深入研究設備的方法

1. 探討：電氣設備的熱故障分析與對策（全面詳細）

電氣設備熱故障分析及對策

1電氣設備的發熱來源及熱故障連接點是指電氣設備之間以及它們與母線或電纜之間的電氣連接部位。連接點過熱已經是電力系統的一個老問題，但隨著設備負荷的增加，用戶對供電可靠性要求的提高，在設備缺陷管理中成為一個越來越突出的問題，值得我們引起重視，認真研究其發生發展的原因，以便徹底解決。(1)電氣設備發熱源。電氣設備在工作的時潁�捎詰緦鰲⒌繆溝淖饔茫����繾杷鷙姆⑷取⒔櫓仕鷙姆⑷取⑻�鷸氯鵲?種熱故障。(2)電氣設備熱故障。電氣設備的熱故障可分為外部故障和內部故障。接觸不良，是電氣設備的外部故障；長期暴露在大氣中的各種電氣裸接頭因接觸不良常常引起過熱故障。(3)電氣設備的內部故障。這是指封閉在固體絕緣、油絕緣以及設備殼體內部的電氣迴路故障和絕緣介質劣化引起的故障。根據各種電氣設備的內部結構和運行狀態，依據傳熱學理論，分析金屬導電迴路、絕緣油和氣體等引起的傳導、對流，從電氣設備外部顯現的溫度分布熱像圖，可以判斷出各種內部故障。2預防電氣設備熱故障的對策(1)金具質量。變電所母線及設備線夾金具，根據需要選用優質產品，載流量及動熱穩定性能，應符合設計要求。特別是設備線夾，應積極採用先進的銅、鋁擴散焊工藝的銅鋁過渡產品，堅決杜絕偽劣產品入網運行。(2)防氧化。設備接頭的接觸表面要進行防氧化處理，應優先採用電力復合脂(即導電膏)以代替傳統常規的凡士林。(3)接觸面處理。接頭接觸面可採用銼刀把接頭接觸面嚴重不平的地方和毛刺銼掉，使接觸面平整光潔，但應注意母線加工後的截面減少值：銅質不超過原截面的3%，鋁質不超過5%。(4)緊固壓力控制。部分檢修人員在接頭的連接上存有誤區，認為連接螺栓擰的愈緊愈好，其實不然。因鋁質母線彈性系數小，當螺母的壓力達到某個臨界壓力值時，若材料的強度差，再繼續增加不當的壓力，將會造成接觸面部分變形隆起，反而使接觸面積減少，接觸電阻增大。因此進行螺栓緊固時，螺栓不能擰得過緊，以彈簧墊圈壓平即可，有條件時，應用力矩板手進行緊固,以防壓力過大。(5)工藝程序。制定連接點安裝的技術規范程序。根據造成連接點過熱的不同類型，制定不同的工藝規程。安裝時，嚴格按照規程進行。(6)檢測措施。對於運行設備，運行值班人員要定期巡視連接頭發熱情況。有些連接點過熱可通過觀察來確定，比如運行中過熱的連接點會失去金屬光澤，導體上連接點附近塗的色漆顏色加深等。3紅外線技術紅外檢測技術是一種在線監測(不停電)式高科技檢測技術，它集光電成像技術、計算機技術、圖像處理技術於一身，通過接收物體發出的紅外線(紅外輻射)將其熱像顯示在熒光屏上，從而准確判斷物體表面的溫度分布情況，具有準確、實時、快速等優恪?

