小直径冰下沉积物振动取样器

2018-01-15


目前,世界上的极地科考强国均致力于冰下水环境探测,获得更为古气候、古环境信息,探索冰下极端环境下的生命形态及其存在形式,而冰下沉积物样品的成功获取是上述研究开展的前提。

    吉林大学极地研究中心自2012年开始针对复杂冰下沉积物取样技术难题进行研究,旨在攻克冰下长柱状样品及水-沉积物交界层的高效、高质量获取方法,研发锤击、振动等复合动力的高效冰下沉积物取样器。经过多年努力,先后研发了4种类型的取样器,部分应用在南极冰下沉积物取芯钻探。

    第一代取样器是专门为热水钻钻进中南极冰下沉积物取样而设计,取样器的最大直径为270mm,总长度为4.1m,总重量可达214kg。该取样器可以在水深超过3000m的环境下工作,在不被扰动的情况下可以钻取至少3m长的冰心。为了解决钻孔尺寸的限制问题,该取样器采用圆柱形自同步双电机振动器,旋转方向相反的驱动钻机可以产生垂直,水平,或交替振动。在实验室测试过程中,在由精细筛沙,黄土和土壤组成的沉积物中,SUBSEV取样器的取心速度可达以70-100mm/s,可以很容易地穿透3.4m深的沉积物。

小直径冰下沉积物振动取样器

    研发的锤击式冰下沉积物取样器装置最大外径22cm,总质量约140kg,水中质量约110kg,最大取样设计深度为2mJLU-VC III冰下沉积物振动取样器最大外径210mm,总体长度6.7m,总质量245kg,可获取直径59.5mm3m长包含水-沉积物交界层的沉积物样品,振动方式为垂直振动式。



 

锤击式冰下沉积物取样器

锤击式冰下沉积物取样器在Ekström冰架获取的沉积物 

 


JLU-III型振动取样器结构示意图

JLU-III型振动取样器实验室测试

 


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