南极布兰斯菲尔德海峡的硅质沉积物特征

根据粒度、微体生物组合、矿物组分和微量元素丰度,探讨了南极布兰斯菲尔德海峡中央海槽和南部下陆坡区冰－海沉积环境形成的硅质沉积物特征。硅质沉积物主要为硅藻软泥或粉砂质硅藻软泥,由微体生物遗体、粘土矿物、火山物质和陆源碎屑矿物所组成。硅质生物壳体主要为硅藻,含量＞３０％,含少量放射虫和硅质壳有孔虫。粘土矿物中蒙脱石的含量高达５２．５％,其次为陆源伊利石,高岭石和绿泥石含量相对较低。碎屑重矿物以橄榄石、辉石、角闪石等非稳定组合为特征,轻矿物主要包括石英、长石和火山玻璃。微量元素丰度特征与大洋现代表层沉积物有所区别。研究区硅质沉积作用具有多种物源、生物沉积作用居重要地位、陆源（包括火山）物质以粉砂和粘土级细质点为主、相对较高的沉积速率和受地质构造背景影响等特征。     

白令海深海异常沉积特征及成因分析

利用中国历次北极科学考察航次在白令海北部陆坡及海盆等深水区所采集的沉积物样品,对其开展沉积学等研究,系统归纳该海域常见的异常沉积类型及特征,并初步探讨其可能成因。BR02孔出现至少3段浊积层,浊积层主要分布于末次冰消期至中全新世。B5-4孔存在至少2段火山碎屑沉积层,其沉积年代分别约为1.3 ka BP和13.2 ka BP。B5-7站表层沉积物中的硅藻组合以新近系硅藻化石Kisseleviella carina Sheshukova-Poretzkaya和Kisseleviella ezoensis Akib为主,且与附近海域其他表层沉积物的硅藻组合面貌差异明显,可能是沉积物再沉积结果,其初始沉积年代大约为早中新世。白令海北部陆缘/陆坡区附近遍布的海底大峡谷对该区沉积物沉积过程具有重要影响,可能是导致该区浊流沉积与再沉积物的主要原因。此外,白令海位于欧亚板块、太平洋板块及北美板块交汇区边缘,其独特的地理位置决定该区地震与火山等构造活动相对活跃,进而进一步促使该区海底异常沉积现象频发。     

南极半岛西北部海域表层沉积物碎屑矿物研究

本文通过对南极半岛西北部海域23个表层沉积物中碎屑矿物分析研究,获得以下结果:1.主要矿物有单斜辉石、斜方辉石、角闪石、绿帘石、磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿、白云母、黑云母、绿泥石、橄榄石,玄武闪石、石榴石、磷灰石、锆石、金红石及火山玻璃、斜长石、石英等;2.根据矿物分布特征和稀土元素特征本区可分为三个矿物区和三种矿物组合类型:①基性火山碎屑矿物沉积区,矿物组合类型为辉石-火山玻屑型;②中酸性火成矿物沉积区,矿物组合类型为辉石-绿帘石-角闪石-石英;③基性火山碎屑矿物和变质矿物混合沉积区。矿物组合类型为辉石-绿帘石-石榴石-石英-火山玻屑。     

南极半岛东北部海域碎屑矿物特征与物源分析

基于南极半岛东北部海域15个表层碎屑沉积物样品和1个柱状样的碎屑矿物学分析,对该区的沉积环境与物质来源进行了相关分析。结果显示,该区碎屑矿物共有31种,其中,重矿物19种,以石榴子石、紫苏辉石、绿帘石、普通角闪石为主;轻矿物12种,以石英、斜长石、火山玻璃(褐色、无色)为主。根据矿物组合分布特征,研究区可以划分为2个碎屑物沉积区:Ⅰ区为辉石-磁铁矿-火山玻璃型,主要物质来源为南设得兰群岛及南极半岛北段火山岩与火山喷发物,冰川为其主要搬运介质和动力来源;Ⅱ区为石榴子石-绿帘石-角闪石-石英型,南奥克尼群岛物质、南极绕极环流搬运南极半岛及其附近岛屿的物质对该区沉积物均有贡献。     

南极普里兹湾表层沉积物的元素组合特征及物源分析

利用中国南极科学考察第18—27航次在普里兹湾获得的20个表层沉积物样品,测定了其中C、N、Ca和Ti等多种常、微量元素的含量,分析了元素组合对指示物源的意义,探讨了普里兹湾的沉积环境和物质来源。结果表明:研究海域表层沉积物中元素含量的变异系数均较大,元素的平面分布、相关性和聚类特征出现两种模式;一类以OC、TN和S元素为主的元素组合指示了海洋生物来源,而另一类元素组合K、Ti和Rb等指示了陆源碎屑来源;湾内中心及东南部区域的沉积作用主要受控于上层水体的生物生产,而西侧的弗拉姆浅滩和艾默里冰架前缘陆架区的沉积物则包含大量冰筏碎屑的输入。     