2. 研究性學習的方法和手段有哪些

1、訪談調查

個別采訪、開調查會，採用的是問答式、討論式，要同被調查者平等對話，採取虛心求教態度，並口問手記。這在全面調查和抽樣調查之後，選擇其中有代表性的個體，進行更加深入具體的調查，便是典型調查。其目的是，加強所獲信息的准確度和所獲資料的可信度，確保調查結論的可靠無誤。

2、問卷調查

在調查研究中，發問卷的形式是最常用的一種收集資料的方法。它簡便易行、節省時間，所收集的材料也比較容易整理和統計。有時用無記名形式問卷，可以獲得訪問或開調查會所不容易獲得的某種有價值的資料。

當然有時發出的問卷無法全部收回，會影響所給材料的代表性。為避免這種情況發生，我們要重視對問卷的設計。

3、表格調查

調查表是調查研究中用以對調查對象進行調查登記，並列有一系列調查項目的表格。

調查表是獲得數據的方法，設計時一定要內容明確，按一定順序或邏輯排列。一般表的後面都附"填表說明"以便說明調查目的和填表要求。

其作用：

1、研究性學習是一種實踐性較強的教育教學活動

和現有的學科教學不同，研究性學習不再局限於對學生進行純粹的書本知識的傳授，而是讓學生參加實踐活動，在實踐中學會學習和獲得各種能力。

當然，這里的「實踐」的含義不僅是指社會調查，收集資料，它還包括選題，制定研究計劃，到大學、科研機構請教專家學者，撰寫研究報告等一系列的過程。

2、研究性學習強調知識的聯系和運用

研究性學習和以往的興趣小組、奧賽訓練不同，它不僅是某一學科知識的綜合運用，更是各個學科知識的融會貫通，如「節水潔具的設計」就至少需要數學、物理兩個學科的知識。

學生通過研究性學習，不但知道如何運用學過的知識，還會很自然地在已經學過的知識之間建立一定的聯系，而且，為了解決問題學生還會主動地去學習新的知識。

3、研究性學習能充分調動學生學習興趣和積極性

「研究」這個詞本身就具有挑戰性，而學生選的課題往往是平時自己最感興趣的，這樣就能充分調動學生的學習積極性。當然，高中屬於基礎教育階段，高中的研究性學習和大學、科研機構的「研究」在內涵和要求上有著根本的區別。

它仍然是一種學習，只不過是「像科學家一樣」的學習。它形式上是「研究」，實質上是學習，一種綜合性的學習。

3. 我要"企業設備的管理與研究方法"論文

上211論文中心

4. 　調查方法及其設備

大洋多金屬結核礦產資源的勘查需要綜合應用各類地球物理勘探方法和地質勘查方法。地球物理勘探方法有：海底地形地貌調查，重力、磁力調查，地震調查；多頻探測和海底照相以及深拖和多波束回聲測深等先進的勘探系統。各類地質勘查方法有：有纜地質采樣、無纜地質采樣、溫度－鹽度－深度測量等。在不同的勘探階段所採用的方法種類以及工作量要求均有所差別。下面對各種調查設備（圖版Ⅱ—2）及其方法作進一步闡述。

3.2.1地球物理勘查方法及其調查設備

1.海底地形地貌測量及其調查設備

海底地形地貌測量是大洋多金屬結核調查中必須執行的調查項目之一。通過水深測量，可以了解海底地形特徵和海底基本情況，從而為評價和開采礦區提供必須的基本資料。

在區域調查階段，海底深度測量工作主要採用單波束回聲測深儀，以揭示海底地形地貌。傳統的做法是運用回聲測深儀測量調查區的水深值以獲得地形地貌的基本信息。近年來一些先進的測試儀器如SEABEAM等多波束測量裝置的運用，使得海底地形地貌測量變得更加精確可靠。有關SEABEAM等儀器設備的性能和有關資料將在下面敘述。這里將闡述運用回聲測深儀執行海底地形地貌調查的有關情況。

在區域調查階段，水深測量常用的儀器為12.5kHz的萬米測深儀，其測量精度由航行中船舶的定位精度和測深精度決定。所得的測量數據經過水深校正和聲速校正後即可得到相應的水深值，用於繪制海底地形圖。這種測深儀的缺點是水深數據采樣間距大（1km），難以准確地反映地形地貌形態，常把較小的地形輪廓拉平，使海底起伏平緩化，復雜地區的地形簡單化。

