西太平洋富钴结壳超微化石与分子化石地层划分及对比

对具典型三层构造的西太平洋海山群富钴结壳样品进行了钙质超微化石地层学研究,获取了富钴结壳从内层致密层、中间疏松层到外层较致密层的生长时代:CM1D03为晚古新世-早始新世、始新世中期、中中新世-更新世;CM3D06分为晚古新世-早始新世、中始新世-晚中新世、上新世-更新世。对富钴结壳壳层的甾烷系列分子(C27、C28、C29)进行了检测并计算了相对含量,结果表明,两块富钴结壳的甾烷分布构型在结壳生长时代上具有一致性:晚古新世-早始新世,呈反"L"型分布;中始新世呈C27优势的"V"型分布;中新世-更新世呈C29优势的"V"型分布。甾烷分布构型的变化与古海洋环境演化造成的海底甾烷输入波动有关,具有一定的时代特征钙质超微化石和分子化石地层学划分方法在富钴结壳层主要生长时代及生长间断的界定上具有一致性,可以用于富钴结壳的地层划分和对比。     

西太平洋富钴结壳中钙质超微化石和分子化石研究

本文对西太平洋麦哲伦海山CM3D06富钴结壳进行了钙质超微化石生物地层学研究,发现结壳中有代表白垩纪(晚期)、古新世(晚期)、始新世(早、中、晚期)、中新世(中期)、上新世(晚期)和更新世等各时代的标准钙质超微化石,表明结壳的形成始于白垩纪(晚期);在富钴结壳中检出正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷类等众多分子化石,分子化石组合特征指数、主峰碳、ΣC-23/C+24、CPI、Pr/Ph、Pr/nC17、Ph/nC18和nC31/nC17显示有机质生物母源主要为海洋浮游植物、浮游动物和底栖非光合作用的菌类,而甾烷类的C29、C28和C27含量分布的变化则说明生物种群具有快速演变的特征。此外,还探讨了CM3D06结壳中Pr/Ph和有机碳同位素组成变化与结壳生长过程中的海洋环境演化的关联程度。     

舒曼海山铁锰结壳中钙质超微化石生物地层的年龄测定

用钙质超微生物地层学确定夏威夷考爱岛以北200英里，舒曼海山铁锰结壳内不同层次的年龄和生长速率．这项工作是利用不同地球化学指示物重现结壳古海洋历史研究的一部分．     

富钴结壳分子化石指示的微生物成矿作用

利用GC-MS对西太平洋富钴结壳的分子化石进行了检测,发现了结壳的表层和核部均存在不可辨别的复杂混合物(UCM),探讨了UCM对富钴结壳成矿过程中微生物作用的指示意义。研究结果表明,富钴结壳成矿过程微生物作用的强度存在时间和空间上的差异。富钴结壳成矿的早期,UCM含量相对高,微生物作用强烈;海水深度大,UCM含量高,微生物改造作用强。UCM的时空变化反映了海洋环境变化对微生物作用的影响。     

钙质超微化石定量研究方法

针对当前从事钙质超微化石定量研究使用的不同制样方法，简要介绍了适用于光学显微镜（LM）和扫描电子显微镜（SEM）的传统涂片法、小珠校准法、随机沉淀法和过滤法的主要流程和设备要求，同时对不同方法的优缺点进行了评述。     

南部大洋更新世钙质超微化石事件 : 同位素和地磁地层学校定

此项研究所涉及的种主要为Ｎｏｅｌａｅｒ ｈａｂｄａｃｅａｅ。本文采用Ｒａｆｆｉ等（１９９３）关于Ｇｅｐｈｙｒｏｃａｐｓｉｄｓ形态特征的观点。用于分析的５个岩心取自南部大洋的大西洋和太平洋海区。ＰＳ２４８７＿６岩心位于非洲角以南大陆坡ＤＳＤＰ３６０站位附近。由具泥质和超微化石互层的有孔虫软泥构成。ＰＳ２０７６＿１岩样位于南极环极海流北部亚南极带厄加勒斯断裂带海岭脊部 ,接近于ＯＤＰ１０８８站位 ,同位素和浮游有孔虫地层分析揭示为１—２０海相同位素期（ＭＩＳ）。ＰＳ２７０３＿１、ＰＳ２７０８＿１和ＰＳ２…     

九州-帕劳海脊南段共生多金属结核与富钴结壳地球化学特征及其资源意义

深海多金属结核与富钴结壳富含Mn、Co、Ni、Cu及稀土等元素,极具资源潜力,因而广受关注。选择采集自九州-帕劳海脊南段水深约3 000 m的6个多金属结核和2个富钴结壳样品进行地球化学特征研究。结果显示本区样品Mn/Fe比值为0.88～1.07,Co及稀土元素含量高,与库克群岛多金属结核元素特征相似,表现出典型的水成成因特征。与其他地区水成结核、结壳相比,样品具有较高的Ca含量,可能和其所在位置海脊部位水深较浅、位于碳酸盐补偿深度（CCD）以上有关。样品表现出Y负异常、Nd含量高等水成结核的特点,但微弱的Ce正异常特征与其他地区水成多金属结核/壳的强烈Ce正异常特征不同,这表明其生长于弱氧化环境。本区结核分布在CCD以上,最小溶氧层（OMZ）以下,是一种水成成因、贫氧生长的新型多金属结核,其物质来源、成矿模式将为揭示多金属结核的形成分布规律提供一条全新的认识途径。同时研究区结核、结壳Co及稀土元素含量较高,且分布位置较浅,易于开采,具有一定的资源潜力。     

