长江口沉积物中常量元素及有关形态物相定量分析研究

本文以熔融制样技术和数学校正分析方法的X射线荧光光谱实验手段,对长江口水域3个站位的10个常量元素进行定量分析.这10个常量元素分别是钠、镁、铝、硅、磷、钾、钙、钛、锰和铁,获得较好结果.分析的检出限达到10-5左右;精密度用变差系数K表示,K<0.03826,因此具有较高精密度.最大分析相对误差是0.27%.此外本文还应用无标分析法的X射线衍射实验手段对同样3个站位样品进行形态物相定量分析.分析结果表明,长江口3个站位中沉积物主要成分是α-石英,其次是钠长石、高岭土、绿泥石、伊利石、方解石和蒙脱石等.分析结果与X射线荧光光谱元素定量分析结果基本一致,绝大部分物相定量分析误差小于15%.本文对于了解长江口存在的离子交换、吸附、解吸和絮凝等化学作用过程,均具有重要参考价值.     

利用单飞秒激光脉冲驱动类氖钛X射线激光的研究

提出了一种利用单飞秒激光脉冲驱动类氖钛X射线激光的物理方案.利用自相似方法研究了不同脉冲前沿的单飞秒激光辐照钛平板靶产生的类氖钛X射线激光等离子体的特性,得到了电子温度、电子密度和定标长度三者的定标律,讨论了给定输入参数下各定标律曲线的特性.研究表明,利用单个飞秒激光能够实现X射线激光的产生,而且脉冲前沿强度随时间增长平缓的飞秒激光有利于驱动X射线激光.本研究为实验上实现单飞秒激光脉冲驱动X射线激光提供了一种新的方案.     

厦门西海域表层沉积物中多环芳烃含量分布及生态风险评价

2004年11月30日至12月1日连续两天采集厦门西海域10个站位表层沉积物样品,参照美国EPA标准方法及采用气相色谱与质谱联用(GC/MS)技术,对表层沉积物样品中的多环芳烃(PAHs)进行测定分析.结果表明,厦门西海域表层沉积物样品中16种PAHs的总含量为198.2-1061.6 ng·g-1,平均值为723.51 ng·g-1,能检出的PAHs均以2-4环的芳香物为主;10个站位中X1、X2、X3、X6及M2站位的PAHs主要来源于化石燃料的不完全燃烧,其他站位以石油泄漏为主要来源.对PAHs的生态风险评价结果表明,厦门西海域表层沉积物中PAHs的环境毒性相对较低,说明该海域表层沉积物中PAHs对生物的危害程度较轻.     

台湾海峡西部柱状沉积物粘土矿物的分析

根据台湾海峡西部10个柱102个样品的X 射线衍射等分析,鉴定了该区粘土矿物组合与含量变化,分析了其与沉积环境的关系.结果表明,该区粘土矿物组合大多数站位以伊利石含量占首位,绿泥石和高岭石次之,且含少量蒙脱石;伊利石含量随距岸、水深的增加而递增,高岭石则反之;蒙脱石含量与火山活动密切相关,绿泥石含量呈斑块状分布;775和819号站有典型的陆相层,为早玉木冰期的“台湾陆桥”或“东山陆桥”提供有力证据.     

粘土矿物

(一) 分析方法区内共分析83个站位的表层样和四个柱状样的28层次样,计111块样品。对全部样品进行了X射线衍射分析和绝大部分样品的差热分析,并对部分表层样和柱状样的底层样进行了电子显微镜研究。(二) 鉴定结果通过综合分析和研究,鉴定出区内的粘土矿物主要有伊利石、高岭石、绿泥石及蒙脱石,还有埃洛石、蛭石等(图5·6-1,2,3)。     

江苏辐射沙洲水道垂线平均余流的计算与分析

根据辐射沙洲邻近主水道和中心沙洲滩面水道33个站次的准同步实测潮流资料, 计算了各站位垂线平均欧拉余流、斯托克斯余流、拉格朗日余流, 并分别进行了逐站位的分析和比较.各站位斯托克斯余流相对较小, 在水道口门处斯托克斯余流较大, 余流流向大都沿涨潮流向, 豆腐渣腰门水道及其以东站位的斯托克斯余流则大致沿落潮流向.欧拉余流和拉格朗日余流大小和流向基本一致.研究海域存在着半封闭的顺时针方向的海水净输移.西洋水道和条鱼港水道是辐射沙洲中心腹地的净进水通道, 而豆腐渣腰门水道、陈家坞槽水道、外王家槽水道、苦水洋海域水道则是净出水通道.     