2.地震測量及其設備

為了解海底沉積物的分布特徵、沉積層的內部結構和基底起伏，在大洋多金屬結核勘查工作中往往採用單道地震的聲波勘查方法。設備配置方案為NEC-20C單道剖面儀、數字地震儀、氣槍、漂浮電纜等，資料以模擬方式記錄或者數字化方式記錄，炮號以數字方式記錄在衛星導航系統的磁帶上。工作航速常用6kn。測線首尾端點應有合格的導航定位點，單道地震的數字記錄常常和其它聲波探測結果綜合用於多金屬結核的分布狀況的解釋。

單道地震資料與多頻探測資料結合往往能獲得較好的解釋結果，這項調查常用於多金屬結核的初期階段。

3.多頻探測及其設備

多頻勘探數據處理系統（multi-frequency exploration system）是一種利用多種頻率的聲波勘探深海多金屬結核豐度和粒度大小的計算機數據處理系統。該系統可以在正常的航行速度（10～12kn）下工作，並可以在船上對已獲得的數據進行處理，迅速獲得多金屬結核的豐度和粒度值。

多頻勘探數據處理系統主要由聲波發射和接收、模擬信號檢測和數據處理三部分組成。在聲波發射和接收部分配置有淺層剖面儀（SBP）、測深儀（PDR）和窄波束測深儀（NBS）等裝置。模擬信號檢測部分的功能是對聲波信號進行放大、濾波。數據處理部分則對聲波信號進行數字化、存儲及數據處理。目前，它採用頻率為：SBP——3.5kHz,PDR——12kHz,NBS——30kHz三種不同頻率的聲波發射和對應的接收儀器。

多金屬結核呈席狀分布於海底表層，表層沉積物一般為硅質粘土、深海粘土、硅質軟泥或鈣質軟泥。這類沉積物富含孔隙水，質地松軟均勻，聲速接近於水或比水略低，聲波在此層的反射率很低，可以近似地認為不受阻礙地穿透這一沉積層（即透聲層），多金屬結核連同下伏的沉積層在3.5kHz淺層剖面上表現為一席狀披蓋的無反射帶或弱反射帶（即透聲層）。沉積速率過高或過低的海域都不利於結核的生長，只有特定厚度的聲波透聲層才有利於多金屬結核的賦存。多頻探測系統使用MFES-100B多頻勘探數據處理系統與3.5kHz淺層剖面儀和12kHz回聲測深儀聯機的方式測量結核的豐度，若要測量結核的粒度還需配置30kHz窄波束剖面儀。多頻探測與單道地震檢測資料相結合往往可以得到更好的解釋效果。

多頻探測與其它方法結合能得到更完滿的結果，這包括用地質采樣等多種手段。一些國家利用多頻探測系統進行多金屬結核調查，其結果與實際抓鬥取樣結果相比較，相關系數達0.7。

當多頻勘探數據處理系統與調查船的其它聲波探測器，如回聲探測器和深海淺層剖面儀一起使用時，可連續測得海底多金屬結核的分布密度和大小等資料。在此種情況下，回聲測深儀和深海淺層剖面儀等的頻率在理論上應在下列范圍：3～5kHz、8～15kHz和25～35kHz。因為所欲探測的結核的大小的直徑為幾厘米到＞10cm不等，所以多頻勘探數據處理系統能與任何一般規格的聲波探測儀器結合使用，只要從這些儀器測得的聲波輸出信號給予線性放大，並加以控制，以避免飽和即可。

多頻勘測的具體工作方法與其它物探方法類似，測網的布置要依照不同的調查階段而定。按不同的精度要求和比例尺選擇適當的數據採集時間間隔，通常是每公里採集3～4個點，因而對不同的航速要有不同的採集時間間隔，以保證勘探精度要求。

多頻探測系統與無纜式抓鬥或有纜抓鬥相比較有如下優點：

（1）速度快；

（2）可以獲得連續的整條測線的數據；

（3）相關系數為0.7～0.9;

