗按下列順序步驟進行試驗。a)不固結不排水剪試驗應按下列步驟進行。1)試樣的安裝應符合.3.2a)的規(guī)定。2)施加第1級周圍壓力，試樣剪切應變速率應為0.5%/min～1.0%/min。當測力計讀數(shù)達到穩(wěn)定或出現(xiàn)倒退時，測記軸向位移和測力計讀數(shù)，關閉電機停止剪切，將軸向壓力退3)施加第2級周圍壓力，測力計重新調至原來讀數(shù)值，然后升高升降臺。當試樣帽與測力系統(tǒng)重新接觸后，再按原剪切速率剪切，直到測力計讀數(shù)穩(wěn)定或接近穩(wěn)定為止。按此進行其余各級周圍壓力的試驗。最后一級周圍壓力下的剪切累積應變不應超過20%。4)試驗結束后，關周圍壓力閥，拆除壓力室罩，取下試樣稱量，并測定剪切后的含水率。b)固結不排水剪試驗應按下列步驟進行。1)試樣的安裝應符.3.3a)的規(guī)定。2)試樣的固結應符.3.3b)的規(guī)定。3)試樣的剪切應符.3.3c)的規(guī)定。施加第1級周圍壓力，試樣剪切應變速率宜為0.05%/min～0.10%/min,粉土剪切應變速率宜為0.1%/min～0.5%/min。第一級剪切完成后，退除軸向壓力，待孔隙水壓力穩(wěn)定后施加第2級周圍壓力，進行排水固結。4)固結完成后進行第2級周圍壓力下的剪切，并按上述步驟進行第3級周圍壓力下的剪切，累計剪切累積應變不應超過20%。5)試驗結束后，關周圍壓力閥，盡快拆除壓力室罩，取下試樣稱量，并測定剪切后的含水率。數(shù)據(jù)整理要求如下：a)試樣的高度、面積、體積及剪切時的面積的計算按GB/T50123—2019中19.8.1的第1項的要求執(zhí)行；b)主應力差(σ?-σ?)的計算按GB/T50123—2019中19.8.1的第2項的要求執(zhí)行；c)有效主應力比σ?'/o?'的計算按GB/T50123—2019中19.8.1的第3項的要求執(zhí)行；d)孔隙壓力系數(shù)B和A的計算按GB/T50123—2019中19.8.1的第4項的要求執(zhí)行；e)制圖按GB/T50123—2019中19.8.2的要求執(zhí)行；f)測試數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.17)。試驗的要求如下。a)用儀器環(huán)刀按密度測定要求切取一組4個原狀沉積物試樣，并測量密度和含水率。b)4個試樣上下各放1張塑料薄膜(大小與環(huán)刀直徑一致),把試樣推入盒內(nèi)透水石上，并加透水c)轉動手輪，使量力環(huán)前端與上剪切盒鋼珠接觸，調整量力環(huán)中量表讀數(shù)為零(如需測記垂直變d)根據(jù)試樣的軟硬程度，確定需要施加各級垂直壓力，加壓等級一般為12.5kPa、25kPa、50kPa、100kPa、200kPa和400kPa,各個垂直壓力1次施加，或分次施加，達到要求壓力；對松軟試樣垂直壓力應分級施加，以防沉積物試樣擠出。e)施加垂直壓力后，立即撥去剪切盒固定插銷，開動秒表，以4r/min～12r/min均勻速度轉動手輪，使試樣在3min～5min內(nèi)剪損，手輪每轉一圈，測記量力環(huán)量表盡快取出試樣，測定剪切面上的試樣含水率。測試數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.18)。數(shù)據(jù)處理方法如下。a)應變控制式直接剪切儀所測得試樣的剪應力r計算按GB/T50123—2019中21.4.1的要求執(zhí)行。b)剪切位移按公式(12)計算。式中：△L——剪切位移，單位為毫米(mm);l——手輪每轉一周剪切位移的距離，取值20×0.01,單位為毫米(mm);n——手輪轉數(shù)；R——量力環(huán)量表讀數(shù)，單位為毫米(mm)。