近日，自然资源部第二海洋研究所圆满完成北极JASMInE科学计划，科研人员采用我国自主研发的下海底地震仪、海底大地电磁仪、声呐浮标、短基线阵列、电视抓斗、光学拖体、自治机器人关键技术设备开展冰下海底热液探测，发现了范围大、异常信号强、生物量匮乏的独特极地洋中脊热液系统，为极区海底多圈层物质循环过程认识提供了关键科学证据。
深海热液俗称“黑烟囱”，是大陆板块与海洋板块之间的火山口，有200多米高，形状与烟囱几乎一模一样，其附近的温度高达400℃。深海热液又可以被称为“热液硫化物”。“热液硫化物”是日益受到国际关注的海底矿藏。
“热液硫化物” 主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动带上，是一种含有铜、锌、铅、金、银等多种元素的重要矿产资源。对于它的生成，海洋科学家们经过实地考察后认为：“热液硫化物”是海水侵入海底裂缝，受地壳深处热源加热，溶解地壳内的多种金属化合物，再从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝而成的，被形象地称为：“黑烟囱”。
这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”不仅能喷“金”吐“银”、形成海底矿藏，具有良好的开发远景。而且很可能和生命起源有关，并具有巨大的生物医药价值。
海底大地电磁探测是研究地球深部的一种重要的地球物理方法。海底大地电磁场携带着海底以下的岩石电性信息。探测海底电磁场源，再将测量数据进行成像处理，就可以推知海底深部的地质构造。
声纳浮标是探测水下目标的浮标式声纳器材，是一种水声遥感探测器，它与浮标信号接收处理设备等组成浮标声纳系统，用于航空反潜探测和固定声纳监视系统对水下潜艇的预警等。
按装备对象分航空声呐浮标和锚系声呐浮标;按工作方式，分主动式声呐浮标和被动式声呐浮标;按定向方式，分定向式声呐浮标和非定向(全向)式声呐浮标;按浮标信号按浮标信号的传输形式，分有线电声呐浮标和无线电声呐浮标。按装备对象，分航空声呐浮标和固定监视声呐浮标。
主动式在150米时，监听距离为18千米，600米时声呐浮标内另有声呐脉冲发射机。
定向式为37千米，1500米时为135千米。 声呐浮标，有基阵旋转和方位信号产生装描系声呐浮标是在航空声呐浮标的置。浮标还带有便于机组人员观察浮标工基础上发展起来的。
航空声呐浮标装备于反潜巡逻机、反潜直升机和某些水上飞机。均为无线电声呐浮标，属一次使用的消耗性器材。其外形呈圆柱形，顶部有可分离的旋叶和天线护罩，壳体内安装有可折叠的伞状天线、超高频无线电发射机、声信号放大器、声呐基阵、电池和浮标自沉装置等。
主动式声呐浮标内另有声呐脉冲发射机。定向式声呐浮标，有基阵旋转和方位信号产生装置。浮标还带有便于机组人员观察浮标工作位置的海水染色剂，信号指示灯和雷达应答器等。
浮标空投入水后，保持直立姿态漂浮于水中，伞状天线伸出海面，声呐基阵自壳体脱出，借其重力电缆下垂至预定工作深度。经1分钟左右，电源供电，浮标即处于工作状态。超过持续工作时间，自沉装置开启，海水注入浮标内使之下沉海底。
入水处于工作状态的声呐浮标，当基阵接收到潜艇辐射噪声(被动式)或目标反射的回音信号(主动式)，经声频放大、处理和调制形成超高频信号，由天线向空中辐射，供机上的浮标信号接收处理设备进行接收和监听。非定向式声呐浮标的声呐基阵没有指向性，工作于被动方式的，只能获知在浮标附近有潜艇存在。
电视摄像电动抓斗是具有电视摄像机的海底采样设备。主要由采样器、铠装电缆和船上操纵板组成。采样器框架内装有海底电视摄像机、光源及电源装置，通过铠装同轴电缆将采样器连接到船上操纵板及电视显像装置上，操作时用深海绞车将采样器投放到离海底5～10米的高度上，以1～2节慢速航行并通过船上的电视显像设备连续观察海底寻找采样目标。
一旦找到目标立即用船上操纵板将采样器沉放到海底并关闭采样爪捕抓样品。采样爪的开启和关闭是通过抓斗内的电动水压式机械手完成的。主要用于海底块状硫化物、多金属结核、锰结壳及其他沉积物的采样。
海底地震仪是为在海底观测地震及其他地壳构造事件引起的微振动而设计的地震仪。按用途和仪器装置不同可分为系留式、自浮式、电缆式和人造卫星式。通常都是在陆上地震仪的基础上增加一些特殊元件改制而成。与陆上地震仪相比，脉动的增强和衰减都比较快，其振幅比约有20倍以上的差距。脉动的来源为海洋，并和风、波浪成正比。
这种地震仪结构复杂，体积大，造价高，布设和回收都比较麻烦。通过架设海底地震仪可观测到陆上不易观测到的前震和微震活动，便于弄清地球构造的区域性差异，是测定海沟、洋中脊附近地震动态和特征的最有力手段。
这些接收器必须有宽频带、大动态范围、高采样 率，能在低信噪比条件下工作，而且与海底有良好耦合。用计 算机把体波和面波记录根据远震走时残差和近震资料进行三 维层析反演成像，解决图像识别问题，可以给出海底地层结构 的伪彩色图像。其尺度大小取决于阵的孔径，准确度与阵元的 数量和阵的形状有关。
由海底地层结构，可以求得沉积层厚 度、源岩展布和圈闭条件，评估油气资源，指导下一步勘探。还可应用于海底工程地质条件分析，找出海底不稳定地区，预防灾害发生。本系统还能用于地下核试验监测。
新闻来源：浙江省院所联合会