三沙永乐蓝洞成因机制初探*

海洋蓝洞保留了原始的水体、沉积物、化石残骸和完整的生物骨骼, 是重要的自然遗产和地质奇观, 具有重要的科学研究价值。三沙永乐蓝洞是目前全球已发现的最深海洋蓝洞, 有着独特的洞体结构和水体化学特征, 但其成因仍是未解之谜。本文结合南海的构造演化, 分析了永乐环礁碳酸盐岩台地的发育历史, 认为永乐环礁的形成以加积和退积为主, 其台地边缘属于陡崖型台地斜坡, 有利于发育断层/裂缝; 永乐环礁之上钻井岩心的氧同位素数据表明, 永乐环礁在14.75~168.60m的深度范围内发生了地下水溶蚀作用, 这与实际观测到的158m深洞体转折处之上发生的洞穴垮塌作用相符。通过综合对比分析认为, 三沙永乐蓝洞的形成是断层/裂缝溶蚀机制与深部洞穴垮塌机制综合作用的结果。地下水(淡水、海水)首先沿着台地边缘发育的断层/裂缝进行溶蚀, 在158m以上通过洞穴垮塌作用形成了近垂直的洞穴, 而在158m以下则沿着断层/裂缝继续向下溶蚀形成了略倾斜的深部洞穴结构, 最终由于海平面的上升淹没而形成了蓝洞。本研究可为未来寻找更多海洋蓝洞提供重要的经验与借鉴。     

最深的海洋蓝洞——三沙永乐龙洞

正你听说过大海中的蓝洞吗?海洋蓝洞是地球上一种罕见的海洋地理现象,从海面之上观看蓝洞,与周边水域对比,海水呈现幽暗、神秘的深蓝色调,从天上看下来就像蓝色的大眼睛,神秘美丽。在那云飞浪卷的南海上,也有一个蓝色的大眼睛,这就是位于我国西沙群岛永乐环礁上的"三沙永乐龙洞"。龙洞深邃迷人,有着悠久的历史传说,当地的渔民世世代代在     

全球最深海洋蓝洞———中国三沙永乐龙洞调查策略

正三沙永乐龙洞位于我国海南省三沙市西沙群岛、永乐环礁晋卿岛与石屿之间的礁盘中,地理坐标为111°46′6″E,16°31′30″N,距离三沙市首府永兴岛70km(图1)。永乐龙洞是目前全球已知最深的海洋蓝洞,蕴含着海量的地质历史环境信息,与我国南海珊瑚岛礁体系的形成与演化息息相关,对我国海洋权益维护、     

南海三沙永乐龙洞古菌群落结构与多样性特征

海洋蓝洞作为一种独特的海洋地貌单元,洞内的生物群落结构与生态系统特征一直是国内外同行学者关注的热点问题之一。南海三沙永乐龙洞是世界上最深的海洋蓝洞(300m),其独特的生态特征更为引入瞩目。本研究以古菌16S rRNA基因序列为目标,采用Illumina高通量测序技术对西沙永乐龙洞内水体与沉积物中的古菌群落结构进行了研究。结果表明,本研究所获得的古菌类群可归为4门、21纲、29目、42科、45属,广古菌和奇古菌是丰度最高的两种古菌。龙洞内表层水体中古菌群落多样性与洞外水体相差不大,但随深度增加,洞内古菌群落多样性显著降低,深水层古菌群落结构与浅水层差异显著。龙洞内沉积物中的古菌生存环境与水体差异巨大,为大量特殊物种提供了生存空间。侧壁沉积物中的古菌群落多样性随深度增加显著降低,而150m平台处古菌群落多样性则远高于侧壁沉积物。水温对龙洞内水体中的古菌群落结构具有显著影响(P0.01)。研究结果显示永乐龙洞古菌群落有很高的多样性,其垂向分布与洞内环境多要素的变化密切相关。本研究对认识三沙永乐龙洞内的生态系统特征有显著意义。     

南海三沙永乐龙洞悬浮体组分及其来源

三沙永乐龙洞位于南海北部永乐环礁上,水深达300m,是世界已知最深的海洋蓝洞。采用扫描电镜和能谱仪对2016年10月和2017年3月在永乐龙洞从表层到270m的24个不同深度采集的水体悬浮体组分进行了分析,发现悬浮体组分种类丰富,粒度差异大,来源/成因多样,可分为生源碎屑、陆源碎屑、自生矿物颗粒、有机包膜-海洋雪花和人工产物碎屑等5类。生源碎屑以碳酸盐为主,主要来自现代珊瑚礁的松散沉积物,是悬浮体的主要组分。陆源碎屑主要是造岩矿物如石英和长石,以及一些包括重矿物的副矿物,其中细小的陆源造岩矿物碎屑,有可能来自气溶胶沉降,粗粒碎屑可能来自附近琛航岛工程散落的海南岛沿岸海砂。自生矿物颗粒包括重晶石、球状微粒氧化铁集合体和纳米黄铁矿。纳米黄铁矿及其集合体出现在130m以深水体中,是含硫化氢的无氧极端水体的特定产物。有机包膜在生物降解过程中形成,有时包覆多个不同组分的颗粒,常呈片状漂浮在水体中,形成海洋雪花。人工产物碎屑包括多种金属碎屑、微塑料纤维丝和过硫化铅丝。金属碎屑可能来自船只金属部件耗损,微塑料纤维可能来自渔网残余。本文是首次有关海洋蓝洞悬浮体组分的系统报道。永乐龙洞悬浮体组分特色鲜明,对认识其生态系统和沉积记录有重要意义。     