c)以剪應力為縱坐標，剪切位移為橫坐標繪制剪應力r與剪切位移△L的關系曲線，選取剪應力r與剪切位移△L關系曲線上的峰值點或穩(wěn)定點作為抗剪強度S。d)以抗剪強度S為縱坐標，垂直單位壓力P為橫坐標，繪制抗剪強度S與垂直壓力P的關系曲線，該曲線應為一直線，直線的傾角為沉積物的內(nèi)摩擦角，直線在縱坐標上的截距為沉積物的黏聚力。該試驗適用于非標準壓力下的均質飽和黏土的不排水抗剪強度，試驗操作應按下列要求進行：a)測試前檢查儀器是否正常；b)根據(jù)沉積物的軟硬程度，選擇合適的板頭并安裝至轉動把手；c)選擇具有代表性的未被擾動的試樣，根據(jù)沉積物的軟硬選擇削土刀或鋼絲鋸，平整待測沉積物試樣的表面；d)將剪力板垂直插入被測沉積物試樣至剪力板翼板的深度；e)將指針撥至零點，以1r/min的速度勻速旋轉剪力儀的扭筒，直至樣品被剪斷，試驗結束；若樣品剪切強度超過儀器量程，試驗結束；f)讀出樣品的試驗讀數(shù)，記錄于表中(見表A.19),同時記錄儀器型號和剪切板規(guī)格。.2小型十字板抗剪強度數(shù)據(jù)整理小型十字板抗剪強度C。計算按GB/T12763.8—2007中.2的要求執(zhí)行。以十字板抗剪強度為橫坐標，沉積物試樣深度為縱坐標，繪制十字板抗剪強度隨深度變化曲線。無側限抗壓強度試驗.1本試驗所用主要儀器設備要求儀器應符合下列規(guī)定：a)應變控制式無側限壓縮儀由測力計、加壓框架、升降設備組成；b)軸向位移計量程10mm,分度值0.01mm的百分表或準確度為全量程0.2%的位移傳感器。試驗方案按下列要求進行。a)取直徑為3.5mm,高8mm的柱狀沉積物樣，將試樣兩端抹薄層凡士林，在氣候干燥時，試樣周圍亦需抹一薄層凡士林，防止水分蒸發(fā)。b)將試樣放在底座上，轉動手輪，使底座緩慢上升，試樣與加壓板剛好接觸，將測力計讀數(shù)調整為零。根據(jù)試樣的軟硬程度選用不同量程的測力計。c)軸向應變速率宜為每分鐘應變1%～3%。轉動手柄，使升降設備上升進行試驗，軸向應變小于3%時，每隔0.5%應變(或0.4mm)讀數(shù)1次；軸向應變大于或等于3%時，每隔1%應變(或0.8mm)讀數(shù)一次，試驗宜在8min～10min內(nèi)完成。d)當測力計讀數(shù)出現(xiàn)峰值時，繼續(xù)進行3%～5%的應變后停止試驗；當讀數(shù)無峰值時，試驗應進行到應變達20%為止。e)試驗結束，取下試樣，描述試樣破壞后的形狀。測試數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.20)。數(shù)據(jù)整理要求如下。a)軸向應變ε?的計算按GB/T50123—2019中20.4.1的要求執(zhí)行。b)試樣的平均斷面積A。的計算按GB/T50123—2019中20.4.2的要求執(zhí)行。c)試驗所受的軸向應力σ的計算按GB/T50123—2019中20.4.3的要求執(zhí)行。d)以軸向應力為縱坐標，軸向應變?yōu)闄M坐標，繪制應力應變曲線。取曲線上的最大軸向應力作為無側限抗壓強度qu。最大軸向應力不明顯時，取軸向應變?yōu)?5%對應的應力作為無側限抗壓強度qu。e)靈敏度S.的計算按GB/T50123—2019中20.4.5的要求執(zhí)行。6.3現(xiàn)場原位力學測試6.3.1原位貫入強度原位貫入試驗的要求如下。a)土工力學原位測試儀器著底后，通過傾角儀確認設備處于水平狀態(tài)，通過攝像頭觀察待測區(qū)域的沉積物擾動情況，確認貫入桿下方無裂隙以及結核、基巖等硬塊。b)啟動貫入測試程序，貫入桿勻速(速度可調)壓入海底表層沉積物，通過攝像頭觀察貫入桿壓入情況，所測得的數(shù)據(jù)保存在控制主機中，同時記錄貫入點的經(jīng)緯度等。c)一次測試完成后，將儀器移動到下一測量點，重復以上兩步開展多點原位貫入試驗。