GB/T 40873-2021 大洋富钴结壳资源勘查规程(1)（正式版）

ICS07.060;73.020国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I 1 1 1 24.1调查内容 24.2调查方法 24.3观测/测试 45地球物理调查 5.1调查对象和目的 5.2磁力测量 5.3重力测量 5.4浅地层剖面测量 5.5多波束测量 5.6单道地震测量 5.7海底视像调查 6.1调查技术要求 6.2作业流程 6.3作业技术要求 6.4海底观测与采样方法 6.5调查成果资料 7海洋环境与工程地质调查 7.1海洋环境调查 7.2工程地质调查 8资源量估算 8.1估算参数 9.1成果和图件 9.2调查资料的验收 9.3资料和样品汇交 9.4归档资料保存单位 附录A(资料性)普氏系数测定规程 ⅡGB/T40873—2021附录B(资料性)附图 附录C(资料性)现场报告编写格式 附录D(资料性)航次成果报告编写格式 附录E(资料性)勘查报告编写格式 附录F(资料性)富钴结壳资源勘查各阶段工作要求 42参考文献 43ⅢGB/T40873—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。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：中国大洋矿产资源研究开发协会办公室、广州海洋地质调查局。1GB/T40873—2021大洋富钴结壳资源勘查规程1范围本文件规定了大洋富钴结壳资源勘查的地质调查、地球物理调查、环境与工程地质调查、资源量估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。GB12327海道测量规范GB/T12763.2海洋调查规范第2部分：海洋水文观测GB/T12763.3海洋调查规范第3部分：海洋气象观测GB/T12763.6海洋调查规范第6部分：海洋生物调查GB/T12763.8海洋调查规范第8部分：海洋地质地球物理调查GB/T12763.11海洋调查规范第11部分：海洋工程地质调查GB/T20260海底沉积物化学分析方法GB/T35572大洋富钴结壳资源勘查规范3术语和定义他金属和稀土元素的富铁锰氧化/氢氧化物矿床。GB/T40873—20213.3砾状结壳gravel-likecrusts3.4钴结核cobaltnodules3.5结壳品位crustgrade结壳中最有经济价值的钴(Co)的含量。3.6结壳分布在海底每平方米单位面积上的质量。3.7海底一定范围内结壳所占面积的百分比。4地质调查含水率、化学成分及含量、矿物成分及含量；结壳的物理力学性质与工艺性能。结壳应按GB/T35572相关要求进行分类。基岩与结壳的关系。GB/T17229相关要求进行分类。4.2调查方法采样用以获取结壳和岩石样品。23GB/T40873—2021拖网采样过程，同时应有多波束海底地形测量与张力计实时监控。为保证拖网样品对资源评价的a)采样要求采样过程中，应用声脉冲发生器或其他测深装置与张力计实时监控采样设备着底，并准确b)样品要求山顶测站样品应能满足古生物和沉积物分析鉴定的最少用量。山脚测站样品除应能满足古生航状态下回收采样器。放缆速度为50m/min,距离采样器150m的位置加装声脉冲发生器，下放至距触底、采样器释放机关之后开始回收，起拔的速度为浅钻下放过程中和离底前船舶应开启动力定位，确保定位符合要求(控制在水深的2%以内),离底100m时开启摄像进行监控。以获得站位处的结壳完整剖面及揭露结壳底部直接接触的基岩为合格。4GB/T40873—2021(浮球个数不少于4个),确认通信讯号连接正常，继续放缆，放缆速度为50m/min,直到距海底20m,放缆速度降至10m/min坐底。坐底时注意钻机倾斜角度小于25°,钻机坐底成功后，多放4m～5m低于20MΩ。绝缘正常后，启动钻机作业。通过视频和位移传感器判断是否作业完成。完成后将钻机回收，起拔的速度为12m/min～15m/min,持续观察张力变化情况，待确认离底之后便可按照正常速度回收采样器。浅钻离底200m以上位置时可停止动力定位，离水面100m视现场海况要求开启动力4.3观测/测试b)每个拖网测站的结壳试样应包含不同类型的结壳，应保证每一类型的试样在厚度与品位上能代表全部现场样品，具有真实代表性，不应主观随意捡样，且需1)板状结壳若为单一构造，试样应包括壳层的顶底层，即垂直板位的样品(含现场分析和岸上室内分析),均应从保留的副样中提取。分析试样用于资源量估d)基岩的样品尽量采集未经风化的新鲜岩样，粉末化之前的碎块(碳酸盐岩除外)应用稀盐酸表性样品分别统计测量，每一类别的样品件数应不少于该类样品总件数的1/3;样品量大于100kg,每一类别的件数应不少于该类样品总件数的1/5。采用样品量加权，权重根据所统计结壳占同类结壳样行厚度测量。凡是壳层小于1cm,均不参与统计。各种类型结壳厚度统计要求如下：5GB/T40873—2021b)砾状结壳剖开后，以核为中心，沿四个互相垂直的方向测量壳层厚度；或沿砾状结壳的长轴方向垂直钻取岩芯，测量实际钻遇的壳层厚度。最后平均值为该类样品的厚度值；c)钴结核分大型(直径≥6cm)、中型(3cm≤直径<6cm)、小型(直径<3cm)分别进行统计，各取平均值，然后求其总平均值。对于浅钻采样获取的岩心样品，应垂直壳层顶底界面测量其厚度。结壳特征的描述，应包括颜色、厚度或粒径、分层、致密度、表面特征和形态特征等。