[發明專利]一種深海冷泉生態系統形成演化模擬系統及方法

有效

• 申請號: 202010224754.0
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111477084B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 張偲;馮景春;楊志峰;孫龍濤;蔡宴朋;祝振昌
• 申請（專利權）人: 南方海洋科學與工程廣東省實驗室（廣州）;廣東工業大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種深海冷泉生態系統形成演化模擬系統，其特征在于：包括高壓模擬腔(1)，在高壓模擬腔(1)中進行地質分層構建，由上而下包括海底界面以上單元(2)、海底界面生態系統模擬單元(3)和海底界面以下單元(4)；所述海底界面以上單元(2)用于海底水體情況的模擬；所述海底界面生態系統模擬單元(3)用于模擬海底界面及深海冷泉生態系統；所述海底界面以下單元(4)用于模擬海底分布及冷泉的發育過程；

在所述高壓模擬腔(1)上設置有環境條件控制設備(5)，用于系統環境條件的控制及數據的采集；

在所述高壓模擬腔(1)上設置有取樣艙(6)，用于深海冷泉生態系統樣品的放置及采集；

在所述高壓模擬腔(1)上設置有海底流注入系統(7)，所述海底流注入系統(7)用于向海底界面生態系統模擬單元(3)注入深海海水或人工配置海水，達到洋流模擬的作用；

所述取樣艙(6)、海底流注入系統(7)控制端與所述環境條件控制設備(5)電性連接；

其中，所述海底界面以下單元(4)包括冷泉流體源系統(41)、泄漏通路裝置(42)和海底沉積物化學分帶模擬層(43)；其中：

所述冷泉流體源系統(41)包括高壓氣源(411)、氣體增壓裝置(412)、氣體注入裝置(413)和液體注入裝置(414)；所述高壓氣源(411)輸出口通過所述氣體增壓裝置(412)輸入口連接；

所述氣體注入裝置(413)輸出口與所述泄漏通路裝置(42)輸入端連接；

所述泄漏通路裝置(42)輸出端設置在所述高壓模擬腔(1)底部；

所述液體注入裝置(414)輸出口直接設置在所述高壓模擬腔(1)底部；

所述海底沉積物化學分帶模擬層(43)設置在所述高壓模擬腔(1)內部，實現海底界面以下沉積物的化學分帶模擬；

所述高壓氣源(411)、氣體增壓裝置(412)、氣體注入裝置(413)和液體注入裝置(414)和泄漏通路裝置(42)控制端均與所述環境條件控制設備(5)電性連接；

所述液體注入裝置(414)包括含硫溶液儲庫(4141)、飽和氧溶液(4142)、注入泵(4143)、質量流量計(4144)和可控閥組(4145)；其中：

所述含硫溶液儲庫(4141)、飽和氧溶液(4142)輸出端均通過注入泵(4143)連接到所述高壓模擬腔(1)內部；

所述質量流量計(4144)、可控閥組(4145)均設置在所述注入泵(4143)輸出口處；

所述質量流量計(4144)、可控閥組(4145)與所述環境條件控制設備(5)電性連接。

2.根據權利要求1所述的一種深海冷泉生態系統形成演化模擬系統，其特征在于：所述泄漏通路裝置(42)包括均勻或非均勻分布的管路(421)，所述的每根管路(421)上均設置有流速調節元件(422)、流動計量元件(423)和流動觀測元件；所述流速調節元件(422)、流動計量元件(423)和流動觀測元件均由所述環境條件控制設備(5)控制。

3.根據權利要求2所述的一種深海冷泉生態系統形成演化模擬系統，其特征在于：所述海底沉積物化學分帶模擬層(43)自下而上從厭氧氧化帶(431)、次氧氧化帶(432)到含氧氧化帶(433)。