我国不同海区沉积物石英颗粒表面的微结构

同为海洋沉积环境，不同海区底质沉积物石英颗粒表面的微结构不同，反映出不同的海区沉积环境下的动力能，化学能的强弱，同时温度是化学溶蚀作用重要因素。     

中国南海表层沉积硅藻的分布及其与环境关系探讨

通过对中国南海62个站位表层沉积硅藻的分析,查明研究海区硅藻的种类组成及分布特点。共鉴定到硅藻56属的235个种(包括变种和变型),以热性外洋种为优势,伴有一定量的近岸广布种。总体上,南海硅藻丰度变化呈现从陆架向陆坡至海盆递增的趋势。根据表层沉积硅藻中具有指示意义的硅藻种的分布和生态变化,划分6个硅藻组合带,各组合分别反映不同的海洋环境,其分布主要受到海洋环流的影响,表现为黑潮暖流、印度洋暖水的入侵以及沿岸流对南海表层沉积硅藻分布的影响。与南海相邻海区硅藻种类比较结果表明,研究海区表层沉积硅藻种类组成与临近的菲律宾海域相似程度最大,其次是中国东海海域、太平洋东北部海域。     

南海表层沉积硅藻的分布及其与环境因子的关系

通过对取自南海62个站位的表层沉积物样品,进行了硅藻、沉积物粒度分析,查明了研究海区硅藻的种类组成及分布特点,共鉴定到硅藻56属的235个种和变种、变型.种类以热带外洋种为优势,如Azpeitia nodulifer、Roperia tesselata、Azpeitia africanus、Hemidiscus cuneiformis、Nitzschia marine 等,伴有一定量的热带—亚热带近岸种和广布种如Paralia sulcata、Thalassiosira excentrica、Cyclotella stylorum、Thalassionema nitzschioides、Thalassiothrix longissoma等.总体上,南海硅藻丰度变化呈现从陆架向陆坡至海盆递增的趋势.研究海区硅藻种类组成与临近的菲律宾海域相似程度最大,其次是东海、太平洋东北部海域.对影响南海表层沉积硅藻分布的主要因素进行了探讨,南海表层沉积硅藻主要受海底地质地貌、沉积速率、水动力条件和水文气候条件等的影响较大,硅藻的分布往往是这些因素综合作用的结果.     

2007年夏季南海北部浮游植物的物种组成及丰度分布

2007年8月10-29日对南海北部41个站位进行了浮游植物群落结构的调查.调查结果表明,共发现浮游植物5门80属216种(包括变种、变形、未定种),调查期间南海浮游植物以硅藻为主,占所有物种数的64.81%,占总浮游植物细胞丰度的89.11%:甲藻次之,占所有物种数的30.56%,占总浮游植物细胞丰度的10.62%;蓝藻门的红海束毛藻Trichodesmium erythraeum在许多站位也占有相当的比例.绿藻和一些淡水的蓝藻只在珠江口附近的站位才被检出.主要优势种为海链藻Thalassiosira sp.、菱形海线藻Thalassionema nitzschioides、中肋骨条藻Skeletonema costatum、微小原甲藻Prorocentrum minimum和裸甲藻Gymnodinium sp..从平面分布来看,南海北部在珠江口外围和台湾浅滩海域存在2个浮游植物丰度高值区.表层和次表层浮游植物的平面分布格局差异很大,表层浮游植物的丰度平均为25.21×10<'3>个·L<'-1>,高值区在珠江口附近海域;次表层浮游植物丰度平均为9×10<'3>个·L<'-1>,高值区在台湾浅滩海域.调查区域的浅水站位(<200m)的浮游植物丰度远高于深水站位(>200m).从垂直分布来看,浮游植物的细胞丰度基本上自上而下随水深的增加而逐渐降低,最大丰度在10m水层.深水站位与浅水站位的浮游植物垂直分布结构有很大的差异.硅藻类在浅水站位中基本随深度的增加而减少,但在10m处出现最大值;而在深水站位则存在次表层(75m)最大值的现象.甲藻类在浅水站位中随深度增加显著减少,而在深水站位的75m以上其分布比较均匀.越靠近外海,浮游植物中硅藻所占的比例越小,硅甲藻比率大的海区一般具有高的生产力和较高的浮游植物丰度.调查海区表层和次表层的浮游植物Shannon-Wiener指数的平均分别为2.8和3.0,生物多样性高的区域分别位于珠江口、粤东近海和海南的东部近海,浅水站位的浮游植物多样性指数远高于深水站位.     

