深海可視化移動地質取樣系統的應用與展望

陳君賢,吳澤彬

(廣州海洋地質調查局,廣州 510760)

0 引言

隨著人們對海洋的研究不斷深入,地質取樣作為海洋環境和區域地質調查的主要手段,已被許多海洋調查機構廣泛應用。早期的海洋地質調查設備主要以機械結構的重力柱狀取樣器、普通抓斗和箱式取樣器為主。這些設備無法看到海底探測對象,所以難以獲得準確、有針對性的樣品和數據,使得早期的地質取樣效率較低。另外,由于取樣設備一般較重,完全靠鎧裝纜進行拖曳是不現實的,因此可移動的海洋地質取樣系統逐漸發展起來[1]。

雖然我國海底可視化技術相較于西方國家起步較晚,但是近年來發展迅速[2]。國產海洋地質調查裝備呈現出可視化、多功能化的特點[3],在研發方面體現出多學科、多技術融合的特點,關鍵技術包括整體機械機構設計、液壓動力系統、水下視覺與控制、光電信號的傳輸與控制及甲板監視等技術。國外科學家在深海建立模型,通過力學分析和試驗認為,推進器在小范圍的平面內移動是可行的,也催生了可移動地質取樣系統的研發。

廣州海洋地質調查局引進的深海可視化移動地質取樣系統通過高清攝像機、激光陣和高度計可以看到海底畫面和離底高度,并通過光纖實時傳輸到甲板單元,海底攝像畫面具有時間長、清晰度高、不間斷等特點[4]。系統具備360°全方位移動能力,可以在一定范圍內選擇性抓取樣品,主要用于海底熱液硫化物、富鈷結殼、多金屬結核、海底巖石及沉積物的取樣[5]。……