（4）工作方便，安全可靠。

與海底照相和海底電視相比較，多頻探測系統成本低、速度快、安全可靠並不受海底地形起伏和海山等障礙物的影響。它適合於在大洋中進行大面積的連續調查。

4.重力、磁力測量及其儀器設備

重力、磁力測量往往在大洋多金屬結核調查的初期進行，其目的是了解調查區域的構造特徵、岩漿活動以及海底地形、地貌變化的控制因素。我國現有的調查船往往都配置有這類設備，如海洋四號船使用KSS-5型海洋重力儀和G821G型核子磁力梯度儀；向陽紅16號船配置有KSS-5型海洋重力儀和CHHK-2型海洋核子磁力儀。

5.海底照相及其設備

通過海底照相，在照片上可直接觀察到多金屬結核在大洋表面的賦存狀態，求得其覆蓋率、粒徑和豐度，並了解洋底表層沉積物的特徵、底棲生物的活動等信息。海底照相通常採用兩種方法和設備：

（1）自返式海底照相系統該設備配合自返式采樣裝置可以拍攝采樣點的海底沉積物和多金屬結核的分布特徵。美國Boathos公司生產的改進型4201自返式抓鬥配備有海底照相系統。這種系統把袖珍的135相機裝在一高壓密封罐中，照相機系有2.0kg的重物，當與海底接觸時啟動電磁快門。在取樣前觸發一次照相，拍攝的海底面積最大為2.1m×1.4m。

圖3—1海底照相系統

（2）拖曳式海底照相系統該系統的作用是探明海底多金屬結核賦存狀態，照片供研究人員計算結核覆蓋率、推算豐度及其它解釋使用。海洋四號採用英國Camera Alive公司生產的CI800和CI256型海底照相系統（圖3—1），兩系統的結構和原理相同，均由照相機、閃光燈、聲脈沖發生器、觸發器、直流電源和同步控制器組成。前者可以連續拍攝800張135彩色膠片，後者可以連續拍攝256張135彩色膠片（照相機鏡頭離海底距離3m，每張膠片的畫面最大覆蓋面積3.9rn×2.6m）。照相系統工作時，鋼纜連結，萬米絞車收放，聲脈沖發生器和回聲測深儀的應答器確定和控制海底照相機到達海底預定深度，每觸發一次拍攝相片一張。系統結構合理，性能良好，成功率達到80%左右。

亦有一些國家將海底電視勘查系統用於大洋多金屬結核海區海床勘查，當然這些設備的技術性能亦應滿足如下要求：①作業深度——6000m；②拖曳速度——2.5kn；③電視離海底距離——3～10m；④像幀數——2×3150；⑤電視系統——慢速掃描標准。

6.先進的勘查系統及其設備

深拖系統和多波束回聲測深儀等先進勘探系統是西方國家在多金屬結核勘探階段採用的手段，尤其是帶有電視/照相裝置的深拖系統，它可用於海底表層多金屬結核的直接觀察和評價。深拖裝置所配備的淺層剖面儀、旁側聲納以及多波束回聲測深儀配置的測深儀、淺層剖面儀和旁側聲納等均可以快速、精確地提供海底有關地形起伏、成分^[1]、海底結構和構造等信息。這些設備往往在勘查的後期階段使用。我國現已引進了這類設備，在開辟區內結核勘查的中、後期階段，可以利用這些勘查系統獲得精確可靠的資料。

（1）深拖系統深拖系統主要由聲學拖體和光學拖體兩部分組成。以美國Simrad公司製作的AMS-60SI型深拖系統為例，該裝置的聲學拖體配備有淺層剖面儀（4.5kHz）、旁側聲納（56.7kHz）等測量系統，具有旁側聲納、條帶水深測量和淺地層剖面測量等多種聲學測量功能；光學拖體配置有一套電視/照相系統。工作水深可達6000m。該設備還備有為旁側聲納和淺層剖面資料歸位校正的感測器。當作業中因拖魚深度變化而引起的地形畸變時，可通過聯機自動歸位校正。拖魚結構設計最大拖速為8kn，然而，該系統在運用淺層剖面儀（4.5kHz）、旁側聲納（56.7kHz）等測量系統進行工作時，則將深拖裝置置於海底之上50m處，以拖速1.5kn進行航行。

