本文件规定了国际海底区域和公海环境调查中的沉积物组成、物理力学性质、生物扰动、沉积物通量等调查要素，及其调查过程中的样品采集、处理、测试及资料整理的一般要求。本文件适用于除极地海洋以外的国际海底区域和公海环境调查中的沉积物物理特性调查。

ICS07.060
CCSA45
中华人民共和国国家标准
GB/T42629.4—2023
国际海底区域和公海环境调查规程第4部分：海洋沉积物物理特性调查Code of practice for international seabed area and high seas environmentalsurvey-Part4:Physical features survey of marine sediments2023-08-06发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-03-01实施
1范围
规范性引用文件
术语和定义
总体要求
技术设计
调查要素及要求
样品采集
沉积物样品的现场描述与处理
报告编写
5沉积物物质组成测试
沉积物粒度分析
沉积物矿物鉴定
沉积物涂片鉴定…
沉积物微体古生物鉴定
资料整理
6沉积物物理力学性质测试
沉积物物理性质测试…
沉积物力学性质测试
现场原位力学测试·
资料整理
生物扰动速率测试·
技术要求
分析方法
资料整理·
8沉积物通量调查…
测试要素
样品处理方法
资料整理
附录A（资料性）
附录B（资料性）
附录C（资料性）
参考文献
取样、测试、分析记录表
常见矿物强度因子
沉积物涂片鉴定含量估计参考图次
GB/T42629.4—2023
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则起草。
GB/T42629.4—2023
第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件是GB/T42629《国际海底区域和公海环境调查规程》的第4部分。GB/T42629已经发布了以下部分：
第1部分：总则；
第2部分：海洋化学调查；
第3部分：海洋生物调查；
一第4部分：海洋沉积物物理特性调查。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国海洋标准化技术委员会（SAC/TC283)归口。本文件起草单位：自然资源部第二海洋研究所、广州海洋地质调查局、长沙矿冶研究院有限责任公司、中国大洋矿产资源研究开发协会。本文件主要起草人：章伟艳、张富元、姜静、陈庆、商和辉、郑皓、李宏亮、杨克红、董彦辉、程阳锐黎宙、马维林、于晓果、吴春芳。GB/T42629.4—2023
为全面贯彻《中华人民共和国深海海底区域资源勘探开发法》，并遵守国际海底管理局有关规章和环境指南的要求，指导我国承包者切实履行多金属结核、富钻结壳和多金属硫化物资源等深海海底区域资源勘探开发的环境调查义务，编制了GB/T42629《国际海底区域和公海环境调查规程》系列规程。使我国在国际海底区域和公海的环境调查技术、方法与国际接轨，为我国承包者履行环境调查义务和开展公海环境调查提供技术支撑。GB/T42629旨在确立普遍适用于国际海底区域和公海环境调查的内容、程序和共性要求，拟由4个部分组成。一一第1部分：总则。目的在于确立适用于国际海底区域和公海海洋化学、海洋生物、海洋沉积物物理特性和物理海洋等海洋环境调查的程序和总体要求。第2部分：海洋化学调查。目的在于规范海洋化学调查内容和分析方法。—第3部分：海洋生物调查。目的在于规范海洋生物调查内容、方法和技术要求。一第4部分：海洋沉积物物理特性调查。目的在于规范海洋沉积物物理特性调查内容、方法和技术要求。
本文件为GB/T42629的第4部分，本文件与其他部分结合使用。N
1范围
国际海底区域和公海环境调查规程第4部分：海洋沉积物物理特性调查GB/T42629.4—2023