制作工艺误差对X射线组合折射透镜聚焦性能影响研究

本文主要介绍对X射线组合折射透镜的制作工艺误差对其聚焦性能影响的研究结果. 首先给出采用深度X射线光刻技术制作的PMMA材料圆柱面型X组合折射透镜的工艺测试结果,得出制作工艺误差值,定性分析制作工艺误差对X射线组合折射透镜聚焦性能的影响. 然后根据实际的制作工艺误差建模,给出详尽的理论分析和定量的理论模拟结果. 最后在北京同步辐射装置(BSRF)上,构建基于PMMA材料的圆柱面型X射线组合折射透镜的微束聚焦实验系统,实际测试了有明显工艺误差和尽量消除工艺误差的两种X射线组合折射透镜的聚焦性能,给出实测结果     

第五章 海底岩石

(一)取样方法 1.取样站位的确定 岩石取样的目的,是为了采取前第四纪的岩石,以鉴定岩性、矿物化学特征、沉积相及年龄。本次取样的目的是解决南海北部陆坡底部及中、西沙的基底和上覆沉积盖层的属性,以确定它们的地壳性质和构造演化的历史。 本次取样站位大多分布在陆坡底部及中、西沙的海山顶部及四周。确定取样站位的地球物理资料有多道地震系统,海底多波束地形扫描系统,3.5kHz地层剖面,测深等调查资料。     

三亚近岸海浪观测特征及其对台风过程的响应

在南海三亚湾南部部署了长期监测站位,于2020年4—10月、2021年12月—2022年2月等时段开展了覆盖4个季节的海浪观测。在观测数据的基础上,对该海域波浪要素的基本统计规律及其对台风过程的响应特征开展了系统的分析。结果显示,观测站位处的海浪受风场、地形、岸线和潮流动力等局地因素影响明显,呈现近岸浪特征。由于受到水下地形的削弱和岸线边界的诱导,站位处波浪长期维持向北传播,波高和波周期均相对较小,其中有效波高和平均周期在大部分时间内分别低于1m和4s。由于受到潮流和海陆风等动力因素的影响,波高呈现强烈的日变化特征,在与流向相反(相同)时,波高和波陡均明显上升(下降);在同向较强风速的作用下,波高和波陡亦明显上升。站位波浪要素对台风过程有着显著的响应,在潮流的协同作用下,波高显著上升。当台风过程离站位较近时,波浪能量的频率分布向低频段加强的同时,也向高频段扩展,且方向分布发生明显改变;如果路径离站位距离较远,则波浪能量主要通过涌浪的形式传至站位,能量分布主要向低频扩展而方向分布基本不变。     

厦门港湾粘土矿物的含量变化与沉积环境

粘土矿物是海洋沉积物的主要组成部分。研究粘土矿物的组合、含量变化和成因等,能为阐明海洋沉积作用、沉积环境、水动力条件和物质来源提供一些有益的资料。1981—1982年间,在厦门港湾环境综合调查时,我们对24°20′—40′N,117°50′-118°15′E内厦门港湾的65个站表层沉积物样品和23个站位的悬浮体样品(图1),进行了X—衍射,差热、化学和电子显微镜等分析。     

南沙群岛海域以钡为指标的古生产力研究

对南沙群岛海域3个站位沉积物柱样中的钡、钛元素进行了分析,以AMS-14C_orc(有机碳)方法进行沉积物年代测定.对钡、钛元素的平面和深度分布特征进行研究发现,其中2个站位生源钡变化趋势明显,在距2800a左右生源钡含量开始明显升高.另一个站位钡的变化趋势比较复杂,结合对稀土元素、钛和其他过渡金属元素的分析,认为主要是由于该站位沉积物中陆源组分含量较高、沉积环境复杂所致.根据钡的古生产力计算模型估算了2个站位的古生产力状况,同时探讨了2个站位的古生产力变化的影响因素,认为这2个站位古生产力变化可能与全新世晚期的气候变冷事件有关.     

琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用

琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用成为深水区研究的热点。利用钻井地质、地震勘探资料,运用层序地层学、构造解析方法,认识了陵水凹陷的构造动力学机制和构造变形;探讨了陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用;提出了陵水凹陷经历了古新世—始新世断陷、渐新世坳—断、早中新世断—坳和中中新世—更新世坳陷(深水盆地)4期构造演化阶段的新认识,并认为构造演化控制了深水大气田的形成。(1)古新世—始新世断陷、渐新世坳—断作用分别控制了湖相、海陆过渡相—海相烃源岩分布,中中新世—第四纪坳陷作用拓宽了烃源岩生气时窗;(2)渐新世坳—断作用控制发育了扇三角洲储层,中中新世—更新世坳陷作用控制发育了深水限制型、非限制型碎屑岩储层和碳酸盐岩生物礁储层;(3)渐新世坳—断演化阶段以走滑—伸展构造变形为主,控制发育了断鼻、断背斜圈闭,中中新世—更新世坳陷作用控制发育了深水限制型重力流水道砂岩性圈闭群、非限制型盆底扇岩性圈闭和生物礁地层圈闭;(4)渐新统、中中新统地层超压产生断裂/裂隙,构成了良好的天然气输导体系。     

华北板块东部中生代构造变形与盆地格局

华北板块东部印支和燕山期构造演化差异、盆地分布格局变迁及其空间叠合关系是中国东部构造变化的结果。中生代期间，郯庐断裂带应对应依兰—舒兰断裂带，它们与兰考—聊城—盐山—台安—大洼—敦化—密山断裂带呈共轭关系。两断裂带将华北板块东部分割为多个三角块体，三角块体的构造演化与陆内壳下拆沉和壳内挤出逃逸构造有关，并控制了华北东部燕山期高原隆升及岩石圈减薄、郯庐左行走滑机制及其两侧反对称盆地格局和挤压与伸展型盆地共存的现象。     

硬X射线相位光栅的设计与研制

针对在普通实验室和医院实现40—100 keV X射线相衬成像的需求,考虑到成像系统参数、X射线源空间相干特性及光栅衍射效率,设计出硅基相位光栅结构参数.利用我们已发展的光助电化学刻蚀技术研制出直径为5英寸的相位光栅,其空间周期为5.6 μm,线宽为2.8 μm,深度为40—70 μm.在理论分析的基础上,通过提高硅片两端有效工作电压和修正Lehmann电流密度公式,解决了实际刻蚀过程中出现的钻蚀问题.由实验结果可知,本方案对制作大面积高精度相位光栅十分有效.     

珠江口沉积物酸挥发性硫化物与重金属生物毒性的研究

研究了2003年10月采于珠江口5个站位的沉积物剖面酸挥发性硫化物(AVS)和同时提取的重金属(SEM:Pb,Zn,Cu,Cd,Ni)。其中,站位1、2位于中滩,其沉积物的AVS含量变化范围较小,为0.25—4.06μmol.g-1;站位3、4位于西滩,其沉积物的AVS含量变化范围较大,为0—26.09μmol.g-1。中滩和西滩沉积物的AVS含量均随深度增加。西滩表层沉积物的AVS含量接近于零,这可能与该水域较强的底层流和沉积物的再悬浮作用有关。站位5位于珠江口外侧,其表层沉积物的AVS含量相对较高,且垂向变化较小,可能是还原性沉积物间歇性再悬浮后重新沉积的结果。站位1、2和5沉积物中同时提取的重金属含量大体在0.95±0.2μmol.g-1范围内,随深度增加略呈下降趋势;而西滩沉积物重金属含量相对较高,为1.43—2.42μmol.g-1,且在一定深度范围内随深度增加呈明显下降的趋势,表明珠江口西滩沉积物中的重金属污染有加重的趋势。对AVS/SEM摩尔比值和单个金属的毒性效应研究显示,珠江口内尤其是西滩的表层沉积物存在重金属污染,对其中生活的底栖生物具有潜在的毒性效应。     

