洋-陆转换与耦合过程

洋-陆转换/耦合地带就是大陆与大洋岩石圈转换/耦合的特殊构造地带。探索该区动力学对于深入理解人类密集区的地质过程具有重要的意义。这里洋-陆转换/耦合过程不是指陆壳向洋壳或陆幔向洋幔之间的物质转换,因洋壳向陆壳或洋幔向陆幔的物质转换过程也是不可逆的,而是特指构造动力作用或能量的转换交接过程。洋-陆转换/耦合带的狭义定义为被动大陆边缘的陆壳明显减薄到洋壳出现的深水区;但广义定义包括上述被动陆缘裂解作用涉及的区域范围,或是大洋岩石圈俯冲作用所能影响到的区域,其核心依然是俯冲带和/或大陆边缘,也就是说,其内涵是俯冲带和大陆边缘概念的总和,包涵浅部的地理要素和深部的地质因素。当前,对于洋-陆转换/耦合带的国际关注点很多,国际地学前沿问题较多,其中主要侧重以下几个方面:(1)物质:洋内弧形成与初始陆壳生成、俯冲脱水-相变、岩浆工厂、变质工厂;(2)结构:俯冲带类型、分段性、洋-陆转换/耦合带变形型式、地幔楔精细对流结构、俯冲面糙度-孔隙度-渗透率时空特征;(3)过程:俯冲过程、构造跃迁、构造转换、深部底侵、拆沉、高压-超高压岩石剥露、弧后扩张过程、板片窗、俯冲侵蚀与增生、物质迁移-转变-运聚、多圈层耦合过程;(4)机制:俯冲起源与板块机制起源、陆缘互换机制、地震触发机制、深部拆沉与底侵动力学机制、大陆裂解与(火山型和非火山)被动陆缘形成、洋-陆转换/耦合带构造跃迁机制、高压-超高压岩石剥露新机制、岩浆动力学、主动与被动俯冲机制、海山俯冲;(5)效应:源-汇效应、地表地形过程与深部流变关联、板片窗的构造-岩浆-成矿效应、边缘海盆地与资源-能源效应、俯冲与地震-海啸-滑坡灾害链。西太平洋和印度洋更是我国走向深海大洋、实现"海洋强国"的关键海域,蕴含着诸多中国的国家利益,也具有极其丰富的洋-陆转换/耦合过程的关键科学问题。现阶段可初步概括为以下几点:(1)板块重建的洋陆转换/耦合带检验;(2)深部过程(底侵-拆沉)与机制;(3)西太平洋陆缘构造体制和机制转换;(4)俯冲带分段性、过程与地震触发机制;(5)地表地形过程与深部流变、岩石圈强度关联;(6)地史期间的板片窗及其构造-岩浆-成矿效应;(7)洋陆转换/耦合带变形型式、构造跃迁和机制;(8)俯冲脱水、岩浆工厂与岩浆动力学;(9)边缘海盆地与资源、能源和灾害;(10)西太平洋板块格局与华北克拉通破坏;(11)太平洋板块格局与华南大陆再造;(12)印度洋过程重建与青藏高原隆升;(13)东亚地史期间的洋陆转换/耦合过程。     

南海北部陆缘张裂--岩石圈拆沉的地壳响应

南海北部陆缘在中生代晚期曾形成宏伟的华夏陆缘造山带。火成岩岩石学、岩相古地理学和地球物理学证据显示，该造山带不仅具有巨厚(50～60 km)的陆壳，而且还有巨厚(160～180 km)的岩石圈根，在地势上曾出现过高3 500～4 000 m 的华夏山系。陆缘裂陷盆地的形成发育历史、地壳-岩石圈深部结构、火成岩地球化学特征及理论计算均表明，南海北部陆缘从晚白垩世以来发生的张裂作用起始于华夏陆缘造山带的拉伸塌陷，岩石圈拆沉是南海北部陆缘张裂的重要的引发机制。因此，南海北部陆缘张裂既不同于弧后扩张，也不受控于大西洋式的海底扩张，而是该区大陆构造演化和深部壳幔相互作用的结果。     

南海北部陆缘张裂—岩石圈折沉的地壳响应

南海北部陆缘在中生代晚期曾形成宏伟的华夏陆缘造山带。火成岩岩石学、岩相古地理学和地球物理学证据显示，该造山带不仅具有巨厚（50－60km)的陆壳，而且还有巨厚（160－180km)的岩石圈根，在地势上曾出现过高3500－4000m的华夏山系。陆缘裂陷盆地的形成发育历史、地壳－岩石圈深部结构、火成岩地球化学特征及理论计算均表明，南海北部陆缘从晚白垩世以来发生的张裂作用起始于华夏陆缘造山带的拉伸塌陷，岩石圈折沉是南海北部陆缘张裂的重要的引发机制。因此，南海北部陆缘张裂既不同于弧后扩张，也不受控于大西洋式的海底扩张，而是该区大陆构造演化和深部壳幔相互作用的结果。     