三沙永乐龙洞的三维形态

三沙永乐龙洞是世界已知最深的海洋蓝洞,其三维几何参数和精细形态与蓝洞的形成和演化密切相关。2017年,采用ROV(Remote Operated Vehicle)和多波束系统对龙洞测量,获取了龙洞精细的水深和三维形态数据。本文利用获取的点云数据建立了龙洞的精细三维模型,计算了龙洞的几何参数,展示和分析了龙洞的三维形态特征。龙洞底部基于当地10 a平均海面的水深为301.19 m,体积1 417 149 m³,表面积98 151 m²,其形态复杂曲折,洞体平面总体向东北方向展布,洞口中心点与洞底部尖角水平错位距离约118 m,整体上酷似一只“运动芭蕾舞鞋”。洞体在垂向上分为5层：洞体Ⅰ为洞口部分,呈现浅盘口状,坡度平缓;洞体Ⅱ和洞体Ⅲ呈现近似圆柱体,垂直下降,宽度均匀;洞体Ⅳ形态极为复杂,其体积最大,形态在90 m和158 m处出现2次北向转折;洞体Ⅴ向东北延伸,洞径逐渐收窄变小,形成碗形洞底,洞底平均宽度约36 m。洞体内壁凹凸不平,存在窝穴、突起、波纹、侧洞、横向沟槽、台阶、纵向断裂等小形态特征,展现了龙洞内部形态的复杂性。龙洞的整体复杂大...     

岛礁地震资料特征分析及处理流程——以西沙永乐环礁为例

岛礁为国际科学研究前沿,其内部结构是揭示深海地质演变、古环境古气候变化等科学问题和解决岛礁建设、人造岛礁等工程问题的关键。西沙永乐环礁历经南海地质演变过程,发育了世界最深海洋蓝洞,为我国岛礁研究重点区域,但受限于探测手段和成像方法目前尚未窥得其内部结构。以西沙永乐环礁为例,利用3.125m道间距高分辨地震探测试验数据,开展岛礁地震资料特征分析,探索岛礁地震资料处理流程和岛礁地震处理方法,提升岛礁地震资料信噪比、分辨率和成像准确度,获取反映岛礁内部结构的高精度地震成像剖面。研究结果表明:本文提出的岛礁地震资料处理流程在海底珊瑚礁绕射波偏移归位、岛礁内部浅层结构和深水盆地区域地震同相轴刻画方面具有优势,将为我国下一步的南海岛礁地震资料采集和处理提供借鉴。     

略论中国海权的立体维护

中国＂海权＂具有特定含义。面对现实挑战,中国应当采取立体式的＂海权＂维护策略。文章简略分析了中国＂海权＂产生的理论和历史背景,提出维护中国＂海权＂必须采取立体式战略思维,实行立体式的＂海权＂能力发展。     

独自怀孕的豹纹鲨

在大自然的生物中存在着一种巨大的＂退化驱动力＂,简单地说,只要环境允许,生物在繁殖后代这件事儿上极爱遵循＂能简单就简单,能懒就懒＂的原则。因此,很多生境中的动物都会退回＂不用交配就能生育＂的状态,也就是＂孤雌生殖＂。     

轴心国画家笔下的巨舰沉没

第二次世界大战期间,曾经发生过多场闻名遐迩的海战,其中最著名的海战之一就是＂俾斯麦＂号与＂胡德＂号遭遇战。当时的一位亲历者,＂俾斯麦＂号上的参谋施密茨中尉,是纳粹海军中一名著名的战地记者和画家,他为自己撰写的战斗记录精心绘制了3幅激战的画作,再现了德国战列舰＂俾斯麦＂号与世界上最大的战列巡洋舰英国的＂胡德＂号之间的殊死搏斗。     

独角鲸,传说中的“独角兽”？

传说中,世上有一种叫＂独角兽＂的神奇动物,它的角具有神奇的治疗能力。中世纪的欧洲,贵族对它趋之若鹜,为了得到它不惜一掷千金。到了现代,一些考古学家提出,世上本无＂独角兽＂,所谓＂独角兽＂其实是一种叫做＂独角鲸＂的鲸类。     

“我们还有很长的路要走”

关于这一期封面故事的主题——我的极地之旅,组稿编辑有话要说。 记者赵建东是＂我的极地之旅＂系列第一个发来稿件的作者。关于他文章当中提到的＂冰盖高原裸奔＂的话题,小编在第一时间的反应是＂在南极,顶多也就是脱了鞋子什么的‘奔’一下＂。＂是全脱了!＂赵记者在电话那头半是骄傲半是羞涩地说。在发来的近万字的文稿中,     