厦门湾沉积物间隙水中CDOM的荧光特性及其分布研究

研究了2003年4月从厦门湾九龙江口、西海域及同安湾采集的表层沉积物及柱状样间隙水中有色溶解有机物(CDOM)的荧光特性及其水平与垂直分布特征.结果表明,间隙水CDOM中均观测到类腐殖质与类色氨酸两类荧光.它们在表层沉积物间隙水中的相对含量均以九龙江口靠近浮宫红树林区的站位最高,同安湾及西海域养殖区各站位次之,分别反映了河口区红树林生态系以及养殖活动的影响;西海域靠近东渡码头的站位两类荧光的相对含量最低,系受疏浚活动影响所致.表层沉积物间隙水中两类荧光的相对含量均远高于底层水,暗示表层沉积物可成为上覆水体CDOM的一个重要来源.大多数站位间隙水中类腐殖质荧光的相对含量随深度增加而渐增,反映了CDOM在缺氧环境下的成岩作用过程.多数站位在3～6 cm深度处出现类色氨酸荧光峰值,随后递减,反映了近表层沉积物中细菌等微生物活动对蛋白质的降解作用.     

巴西东北部海域盆地重力滑脱构造体系特征

重力滑脱构造是被动大陆边缘盆地广泛发育的一种构造样式。从重力滑脱构造的形成机制出发,分析并指出巴西东北部海域盆地重力滑脱构造主要分布区域有:福斯杜—亚马逊、帕拉—马拉尼郝和巴雷里尼亚斯盆地深水区;进而对这3个盆地的重力滑脱构造特征进行分析,明确了重力滑脱伸展区、平移区、冲断区的构造样式及圈闭发育类型。其中,福斯杜—亚马逊盆地重力滑脱构造最为发育且圈闭类型多样,受漂移晚期重力滑脱作用影响形成的伸展和冲断构造是盆地的主要圈闭类型。最后,论述了福斯杜—亚马逊盆地重力滑脱构造对油气的控制作用及其勘探潜力。     

黄海、渤海铅-210沉积速率的分布特征及其影响因素

对黄海、渤海17个箱式柱样进行了210Pb放射性活度测定,计算了近百年来210Pb沉积速率,并结合前人资料对黄海、渤海区210Pb沉积速率的空间分布特征及其影响因素进行探讨,结果表明,黄河口附近站位沉积速率最高(＞2 cm/a),而在渤海中部、渤海湾以及山东半岛沿岸的站位沉积速率较小(≈0.5 cm/a),部分站位沉积...     

应用鱼类生物标志物和IBRv2监测与评价泉州湾石油类污染生物效应状况

以褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)细胞色素P4501A四种生物标志物,即鳃丝EROD活性、肝EROD活性、肝CYP1A mRNA和肝CYP1A蛋白为指标,在泉州湾海域选择6个站位(包括1个对照站位),开展了为期两周的野外监测实验,研究了上述生物标志物的变化特征以及它们同表层海水中石油类含量和沉积物物中16种优先监控的PAHs含量之间的相关性,并利用新一代综合生物标志物响应指数法(IBRv2)对监测站位石油类和PAHs污染效应进行了评价.结果显示,不同站位的上述四种生物标志物变化趋势基本一致;生物标志物的变化与相应站位表层水中石油类含量及沉积物中PAHs总含量相吻合;IBRv2分析结果表明,各监测站位IBRv2指数介于1.5~4.2之间,其中2号站环境污染压力最大,4号站最小.在复杂的海洋污染条件下,采用CYP1A多种生物标志物监测技术能够更加全面反映石油类等污染及其生物效应状况.     

黄河口及邻近渤海海域表层沉积物中CaO和蒙皂石分布及其对黄河入海物质运移的指示

利用X射线荧光和X射线衍射仪,对2007年8—9月取自现代黄河口及其邻近渤海海域的250个表层沉积物中的CaO和蒙皂石含量做了分析。结果表明,CaO和蒙皂石含量平面分布趋势相似,总体呈现由黄河口向东方向逐渐降低的趋势,依次可以划分出莱州湾西部高值区(Ⅰ区)、中间过渡区(Ⅱ区)和莱州湾东部低值区(Ⅲ区)。研究区沉积物中CaO和蒙皂石含量的这种分布特征,主要是黄河入海物质和水动力条件共同作用的结果。因此,该区域CaO和蒙皂石含量的分布不仅能反映黄河入海沉积物的运移,同时,对黄河口区的水动力条件有很好的指示意义。