本文件规定了国际海底区域和公海环境调查中的沉积物组成、物理力学性质、生物扰动、沉积物通量等调查要素，及其调查过程中的样品采集、处理、测试及资料整理的一般要求。本文件适用于除极地海洋以外的国际海底区域和公海环境调查中的沉积物物理特性调查。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T12763.8—2007海洋调查规范第8部分：海洋地质地球物理调查GB/T12763.11-2007海洋调查规范第11部分：海洋工程地质调查GB/T50123—2019土工试验方法标准GB/T42629.1一2023国际海底区域和公海环境调查规程第1部分：总则GB/T42629.2-2023国际海底区域和公海环境调查规程第2部分：海洋化学调查3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
海洋沉积物物理特性physical featuresof marinesediments沉积物的组成、物理力学性质、生物扰动、沉积物通量等物理特征。3.2
measurementof thesediments'physical properties沉积物物理性质测试
现场和室内开展的沉积物颗粒分析、含水率、密度、土粒比重和界限含水率等项目测试。3.3
measurementof the sediments'mechanical properties沉积物力学性质测试
现场和室内开展的沉积物抗压强度、贯入强度和抗剪强度等项目测试。3.4
生物扰动bioturbation
底内动物通过运动和摄食活动对软底沉积物产生的扰动。［来源：GB/T15919—2010，5.20]3.5
生物扰动速率bioturbationrates通过分析不同深度沉积物的过剩Pb活度，确定沉积物相互混合的生物扰动速率和深度。1
GB/T42629.4—2023
［来源：ISBA/25/LTC/6/Rev.1，附件一]3.6
沉积物通量
sedimentflux
单位时间内通过垂直于沉积物运移方向上的单位面积的沉积物数量。［来源：GB/T18190—2017，3.1.7］4
总体要求
4.1技术设计
根据国际海底区域和公海环境调查的任务进行技术设计，设计内容需在航次设计中阐明。具体包括：
调查任务的目的与要求；
调查任务设计的依据；
调查（测定）任务的技术的基本要求和方法；预期成巢与调查报告内容；
调查船、实验室与仪器、外业和内业作业安排及进度计划编写、海上作业、室内样品分析的质量e
控制、调查资料处理等按照GB/T42629.1—2023的相关规定。调查要素及要求
调查要素
沉积物组成
调查要素如下。
沉积物性状包括颜色、气味、厚度、稠度、粘性、结构构造、a)
沉积物物质组成包括粒度、矿物组成、沉积物类型和微体古生物。其中微体古生物根据任务设b)
计要求、样品情况选做。
沉积物物理力学性质
调查要素如下：
沉积物物理性质包括颗粒分析、含水率、密度、土粒比重、界限含水率；沉积物力学性质包括抗压强度、贯人强度和抗剪强度等，其中抗剪强度的三轴试验视样品情况b)
选做。
生物扰动
调查要素如下：
生物活动痕迹；
生物扰动速率和深度。
沉积物通量
沉积物通量调查包括颗粒物质总通量、总碳通量、总氮通量、有机碳通量和无机碳通量分析，根据颗粒物样品采集的量适当增减相关组分的分析。2
4.2.2调查要求
4.2.2.1沉积物调查要求
GB/T42629.42023
沉积物组成、沉积物物理力学性质、生物扰动调查的沉积物站位布设按GB/T12763.11一2007中的4.3.2相关要求执行，每个承包者与国际海底管理局签署勘探合同的非毗邻的每个合同区单元区块首次调查不少于4个测站，形成调查断面。要求采集表层沉积物样和柱状沉积物样。4.2.2.2沉积物通量调查要求
沉积物通量调查要求在环境影响参照区和保全参照区至少各布设一个持续一年以上的重复观测测站。沉积物通量调查样品采集通常至少设置两层：一层设置于2000m水深以浅；另一层设置在海底以上500m；宜在海底以上10m的海底边界层布设一层捕获器；具体按调查区水深情况调整。4.3样品采集
4.3.1沉积物采样
沉积物采样要求如下。