我國購置的深拖設備，包括一套AMS-60SI標准配置的聲學拖體和一套電視/照相光學拖體、甲板控制和數據採集工作站、後處理工作站以及Dynacon柴油機－液壓絞車系統和萬米同軸電纜。在聲學和光學拖體中，各種設備的技術指標分別如下：

旁側聲納

發射頻率56.7kHz

發射功率2000W（RMS,Hi設置）150W（RMS,Lo設置）

帶寬水平1.5°±0.1°垂直600

最小旁辨壓縮20dB

信號帶寬.8kHz

磁通門羅經KVHC100,0.10解析度

橫縱搖感測器0.1°解析度

壓力/深度感測器0.01m解析度

條帶水深測量系統為同相干涉測量，增加了一組換能器和相關電路，包括波束尋找和波束正常化特徵電路。

海底剖面儀

發射頻率4.5kHz

發射功率500W（RMS）

帶寬±25°

光學拖體的配置

ColmekTVTM多路傳輸系統

Simradphotosea5000D照相機

Simradphotosea1500SD閃光燈①成分泛指地層分層、分層結構等。

Ospreysitoe 1323電視攝像機

600TV線5×10^-4LUX

電視照明燈

高度計Simrad Mesotech Mode 1807

電視信號傳輸速率實時黑白傳輸30幀/s

這項裝置應能滿足多金屬結核後階段詳查工作的要求。

（2）多波束回聲測深儀海底多波束測量系統能提供較高密度和較高質量的地形測量資料。目前在一些先進國家，該設備的使用已經逐漸取代了單波束的深海測深儀。法國從1980年開始在「讓·夏爾科」號海洋科考船使用Sea Beam多波束回聲測深儀，在認識海底含多金屬結核地區的地貌方面取得了重大進展。這個系統發出16束狹窄的聲波（每束2°40′），構成一個復雜的系列，能自動補償船的縱橫搖動。在進入船隻本身的航行數據後可以得出航道兩側相當於海底深度2/3的長條的海底地形圖。在5000m水深的海域其測量的解析度不大於20～30m。多波束回聲測深儀的優點是能在相對較短的時間內進行大面積的探測，在5000m水深的海域內可以在25天內完成面積為3萬km²的測區。利用多波束回聲測深儀可以顯現回聲測深儀不能顯現的一些地貌和構造特徵。但在勘探的最後階段，仍無法取代高解析度的深拖系統。

這類測量系統的深度測量范圍為10～11000m，最新一代的海底多波束測量系統包括：海底測深系統、旁側聲納和淺層剖面儀。目前已有德國的ATLAS公司、挪威的SINRAD公司和美國的SEABEAM儀器公司生產製作這類系統。

以SEABEAM儀器公司製作的SEABEAM2100型為例，其主要裝置有：發射換能器子系統、水聽器子系統、發射機子系統、接受機和聲納處理機子系統、工作站以及繪圖處理機和顯示儲存子系統。

最新一代的多波束測量系統集測深、旁側聲納和淺地層剖面儀功能於一體，可以同時測量並獲得海底寬幅的地形資料、旁側聲納圖像資料、海底淺地層剖面資料，繪制海底等深線圖，並揭示有關地形起伏、成分、海底結構和構造等有用信息。

SEABEAM 2100型多波束測量系統的主要技術指標：

深度范圍10～11000m

頻率2～7kHz

聲源電平233dB/（μPa·m）

發射功率30kW（峰值線性）

TX動態范圍70dB

TX脈沖射窗口矩形、餘弦

3.2.2地質勘查方法及其調查設備

在各個階段的多金屬結核調查中，都必須按測站系統地採集地質樣品用於直接的觀察、描述和測試研究。研究目的不同，調查要求不同，所採用的采樣設備也不同。以下將列舉各種樣品採集裝置及其用途。