有特殊意义的，应附上素描图和照片。描述的内容包括下列内容。a)颜色：结壳壳层的颜色通常有亮黑色、褐黑色和黑褐色等。b)厚度或粒径：结壳壳层厚度或粒径值直接测量获得。c)分层：分层的标志有生长间断、颜色及致密程度等。分层往往标志着壳层两个不同的生长世代，应把分层特点和充填物的性质描述清楚。d)致密程度：壳层的致密程度可分为致密、较致密和疏松等。e)表面特征：结壳的表面特征包括光滑程度和突起。光滑程度分为光滑、较光滑、较粗糙和粗糙等。按大小形状，突起可分为：——豆状：1mm≤突起直径<5mm;——葡萄状：5mm≤突起直径<10mm;——瘤状：突起直径≥10mm。f)形态特征：描述结壳外部形态特征，对砾状结壳、钴结核的三轴进行测量。4.3.1.2.4丰度计算结壳总体丰度计算按公式(1):F=10×H×D (1)式中：F-——丰度，单位为千克每平方米(kg/m²);H———样品壳层的平均厚度，单位为厘米(cm);D———样品平均湿密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。考虑到结壳类型的多样性，在现场每个测站的编录中要求分别按公式(2)～公式(4)计算出每种结壳类型的丰度：Fb=10×H×D (2)F₁=10×H×D (3)F,=10×0.52d;×D (4)式中：Fb——板状结壳丰度，单位为千克每平方米(kg/m²);F₁——砾状结壳丰度，单位为千克每平方米(kg/m²);F——钴结核丰度，单位为千克每平方米(kg/m²);d;——钴结核的平均直径，单位为厘米(cm);0.52d——钴结核换算平均厚度，单位为厘米(cm)。为计算方便，假定结核紧密平铺海底，则可将直径为d;的球状结核换算为以d;为底面边长，h;为厚度的长方体，按公式(5)和公式(6)计算其丰度。(4/3)×π(d;/2)³=d;²×h;6GB/T40873—20h;=(π/6)d;≈0.52d;…………(6)注：若一个拖网站位中出现板状、砾状和钴结核三类样品，则以板状结壳丰度作为该站位丰度；若出现砾状结壳和钴结核两类样品，则以砾状结壳丰度作为该站位丰度。4.3.1.2.5结壳含水率的计算应分别测定不同结壳的含水率，计算按公式(7):式中：η——含水率，%;A——样品湿重，单位为克(g);B——样品干重，单位为克(g)。4.3.1.2.6结壳物理力学参数的采集应对结壳物理力学参数进行采集，内容包括。a)采集的参数结壳及基岩物理力学参数包括：密度(湿)(体重)、孔隙度、抗压强度(点荷载)、普氏系数、抗剪每个参数的试样，应选具有代表性的样品。考虑到采矿的实际条件，结壳的体重样应包括其中的薄夹层。资源调查阶段暂不要求进行相关测定，一般勘探阶段测定的站位数量应不少于该阶段有效站位的20%,详细勘探阶段测定的站位数量应不小于该阶段有效站位的30%。b)密度(湿)计算密度(湿)计算按公式(8):D=W/V………(8)式中：D样品密度，单位为克每立方厘米(g/cm³);V-——样品体积，单位为立方厘米(cm³)。样品体积的计算方法，统一采用阿基米德原理测定，现场样品称重用天平，称重前先用半湿毛巾将样品表面的海水吸干。计算按公式(9):式中：V——样品体积，单位为立方厘米(cm³);Wk——样品在空气中的湿重，单位为克(g);W.——样品在水中的重量，单位为克(g);D,——水介质的密度，单位为克每立方厘米(g/cm³)。c)抗压强度计算抗压强度Is按公式(10)～公式(12)计算。Is=P/De² (10)De²=4A/π (11)A=WD (12)式中：P——破坏荷载，单位为牛顿(N);7GB/T40873—2021W———试样破坏面的宽度，单位为毫米(A-—通过加荷点的破坏面积，单位为平方毫米(mm²)。计算值精确至0.01。d)普氏系数计算普氏系数Φ。按公式(13)计算：Φ。=4n/p75q式中：p,q——分别为试样的特征系数和指数。p,q按公式(14)、公式(15)计算：a×N+bZ1gm;=21gh; (14)a×2lgm;+b×2(1gm;)²=∑(lgm (15)p=104式中：N——试样个数，单位为个；m;——试样质量，单位为克(g);h;——筛下物高度，单位为毫米(mm)。计算值精确至0.01。测试操作见附录A。4.3.1.2.7结壳及其基岩化学参数的计算结壳及基岩化学参数计算主要包括Co、Mn、Fe、Cu、Ni等元素。样品的制备、技术要求和测试项目等按照DZ/T0130(所有部分)的相关规定执行。基岩描述的内容应包括：a)颜色：包括新鲜岩石和风化后岩石的颜色；b)矿物组成：包括主要矿物、次要矿物和次生矿物，斑晶、基质成分及矿物蚀变程度等；c)结构和构造；d)岩石风化程度；e)定名：依据上述描述特点，初步定出岩石名称。4.3.1.4表层沉积物应对沉积物进行详细观察并进行综合描述，内容包括：a)颜色：基本色调在后，次要颜色及形容词在前；8GB/T40873—2021沉积物涂片鉴定要求如下：a)沉积物涂片按4.3.2.9的要求执行；物三角图解。按4.3.2.6的要求执行。的结壳，用于结壳资源评价的样品应包括结壳全部分层，通编制室内号，磨制样品的位置应用示意图表示。测试样品日期的格式应用8位(yyyymmdd)9GB/T40873—2021a)结壳壳层的宏观特征，判别其成矿期次；c)结壳中矿石矿物的组合及其关系；d)岩块组分、结构构造特征及定名；e)结壳化学成分及微区成分的变化特征。