富钴结壳资源量评估方法

富钴结壳是一种重要的海底矿产资源,对其进行资源量评估有着十分重要的意义。主要探讨了当前富钴结壳资源量评估的几种主要方法,并对其进行了分析比较。     

东太平洋海盆早中新世钙质超微化石及其地质意义

本文对“海洋四号”船于ＤＹ８５－３航次在东太平洋海盆ＣＣ区南部取得的ＰＣ５７９４和ＰＣ５６５３二个柱状沉积样的钙质超微化石作了详细的分析研究，进行了生物化石带的划分与对比。其中，ＰＣ５７９４自下而上划分出ＮＮ１，ＮＮ２和Ｎ３二个化石带；ＰＣ５６５３仅识别出ＮＮ２化石带。     

东太平洋中新世钙质超微化石及其地层学、古海洋学意义

本文研究了《海洋四号》87—88两个航次CC—48和CC(c)—9两岩心的钙质超微化石。共鉴定出7属13种。CC—48岩心自上而下可分为3个钙质超微化石组合,其中组合3和2分别相当于NN2和NN3带;CC(c)—9孔722cm以下的钙质超微化石属于一个组合,大致相当于NN3—4带。两孔所见最老沉积皆为早中新世。同时根据CC(c)—9孔NN3—4带中广泛见有Discoaster exilis化石,认为在该区其地史分布可下延至NN3带(最迟不晚于NN4带)。并结合CaCO_3含量、溶解指数及丰度变化,在早中新世钙质软泥沉积中识别出两个较强的溶蚀期,认为是南极底层水强烈活动所致。     

黄、渤海表层沉积物中钙质超微化石分布规律与黄海暖流流路

黄、渤海表层沉积物中钙质超微化石有较广泛分布,属种较大洋和开阔海少而单调。黄海南部见有14个种,北黄海及渤海海峡4～5个种,渤海沿岸区2～3个种。钙质超微化石分异度D_H以及主要化石种相对百分含量的高值区的主轴线的走向与现代黄海暖流的流路密切相关。得出黄海暖流由南黄海东南部流入北黄海,通过渤海海峡的北侧进入渤海,在渤海中部呈南北向伸展。     

海山富钴结壳标准物质研制

报道了我国与俄罗斯合作研制的三个海山富钴结壳标准物质GSMC-1,2,3.这三个标准物质的原样分别取自西太平洋麦哲伦海山和中太平洋海山.样品经风干、选配、球磨制备成均匀的粉体样品,其均匀性采用高精度的X-射线荧光光谱法检验.样品的化学组分采用国内外多实验室协同分析方式定值,有八个国内实验室和八个国外实验室参加了合作分析.测试组分均为57个,其中GSMC-1,2有43个组分定为保证值,10个组分作为参考值;GSMC-3有45个组分定为保证值,8个组分作为参考值.经2a多的试用,三个标准物质已于2005年被国家计量部门批准为国家一级标准物质,其编号分别为GBW07337,GBW07338和GBW07339.     

富钴结壳资源评价和圈矿方法探讨

分析和讨论了我国现行富钴结壳资源评价所用的算术平均法在基础数据获取方面存在的问题,给出了相应的改进方案,并提出和引入了见矿率、成矿系数等新的评价参数,改进了现有方法的不足.围绕目前迫切需要解决的结壳圈矿工作中的界线问题,从调查方法、资料处理和界线确定等三方面进行了相应的理论探讨.这些工作将为当前我国富钴结壳申请矿区的选择、圈定以及资源评价提供技术支撑,也是后续矿区加密调查和钴结壳储量精细计算的重要依据.     

富钴结壳多维数据模型及矿区圈定研究

通过对各种矿区圈定数据的分析,运用地理信息系统(GIS)建立了地形、品位、厚度和矿区的多维数据模型,并根据国际海底管理局提出的矿区选取模型对某海山进行了矿区圈定,给出了一种矿区圈定结果,提出了矿区圈定优劣性评价参数并对结果进行了评价.研究结果表明,受数据量的限制,数据模型的效果不是非常理想,有必要结合地球物理数据进一步研究;在相同的勘探条件下,应用小块段模型比应用大块段模型可以获得更优的资源远景区;富钴结壳连续矿区中的斑状空白只有在面积大于一定值时才会对块段的放置和数量产生影响.     