1.有纜地質采樣器

有纜地質采樣的項目包括抓鬥、箱式取樣器、拖網、重力取樣器和重力活塞取樣器等多種采樣手段。

（1）抓鬥抓鬥是採集多金屬結核或表層沉積物樣品最常用的設備。有纜抓鬥的配套裝置是帶鋼纜的深海絞車和供取樣器投放和回收的倒L型吊架或A型架。在離取樣器50～100m處的鋼纜上裝上聲脈沖發生器，它產生的脈沖信號及海底反射信號由測深儀接收，以便操作人員掌握抓鬥到達海底的情況，及時進行定位和回收。通常採用的抓鬥的開口面積為0.25m²（50cm×50cm）。目前我國大洋多金屬結核調查所採用的抓鬥多選用中國科學院（青島）海洋研究所製作的大洋50型抓鬥。

（2）箱式取樣器箱式取樣器（圖版Ⅰ—1）用於採集不受擾動的海底沉積物樣品，其取樣面積為0.25m²（50cm×50cm）。箱式取樣器用鋼纜連結，由萬米絞車釋放和回收。在投放海底採集樣品時，根據聲脈沖發生器發出的信號確認取樣器是否已抵達海底。

（3）拖網拖網（圖版Ⅰ—2）用於海底拖曳採集多金屬結核和岩石樣品，其網口為1.2m×0.6m，鋼質。網身為尼龍繩編織，網眼一般為1.5cm×1.5cm，長度2m左右。網尾固定一重錘，以維持網身伸展狀態。收放及拖曳作業則用鋼纜及萬米絞車進行，必要時船舶配合以低速移動。

（4）重力取樣器重力取樣器用於採集柱狀沉積物樣品，取心直徑為7.3cm，長度為3.2m。用鋼纜連接，由萬米絞車控制釋放和回收。重力取樣器和其它有纜采樣器一樣，需要在鋼纜上安裝一聲脈沖發生器，作為取樣器到達海底的應答手段，便於操作人員控制釋放和回收。目前我國在大洋多金屬結核礦產資源調查中常用的重力取樣器為美國Benthos公司所產的2175型重力取樣器。

（5）重力活塞取樣器在採集長柱狀沉積物岩心時往往需要採用大型重力活塞取樣器（圖版Ⅰ—3）。這種取樣器的優點是被採集的沉積物樣品不被擾動，而且能獲得有足夠長度的沉積物岩心。Benthos公司生產的2450型重力活塞取心器能獲得15.2m長的岩心，經過一定的改裝還可獲得更長的岩心。岩心的長度取決於研究工作的需要以及調查船工作面的大小。在安裝有聲脈沖發生器的重力活塞取心器到達海底時，取樣器巨大的自重和活塞底局部真空所造成的壓差將柱狀沉積物壓入樣管，即可獲得這種長柱狀沉積物樣品。聲脈沖發生器和回聲測深儀的應答，將保證操作人員能正確了解重力活塞取心管到達海底的時間，以便控制它的收放。

這種取心器只是在對某些地點進行詳細勘探時才系統地使用。它既能從沉積物表層，也能從較深的地層採集樣品。這些樣品不僅能用於土質特性的研究，還可以對這些含結核地區的地質史進行科學研究（例如：沉積學、地球化學、生物學、年代測量等）。

2.無纜地質采樣

無纜地質采樣包括自返式抓鬥和自返式重力取心器等多種采樣手段，現分別敘述如下：

（1）自返式抓鬥自返式抓鬥是取多金屬結核的最主要手段。我國採用的是美製4201型自返式抓鬥（圖版Ⅰ—4），取樣面積為0.2m²。自返式抓鬥的工作原理為：用載有壓載物（鐵砂）的抓鬥沉入海底後，自動觸發裝置把裝有沉積物樣品的抓鬥取樣網合攏，同時釋放壓載物。由於浮球的作用，網中的樣品被帶出水面。依靠導航定位、信號旗、閃光燈、無線電信標等裝置的幫助回收自返式抓鬥。這種抓鬥在5000m左右水深的海域作業時每個站位的作業時間約為3～4h。採用自返式抓鬥作業的最大優點是調查船可以在連續航行中採集樣品。因此，這是獲取多金屬結核的主要設備。