南海北部及邻区岩石圈地幔特征与深部作用过程初探

对新生代火山活动携带到地表的超镁铁岩捕虏体岩石的主元素，微量元素和同位素特征的研究表明，南海北部及邻区岩圈地幔组成和空间变化与大地构造分区有密切联系；区域上的岩石圈地幔经历过多重地幔交代作用，而与南海北部陆缘活化和陆缘扩张更为密切相关的地幔交代作用可能主要为高温型富Ｆｅ－Ｔｉ交代作用；软流圈热物质上升是引起大陆地壳活化的重要的深部作用因素。     

南海北部及邻区岩石圈地幔特征与深部作用过程初探

对新生代火山活动携带到地表的超镁铁岩捕虏体岩石的主元素、微量元素和同位素特征的研究表明，南海北部及邻区岩石圈地幔组成和空间变化与大地构造分区有密切联系；区域上的岩石圈地幔经历过多重地幔交代作用，而与南海北部陆缘活化和陆缘扩张更为密切相关的地幔交代作用可能主要为高温型富Ｆｅ－Ｔｉ交代作用；软流圈热物质上升是引起大陆地壳活化的重要的深部作用因素。     

南海形成演化探究

通过分析前人对南海的研究,对南海扩张期次、扩张脊结构、动力来源等几个关键研究问题进行探讨。认为应将南海放入到欧亚板块、印度一澳大利亚板块和太平洋板块三大板块相互作用的统一构造应力场中进行研究。利用FLAC软件,首次对南海及邻区进行数值模拟分析,并进一步探讨了南海的形成演化机制,认为南海的打开和扩张是印度板块与欧亚板块的碰撞、地幔柱上涌以及太平洋板块向欧亚板块的俯冲共同作用的结果。     

南海北部边缘壳内低速层发育特征与尖灭成因

研究表明,南海北部边缘广泛存在壳内低速层,且往海盆方向逐渐尖灭消失。认识壳内低速层为何尖灭是研究南海形成演化不可或缺的环节之一。通过总结前人对华南沿海及南海北部地壳结构调查的成果,对比了南海北部与华南大陆壳内低速层的分布特征,并解释了区域地震剖面等资料,探讨了南海北部边缘壳内低速层的尖灭的原因,认为大型断裂带为壳内低速层提供热散失的渠道,使未彻底固化的早期熔融层冷却固化的过程加速,从而使低速层尖灭消失。研究对认识南海北部深部地壳结构、边缘海形成演化过程有重要意义。     

南海形成演化综合模式的初步探讨

南海是西太平洋边缘海中最大海盆之一,这里构造运动频繁,多种构造相互叠加,其形成演化过程非常复杂.许多学者对南海的成因持有各种不同的看法,主要有弧后扩张模式、地幔上涌模式、印度-欧亚板块碰撞挤出模式、海底扩张模式和陆缘扩张模式.作者在前人研究的基础上,提出各种成因模式在南海的形成演化中起到不同的作用,但是可以相互兼容而统一于南海的形成演化中,把多种成因模式综合起来才能更合理地解释南海的形成演化过程.     

南海海盆的形成演化探讨

根据“陆缘扩张”理论,利用古地磁数据,结合地质、地球物理资料,对南海海盆的成因机制和演化过程进行探讨。结果得出:南海的多期多轴扩张及其形成演化,是在欧亚板块、太平洋板块和印度板块的联合作用下,中、新生代南海周缘的微板块和岛弧的相互运动以及南海海盆构造应力场不断变化的情况下逐渐完成的。     

勉略带三岔子蛇绿岩的变质特征及构造意义

勉略带是近年来秦岭造山带研究中揭示出来的代表晚古生代小洋盆的缝合带 ,组成复杂 ,它们经历了不同的变质、变形改造 ,构成了不同构造背景、不同构造层次、不同物质组成、具不同 PTt轨迹的蛇绿构造混杂带。文中 PTt轨迹揭示 ,秦岭造山带勉略带三岔子蛇绿岩中的变质辉长岩是由上地幔先处于伸展背景下等温快速降压、后又经历缓慢降压快速降温上升侵位的。变形前的早期变质可能发生在 60～ 70 km处的上地幔 ,然后变质辉长岩快速“底辟”构造侵位 ,上升至约4 0 km深处 ,可能与俯冲的冷洋壳并置 ,发生快速降温退变反应 ;因俯冲作用的开始 ,抑制了洋盆快速扩张 ,变质辉长岩在减速伸展环境下继续抬升减压 ;后期又由于仰冲推覆 ,最终出露地表。此外 ,变质作用 PTt轨迹还反映勉略小洋盆洋壳厚度与标准大洋型洋壳厚度差异较大。     