白令海表层沉积硅藻的种类组成与分布

摘要 利用2010年中国第四次北极科学考察白令海获取的6个站位的沉积物样品,分析了表层1cm的沉积硅藻,共检出分属于37个属的101个硅藻种（含变种和变型）,并编制了种类名录。这些种类可分为4个生态类群：（1）广温种;(2)北方温带种;(3)极地种;(4)海冰种。白令海西南海盆区以北方温带种占绝对优势,主要有Neodenticula seminae,Thalassiosira trifulta,Rhizosolenia hebetata f. hiemalis、Actinocyclus curvatulus;而在东北陆架区以极地种为主,主要包括Fragilariopsis oceanica,Thalassiosira antarctica spora,Thalassiosira nordenskioeldii、Thalassiosira hyalina。海盆区站位沉积硅藻丰度最高,为3.7×106个/g湿重(不包括角毛藻休眠孢子）,而东部陆架区丰度最低,仅有0.7×106个/g。本文同时探讨了表层沉积硅藻分布与环境的关系。     

西南极纳尔逊岛Stansbury半岛火山岩地质和岩石学基本特征

西南极纳尔逊岛Stansbury半岛基本被玄武质、玄武安山质熔岩以及火山角砾岩和含植物化石的火山-碎屑沉积岩所覆盖。地层接触关系和火山岩岩石组合显示,该半岛的熔岩和火山角砾岩主要形成于第一阶段的火山活动,可与菲尔德斯半岛的碧玉山段以及玛瑙滩段地层对比;含化石的火山-碎屑沉积岩和角砾熔岩、火山角砾岩分别相当于长城站地区的化石山段和岩块山段的岩层,它们是晚期火山作用的产物。stansbury半岛和菲尔德斯半岛发育有基本相同的火山岩地层,并且都在化石山段地层中发现了植物化石,这表明两个半岛上的火山岩可能是早第三纪区域火山作用的共同产物。 半岛所出露的断裂大致平行菲尔德斯海峡并且控制了次火山岩的分布。 岩石学特征说明,Stansbury半岛的熔岩和次火山岩主要为玄武质和玄武安山质,岩石中的斑晶矿物包括偏基性的斜长石、单斜辉石。岩石化学成分中,随着SiO_2含量增高,Al_2O_3、CaO、MgO和铁含量下降,碱质则升高。和菲尔德斯半岛的火山岩一样,这个半岛的火山岩也基本沿着钙碱趋势演化。微量元素和稀土元素的丰度以及配分模式证明,这套岩石具有同源岩浆的亲缘关系并且可能经历了分离结晶作用过程。     

南极半岛周边海域表层沉积物粒度分布特征及其环境指示意义

基于南极半岛周边海域表层沉积物调查以及收集的资料,并通过分析表层沉积物粒度数据研究沉积物类型和分布特征,探讨沉积物的变化规律。南极半岛周边海域的沉积物类型比较丰富,主要分为四大类:砾质、砂质、粉砂质以及泥质沉积物;根据不同的水深和地貌单元可分为陆架(或岛架)碎屑沉积物、陆坡(或岛坡)沉积物和深海沉积物。研究区沉积物属于冰海沉积物,并可划分为残副冰碛物和混合副冰碛物。沉积物的搬运介质以冰川、冰筏为主,海流对沉积物的影响较为明显,沉积物类型随地形变化而呈有规律的分布。     

白令海和楚科奇海陆架区的生源物质埋藏通量研究

楚科奇海和白令海通过白令海峡相连,是气候变化研究的关键区域。利用210Pb过剩法开展两个海域沉积过程和生源物质的埋藏通量研究。研究发现,白令海陆架区沉积柱样(NB22)受到生物扰动影响,楚科奇海沉积物柱样(R17)所受生物扰动很小。通过建立模型,获得楚科奇海陆架区的沉积速率为0.6±0.1 mm·a~(-1),白令海陆架区的沉积速率为2.1±0.7 mm·a~(-1)。忽略沉积过程,白令海陆架区由生物扰动引起的混合因子为1.38±0.92 cm2·a~(-1);考虑沉积过程,则混合因子为0.65±0.95 cm2·a~(-1)。白令海的有机碳、生源硅、Ca CO3的埋藏通量分别为:6.85 mmol C·m-2·d-1、37.7 mmol Si·m-2·d-1、3.15 mmol C·m-2·d-1;楚科奇海的有机碳、生源硅、Ca CO3的埋藏通量分别为:5.71 mmol C·m-2·d-1、9.78 mmol Si·m-2·d-1、3.08 mmol C·m-2·d-1。楚科奇海陆架区具有高效的垂直输运的海洋生物泵,白令海陆架区海洋生物泵可能存在较强的水平输运过程。海洋沉积物中210Pb信号不仅可以定量沉积速率和埋藏通量,也在一定程度上反映海洋底栖生物的扰动强度。     