裝在取樣器上的照相機，拍攝的每張照片涉及的海底面積約為1m²，拍攝方向稍微偏離垂直線。樣品是在近於拍攝的同一時間取得的，取樣的理論面積為0.18m²。

取樣系統的采獲量隨結核的大小而變化，不能將所采結核的重量直接折算為豐度（kg/m²）；這一必要數據是通過對樣品和海底照片進行嚴謹的分析比較而得出的。

這種采樣裝置在礦床勘查初期用得很多，實踐證明，其損失率約為1%，頗為有效。每個采樣點算作一個站位。一組站位（通常5～7個）構成一個測站。

（2）自返式重力取心器

自返式重力取心器用於採集海底柱狀沉積物樣品。其取心直徑為7.3cm，最大取心長度為1.22m，其工作原理與自返式抓鬥相同。採用自返式重力取心器的優點是獲得未被擾動的柱狀沉積物樣品，以便研究這一深度內沉積物的沉積特徵等各類地質信息。採集的沉積物樣品回收則依靠導航定位以及取心器上所帶的閃光燈的幫助，因此在夜間作業效果較好。

自返式取心器雖然容易操作，但是效果不穩定，在作業的可靠性（它不能用於固結沉積物）和測量有效性方面亦是如此。

圖3—2溫鹽深（CTD）測量系統

3.溫度－鹽度－深度測量

目前，在大洋多金屬結核勘查工作中，對調查站位海水的溫度、鹽度和水深（簡稱溫鹽深）的綜合測量，常採用美國EG＆G公司生產的MARK－Ⅲ型溫鹽深測量系統（圖3—2）。其主要功能既滿足了部分地質調查項目的要求，亦符合水文調查的需要。測量項目有海水的溫度、鹽度、深度、電導率、pH值、溶解氧、聲速和密度的縱向分布值等，並可以選擇12個不同深度水層採集水樣。每個水樣的體積為500ml，用於不同的研究目的。

3.2.3水文氣象觀察

水文氣象調查工作雖然是一項輔助工作，但其調查結果對於多金屬結核的地質成因及分布的探討，對於調查規劃的制定和實施都有重要意義。水文氣象觀察的內容應包括溫鹽深的測量、海流的測量和氣象觀察等項目。在不同的階段，調查的內容和要求也不同。

1.水文地質調查

水文地質調查包括溫度、鹽度、水色透明度、海流和海浪的調查。水文地質調查一般採用定點調查的方式，它又可分為斷面觀測、大面觀測和連續觀測等幾種。

由於水文地質調查往往是定點觀測，採用溫鹽深儀測量系統（CTD）在測量觀測點的水深的同時就可以滿足溫度和鹽度的測量要求，因此，選用的設備必須滿足工作區適用的水深范圍和所測水文要素的測量要求。

海流觀測主要是測定海流的流速和流向，輔助測量風速和風向，在測量過程中，對海流流速的准確度不大於±3cm/s；流向准確度不大於±10°。大洋海流的觀測多採用聲學多普勒剖面儀或自容式海流計，藉助於深海測流浮標系統進行測量。近年來，計算機系統的配置，使得海流觀測數據可以進行實時處理，處理後的數據可記錄在磁碟上或磁帶上。

海浪觀測需要測量海浪的波高、周期、波向、波形和海況。海浪的觀測既可以用目測，也可以用儀器測量。儀器測量一般採用浮標式加速度型測波儀。配有數據處理系統的測波儀，可藉助系統的微機對觀測資料進行實時處理，求得波高、有效波周期、最大波高和最大波周期；處理後的資料可以在熒光屏上實時地顯現出來，也可以記錄在磁碟和磁帶上，通過回放機和列印機直接列印出來。