a)实体显微镜用以鉴定结壳的宏观特征及分层厚度、特征等；b)采用偏反光显微镜鉴定结壳的结构构造、矿石及矿脉特征；偏光显微镜鉴定脉石及岩块特征；c)扫描电镜用以鉴定结壳及矿物的形貌特征、微区成分及变化特征；透射电镜了解微细矿物的组分及成分特征。结壳镜下鉴定要求如下：a)研究结壳壳层及矿石特征，应分别磨制全样及分层样的定向光片，壳层中脉石矿物及岩块的鉴定则应磨制光薄片；b)结壳的构造特征鉴定，应在反光显微镜的低倍镜下对各壳层进行全面观察，对各种构造特征、构造层的厚度及层间的变化关系均应进行详细描述；c)矿石矿物应采用偏光显微镜的高倍镜及透射电镜鉴定；d)鉴定时应观察仔细、定名应准确；e)镜下观察的同时，应对重要的特征进行显微照相，并将其制成图版；f)扫描电镜样品应根据需要，选择最具代表性的部位送样。样品的制备要求如下：b)不足量的样品，经60℃~80℃烘干，用玛瑙研钵研磨至200网目；c)制备的样品装入广口磨口瓶中，在空气中进行湿度平衡，放入无干燥剂的干燥器内制成风干样品备用；d)副样管理按DZ/T0130(所有部分)的有关规定执行，样品量少的结壳，待测试工作结束后，将剩余样品全部收回留作副样。结壳分析项目如下：a)按GB/T35572的有关要求，确定样品最低可靠质量，并开展样品全分析。分析项目应根据调GB/T40873—2021查及研究报告的需要和结壳元素组合特点确定；e)稀土元素和铂族元素分析。测样品的组分的质量要求。具体技术要求如下：b)碎样全过程，样品的损耗不应大于5%;c)一批样品在10个或10个以下，插入1个标准物质，10个以上插入2个或2个以上标准物质与样品平行测定；d)每批样品中插入1份或2份以上空白试验，与样品平行测定；e)每批样品随机或等距抽取10%～30%样品做内检，编成密码交由不同分析人员进行基本分析f)内检样合格率应达到90%,并将超差的试样复检至合格为止；外检合格率达到80%以上；过30%,则不合格，应重新测定；i)结壳做全分析各项百分数的总和应达到99.00%～101.00%;j)分析测试报告应有详细资料说明，分析方法，实验条件、仪器和质量评价等内容。分析测试报沉积物样品制备的要求如下：c)样品装入牛皮纸样品袋中，在(105～110)℃烘干5h,置于干燥器中冷却备用；d)样品量多的沉积物磨碎通过80网目(Φ0.177mm)后留取副样；f)副样保管按DZ/T0130(所有部分)有关规定的执行。分析项目如下：GB/T40873—2021素等。分析方法要求：具体技术要求如下：b)碎样全过程中样品的损失率应不大于5%;c)一批样品数在10个或10个以下，插入1个标准物质，10个以上插2个或2个以上标准物质与d)每批样品中插入2份空白试验，与样品平行测定；e)如果标准物质测定结果超过标准值士两倍标准偏差范围时，判定此批分析结果存在系统误差，g)每批样品随机或等间距抽取10%～30%样品做内检，编成密码交由不同人员进行基本分析和h)平行双样分析结果的合格率小于或等于70%时，此批样品应重新称样测试。合格率大于70%i)抽取样品总数的5%,送交指定实验室进行外部检查；j)外检合格率应不小于80%;k)沉积物全分析其各项百分数的总和应达到99.00%～101.00%;基岩薄片鉴定内容及要求如下。a)鉴定内容b)要求一个测站的样品薄片不应少于1片～3片(根据样品情况确定),应选择相对较新鲜的、具代表c)鉴定报告GB/T40873—2021岩石鉴定报告建议包括手标本观察描述和显微镜下鉴定两部分内容。等)及其含量估计和初步定名等。鉴定报告建议给出素描图或显微照片。矿物鉴定方法及要求如下。a)鉴定方法主要有薄片鉴定和油浸法。薄片鉴定一般用于各种岩石切片的鉴定，油浸法多用于透明碎屑将样品制成人工碎屑以油浸法进行鉴定或挑选单矿物送电子探针或X射线衍射分析等。b)鉴定要求配一套不同大小折光率的浸油。为保证测定的正确性，要求已知折光率的间隔为0.005或0.001。被测的矿物要将其置于乳钵中敲碎(不研磨)成粉砂状，并使其通过100号及120号筛子，主取120号筛面上碎屑鉴定。c)鉴定报告要求不要求单独提交矿物鉴定报告，只要求在岩石镜下鉴定报告中一并将矿物的主要光学特性列基岩矿物化学分析项目及要求如下。a)分析项目b)分析要求基岩年龄鉴定方法及要求如下：a)测定方法应采用同位素40Ar/39Ar法或者其他合适方法进行测定。b)测定样品选择应选择具代表性的新鲜样品。GB/T40873—2021微体古生物样品分样要求如下。b)沉积物样品分样应做到：2)取样站位、间距视勘探及科研项目需要而确定，但对颜色及岩性不同的层段一定选取样3)所采样品编号、制备的鉴定样品编号与野外编号应完全一致(柱状样例外),并应编制室内分析编号。柱状样样品编号应包括样品号及采样深度；c)结壳样品分样应做到：2)待采集样品的结壳应清洗干净，并作照相及描述；3)应在垂直结壳壳层生长方向的剖面上分层取样；4)取样编号应包括野外编号及室内分层。2)选取全岩样品时，应选取有代表性的样品；3)所采样品编号与野外编号应保持完全一致。微体古生物鉴定技术要求如下。a)样品制备技术要求各测试对象的样品制备应做到：1)有孔虫样品沉积物样按GB/T12763.8的相关规定执行；固结差及风化的岩石经破碎后按GB/T12763.8的相关规定执行，其他岩石样应选取有代表性的部分磨制岩石光薄片(两片)供偏光显微镜及扫描电镜用。2)钙质超微化石样品钙质超微化石样品包括沉积物和岩石两类样品。要求如下：——用牙签取制，牙签不应重复使用，采用涂片法，用蒸馏水作稀释液，用牙签反复扰动沉——分选细粒级沉积物制片，盖片胶选用折光率1.53的中性树胶； ——制备样片数目至少2片。