楚科奇海陆架沉积物中几种低环的多环芳烃的垂直分布特征

于2014年中国第6次北极科学考察期间,采集了楚科奇海陆架4根沉积物柱状样,据此开展了其中几种低环的多环芳烃(PAHs)的总体水平调查,并结合~(210)Pb测年,探讨了其垂直分布特征及历史沉降规律。结果表明,楚科奇海陆架沉积物中几种低环PAHs含量变化范围为50—1 553 ng·g~(–1),总体处于较低水平,且与粒径变化关系不明显。楚科奇海陆架区沉积物的沉积速率为0.05—0.19 cm·a~(–1),低环PAHs垂直变化较小,总体受人类影响极少,局部高值可能受到石油渗漏或成岩作用等过程的影响。     

2011夏季南极普里兹湾营养盐与浮游植物生物量的分布

利用2011南极夏季在普里兹湾获取的海水样,检测了Chla、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐和铵盐的含量。结果表明,普里兹湾表层海水中Chla的含量普遍具有冰架边缘>陆架区>陆坡及深海区的分布特征,海冰的消融及水体的稳定性是影响表层海水Chla分布的主要原因。Chla含量的垂直分布与光照条件相关,具有上层水体含量高,随着深度逐渐降低的分布特征。磷酸盐、硅酸盐和硝酸盐的水平及垂直分布特征都与Chla的分布格局相反。表层海水中铵盐的分布特征与磷酸盐等主要营养盐的分布格局相反,冰架边缘、陆架区铵盐的垂直分布特征与陆坡及深海区不同,在冰架边缘和陆架区有机质降解过程主导着水柱中铵盐的浓度,而浮游植物吸收作用与有机质降解过程之间的平衡控制着陆坡及深海区铵盐的垂直分布。根据Chla与营养盐的浓度及分布特征,结合温度、盐度、溶解氧等水文要素,分析探讨了Chla深层最大值现象（DCM）的成因及67.5°S以南表层海水中铵盐对硝酸盐吸收的抑制作用。     

Natural Gas Hydrate Stability in the East Coast Offshore-Canada

The methane hydrate stability zone beneath the Canadian East Coast oceanic margin has developed to a depth of more than 600 meters beneath the deep water column in the area of the deep shelf and the slope. This zone is continuous spreading from the Labrador continental shelf in the north to the slope of the Nova Scotia shelf in the south. Gas hydrates within the methane hydrate stability zone are detected only in one situation, however, they are numerous in the deeper zone in which type II gas hydrates are present through the whole area at water depths as low as 100-200 m. Well-log indications of gas hydrate situated deeper than the base of the methane hydrate stability zone may be an indication of wetter, compositionally more complicated hydrates that probably are not of bacterial only origin. This could indicate a deep thermogenic source of gas in hydrates. The presence of hydrates in the upper 1000 m of sediments also can be considered as an indicator of deeper hydrocarbon sources.     

晚更新世末期南海北部陆架的古地理探讨

根据地球物理综合调查,沉积物的粒度、矿物成分、石英砂粒扫描电镜分析,14T测年,以及微体古生物等成果,表明南海北部外陆架地区在更新世末期,冬半年气候干寒,东北风强劲,风沙活动强烈,砂丘广布,为干寒多风沙的自然环境。     

CHARACTERISTICS OF THE ACTIVE LAYERS ON FILDES PENINSULA OF KING GEORGE ISLAND, ANTARCTICA

From the data of the pitting, geoelectrical prospecting, temperature measurement, salt content analysis and detection by layering frost-heaving instruments, the authors discuss firstly the structural features of sediments in the active layers in this region, and proves the presence of the bowl-shaped frost table in the stone-circles area, and then analyse the regulatities of temperature distribution in the active layer, effect of salt content on electric resistivity, thaw-settlement and frost-heaving, and their control on periglacial landform development. It suggests that the five layers should exist in the subsurface structure, namely, active layer, frost sand and gravel layer, frost volcanic rock permeated by sea water, frost volcanic rock unpermeated by sea water, and unfrost ancient continental basement. Finally, the permafrost table and its vertical gradient are deduced.     