北部湾北部沉积物中石英砂表面的微结构

本文利用扫描电镜,观察了调查区现代石英砂表面的微结构。研究结果表明,在亚热带海域中的石英颗粒表面化学溶蚀痕迹最为发育。     

夏季南黄海悬浮体粒度分布及其影响因素

南黄海是东亚海区陆源物质向西太平洋扩散的重要通道,阐明该海区悬浮体粒度特征及其分布规律对于深入揭示中国东部陆架海区源汇沉积体系形成机制具有重要意义。利用2012年夏季在南黄海调查获取的水文环境资料和悬浮体现场粒度(LISST)观测数据,分析悬浮体粒度分布特征及其影响因素,探讨其在南黄海中部泥质区成因机制中的作用。结果表明:夏季,南黄海悬浮颗粒中≤128μm的细颗粒主要是由无机矿物颗粒组成,而>128μm的粗颗粒则由有机颗粒主导。无机颗粒主要分布在混合作用较强的近岸浅水区以及远岸的近底水层,有机颗粒在水体层化较强海域的密度跃层处占据主导地位。再悬浮的海底表层沉积物是海水中无机颗粒的主要来源,潮混合过程是引起再悬浮作用的主要动力因素。潮混合锋阻挡了近岸高浓度无机悬浮颗粒物沿近底层向远岸扩散,但跨锋面的表层离岸流可以将近岸区的部分无机细颗粒物输运至南黄海中部。密度跃层阻碍了冷水团内营养盐进一步向海表扩散,导致浮游植物在密度跃层处富集;大量浮游生物及其分泌物与细小的无机颗粒相结合形成絮集体是海水中>128μm粗颗粒的主要来源。絮集体的形成促进了表层无机细颗粒向海底沉降,促进了泥质区...     

2012 年春季南海南部不同水团上层海水中悬浮体分布特征及其物源分析

为了解南海南部海域不同水团对悬浮体分布特征的影响,于2012年4~5月在南海南部海域的80个测站分层采集了悬浮体水样,并现场测量各站位200 m以浅水体剖面上的悬浮体浓度、粒径、水体浊度、叶绿素a浓度以及温度、盐度等数据。分别选取受中南半岛沿岸混合水、南部陆架水、苏禄海与本地海水的混合水、南沙中央表层水等4个水团影响的多个典型站位数据,分析各水团悬浮体组分和分布特征。结果表明,南海南部海域悬浮体含量很少,浓度较小,均值为2.96μL/L;悬浮体主要组分为生源大颗粒,其粒径多在100μm以上,另有少量无机矿物碎屑,其粒径大部分小于32μm。巽他陆架北缘浅水区受南部陆架水控制,并且受到局地上升流的影响,陆源物质和生源物质含量均较多,导致其悬浮体浓度在4个水团中最高。苏禄海与本地海水混合水中悬浮体分布主要受浮游植物的影响。中南半岛沿岸混合水中悬浮体含较多陆源物质。南沙中央表层水受陆源物质影响很小,悬浮体主要由生源物质组成,且其浓度较小。     

南海中部海区浮游有孔虫的溶解——碳酸盐溶解作用初探

深海碳酸盐溶解作用是海洋沉积学研究的重要内容之一。众所周知有孔虫遗壳是深海底质碳酸盐沉积的主要来源,浮游有孔虫壳的存在与沉积物中碳酸钙的含量密切相关。了解浮游有孔虫的被溶蚀情况,对了解深海碳酸盐溶解作用具有重要意义。 本文根据南海中部海区表层沉积物中浮游有孔虫的分布和碳酸钙含量的分析,对该海区的碳酸盐溶解作用和主要界面的深度作初步探讨。     