GB/T40873—20213)放射虫样品用过氧化氢(H₂O₂)彻底溶解样品中的有机质，再用清水反复清洗；完全溶解非硅质物质，所加盐酸浓度为10%～30%,然后用清水反复清洗干净；处理后的硅质沉积物离心去水，然后加2倍于样品体积、比重为2.4的重液，经离心机两次分离；富集的放射虫用水稀释，并加数滴冰乙备的样片不应少于2片；岩石样应压碎至1mm～2mm,采用沉积物样品的制样方法。4)硅藻样品取干样1g放入100mL烧杯内，加入过氧化氢约20mL,使样品充分反应，然后用纯净水换洗数次，再用盐酸浸泡至没有气泡产生为止，纯净水冲洗至中性；将样品倒入50mL的离心管，晾干后用比重为2.4的重液进行浮选，把浮选液收集到离心管，纯净水稀释到一定浓度后，用滴管取1/n到盖玻片上晾干，用中性树胶制成固定片。b)化石鉴定要求各类化石的鉴定应达到如下要求。1)有孔虫化石应定到种；统计每个样品中的化石数量；有环境或生态意义的种应进行定量统计(个/g),一般种进行分级统计；观察并描述反映环境和生态意义的化2)钙质超微化石显微镜下观察视域不应少于20个；化石定性分析应定到种；有环境或生态意义的种应进行定3)硅藻化石显微镜下对整个薄片的化石进行鉴定；化石定性分析应定到种；有环境和生态意义的种应进行化石特征。4)放射虫化石显微镜下对整个薄片的化石进行鉴定；化石定性分析应定到种；有环境和生态意义的种应进行报告编写内容如下：a)具有时代及环境意义的关键性化石应进行显微照相或电镜扫描照相；b)将照片制成相应的图版，作为报告的附件；分析结果的讨论及存在问题；d)报告要求文字简练、结论清晰；e)报告应写明鉴定人，并由相关人员审核签字，单位盖章后有效。柱状沉积物的剩余磁性、起始体积磁化率。GB/T40873—2021古地磁样品的采集要求如下。a)野外采集样品应达到如下要求：1)采样站位的选择采样器应选在连续沉积区；2)应衬有弱磁性的塑料套管，使岩芯保持采样时的状态；5)样品采集编录。b)室内采集要求：3)样品加工后的形状和体积大小应符合磁力仪的测试要求；4)样品编号应包括站位号及取样深度。c)样品采集的技术要求如下：1)测量仪器根据测量要求选取测量仪器系统及退磁系统。测量仪器环境要求及标定、退磁仪器环境要求及调试均应按GB/T12763.8的相关规定执行。2)测试要求和方法测试要求和方法按照GB/T17229的相关规定执行。样品的制备应按下列过程进行：b)采样重量一般为5g～20g,在较细的沉积物中当碎屑组分含量少时，视可能，应适当增加采样量；c)样品分离采用淘洗盘法或重液法；e)对轻矿物及重矿物分别称重并做记录；f)原样称重应采用精度为1/100的天平，分选后的样品称重应采用精度为1/1000或1/10000测试；GB/T40873—2021e)矿物含量根据需要采用目估法或数颗粒法测定；对环境、成因等有意义的矿物采用颗粒数表示，对一般矿物采用目估法。含量大于1%的用百分数表示；f)数颗粒法，是对重矿物及轻矿物各数300颗～500颗，并计算每一种矿物的含量；征等。碎屑矿物鉴定具体技术要求如下。a)样品鉴定质量检查包括：1)矿物分离应要求：淘洗时矿物损耗率小于3%;磁性矿物、重矿物及轻矿物各占磁性部分、重部分及轻部分的95%以上；各种天平误差应小于感量两倍；2)大洋底质碎屑矿物的鉴定质量应按GB/T17229相关规定执行；3)内检结果处理应按GB/T17229相关规定执行。b)编写报告内容和审查应满足下列要求：1)鉴定记录表与计算结果的原始记录等应齐全并整编成册；沉积物涂片的鉴定应包括。a)样品采集应做到：1)采样工具和置样品的片子应保持清洁，严防样品混染和污染；2)柱状沉积物厚度小于或等于1m的部分，采样间距应不大于10cm;厚度大于1m的部4)当沉积物中粗粒组分(颗粒粒径大于0.063mm)含量大于75%时，不做涂片鉴定。b)涂片制作应遵循程序：1)取少量样品置于载玻片上，用蒸馏水稀释后均匀涂抹(不准许筛选),展布在合适的玻2)将沉积物涂片放于温度80℃~100℃的电热板上烘烤，烘干后立即取下；3)滴入折射率1.537～1.540的中性树胶于涂片上，盖上盖玻片，挤出气泡，标上编号，平放c)涂片鉴定应做到：1)制好的涂片首先在双目镜下观察，了解粗组分及金属矿物，然后在偏光显微镜下全面2)对涂片中所有沉积物组分进行定性鉴定；3)对沉积物命名有意义的组分应做含量估定，估算其含量应在16×10或25×10放大倍数4)对于含量小于1%的组分，其半定量方法为：1颗～10颗以“+”表示、11颗～100颗以GB/T40873—20215)按鉴定结果根据沉积物命名原则定出沉积物的名称，并编写相应的表格。b)鉴定的质量检查按GB/T17229的相关规定执行；c)涂片鉴定的内检处理按GB/T17229的相关规定执行。编写报告内容和审查应满足下列要求：主要类别和最后定名等；c)根据送样单位的要求，依据各站位涂片鉴定结果，可编制调查区沉积物类型分布图及相应说调查成果资料包括：5地球物理调查5.1调查对象和目的等地形地质信息。 按照调查成图比例尺，磁力测量精确度应达到表1的要求。GB/T40873—2021表1不同调查比例尺测线间距与测量要求调查比例尺主测线间距/km导航定位要求测量精确度/nT1:200万GNSS1:100万GNSS1:50万GNSS1:20万GNSS注：括号中为梯度仪测量时的精确度。5.2.1.2船磁方位影响试验要求拖曳电缆长度选取不小于船长度的3倍，做船磁方位影响试验，具体按照GB/T12763.8有关规定执行。通过调查船在不同航速和转向时的电缆拉力试验，确定最佳航速。