向海洋强国迈进的坚实一步——新华社记者于“蛟龙”号成功下潜至7000米之际访国家海洋局局长刘赐贵

我国＂蛟龙＂号载人潜水器24日成功冲击7000米下潜深度,再次创造历史。新华社记者第一时间专访国家海洋局局长刘赐贵。＂蛟龙＂号具备载人到达全球99.8%以上海洋深处进行作业的能力记者：＂蛟龙＂冲击7000米成功,作为海洋局局长您现在心情怎样？刘赐贵：我非常喜悦、激动和自豪。喜悦的是＂蛟龙＂号海试队经受住了考验,出色地完成了7000米级海试的预定下潜任务;激动的是我国载人深潜技术取得长足进步,     

国家自然科学基金重大研究计划“南海深海过程演变”2016年度学术研讨会成功召开北大核心CSCD

2016年1月21—22日,国家自然科学基金重大研究计划＂南海深海过程演变＂（简称＂南海深部计划＂）在上海同济大学成功召开了2016年度学术研讨会。本次学术年会共有来自海内外39家高校和研究机构的300多位专家和研究生参加,收到约130份会议摘要。于2010年启动的＂南海深部计划＂,旨在将南海现代深海过程与地质演变相结合,揭示边缘海的演变规律及其对海底资源和宏观环境的影响,再造边缘海的＂生命史＂。     

大西洋底来的人·第十集 真假麦克

＂海鲸号＂一如既往在海底世界进行科学考察,当然麦克与伊丽莎白博士也在。们刚去夏威夷附近的海底考察座活火山。这座活火山即将发,因此必须查明爆炸的强度因为它影响夏威夷的安全。＂鲸号＂在火山附近收集的数据明,只是小规模的爆发,于是他们就驾驶＂海鲸号＂返航了。     

改革开放以来我国应对海洋灾害的体制变迁

我国是一个海洋灾害频发的国家,改革开放以前,我国应对海洋灾害体制的特点是：中央政府统揽一切具体工作。这种体制在一定历史时期发挥过巨大的作用,但是,随着经济社会的发展,这种体制越来越体现出它的局限性。改革开放以来,我国应对海洋灾害体制逐渐向＂中央政府简政放权、应灾体制社会化＂的方向发展。拟从＂改革开放以来,我国应对海洋灾害的政府体制变迁＂、＂改革开放以来,我国应对海洋灾害体制的社会化改革＂和＂未来我国应对海洋灾害体制改革的前景展望＂3个方面,论述改革开放以来我国应对海洋灾害体制变迁及其改革的前景展望。     

“全国五一劳动奖章”获得者孙珊在京受奖励

5月21日,国家海洋局和中国能源化学工会全国委员会在京举行＂全国五一劳动奖章＂授予仪式,为海洋系统＂全国五一劳动奖章＂获得者孙珊授奖。国家海洋局党组成员、副局长王飞为孙珊颁发奖状并讲话。中国能源化学工会全国委员会主席秦鲁隼宣读授奖决定并为孙珊颁发奖章。王飞在讲话中指出,孙珊获得的＂全国五一劳动奖章＂是海洋环境保护领域中的第一枚,具有历史性、开创性和里程碑意义,对于激发和调动广大海洋工作者,     

关于“渤海碧海行动计划”的几个思考

渤海碧海行动计划是中国2001年国务院批复实施并纳入国家环境保护＂九五＂和＂十五＂计划中的环境综合治理重点工程。文章通过对＂渤海碧海行动计划＂的运行体系进行分析,对实施过程中存在的问题和今后如何提高这一计划的实施效率提出了两点建议。     

国家海洋局党组书记、局长刘赐贵视频慰问“蛟龙”号载人潜水器7000米级海试队

6月11日,国家海洋局党组书记、局长刘赐贵,中国地质调查局党组成员、纪检组组长李海清通过视频通话对正在马里亚纳海沟执行7000米级海试任务的＂蛟龙＂号载人潜水器海试队进行了亲切慰问。刘赐贵首先代表国家海洋局党组对＂蛟龙＂号海试队表示亲切慰问。他表示,党中央、国务院高度重视＂蛟龙＂号海试工作。今天上午,胡锦涛总书记在中国科学院第十六次院士大会、中国工程院第十一次     

Simulation of Wetting and Drying Processes in A Depth Integrated Shallow Water Flow Model by Slot Method

A particular porosity method named ＂slot method＂ is implemented in a depth-integrated shallow water flow model （DIVAST） to simulate wetting and drying processes. Discussed is the relationship between the shape factors of the ＂slot＂ and the preset depth used in ＂wetting-drying＂ algorithm. Two typical tests are conducted to examine the performance of the method with the effect of the shape factors of the ＂slot＂ being checked in detail in the first test. Numerical results demonstrate that： 1 ） no additional effort to improve the finite difference scheme is needed to implement ＂slot method＂ in DIVAST, and 2） ＂slot method＂ will simulate wetting and diying processes correctly if the shape factors of the ＂slot＂ being selected properly.