1998年冬季南海环流的三维结构

利用1998年11月28日至12月27日南海的调查资料,采用三维海流诊断模式,计算了冬季南海三维海流,所得结果如下:(1)冬季南海环流系统方面:1)南海北部,在吕宋西北海域分别存在一个气旋式、反气旋式涡.2)南海中部,在越南近岸存在较强的、南向的西边界射流.其以东海域出现较强的气旋式环流.南海中部东侧海域存在一个较弱的反气旋式环流.3)南海南部,一般流速较弱.在112°E以西受反气旋式环流所控制,加里曼丹岛西北海域存在气旋性环流.由于受调查海域所限,这两个环流只部分出现.(2)上述环流系统与200 m层水平温度、密度分布对应较好.(3)南海冬季环流垂向速度分布方面:1)表层,南海北部,在吕宋西北为范围较大的上升流海区.而在东沙群岛附近海域出现了下降流.海南岛以南及东南海域也存在下降流.南海中部,越南以东海域出现范围较大的下降流,其以东为上升流海域,而在巴拉望岛西北海域又出现下降流.南海南部,基本上被上升流海域所控制.2)次表层与表层不同,例如在次表层,海南岛东南部海域出现上升流.中层和深层垂向速度分布与次表层相似.(4)关于南海垂向速度分量分布的动力原因:在表层,风应力旋度场起着主要作用;在次表层,β效应与斜压场相互作用是重要的动力因子,而风应力旋度场和β效应与正压场相互作用也有一定影响;在南海中部等区域的中层以及在南海的深层,主要受B效应与斜压场相互作用和B效应与正压场相互作用的共同作用.     

夏季台湾海峡南部海区的海流结构

本文根据台湾海峡南部海区夏季的海流调查资料,参考温、盐、密度等的历史资料和有关方面的研究成果,论述了表层、中层和下层的海流结构。结果表明,南海暖流继续沿着海区中部向东北延伸,但在粤东、闽南近岸的表层这支海流还受到沿岸低盐海水的影响;而黑潮南海分支北段的边缘部分可以影响到本海区的南部海域,这一部分还可能有一支流分出并沿着台湾岛西岸北上。     

南海表层沉积物与水柱中沉降颗粒物对比研究及其古环境再造意义

分析了南海62个表层沉积物样品中生源(有机质、碳酸钙和蛋白石)和非生源(岩源物质)组分的含量变化和分布特征,并以沉积学分区为基础,结合5个沉积物捕获器站位,将南海划分为N、C-NE、SW和S 4个区域,对比分析了各区表层沉积物和水柱中沉降颗粒物中各组分含量、沉积通量分布特征和变化,探讨了表层沉积物的输出生产力、沉降颗粒物的初级生产力及真光层下100 m输出生产力三者之间的对应关系.结果显示:南海4个海域表层沉积物中各组分平均含量多数低于沉降颗粒物中的平均含量,而碳酸钙、岩源物质的沉积通量却多数高于沉降颗粒物中的沉积通量,分析得出表层沉积物中各组分平均含量和沉积通量不仅受水柱中各组分输出量影响,还受到陆源物质输入、溶解作用和上层水体营养盐影响.南海表层沉积物中生源组分沉积通量大小对应其输出生产力的大小.但是,由于陆源有机质、生源颗粒侧向漂移的影响,表层沉积物的输出生产力大小分布并不完全对应沉降颗粒物的初级生产力大小分布,尽管南海真光层下100 m输出生产力与沉降颗粒物的初级生产力比值与世界大洋"f"比平均值基本一致,但是,明显低于表层沉积物的输出生产力大小,只有在沉降颗粒物的初级生产力较高区域,真光层下100 m输出生产力大小才最接近表层沉积物的输出生产力大小.     