海上测量应满足下列要求：a)调查船应沿布设的测线匀速直线航行；b)调查船应提前不少于500m对准测线，使船艏、船尾与拖曳传感器成一直线进入测线测量，测线测量结束时，调查船应延迟不少于500m下线；进入测线和测线结束前驾驶室应预先通知测量值班室；d)磁力仪器室应配备与航海室同步的导航显示设备。5.2.2调查成果资料磁力调查成果包括：a)自记录原始数据；b)原始班报记录；c)磁力成果数据表；e)技术总结报告。5.3重力测量重力测量应满足下列要求。a)出海前，应进行静态和动态观测试验，具体按照GB/T12763.8有关规定执行；1)静态观测试验包括：仪器开机的重复性试验；仪器静态零点漂移观测，出海测量前连续观测7d以上，测量结束后连续观测3d以上，确定仪器漂移的线性度；GB/T40873—2021f)至少应提前30min上线，到达测线终点后保持直线航行5min后方可下线。g)进行面积测量时，航线偏离设计测线不准许大于50m,调查比例尺大于1:50万时，船速不准许大于10Kn。b)原始班报记录；c)主测线与联络测线交点测量差值统计计算表；d)重力成果数据表；f)技术总结报告。浅地层剖面测量应满足下列要求：浅地层剖面调查成果包括：a)原始班报记录；b)自记录原始数据；c)技术总结报告。GB12327有关规定执行。GB/T40873—2021测线布设应满足下列要求：a)测线应沿海山地形的总体走向布设；b)不同多波束系统的测量区域，应有一定数量的外延测线，以保证不c)测线间至少保证有10%条幅重复率；d)每个测区应有不少于一条的联络测线。导航定位应满足下列要求：a)调查船导航定位系统应进行稳定性试验；船的定位中心与多波束发射/接收换能器之间的距离应得到校正；b)船只提前不少于500m直线进入测线；c)船偏离航线应小于50m;e)如遇测线斜相交应延长时间，以确保a)卫星定位系统基准台点平面位置精度应符合国家卫星定位系统E级网的要求；b)定位中误差应≤50m;c)声速测量的精度不低于1m/s;d)深度测量误差应符合GB12327的相关规定；e)测深精度为水深的1%以内。投影采用横轴墨卡托投影(UTM),分幅采用自由分幅。采用调查区所处纬度作为基准纬线。5.5.2回波强度测量技术要求参数选择如下。整个调查期间多波束发射功率的一致性，波束发射模式建议为Deep深水模式。b)条幅开角：由测线间距选择合理的波束开角，条幅覆盖率达到10%左右，保证调查工区的全覆回波强度测量要求如下：a)在浪高小于或等于1.5m,风力小于或等于3级作业时，流速流向对回波强度数据采集影响均GB/T40873—2021b)在浪高大于1.5m小于或等于2m,风力大于3级小于或等于5级作业时，流向对回波强度数c)当浪高大于2m,风力大于5级时，不适合野外作业，无法获得较高质量的回波强度数据。多波束测量调查成果资料包括：b)现场记录班报及地形调查班报表(含电子版);d)声速剖面资料；g)技术报告。采用单道地震测量应满足：a)组合气枪总容量不低于规定值的80%,声压不小于90%,整条测线的空废枪率小于6%;单枪b)全缆绝缘电阻(下水前)应大于10MQ,各道间的相位差小于1ms,电缆拖曳噪声小于0.1Pa;e)测量时，船速与航向应保持稳定，船速为5Kn～6Kn,测线首尾端点应有合格的卫星定位单道地震调查成果包括：a)自记录原始数据；b)原始班报记录；d)技术总结报告。GB/T40873—2021或其他测深装置与张力计实时监控。拍照时，照相机镜头应离海底2m～3m,相邻两个照相位置的间海底摄像的拍摄轨迹应准确定位。按规定格式准确、完整、清晰地记录班报，原始视频等资料应及时备份。调查成果资料包括：a)自记录原始海底照片和视频；b)后处理及分析照片；c)导航及水下定位数据；d)视频截图及后处理与地质分析结果；a)调查船应为ROV作业团队配备足够的专业作业人员，具体岗位及职责应严格按照操作规程b)出航前和起航后应适时对ROV进行检c)ROV作业应安排在海况良好的白天进行作业，作业海况不超过3级；d)下水前或出水后应进行潜前和潜后检查，确保系统在下潜作业前后工作正常；e)作业过程全程应启动母船动力定位；f)作业前或者作业过程中应启动多波束海底地形测量；h)作业全过程中ROV控制室应与后甲板、机舱和驾驶台保持通信畅通。ROV作业具体流程如下：a)ROV下潜作业前由首席科学家签发下潜计划表，明确该站位下潜作业任务；d)ROV吊放到海面后，保持ROV本体与母船的相对安全距离，安装浮球，具体数量根据ROVe)浮球安装完成后，切换到ROV控制室继续下潜，应记录仪器仪表及传感器数值，以确保系统f)正常下潜速度控制在50m/min,离底100m左右开启高度计，并逐步减慢放缆速度，直至GB/T40873—2021应在导航系统记录准确位置。完成全部预定任务后，由首席科学家发布回收命令；h)为确保系统安全，回收时ROV缆应处于绷直状态，正常回收速度控制在50m/min;6.3作业技术要求a)视像观察：ROV开展近底视像观察时应同步开启高清摄像机和其他通道视频记录，以尽量详细地了解测站范围内富钴结壳、沉积物或生物分布特征为要求，理论上视频拍摄时间不少于b)采样调查：针对不同采样对象应采用合适的作业工具，如小型块状样品可直接使用机械手抓取，沉积物采样可采用插管采样器，较大块的样品可通过机械手操作作业工具进行采样；c)钻探调查：ROV钻探调查以揭示富钴结壳厚度为目的，应钻透结壳层；e)环境调查：携带自容式CTD(温盐深测量仪)或ADCP(声学多普勒海流剖面仪)开展海底定点6.4海底观测与采样方法ROV应配置多路视频系统，以便从不同角度对海底目标进行观察并拍摄视频图片，其中高清变焦摄像机的视频分辨率应达到1080dpi,并配置云台，确保水平360°回转和上下180°运动，以便对目标进行多角度详细观察；前视摄像机用以在尽可能大的视角下搜寻和发现观察目标；钻机摄像机用以对ROV侧边的目标和ROV钻机钻进的情况进行细致观察。