Sound velocity and related properties of marine sediments

沉积物 多孔性 地质学 声速 粒度 堆积密度 声音(地理) 地中海 矿物学 压缩性 海床 土壤科学 岩土工程 地中海气候 海洋学 声学 地貌学 机械 土壤水分 物理 生物 生态学
作者
Edwin L. Hamilton,Richard T. Bachman
出处
期刊:Journal of the Acoustical Society of America [Acoustical Society of America]
卷期号:72 (6): 1891-1904 被引量:423
标识
DOI:10.1121/1.388539
摘要

New laboratory measurements of sediment properties in cores from the Bering Sea, North Sea, Mediterranean Sea, equatorial Pacific, and other areas, have been combined with older measurements and the results, with statistical analyses, are presented (for various sediment types in three general environments) in tables, diagrams, and regression equations. The measured properties are sound velocity, density, porosity, grain density, and grain size; computed properties are velocity ratios (sediment velocity/water velocity) and impedance. Mineral-grain microstructures of sediments are critical in determining density, porosity, and sound velocity; compressibility of pore water is the critical factor in determining sound velocity. New regression equations are provided for important empirical relationships between properties. Corrections of laboratory values to sea-floor values are discussed. It is concluded that sound velocity and density are about the same for a given sediment type in the same environment in any ocean if porosity is about the same. Given the mean size of mineral grains, or average porosity, of a sediment, the average sound velocity can be predicted within 1% or 2% in most environments. Comparisons with recent in situ measurements validate the laboratory measurements.
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