长江河口悬浮泥沙的混合过程

根据准同步观测的悬浮泥沙及表层沉积物粒度、流速、含沙量资料, 分析了长江口及临近海域悬浮泥沙在河口的混合过程。长江河口-陆架系统悬浮泥沙中值粒径呈现“细-粗-细”的变化规律, 河口上段悬浮泥沙中值粒径为8.9 μm, 拦门沙海域为10.5 μm, 陆架区为4.5 μm, 北支为9.9 μm, 杭州湾口为5.6 μm, 泥沙类型为粘土质粉砂。河口上段和陆架区悬浮泥沙与表层沉积物的垂向混合作用较弱, 拦门沙区域二者发生强烈的混合和交换, 悬浮泥沙在由长江河口向陆架系统输移过程中仅有表层泥沙保留了流域输入的泥沙粒度特征。长江口悬浮泥沙中值粒径与含沙量呈良好的正相关关系, 水流的剪切作用是引起拦门沙海域泥沙再悬浮、近底高含沙量和悬浮泥沙粒径增加的主要原因, 悬浮泥沙粒径和含沙量的增加主要由粉砂组分的增加引起。2007 年长江河口区范围内悬浮泥沙中值粒径比2003 年普遍减小11％, 含沙量比2003 年减小22%, 河口上段含沙量对流域来沙减少的响应最为敏感, 而拦门沙区的泥沙粒径对流域来沙减少的响应最敏感。在长江流域来沙量减少的背景下, 河口拦门沙区域仍能维持较高的含沙量, 主要缘于河口系统内部的供沙     

南沙群岛区域地质地貌与古海洋

本文论述了南沙群岛海底地形、海底沉积物、区域地质、珊瑚礁地质地貌和区域古海洋。     

Sequence architecture and depositional evolution of the northern continental slope of the South China Sea: responses to tectonic processes and changes in sea level

The continental slopes of the South China Sea (SCS), the largest marginal sea on the continental shelf of Southeast Asia, are among the most significant shelf‐margin basins in the world because of their abundant petroleum resources and a developmental history related to sea floor spreading since Late Oligocene time. Based on integrated analyses of seismic, well‐logging and core data, we systematically document the sequence architecture and depositional evolution of the northern continental slope of the SCS and reveal its responses to tectonism, sea‐level change and sediment supply. The infill of this shelf‐margin basin can be divided into seven composite sequences (CS1–CS7) that are bounded by regional unconformities. Composite sequences CS3 to CS7 have formed since Late Oligocene time, and each of them generally reflects a regional transgressive–regressive cycle. These large cycles can be further divided into 20 sequences that are defined by local unconformities or transgressive–regressive boundaries. Depositional–geomorphological systems represented on the continental slope mainly include shelf‐edge deltas, prodelta‐slope fans, clinoforms of the shelf‐margin slope, unidirectionally migrating slope channels, incised slope valleys, muddy slope fans, slope slump‐debris‐flow complexes and large‐scale soft‐sediment deformation of bedding. Changing sea levels, reflected by evidence from sequence architecture in the study area, are generally comparable with those of the Haq (1987) global sea level curve, whereas the regional transgressions and regressions were apparently controlled by tectonic uplift and subsidence. Composite sequences CS3 and CS4 formed from Late Oligocene to Middle Miocene time and represent continental‐slope deposition during a time of northwest‐northeast seafloor spreading and subsequent development of sub‐basins in the southwest‐central SCS. The development of composite sequences CS5 to CS7 after Middle Miocene time was obviously influenced by the Dongsha Movement during convergence between the SCS and Philippine Sea plates. Climatic variations and monsoon intensification may have enhanced sediment supply during Late Oligocene‒Early Miocene (25–21 Ma) and Late Pliocene‒Pleistocene (3–0.8 Ma) times. This study indicates that shelf‐edge delta and associated slope fan systems are the most important oil/gas‐bearing reservoirs in the SCS continental‐slope area.     

普里兹湾陆架表层沉积物粒度特征及其环境指示意义

基于对普里兹湾陆架表层沉积物粒度分析,结合海区动力环境特点,初步探讨了考察区类型、组成及冰海沉积作用特点。研究区表层沉积物大体可分为:砾(G)、泥质砂质砾(ms G)、砾质泥(g M)、砾质泥质砂(gm S)、含砾泥((g)M)、含砾泥质砂((g)m S)、砂(S)、砂质粉砂(s Z)和粉砂(Z)九种类型。依据沉积物粒度特征与地形变化,可将研究区划分为东部含砾泥质区和西部含砾砂质区。在东部含砾泥质区,包括四夫人浅滩、Svenner水道区、普里兹水道区和埃默里海盆区,沉积作用主要受海流影响,冰筏碎屑的影响有限,沉积物总体较细,粘土和细粉砂含量较高,粗粉砂和砂含量较低。在西部含砾砂质区,包括弗拉姆浅滩和埃默里冰架前缘,沉积作用受冰山、埃默里冰架和海流的共同影响,沉积物中粘土含量较低,砂和砾石含量较高,但也有个别站位可能受冰间湖的影响,沉积物粒度偏细。