作业完成后，在ROV视频存储系统对获取6.4.2海底采样作业海底采样作业具体包括。a)机械手采样通过机械手对海底的生物样本或者小岩石块直接进行采样，并将抓获的样品放入采样篮带回b)机械手通过强力爪等工具采样较大的海底目标物若通过机械手无法直接采样，通过强力爪等工具进行采样。c)ROV钻机采样小型钻机搭载在ROV上，对海底特定的勘探目标进行钻进岩芯采样。6.5调查成果资料海上调查现场资料主要包括：a)自记录原始视频数据；c)现场记录班报及地形调查班报表(含电子版);d)ROV航迹图；e)现场后处理视频数据，包括视频及视频截图等；f)技术总结报告。GB/T40873—20217海洋环境与工程地质调查地质基线调查方法包括：a)利用船载或近底多波束测量系统获取地形地貌信息；b)利用多管采样、箱式采样和柱状样采样(重力柱采样和重力活塞采样)等方法采集沉积物样品，地质基线调查技术要求如下：a)地形地貌调查按5.5的相关要求执行；b)沉积物、岩石和结壳样品采集按4.2和6.3的相关要求执行。地质基线调查成果资料主要包括：b)测量与分析数据和图表；c)总结报告。海洋生物基线调查的主要方法如下。栖生物样品。b)在每个测站用多管采样器采集的其中1管沉积物样品，用于沉积物叶绿体和总有机碳等环境参数分析。c)用小型浮游生物拖网采集网采浮游植物样品。从温盐深测量系统(CTD)所采集的各层次水样中分取500mL水样，使用显微镜和流式细胞计数仪测定微小型浮游生物和微微型浮游生物。在海山区附近用浮游生物分层拖网和大型浮游生物网采集浮游动物样品，具体按照d)用CTD采水器在海山区附近站位采集水样，测定叶绿素a浓度和初级生产力。海洋生物基线调查技术要求。b)使用深海底栖生物拖网采集样品时，应确认拖网已着底后方可开始拖网作业。每站拖曳约GB/T40873—2021d)用于大型底栖生物分析的箱式采样器开口面积应不小于0.25m²。e)多管样每站取4管，2管用于线虫等后口小型底生物分析，1管用于有孔虫分析，1管用于沉积物叶绿体和微型底栖生物分析。调查成果资料如下：a)作业记录表；b)观测与分析数据和图表；c)总结报告。物理海洋的观测方法如下：b)温度、盐度、溶解氧剖面观测采用自容式或者直读式CTD自表层至近底层观测，采水水层为c)定点海流剖面观测采用安装在CTD上的自容式声学多普勒测流仪(LADCP)进行观测，自表层至近底层不间断观测；d)表层流场观测采用走航式声学多普勒测流仪(ADCP)沿航线连续观测；e)定点连续观测用锚定潜标系统。物理海洋基线调查技术要求如下。a)仪器检定要求：1)常规海面观测设备在出航前检定，并出具检定报告；b)出航前的准备工作：1)进行CTD采集系统的安装和试验2)LADCP海流剖面观测系统的设计、安装和试验，海上试验应水深大于1000c)锚定潜标水文观测系统要求d)锚定潜标系统施放要求：1)船只应有保持1Kn～2Kn低速航行的能力；2)施放部位有A架，以便换钩；3)锚系应在后甲板尾部施放，应有起重能力大于3t的起重机；GB/T40873—20214)船尾边缘有直径较大的滚筒，以利锚系连接缆绳的下滑；5)后甲板要求有绞缆机，连接缆绳的施放应用绞缆机才能下放。e)海上作业CTD和下放式ADCP观测时：1)CTD先放置近海面(水下)停几分钟，使各传感器达到稳定状态；2)在进行自容式CTD观测时，绞车下放速度不超过1.5m/s;3)在进行LADCP观测时，绞车下放速度不超过1.5m/s,在近底层停5min;4)采水器采水时在选定的层次上先停30s,再进行采水；5)锚定潜标水文观测严格按操作规程进行，并要求用万米地质绞车的钢缆接的声脉冲发生器，声学释放器后与潜标锚系的信号浮标下端连接，将整串锚系缓慢地下沉至海底后定位。脱钩并收回上端的声学释放器及声脉冲发生器。f)数据处理与记录要求：1)CTD、ADCP观测要根据仪器制造厂家提供的软件，在现场做初步处理，以了解仪器工作是否正常。CTD、ADCP及锚定潜标的海流、温度、盐度观测的数据均以仪器制造厂家设定的记录格式记录；2)所有观测项目的原始数据均要备份；3)CTD、ADCP和锚定潜标等观测项目的记录时间均按GMT标准时间。物理海洋调查成果资料主要包括：a)作业记录表；b)观测数据和图表；c)总结报告。7.1.4海洋化学基线调查表层海水用颠倒式采水器采样、海水水柱样用CTD采水器采集、上覆水用多管采样器采样、孔隙水用沉积物经离心分离取得。用以海水微量元素分析的样品应采用洁净采样方式获取。7.1.4.2现场样品采集分析要求海水化学分析应满足下列技术要求。a)现场测定所用的紫外-可见分光光度计、pH计、电位计和滴定管(常量与微量)应在出航前送交计量检验部门检定，检定合格(出具合格证)后，在有效期间内使用。b)各测定方法中所用的标准溶液，应是经过国家认证的产品。行6份溶液平行滴定，标定结果的相对误差不应大于0.5%,超差时应重新标定。d)营养盐的现场测定中，每批样品应同时插入一个中间浓度的标准溶液作为监控样进行测定，以考察该批样品测定结果的准确度。e)海水水柱分层取的水样，在现场测定时，取两层水样进行双样平行测定，(上覆水及间隙水现场测项不做双样平行测定),具体按照GB/T12763.2有关规定执行。