所有測試數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.21),視頻資料存檔保存。原位貫入強度P。數(shù)據(jù)按整理。6.3.2原位十字板抗剪強度原位十字板剪力試驗該試驗適用于高圍壓環(huán)境非標準壓力下的均質飽和黏土的不排水抗剪強度，試驗操作應按如下要求進行。a)將帶有十字剪切板的土工力學原位測試儀布放至海底后，通過傾角儀確認設備處于水平狀態(tài)，通過攝像頭觀察待測區(qū)域的沉積物擾動情況，剪切桿下方應無裂隙以及結核、基巖等硬塊。b)啟動抗剪強度測試，分別測同一點3個(或多個)不同深度的抗剪強度：首先剪切桿勻速(速度可調)壓入海底沉積物，待剪切板到達沉積物指定深度后停止壓入，十字剪切板以1r/min的速度勻速轉動1圈，測得此深度下沉積物的抗剪強度并保存；然后十字剪切板反轉1圈，繼續(xù)向下運動，到達第二個指定深度后重復抗剪強度測試，直至完成同一點3個(或多個)不同深度的抗剪強度試驗。c)測量過程中通過攝像頭觀察抗剪強度試驗情況，同時對所測的所有數(shù)據(jù)進行保存，記錄測量點的經(jīng)緯度等。d)1個點測試完成后，移動土工力學原位測試儀到下一個測量點，重復以上步驟開展多點原位十字板剪力試驗。所有測試數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.21),視頻資料存檔保存。原位十字板抗剪強度計算按公式(13)。Ca=KR……(13)式中：Ca——原位十字板剪切強度，單位為千帕(kPa);K——十字板頭率定系數(shù)，單位為千帕(kPa);R土工力學原位測試儀所顯示的十字板剪切數(shù)值。以十字板抗剪強度為橫坐標，沉積物試樣深度為縱坐標，繪制十字板抗剪強度隨深度變化曲線。6.4資料整理6.4.1沉積物物理力學性質指標統(tǒng)計按GB/T50123—2019中表A執(zhí)行，同一工程地質單元要做各參數(shù)測定指標統(tǒng)計，編制統(tǒng)計表，以此反映測定指標的變化范圍。6.4.2沉積物的工程地質分類沉積物的工程地質分類按GB/T12763.11—2007中6.3.3f)執(zhí)行。6.4.3沉積物物理力學性質測試報告沉積物物理力學性質測定報告的內(nèi)容包括目的任務、測定項目與工作量、測區(qū)沉積物物理力學性質垂直和水平變化規(guī)律、工程地質條件評價等。室內(nèi)土工試驗成果應包括以下內(nèi)容。a)土工試驗圖表包括土工試驗成果表、剪切試驗曲線、固結試驗曲線、軸向應力與軸向應變關系曲線、物理力學指標統(tǒng)計表(見表A.22)。b)根據(jù)送樣單位的要求編寫試驗報告。7生物擾動速率測試7.1技術要求通過測試沉積物剖面樣品放射性核素的垂直變化，確定生物擾動的混合類型、深度和擴散系數(shù)。一示蹤完成。生物擾動測試的主要技術要求：a)沉積物濕樣約10g～20g;b)樣品測試應進行抽樣檢查，雙樣抽檢誤差小于5%。7.2分析方法7.2.1樣品制備方法樣品制備方法要求如下。測試法樣品制備要求如下：取10g左右的樣品經(jīng)50℃烘干，對干沉積物研磨，過100目篩后裝入樣品管中密封，放置20d后上機測試。b)210Po示蹤法樣品制備要求如下：稱取樣品5g～10g(精確到0.0001g)經(jīng)50℃烘干；加Pc示蹤劑；加酸消化，浸取樣品；離心分離，提取清液；去除干擾離子；在銀片上制備均勻和厚度適中的釙放射源。7.2.2樣品測量樣品測量要求如下。a)用γ能譜儀對沉積物中210Pb和226Ra的γ射線進行測試。b)用α探測器和脈沖高度分析儀測量鈾、釷放射源的α粒子，并進行能譜分析；儀器分辨率大于50keV,穩(wěn)定性良好，測量全過程儀器飄移不超過兩道。7.2.3數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析要求如下。