2.氣象調查

各個航次的大洋調查都需要進行海面氣象調查，因為它是為天氣預報和水文地質調查目的服務的。大洋勘查中不斷積累的氣象調查資料亦將為今後對這一海區的多金屬結核礦區的開發評價提供氣象方面的依據。

海洋氣象調查的內容包括海冰、表層氣溫、天氣現象、能見度、雲、風、空氣的溫度和濕度、氣壓等氣象要素。這些項目均屬於常規的調查工作，使用常規的設備就可以完成。在當前大洋多金屬結核勘查中亦經常可以藉助氣象衛星發布的資料指導大洋調查工作的實施，然而在大洋多金屬結核勘查工作中堅持進行這項氣象調查有助於對氣象衛星發布數據的正確性進行判別。不斷積累的氣象資料將有助於對預定的開發區作氣象方面的正確評價。

5. 科學探究的一般方法有哪六種

探究形式

（一）發現式探究
發現式探究是以學生本身觀察和經驗為基礎，在學習情境中通過自己的探索自我發現學習的主要內容。這種教學法就是我們常說的發現教學法。
開放性的問題， 封閉性的問題，
（二）推理性探究
推理性探究是「沒有動手做」而應用探究方法的探究，它主要是開發學生的批判性思維技能。它的主要特點是：學生通過問題進行思考；學生直接或間接地觀察現象，如親手做、教師示範、看視頻和閱讀等；學生通過提出疑問和討論來得出或歸納出概念。
推理性探究教學過程往往包括教師講述、師生共同討論、學生運用推理方法形成概念等步驟。
（三）實驗式探究
實驗式探究是一個完整的實驗過程，包括從問題的提出到最終的解釋報告全過程。這種探究學習是讓學生在實驗過程中學習。

6. 實驗室分析研究

（1）岩相學特徵研究。主要應用偏光顯微鏡、費氏台、X射線分析、差熱分析、電子顯微鏡等儀器方法，詳細研究岩石的礦物成分、含量、結構構造、次生變化等，以及岩石中礦物的內部結構，以確定岩石的類型，探討岩石成因。

（2）岩石化學特徵研究。採用化學分析、光譜分析、電子探針分析、質譜分析、同位素分析等方法，深入研究岩石的物質組成、成因、演化特徵、形成時代、含礦性等。

（3）實驗岩石學研究。應用各種高溫、高壓或常溫、常壓設備進行模擬實驗，研究不同情況下的物化平衡和轉變反應，模擬岩漿熔融、變晶結晶作用過程、變形作用和沉積成岩作用等，以探討岩石的形成機理，分析岩石的成因問題。

本章小結

1.岩石是天然產出的具有一定結構構造的礦物集合體。按地質成因，岩石分為岩漿岩（火成岩）、沉積岩、變質岩三大類。

2.關於岩石的成因曾發生過水成論與火成論之爭。水成論是德國地質學家維爾納（WernerA G）等於1771年創立的，火成論是英國地質學家赫頓（Hutton J）等於1788年提出的。

3.美國岩石學家鮑溫（Bowen N L）提出的鈣鹼性岩漿中礦物析出的反應系列及其原理，即「鮑溫反應系列」，奠定了岩漿分異作用理論基礎，對岩石學研究產生了深遠的影響。

4.組成岩石的礦物成分對岩石的工程性質具有直接影響。岩石的內部結構對岩石的力學強度有極大的影響。任何岩石遭受風化和被水飽和後，強度都會降低。

5.岩石學與地球科學的所有分支學科都有密切關系，是地球科學的基礎學科。岩石學的研究不但發展了地球科學理論，更主要的是為尋找礦產資源、評價其工程性質等服務。

作業及思考題

1.什麼是岩石？

2.岩漿岩、沉積岩、變質岩三大類岩石的地質成因有何不同？

3.英國地質學家赫頓（Hutton J）反對「水成論」的根據是什麼？

4.研究岩石有什麼地質意義？

5.影響岩石工程性質的因素有哪些？

6.岩石學研究方法有哪些？