基于富钴结壳微地形采集头载荷波动性仿真研究

根据富钴结壳微地形的数字高程模型进行分类,得到某个特定高程差下9种地形模型。针对基于富钴结壳微地形的采集头切削过程,编制仿真程序进行模拟。仿真结果表明相同高程差地形模型(SS,MS,LS)、(SM,MM,LM)、(SL,ML,LL)的波动系数平均值对应为(0.35583,0.33142,0.32795)、(0.39355,0.41104,0.39326)、(0.48822,0.46608,0.50516),数据表明地形的高低对载荷波动性的影响不明显;不同类型地形模型(SS,SM,SL)、(MS,MM,ML)、(LS,LM,LL)的平均值对应为(0.35583,0.39355,0.48822)、(0.33142,0.411 04,0.466 08)(0.32795,0.39326,0.50516),数据表明地形起伏越大,对应的载荷波动系数也越大,采集头切削过程越不平稳。     

富钴结壳申请区块优选的模糊评判方法

选取申请区块内富钴结壳平均厚度、平均品位、矿区面积、平均坡度、平均水深和申请区块中的有效站位数等6个因素作为申请区块优劣性评判的指标,将申请区块的优劣性分为3级,建立了富钴结壳申请区块优劣性的模糊评判方法,并进行了实例研究。评判结果对于进行富钴结壳申请区块的优选提供基础。根据模糊评判结果与资源量大小排序两种区块保留结果中部分申请区块存在不一致,建议在后期对申请区块放弃工作时同时考虑模糊评判结果和资源量大小。研究结果可以为将来富钴结壳申请区块的放弃工作提供技术储备。     

网格剖分积分法计算富钴结壳资源量

在矿区地质模型建立及边界条件限定的基础上,提出了基于网格剖分积分计算富钴结壳资源量的评估计算方法,推导了相应的计算公式,设计了相应的模块界面,并在"海底地形地貌自动成图系统"中实现了这种计算方法.这种资源量计算方法可应用于富钴结壳资源研究和评价计算.     

中西太平洋海山形态类型与钴结壳资源分布关系

通过对中西太平洋海山形态剖面的山体高度、山顶直径、基底直径、山顶直径与基底直径之比、山体坡度、山体高度与基底直径比值六个参数多元统计分析,发现可以根据山体高度与基底直径的比值对海山形态类型进行分类:比值小于0.10的为平顶海山(Ⅰ类),大于0.10的为尖顶海山(Ⅱ类),对于等于0.10的海山需参考平坦度和山体坡度,平坦度大和山体坡度缓的为Ⅰ类,反之为Ⅱ类。西太平洋的麦哲伦海山区、马绍尔群岛基本以平顶海山为主,介于中西太平洋之间的威克—马尔库斯海山区和中太平洋海山区、莱恩群岛平顶海山与尖顶海山共同发育。对各种类型海山上钴结壳分布研究发现,无论是在尖顶海山还是在平顶海山,板状结壳均比较发育,但砾状结壳在平顶海山比在尖顶海山的发育。中太平洋尖顶海山的结壳比平顶海山的发育,但由于山顶面积小,钴结壳资源量不大。仅从平顶海山看,在麦哲伦海山区、威克—马尔库斯海山区板状结壳比中太平洋海山区、马绍尔群岛、莱恩群岛的板状结壳发育,前者的板状结壳平均厚度大于3 cm,后者的板状结壳平均厚度小于3 cm,总体上是西太平洋平顶海山钴结壳比中太平洋平顶海山的发育。两种类型海山各方向上的资源分布明显不同,在平顶海山的西部山坡的资源比东部山坡的丰富,尖顶海山的则刚好相反。     

Morphological description and population structure of an ophiuroid species from cobalt-rich crust seamounts in the Northwest Pacific: Implications for marine protection under deep-sea mining

Many seamounts are covered with cobalt-rich ferromanganese crusts, and are increasingly attracting interest for the potential extraction of valuable mineral resources from deep seabed environments. However, the impacts of potential mining activities on the vulnerable seamount ecosystem remain unclear. To enhance the understanding of connectivity in benthic invertebrate populations in the Northwest Pacific, several seamounts were surveyed and biological samples collected. In the present study, the ophiuroid species Ophioplinthaca defensor is reported for the first time from four deep seamounts in the Northwest Pacific, and described, providing more detailed morphological diagnosis characters. To assess the population structure of the species between and within seamounts, two mitochondrial markers (COI and 16S) were sequenced. In total, 20 haplotypes from 32 COI sequences and 8 haplotypes from 3716S sequences were recovered. The star-shaped TCS networks and non-significant pairwise population differences reveal the absence of distinct population structures between and within seamounts. In addition, the O. defensor population seemed to have undergone a demographic expansion in history. This is the first study on the genetic population structure of a benthic invertebrate from seamounts in the Northwest Pacific, and this results suggest a potentially high, long distance dispersal capacity in O. defensor between seamounts, which could inform the development of the Regional Environmental Management Plans for the cobalt-rich crust seamounts in the area.