a）采样器下水、触底、出水时均应进行全球卫星定位。b）沉积物采样的顺序应是：先进行表层沉积物采样，再进行柱状沉积物采样。表层沉积物采样方法一般包括蚌式抓斗采样、箱式采样、多管采样、电视抓斗采样等；表层沉积c）
物采集量应不少于1000g，不满足规定要求的站位应进行重复采样。d）柱状沉积物采样一般使用重力柱取样器、重力活塞取样器等取样设备。样品长度要求泥质不少于1.5m、砂质不少于0.5m，柱状沉积物样应标识清楚，特别应标记“顶”“底”。e）如果同一站位进行了2次（含）以上采样作业仍未采集到要求的样品量，列为空站。调查区内空站数量不应超过采样总站数的5%f）进行物理力学性质测试、生物扰动速率测试的样品应保持原始状态。4.3.2沉积物通量样品采集
通过沉积物捕获器采集海洋上层至深海的时间序列沉降颗粒物样品。时间序列采样间隔要求不大于1个月，捕获器布放前每个样品瓶应装满将要布放深度的海水，并加人氯化汞（HgCl2）阻止微生物生长，加人氯化钠（NaCI)增加固定剂密度，减少与海水的交换4.4沉积物样品的现场描述与处理4.4.1一般要求
样品现场描述力求全面、准确，方便查阅。对样品的额色、结构构造和矿物组分等进行描述；对样品进行称重和照相：获得的照相资料应标识清楚，要求如下：a）样品采至甲板后，应及时进行现场描述；样品现场描述项目和内容应使用统一表格（见附录A的表A.1），描述记录应清晰；b）
取样和处理样品时，应注意层序、结构和代表性，所有样品应认真登记、标识，不应混乱。e)
GB/T42629.4—2023
4.4.2样品现场描述内容
4.4.2.1颜色、气味、厚度
颜色、气味、厚度描述的技术指标按GB/T12763.8—2007中6.2.2.1的要求执行。4.4.2.2稠度和粘性
稠度和粘性分类的技术指标按GB/T12763.8—2007中6.2.2.2的要求执行。4.4.2.3物质组成
物质组成的现场描述按GB/T12763.8—2007中6.2.2.3的要求执行。4.4.2.4沉积物的结构构造
沉积物的结构构造现场描述按GB/T12763.8—2007中6.2.2.4的要求执行。除上述要求外，对生物扰动调查还应开展以下观察：a）通过影像系统近底观察生物活动痕迹、构造、侧向变化，拍照；b）对箱式、多管等现场采集的表层沉积物样品的生物活动痕迹构造观察、拍照；记录沉积物生物活动痕迹的构造类型（团块状构造、环状构造、半环状构造、串珠状构造等）、颜c）
色、尺寸（见表A,1）。
4.4.2.5其他
典型和有特殊意义的其他地质现象应进行素描或照相。4.4.3
样品现场处理
4.4.3.1取样要求
取样要求如下。
a）需要现场处理的样品应在现场描述完毕后立即进行样品处理和现场分析。b）现场无法分析的要素先按样品测试保存条件进行保存，带回陆地实验室分析。现场取样次序是在具备样品分取资格同级的前提下，优先保证需避免污染及扰动的项目。用于沉积物物理力学性质测试的取样需按GB/T12763.11一2007中6.1的要求执行。c）
d）用于沉积物物质组成测试的表层沉积物样品应取一式4份（每份不少于250g），其中现场测试分析1份，取样单位1份，样品库1份，其他分析测试和研究样品1份；用于沉积物物质组成测试的柱状沉积物样沿中线剖分为两半，一半用于实验室分析，柱状沉积物样分样时，子样厚度不大于2cm；另一半作为副样保存在样品库。e）生物扰动速率测试取样应采集无扰动、无变形的多管样品，每站至少进行4管样品采集：每个多管至少采集6个深度样品，建议按0cm~0.5cm，0.5cm~1.0cm，1.0cm~2.0cm、2.0cm~3.0cm.3.0cm~5.0cm，5.0cm~7.0cm和7.0cm~9.0cm间隔采样。样品盒、瓶（袋）应贴标签，并将样品盒、瓶号及样品箱号记人现场描述记录表内；取好的样品要f)
密封。
4.4.3.2样品保存
样品保存要求如下：
GB/T42629.4—2023
a）用于沉积物物理力学性质测试的样品保存需按GB/T12763.11一2007中6.1的要求执行；b）用于沉积物物质组成测试、生物扰动速率测试、留存的样品进行4℃冷藏或根据特殊分析要求温度进行冷冻保存；
