近日，广州海洋实验室U团队在南海U形海疆线南部海底沉积物声学特性方面研究取得进展，相关成果以“A preliminary study on the acoustic properties of seafloor sediment in the southern U-boundary of the South China Sea”发表在SCI期刊Journal of Oceanology and Limnology上。论文第一作者为中山大学侯正瑜博士，合作者包括广州海洋实验室U团队带头人唐丹玲研究员和北京信息科技大学肖瑶博士等；合作单位包括北京信息科技大学和自然资源部第一海洋研究所等。

 

 

海底沉积物是海水底部与海底沉积物界面的固液两相介质，当声波在浅海中传播时，声波会与海底相互作用，通过反射和折射等返回海水环境、海底状态和海底物质状态，从而将海洋各种信息反馈在声学传播特性中，因此，海底沉积物类型及其声学特性是海洋声场环境的重要组成部分，在海洋科学、海洋资源勘探和海洋工程中具有重要的应用价值。

中国南海 U 形海疆国界线，简称“南海 U 形线”。南海 U 形线的沉积物类型及其声学特性一直是海洋环境保障研究关心的重点，研究团队在2021年广州海洋实验室“南海生态环境权益综合研究U团队”组织的U1航次中采集了南海 U 形线正南区（巽他陆架）海底沉积物柱状样品，在此基础上，对南海巽他陆架海底沉积物声学特性进行了初步探索，首次在南海 U 形线正南区建立了孔隙度、密度、平均粒度等物理性质与声速比的经验方程。与南海北部相比，巽他陆架的沉积物类型和物理性质有所不同，南海巽他陆架以粗质泥沙为主，主要为砂质粉砂和粉砂，部分为粘质粉砂和细砂，声学性质属于高声速比区，而南海北部沉积物类型更为丰富。

通过对比分析发现，在巽他陆架建立的孔隙度、密度等经验公式与Hamilton经验公式相比，在变化趋势上具有相似性，但是在具体应用时还是有一定的差异，尤其是平均粒度公式与Hamilton经验公式预测结果相差较大，说明仅用单一的物理参数建立回归方法是有局限性的，单个物理参数不能完全代表沉积物的声学特性。海底表层沉积物不同于已固结成岩的沉积物，它是一种松散骨架的孔隙海水和固相颗粒组成的两相介质混合物，其声学特性与沉积环境特征、沉积物结构特征、物理力学性质等密切相关。因此，在今后的研究中应发展多参数预测模型，综合考虑影响沉积物声学特性的多种因素，以提高预测精度，满足海洋声学、资源勘探等领域需求。

该研究由广东省创新团队项目（2019BT02H594）、重点研发计划课题二（2021YFF0501202）等资助 ；该研究的样品数据来自2021年广州海洋实验室“南海生态环境权益综合研究U团队（带头人：唐丹玲研究员）”组织的U1航次。

论文全文：Hou, Z., Tang, D., Xiao, Y. et al. A preliminary study on the acoustic properties of seafloor sediment in the southern U-boundary of the South China Sea. J. Ocean. Limnol. (2023). https://doi.org/10.1007/s00343-022-1398-5

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图1 研究区域站位图