a)210Pb本底通常由測定同一個樣品中226Ra值得到，也可用柱狀沉積物樣一定深度以下基本保b)校正本底，子母體分離后子體衰變，210Po峰拖尾對208Po峰的貢獻測量數(shù)據(jù)；進行“混合效應”校正。7.3資料整理使用標準的平流或直接擴散模型來評價生物擾動。要求如下。a)生物擴散系數(shù)(D,)被用來定量生物擾動作用的混合強度，生物擴散系數(shù)(D,)計算方法按公式當Z=0,C=C?;Z→~,C→0,等式可以解出……(14)…………(15)GB/T42629.4—2023式中：C——在特定的時間和深度條件下測出的210Pbx活度[即C=C(Z,t)],單位為每克每分鐘的衰變次數(shù)(dpm/g);D,——值為擴散系數(shù)，單位為平方厘米每年(cm2/a);Z——沉積物與水界面以下深度，單位為厘米(cm);λ——210Pb的衰變常數(shù)，0.031/a;C?——在沉積物與水界面下Z處的過剩21°Pb活度，單位為每克每分鐘的衰變次數(shù)(dpm/g)。b)放射性分析數(shù)據(jù)記錄于表中(見表A.23、表A.24)。c)根據(jù)送樣單位的要求編制生物擾動速率分析報告。8沉積物通量調查8.1測試要素分析顆粒總物質通量、固定劑的pH值、營養(yǎng)鹽和溶解有機碳等溶解性物質，顆粒物質組分視樣品量選擇分析。8.2樣品處理方法8.2.1樣品處理捕獲器樣品回收后應立即在非污染條件下按分析要素要求進行分樣。分樣前，對樣品上清液進行2次取樣，適當?shù)貎Υ妫⒎治霾杉念w粒物在保存過程中可能溶出的組分。8.2.2樣品觀察分樣時，先取少量顆粒物樣品于光學顯微鏡(放大50倍)下觀察，定性描述樣品的顏色、大小、多少等特征。將濕樣過1mm孔徑的篩，去除主動進入捕獲器樣品瓶中的游泳動物。然后在顯微鏡下檢查，如還有游泳動物則用鑷子挑出。記錄游泳動物的生物類別、大小、數(shù)量并預估其體積，作為樣本體積的一部分。宜使用分樣器將需要進行分樣的樣品進行有效等分。8.2.4顆粒物總通量及其組分測定顆粒物總通量將分樣后的所有2級樣品過濾到預先稱重的0.2μm～0.5μm孔徑的聚碳酸酯濾膜上，用pH為7.5～9.0的緩沖液洗去NaCl,在<60℃下干燥并稱重測定樣品的干重。顆粒物總通量按公式(16)計算?！?16)式中：GB/T42629.4—2023F——總通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-1);m;——i級樣品的質量，單位為毫克(mg);n——2級樣品個數(shù)；s——捕獲器采樣面積，單位為平方米(m2);p——采樣周期，單位為天(d)。分樣后稱取若干質量干燥樣品測定沉積物中總碳、總氮，具體分析方法按GB/T42629.2—2023中顆粒有機碳分樣后稱取若干質量干燥樣品，用鹽酸去除無機碳，分析顆粒有機碳含量，具體方法按GB/T42629.2—2023中6.7的相關規(guī)定。無機碳無機碳可采用差減法進行計算，即總碳減去有機碳。8.2.5固定液中溶解性組分測定對8.2.1中的分裝保存的上清液樣品、分樣過程中對應的液相樣品以及空白溶液的pH值、營養(yǎng)鹽、溶解有機碳等測定，按GB/T42629.2—2023的第5章相關規(guī)定，并對顆粒物通量進行校正。8.3資料整理資料整理要求如下。a)將各組分顆?？偟?、總碳、有機碳的百分含量乘以總通量便可得到對應組分的通量。巖源物質的通量為總通量數(shù)據(jù)減去其他組分通量的差值。通量計算按公式(17)～公式(21)。F=Co×F…(17)式中：F——有機碳通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-l);C——有機碳百分含量，%;F——總通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-1)。