测定的相对偏差的允许限见表2。f)营养盐类平行双样的测定结果在两个所列浓度范围之间时，相对偏差允许限以该两个浓度所GB/T40873—2021对应的相对偏差允许限的平均值作为评定分析精密度的尺度，具体按照GB/T12763.4有关g)监控样及平行双样的测定结果，均应详细地记录在相应的测定记录表中，作为原始记录保存入档。NO₃--N浓度/(μmol/L)相对偏差允许限/%732NO₂--N浓度/(μmol/L)相对偏差允许限/%721NH₃-N浓度/(μmol/L)相对偏差允许限/%52浓度/(μmol/L)相对偏差允许限/%742浓度/(μmol/L)相对偏差允许限/%521双样测定结果之差值为±0.02总碱度双样测定结果之差值为±0.03mmol/L水样双样测定结果之差值为±3mV;沉积物双样测定偏差允许限±10mVFe³+/Fe²+双样测定结果之差值为±0.2海洋化学基线调查成果资料主要包括：a)作业记录表；b)分析数据和图表；c)总结报告。大洋气象调查要求如下。1)观测整点前10min的平均真风速及相应的最多风向；2)风速以m/s为单位，当风速不大于5.0m/s时，准确度为±5%;当风速大于5.0m/s时，准确度为±10%;GB/T40873—2021船首方向一致。b)海平面气压的观测要求如下：1)海平面气压的观测应接近整点；2)气压以百帕为单位，准确度为±1hPa;3)气压传感器应安置在温度少变、没有热源、不直接通风处。c)海面空气温度和空气湿度的观测要求如下：2)干球温度和湿球温度以度为单位，准确度为±0.2C;3)相对湿度以百分数表示，相对湿度小于或等于50%时，准确度为±5%当相对湿度大于50%时，准确度为±10%;4)干球温度和湿球温度传感器应安装在百叶箱或防辐射罩内，传感器距甲板高度为1.5m。d)海面在进行有效能见度的观测要求如下：海面有效能见度以km为单位，准确度为±20%。e)云的观测要求如下：2)云量以成为单位，准确度为±1成；3)低云高以米(m)为单位，准确度为±10%;4)云状按高、中、低三族十属进行观测。f)天气现象的观测要求如下：1)天气现象观测要素为现在天气现象和过去天气现象；2)天气现象的种类及符号具体按照GB/T12763.3有关规定执行。g)海浪的观测要求如下：2)波高以米(m)为单位，器测准确度为±10%,目测准确度为±15%;h)表层海水温度的观测要求如下：2)采水处应避开船舶排水孔处。a)观测数据；b)观测记录表；c)总结报告。7.2工程地质调查物理力学性质测定技术要求如下。a)含水率测定应遵循：GB/T40873—2021应超过1%,具体按照GB/T12763.11有关规定执行；2)每个试样的尺寸应大于其组成的最大颗粒尺寸的10倍，质量不小于40g;3)每组试验试样的数量不小于5个。b)密度(重度)试验时应遵循：1)试样尺寸应大于组成物质量颗粒的10倍；4)规则体端面不平整度误差不应大于0.05mm;6)测干密度时，每组试验试样数量不应少于3个；测湿密度时试样数量不宜少于5个。c)颗粒密度试验应包括：1)将试样用粉碎机粉碎，使之全部通过0.25mm筛孔；2)用磁铁吸去铁屑。d)抗压强度试验应满足：1)试样可采用圆柱体，直径应为40mm～55mm,高度与直径之比宜为2.0～2.5;2)试样直径应大于最大颗粒尺寸的10倍；4)试样含水状态可根据需要选择天然含水状态和烘干状态；5)试样不应有人为裂隙出现。e)抗剪强度试验应要求：1)试样直径或边长不应少于4cm,试样高度应与直径或边长相等；2)试样含水状态可采用天然含水状态和烘干状态；3)试样不应有人为裂隙出现。f)抗拉强度试验应要求：1)圆柱体试样直径应为40mm～55mm,试样的厚度应为直径的0.5～1.0倍，并应大于组成试样最大颗粒的10倍；2)试样端面不平整度误差不应大于0.05mm。试样高度直径的误差不应大于0.3mm。端3)试样含水状态可根据需要选择天然含水状态和烘干状态；4)试样不应有人为裂隙出现。g)点荷载强度试验应满足：1)当采用岩芯作径向试验时，试样的长度与直径之比不应小于1;作轴向试验时，加荷两点间距与直径之比应为0.3～1.0;2)当采用方块体或不规则体试验时，加荷两点间距宜为30mm～50mm;加荷两点间距与加荷处平均宽度之比应为0.3～1.0;试样长度不应小于加荷两点间距；3)试样含水状态可根据需要选择天然含水状态和烘干状态；4)同一含水状态下试样数量每组应为5个～10个。方块体或不规则件试样数量每组应为GB/T40873—20217.2.2沉积物物理-力学性质测定物理-力学测试技术要求如下：a)测试项目：包括天然含水率试验、密度试验、颗粒密度试验试验、界限含水率试验、固结试验、无侧限抗压强度试验、抗压强度试验、十字板抗剪强度试验和贯入阻力试验等，具体按照GB/T50123有关规定执行。b)试样应要求：1)保持原状，未变形、未失水、未扰动。采样时应附采样记录，并做样品的现场描述；2)直径7cm～8cm,每段长20cm以上塑料筒包装封蜡，竖向放置。采样和运输过程中避3)现场进行含水率、湿密度、天然稠度、贯入阻力、十字板抗剪强度试验。d)密度试验应进行平行试验，平行差值不应大于0.03g/cm³,取二者的算术平均值。e)其他项目如界限含水率、固结试验、样品三轴和直接剪切试验等分别按GB/T17229的相关规定执行。8资源量估算8.1估算参数8.1.1结壳丰度结壳丰度是资源量估算中的重要参数，也是矿区评价的主要依据之一。