c）沉积物通量调查的沉积物捕获器回收后，将样品从捕获器上取下并置于黑暗中4℃冷藏保存，直至进行样品预处理前。
4.4.3.3样品测试
粒度分析、矿物鉴定、涂片鉴定、古生物鉴定、密度、土粒比重、界限含水率、固结试验、三轴压缩试验、直接快剪试验、生物扰动速率及沉积物通量等测试在陆地实验室进行：含水率、微型贯人试验、原位贯入试验、小型十字板剪切试验、原位十字板剪切试验和无侧限抗压强度试验应在现场测试。样品测试按本文件相关规定执行。
4.5报告编写
调查报告按GB/T42629.1-2023第10章的要求编写。5沉积物物质组成测试
5.1沉积物粒度分析
技术指标
沉积物粒度分析的主要技术指标：粒级标准采用尤登-温德华氏等比制（?值粒级标准见GB/T12763.82007的附录A）；a)下载标准就来标准下载网
b）激光粒度分析法间隔为0.25筛析法粒级间隔为0.5，必要时加密；e）
沉积物粗端要筛分到初始粒级质量百分数小于1%。5.1.2
分析方法
一般要求
为了便于资料的同化、处理、分析和作图，本文件对分析方法要求如下：a）对粒径小于2mm的沉积物进行粒度分析时应采用激光粒度分析法；b）包含大于2mm的沉积物采用筛析法（≥2mm的沉积物组分）与激光粒度分析法（<2mm的沉积物组分)相结合的综合法。
5.1.2.2激光粒度分析法
激光粒度分析方法如下
a）取样之前首先要将待测样品混合均匀，然后根据样品的颗粒大小确定取样数量，黏土质粉砂或粉砂质黏土等细粒沉积物取样量一般为0.1g～0.2g，以粉砂和细砂为主的沉积物取样量一般为0.3g~0.4g，以中粗砂为主的沉积物取样量一般为0.5g～0.6g。b）用过量的过氧化氢（H，0，）溶液溶解。在装有样品的烧杯中加人30%的H,Oz少许，待气泡不再产生时，再加少量H02。有气泡产生则还需重复上述步骤，至不再起泡为止。样品去除有机质后，加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌后静置24h，吸除杯中上层清液，上述过程再重复1次。
GB/T42629.4—2023
d）在烧杯中加人约10mL的0.083mol/L的六偏磷酸钠，用玻璃棒搅拌或超声波振荡使样品充分分散。
应将同一批次的样品设置为相同的数值测试条件。将前处理后烧杯中的样品全部倒入样品池，并用洗瓶将残留在烧杯壁上的样品也冲入样品池。样品浓度（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%，则此样品应重做。测量数据的输出按不同的要求来进行，应采用间隔0.25的粒级分组输出所测样品的粒度分布。
筛析法
筛析方法如下。
原样搅拌均匀，按四分法取样，取样质量按表1估算。去除有机质和盐分见5.1.2.2b)和c)。分析样移人烘箱，105℃恒温3h，再置于干燥器15min~20min，然后在分度值0.001g的天平上称量。
将样品移人玻璃杯后加蒸馏水，加20mL的0.5N的六偏磷酸钠，浸泡12h使样品充分分散。d)
将分析样倒人孔径为2mm的小筛中，用蒸馏水反复冲洗，使小于2mm的物质充分冲洗人量简中，对小于2mm的样品按激光粒度分析要求进行上机测试把大于2mm的物质烘干称量后进行筛析分析。
用孔径间隔为0.5g的筛子由粗到细进行振筛15min，将各粒级样品烘干后在分度值0.0001g的天平上称量，求出各粒级的质量分数。表1
筛析法粒度分析取样质量估算表最粗颗粒粒径尺寸
10~<20
20~<40
40~<60
5.1.2.4粒度分析误差检验
取样量
200~300
>300~1000
>1000~2000
>2000~4000
抽取样品总数的10%进行平行样分析。沉积物粒度分析误差检验指标见表2。检查结果有个别样品不符合表中指标时，应重做。每批分析样中，有三分之二的抽样分析样与内检相比，结果偏高或偏低，应整批重做。
1）0.083mol/L浓度的六偏磷酸钠的制法：称取51g六偏磷酸钠，溶于适量的蒸馏水后，稀释至1000mL，6
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