[发明专利]深海浅层砂质沉积物取样器及其取样方法

说明书

深海浅层砂质沉积物取样器及其取样方法，包括通过螺栓相连的振动部分和取样部分，二者可自由分离。振动部分包括吊环、配重、密封舱，密封舱内包括电池、加速度传感器、驱动马达和控制器。取样部分顶盖可拆卸，侧壁与顶盖嵌固在一起，侧壁内分布有可自由拆卸的钢性薄片。钢性薄片可保证取样部分插入海底时自由弯曲，几乎不阻碍插入，当取样器拔出时，钢性薄片阻止内部砂质沉积物下滑。取样部分顶盖和侧壁分布若干卸压孔，保证取样箱体内外压力一致。本发明结构简单、操作方便、可以根据需要增减侧壁数量，从沉积物拔出过程中能够严密封闭取样装置的底部，有效防止松散沉积物样品的流失，内外压差一致，降低取样难度、提高取样效率。

技术领域

本发明属于深海沉积物取样技术领域，具体涉及一种深海浅层砂质沉积物取样器及其取样方法。

背景技术

海底分布大量的海底沉积物，从陆架到深海盆地，海底沉积物颗粒变化很大，主要包括粗砂、细沙、粉砂、粉砂质黏土和深海黏土等类型的沉积物，部分区域发育海底沙波，特别是在南海北部陆架和陆架坡折区。海底取样是使用采样器获得海底沉积物或岩石样品，是进行海洋研究工作的一种重要手段，目前常用海底沉积物取样器有抓斗式、重力式、活塞式、锤击式及振动式等，其中振动式取样器取样效率最高。常规的取样器均可不同程度的获得海底细粒的泥质沉积物，但是无法获得深海砂质沉积物。部分取样器可以在海岸地区获得砂质沉积物，但是无法在深海区域使用。

目前急需一种新的深海沉积物取样器和取样方法，可以高效的采集深海浅层砂质沉积物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深海浅层砂质沉积物取样器和取样方法，以实现深海海底砂质沉积物的取样。

本发明所采用的技术解决方案是

一种深海浅层砂质沉积物取样器，其特征在于包括振动部分和位于振动部分下方的取样部分，所述振动部分包括密封舱、配重和吊环，密封舱内设有加速度传感器、控制器、电池和驱动马达；

所述取样部分包括一个底部敞开的箱体，所述箱侧面为侧板、顶部为顶板，顶板与侧板通过固定栓相互连接，侧板上均开有多个卸压孔，以保证取样时箱体内外压强一致；

箱体内部设有多个与左右两个侧板相互平行的竖板，所述竖板的上缘通过固定栓连接在顶板的下方；

所述竖板侧面上设有倾斜的钢性薄片；所述左右两个侧板的内侧也设有倾斜的钢性薄片；

所述取样部分的顶板通过螺栓和振动部分连接，而使取样部分和振动部分可自由分离。

所述的一种深海浅层砂质沉积物取样器，其特征在于钢性薄片通过设在侧板或竖板的卡槽而安装在侧板或竖板的侧面，为可拆卸式结构，卡槽口上缘设有锯齿，下缘设有弹簧。

所述的一种深海浅层砂质沉积物取样器，其特征在于钢性薄片外露部分的上表面磨砂、下表面光滑。

利用所述深海浅层砂质沉积物取样器进行取样的方法，包括以下步骤：

（1）设定振动部分的每轮振动的次数和振动间隔时间，和振动总次数，设定配重，将取样部分通过螺栓和振动部分连接；并根据海水深度设置布防缆绳的长度；

（2）利用辅助船的GPS定位系统将辅助船开到目标点位；

（3）打开振动部分的开关，利用船载起吊装置和布放缆通过振动部分顶部吊环将取样装置起吊，朝海床表面方向下放入海，布放过程中使布放缆处于竖直状态；

（4）当触底后，加速度传感器将信号传递给控制器，控制器控制驱动马达进行一轮振动；暂停振动至设定的间隔时间，如果加速度传感器测得取样器没有移动，则发信号给控制器，控制器控制马达再次进行一轮振动，直至达到预设的振动总次数；