Performance of hemi-cylindrical and rectangular submerged breakwaters

A parametric experimental study is conducted to compare the reflection and transmission characteristics of submerged hemi-cylindrical and rectangular rigid and water-filled flexible breakwater models. The results show that, for the rigid breakwaters, rectangular models are more effective than hemi-cylindrical ones in terms of reduction of transmitted waves. As for the flexible breakwaters, the hemi-cylindrical models may give better wave reflection than rectangular ones. However, the energy loss induced by the rectangular breakwaters is much larger and more significant to result in an overall better efficiency in terms of reduction in wave transmission. The effects of internal pressure show that the lowest pressurized flexible models considered in this work are the most effective in the reduction of the transmitted wave height. Higher wave reflection, lower wave transmission and higher energy loss are obtained consistently at the lower submergence depth ratio.     

海水温度和盐度对泥蚶幼虫和稚贝生长及存活的影响

1996～1997和1999年在浙江省乐清市东发水产育苗场和福建省宁德市四海水产育苗场分别研究了海水温度和盐度对泥蚶浮游幼虫和稚贝生长及存活的影响,结果表明,泥蚶浮游幼虫的适宜温度为25～33℃,最适生长温度为28～30℃.稚贝的适宜温度为15～35℃,最适生长温度为25～30℃.浮游幼虫的适宜盐度为16.54～30.02,最适生长盐度为1654～23.38;稚贝的适宜盐度为10.01～30.02,最适生长盐度为10.01～23.38.泥蚶幼虫和稚贝对高温和低盐海水有较强的适应能力,这与它们夏季的繁殖期和自然分布于内湾河口区是相适应的.     

中,日渔业法规比较研究

中日两国有不同的国情和社会制度,造成两国的渔业法规必然存在差异。但是两国的渔业资源和捕捞海域有相近之处,渔业法规也应有类似的内容。由于日本渔业法规制定较早,立法体系较完备;而我国渔业法规起步较晚,立法体系较简单。本文通过对中、日两国渔业法规进行比较,从日本渔业法规中找到可供我国借鉴的地方。     

海洋能开发对沿海和海岛社会经济的促进作用

为了推进海洋能的开发利用,研究了海洋能开发对于沿海和海岛社会经济发展的促进作用,分析了我国海洋能的资源状况,阐述了我国沿海和海岛建设小康社会、海洋经济开发、海防建设、节能减排和应对气候变化等对于海洋能的需求,进行了江厦潮汐能电站和山东大管岛波浪能实验电站案例分析,提出了鼓励海洋能开发利用的措施建议.海洋能开发对沿海和海岛社会经济的发展具有积极的促进作用.     

黄东海夏、冬季颗石藻群落及其分布研究

2009年作者对中国黄东海海域夏季(7月20日至9月1日)与冬季(12月23日至2月5日)的两个季度月的颗石藻群落与分布进行调查研究。2009年夏季,中国黄东海海域调查区共发现21种颗石藻,其优势物种分别为赫氏艾密里藻(Emiliania huxleyi)、大洋桥石藻(Gephyrocapsa oceanica)、纤细伞球藻(Umbellosphaera tenuis)和深水花球藻(Florisphaera profunda)。颗石藻细胞丰度为0.23×103~17.62×103个/L,平均值为2.84×103个/L。2009年冬季,中国黄东海海域调查区共发现20种颗石藻,其优势物种分别为赫氏艾密里藻(E.huxleyi)、大洋桥石藻(G.oceanica)、深水花球藻(F.profunda)和纤细伞球藻(U.tenuis)。颗石藻的细胞丰度为0.12×103~35.35×103个/L,平均值为3.84×103个/L。本文系统地研究了颗石藻在我国黄、东海陆架海域的分布(特别是垂直分布),并对其作出了描述与分析,以期为关于中国海颗石藻群落分布等基础性研究提供可靠资料。     

发达国家海上搜救体系对比研究及对我国的启示

提升海上应急搜救能力对保障人民生命安全、维护国家海洋权益、彰显大国责任和担当具有积极作用和深远意义。发达国家海上搜救体系的先进性主要体现在搜救力量专业化、应急响应快捷化、组织协调高效化、搜救业务程序化等方面。文中对美国、英国、澳大利亚、日本4个国家的海上搜救组织构成、搜救力量水平、搜救工作模式等进行了分析,与我国海上搜救体系和机制进行了对比,并从优化搜救组织模式、完善搜救运行机制、健全搜救力量等方面给出了发展我国海上搜救体系的建议。     