式中：Fom——有機質通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-1);F——有機碳通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-1)。式中：Frc——總碳通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-l);Cre——總碳百分含量，%;F——總通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-1)。 式中：GB/T42629.4—2023Frx——總氮通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-1);Crn——總氮百分含量，%;F——總通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-l)。式中：Fc——無機碳通量，單位為毫克每平方米天(mg·m-2·d-l)。b)編制成果匯總表(見表A.25)。c)根據(jù)送樣單位的要求編制站位圖、通量的時間序列變化圖、物質組成分布圖等，編寫沉積通量分析報告。GB/TGB/T42629.4—2023(資料性)海洋沉積物物理特性調查的取樣、測試、分析記錄表見表A.1～表A.25。表A.1沉積物現(xiàn)場取樣記錄表站號經(jīng)度緯度采樣方式采樣長度m試樣編號厚度顏色氣味稠度黏性物質組成結構、構造(含生物狀況)濕度(濕、較濕、較干)密實度(密實、中密、松散)其他備注校核人：GBGB/T42629.4-2023表A.2沉積物粒度分析數(shù)據(jù)表8分析方法(儀器):分析方法(儀器):分析單位：試樣編號取樣深度各粒級百分含量%礫石%砂(2~%粉砂(0.063~%%粒度參數(shù)φ-1q~—0.75φ~一0.5φ一0.5φ~一0.25q間隔列出)10.5φ~10.75φ~Mz/φM?/μmGBGB/T42629.4—2023分析方法(儀器):表A.3沉積物碎屑礦物鑒定表鑒定單位：試樣編號取樣深度鑒定粒級重礦物質量沉積物名稱沉積物濕重沉積物干重粒級質量輕礦物質量重礦物部分礦物名稱顆粒數(shù)/顆礦物描述顆粒百分數(shù)/%輕礦物部分礦物名稱顆粒數(shù)/顆礦物描述顆粒百分數(shù)/%備注：表A.4沉積物重礦物顆粒百分含量統(tǒng)計表分析方法(儀器),試樣編號取樣深度m量量8物質粒級質量g重礦物質量g普通角閃石%透閃石%陽起石%鈦鐵礦%磁鐵礦%赤鐵礦%褐鐵礦%自生黃鐵礦%普通輝石%紫蘇輝石%透輝石%綠簾石%%%褐簾石石榴石%石榴鋯石%楣石%金紅石%金紅錫石%%%電氣石藍晶石%紅柱石%十字石%綠泥石%黑云母%黑云備注GBGB/T表A.5沉積物輕礦物顆粒百分含量統(tǒng)計表分析方法(儀器);鑒定單位：試樣編號取樣深度沉積物質量g粒級質量g輕礦物質量g石英%鉀長石%斜長石%海綠石%方解石%白云石%綠泥石%黑云母%白云母%風化碎屑%…備注校核人：.4—GB/TGB/T42629.4-2023表A.6沉積物黏土礦物鑒定表航次：分析方法(儀器);航次：分析方法(儀器);鑒定單位：試樣編號取樣深度蒙皂石%高嶺石%伊利石%綠泥石%備注GBGB/T42629.4—2023航次：分析方法(儀器);表A.7沉積物全巖礦物鑒定表調查船：海區(qū)：試樣編號取樣深度石英%鉀長石%斜長石%海綠石%方解石%白云石%綠泥石%黑云母%白云母%普通角閃石%備注分析方法(儀器):表A.8沉積物涂片鑒定記錄表鑒定單位：海區(qū)：頁試樣編號取樣深度沉積物定名沉積物組成粒度碎屑%火山組分%鈣質生物%硅質生物%其他組分%砂%粉砂%黏土%注：此處為各組分比例，其他組分根據(jù)實際的組成改為相