资源量估算中采用的平均…………F,——评价单元内测站丰度，根据公式(1)计算，单位为千克每平方米(kg/m²);n———评价单元内测站数。8.1.2结壳品位结壳品位是指结壳中Co(及Mn、Cu、Ni等其他金属)的含量。所用测试方法应符合质量要求，有丰度没有品位的测站其品位可用评价单元内平均值代替，对无结壳的测站不参与计算。资源量计算中采用的结壳平均品位计算按公式(17):……C,——评价单元内参与结壳平均品位计算的各测站结壳品位值，%;n——评价单元内参与结壳平均品位计算的测站数。8.1.3壳层厚度按4.3.1.2.2的要求确定壳层厚度。8.1.4结壳覆盖率根据海底摄像、照相或地质采样资料进行总体估算。8.1.5结壳含水率采集器从海底采集上来的结壳经海水冲洗干净后立即称量，获得湿重，然后置室内24h后移到烘箱内，当烘箱温度达105℃~110℃时再恒温6h～8h,然后置干燥器内冷却后再重新称重，获得干重，并按4.3.1.2.5公式(7)求出所测的含水率。富钴结壳资源量估算中评价单元内结壳平均含水率计算按公式(18):式中：η,——参与评价单元内平均含水率计算的各测站含水率，%;n——参与评价单元内平均含水率计算的测站数。…………8.1.6分布面积结壳在海山表面的覆盖面积，计算按公式(19): (19)式中：S——海底表面积，单位为平方千米(km²);S;———海底投影面积，单位为平方千米(km²)。面积计算采用1984年世界大地坐标系统(WGS-84),其中S;的计算见GB/T17229。8.2估算方法的选择8.2.1估算方法富钴结壳矿区资源量计算方法有算术平均法、标准差法、克立金法和多边形法，在不同勘查阶段可适当选择使用。在资源调查阶段，可采用算术平均法；在一般勘探阶段，可采用多边形法；在详细勘探阶段，可采用克立金法。资源量计算类别有：湿结壳量、干结壳量、金属资源量。8.2.2算术平均法湿结壳量计算按公式(20):MM=F×S×Cov (20)干结壳量计算按公式(21):DM=MM×(1—W)…………(21)金属资源量计算按公式(22):式中：MM矿区湿结壳量，单位为千克(kg);GB/T40873—2021S——矿区海底表面积，单位为平方千米(km²);Cov———矿区结壳覆盖率，%;DM——矿区干结壳量，单位为千克(kg);W———矿区结壳平均含水率，%;ME———矿区某金属资源量，单位为千克(kg);C矿区某金属平均含量，%。8.2.3克立金法8.2.3.1块段划分根据勘查阶段进行块段的划分。8.2.3.2块段邻区的确定通过半变异函数的变程和屏蔽效应来确定。8.2.3.3估计量的计算计算按公式(23):Xk=∑λ;X………(23)式中：Xk——块段某要素估计量(如丰度、金属含量);λ;——克立金最优权系数，通过变异函数的求解克立金方程组获得；X;——块段及邻区已知某要素值。8.2.3.4各类别资源量计算湿结壳量计算按公式(24):MM=F×S (24)干结壳量计算按公式(25):DM=MM×(1—W)………(25)金属资源量计算按公式(26):ME=DM×C………(26)式中各参数含义同公式(20)、公式(21)和公式(22)。8.2.4多边形法8.2.4.1块段划分根据勘查阶段进行块段的划分。8.2.4.2块段邻区的确定把矿区面积划分成一系列多边形，这些多边形的每个内点比起任何其他点来更靠近给定的站位。8.2.4.3估计量的计算计算按公式(27)～公式(29): (27)DM;=MM;×(1—W) (28)ME;=DM;×C; (29)式中：MM某评价单元湿结壳量，单位为千克(kg);DM;——某评价单元干结壳量，单位为千克(kg);ME;——某评价单元某金属资源量，单位为千克(kg);C;——某评价单元某金属平均品位，%;F;——某评价单元结壳平均丰度，单位为千克每平方米(kg/m²);S,——某评价单元海底表面积，单位为平方千米(km²);W——某评价单元结壳平均含水率，%。式中F;的计算按公式(30),C;的计算按公式(31):…………(30)式中：F;;——第i评价单元内第j测站的结壳丰度，单位为千克每平方米(kg/m²);n——第i评价单元内测站数。…………(31)式中：C;———第i评价单元内第j测站的某金属品位，%;n——第i评价单元内测站数。8.2.4.4各类别资源量计算湿结壳量计算按公式(32):干结壳量计算按公式(33):金属资源量计算按公式(34):…………(33)…………(34)式中：MM——评价单元湿结壳量，单位为千克(kg);MM;——评价单元i的湿结壳量，单位为千克(kg);DM——评价单元干结壳量，单位为千克(kg);DM;——评价单元i的干结壳量，单位为千克(kg);ME——评价单元某金属资源量，单位为千克(kg);ME;——评价单元i的金属资源量，单位为千克(kg);m——评价单元内邻近区域法划分的块段数。GB/T40873—20219.1成果和图件告及勘探总报告上。图件及各报告通用提纲见附录B、附录C、附录D和附录E。富钴结壳资源勘查各阶段工作要求见附录F。9.2调查资料的验收由下达任务单位组成验收组进行验收。验收材料主要包括：b)各种地球物理测量的原始记录及班报；d)现场报告及各专业组技术总结报告。b)航次调查的现场验收资料；d)各种有关科研课题成果及评议书。按GB/T17229的相关规定执行。GB/T40873—2021b)样品现场测试分析副样。按GB/T17229的相关规定执行。(资料性)A.1试样采集要求取2.5cm～4cm形状较规则、致密度较好的试样N