辽东大、小窑湾营养盐和铅、锌的时空变化新探

针对大、小窑湾湾内外海域的营养盐和铅、锌的分布规律与季节变化进行了调查,并以海水水质、营养结构和营养水平方面评价了两个海域的环境质量状况。结果表明：冬春季节N,P,Si三种营养盐的水平分布均有从湾项向湾口海域降低、再向湾外上升的趋势;夏季三种营养盐的湾顶含量大大增加,水平分布趋势则表现为由湾里向湾口方向减少。冬季Pb含量较低,且分布均匀;春季小窑湾沿岸已受到Pb的污染。大窑湾北部沿岸冬季Zn污染严重,春季两湾内外海域Zn分布较均匀。夏季Pb,zn的污染严重,水平分布为从北部沿岸向湾口方向下降。两个湾内环境质量劣于湾外;调查年度中,夏季两湾水质除总无机氮不超标外,其他三项指标均超标,达到轻度或重度污染状态;冬春两季只有锌污染指数大于1,其他皆低于清洁指数,水质处于较清洁状态。大、小窑湾海域的海水营养水平指数小于或接近一级的阈值,处于贫营养状态。     

Three-dimensional calculations of the currents in the Huanghai Sea and East China Sea during June of 1999

Based on the wind and hydrographic data obtained by R/V Xiangyanghong 14 duringJune of 1999, the currents in the Huanghai Sea and East China Sea are computed by the three dimen-sional non-linear diagnostic, semidiagnostic models and prognostic in the σ coordinate. The computed re-sults show that the density and velocity fields and so on have been adjusted when time is about 3 days,namely the solution of semidiagnostic calculation is obtained. In the northwest part of the computed re-gion, the Huanghai coastal current flows southeastward, and then it flows out the computed region southof Cheju Island. In the west side of the southern part of the computed region, there is other current,which is mainly inshore branch of Taiwan Warm Current, and it flows cyclonically and turns to thenortheast. In the region north of the above two currents, there is a cyclonic eddy southwest of Cheju Is-land, and it has characteristics of high density and low temperature. There is an offshore branch of Tai-wan Warm Current in the west side of the Kuroshio, and it makes a cyclonic meander, then flows north-eastward. The Kuroshio in the East China Sea is stronger, and flows northeastward. Its maximum hori-zontal velocity is 108.5 cm/s at the sea surface, which is located at the northern boundary, and it is106.1 cm/s at 30 m level, 102.2 cm/s at 75 m level and 85.1 cm/s at 200 m level, respectively, whichare all located at the southern boundary. Comparing the results of diagnostic calculation with those ofsemidiagnostic and prognostic calculations indicates that the horizontal velocity field agrees qualitatively,and there is a little difference between them in quantity. The comparison between the computed veloci-ties and the obeered velocities at the mooring station show that they agree each other.     

山西榆社-太谷盆地上新世中晚期的植被与环境

山西中、东部的榆社、太谷盆地发育了良好的上新世河湖相地层，其丰富的植物、鱼类和哺乳类化石为我们提供了一个古植被和古环境研究的理想场所。根据榆社盆地磁笥年表以及化石组合特征，榆社、太谷盆地约为5．5MaBP以来的套沉积、榆社张村组与太谷小白组的沉积时代相当，大约形成于3．5－2．3MaBP。从大约4．4MaBP开始，较高含量的云杉、冷杉花粉显示研究区已有暗针叶林生长，从3．5MaBP开始，暗针叶林有了较大的发展，存在大面积的暗针叶林纯林。大致从上新世中期的4．4MaBP开始，气候已经开始变冷，并有较明显的干湿波动，蒿、藜为主的干草原大约从2．3MaBP开始繁盛，表明研究区转变为干冷气候。     

涠洲岛水域生物理化环境特征及其相互关系

根据广西1990年4月和10月对涠洲岛水域进行综合调查的统计资料，本分析探讨了该水域生物理化要素的分布特征及其相互关系。研究结果表明：N、P、Si营养盐均表现为秋季含量高于春季，N含量相对较低，Si是本水域最为丰富的营养盐，可能与该水域以珊瑚岩为主的地质结构有关。生物理化因子之间以次级生产力低且量值较为一致的秋季相关性较好；次级生产力高且区域性差值较大的春季相关性略差。但春秋季节均以生物作用影响占主导控制地位。