我国南北方海岸风成砂丘石英颗粒表面结构的对比研究

本文通过对我国南北方海岸风成砂丘石英颗粒表面结构的对比研究,发现从北到南,石英颗粒表面的机械痕迹由强到弱,而化学痕迹则由弱到强。指出,在使用石英颗粒恢复古沉积环境时,只有相同气候带才能对比,不同气候带是难以对比的。     

南海海水中溶解态铜、铅、锌、镉环境背景值的初步研究

本文通过对南海海域自然环境中表层海水溶解态Cu、Pb、Zn、Cd的分析，讨论了南海表层海水中重金属含量的分布。根据地理环境特征及表层环流结构将南海表层水域分成北部和南部两个重金属背景值海区，并采用统计学方法对海水中重金属的分布类型进行了态性检验，按分布类型分别确定了Cu、Pb、Zn、Cd的环境背景值。     

234 Th示踪法测定北太平洋西北海域冬季真光层中颗粒态有机碳输出通量

讨论了1997年冬季在北太平洋西北海域7个站位的表层至200m水深水柱中溶解及颗粒态234Th,颗粒态有机碳(POC)、氮(PON)及叶绿素a浓度的垂直分布剖面.溶解态、颗粒态及总的234Th的放射性在真光层中显著低于母体238U的放射性,总的234Th放射性在水深大于100m时趋于平衡.利用234Th-238U在海洋表层海水中的放射性不平衡推导出了北太平洋西北海域冬季真光层海水中234Th的平均停留时间和输出通量以及颗粒态有机碳和有机氮的输出通量.在亚北极环流区溶解态234Th的停留时间为40~50d,而在黑潮-亲潮共同影响区为20d左右.颗粒态有机碳和有机氮从真光层的输出通量范围分别为3.8~8.2和0.50~0.98mmol/(m2·d),西部海区高于东部海区,南部海区高于北部海区.在黑潮-亲潮共同影响区较高的颗粒态有机碳输出通量表明光照量及陆源营养盐物质的提供是两个决定生产力的主要因素.叶绿素a的水深分布和POC/PON的值同Redfield的比值的一致性表明这个海区的冬季颗粒物主要由浮游植物构成.北太平洋西北海域在冬季的颗粒有机碳输出通量可高于世界大洋一些海区春、夏季的颗粒有机碳输出通量.     

中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型研究现状与展望

表层沉积物类型图是海洋地质系列图的主要图件之一,可直观反映出海底沉积物的分布特征和变化规律。中国-东盟海区及邻域海底沉积物类型调查和研究程度差异明显,中国海域调查程度较高,底质数据详细可靠,马六甲海峡和印度尼西亚西部海区相对较好,而西太平洋和印度洋北部大部分地区资料较为缺乏。该海域表层沉积物主要是陆源碎屑沉积物、生物源-陆源碎屑沉积物、深海沉积物、生物源沉积物和火山源沉积物,综合已有资料划分为三个沉积区。东亚大陆边缘海沉积区以陆源碎屑沉积物为主,西太平洋大陆坡沉积区以陆源碎屑沉积物和生物源-陆源碎屑沉积物为主,西太平洋和印度洋北部远洋沉积区以内源成因沉积为主。影响该区海底沉积物分布的主要因素是沉积物物源、地形、水动力环境以及构造活动等。中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型图的编制可为深入理解不同地质和气候背景下太平洋和印度洋的沉积物分布及规律提供依据。     

南海东北部和南部海域表层沉积物生物硅研究

本研究测定了南海东北部和南部海域表层沉积物的生物硅含量(SiO2%),其含量范围分别为1.08%-3.01%和0.79%-9.06%,平均值分别为1.76%和4.22%.研究结果表明,南海表层沉积物中的生物硅含量与站位水深呈正相关关系;南海东北部的表层沉积物中的生物硅含量与其中的矿物含量、铁离子浓度、间隙水中的营养盐浓度不存在明显的相关性;南海南部海域表层沉积物中的生物硅含量与烧失量、有机碳含量、碳酸盐含量呈正相关关系,与粘土矿物含量相关性不明显.     

人工神经网络方法估算海洋上混合层深度的初步研究

上混合层深度是海洋上层热力结构特征的重要参数.结合南海南部海区一连续温盐深观测站的实测资料和NCEP再分析风场资料,以海洋表层温度和风应力为输入,以温度差值判断方法计算所得上混合层深度为输出,采用BP神经网络和广义回归神经网络2种方法进行训练,建立了南海南部海区的上混合层深度人工神经网络计算模型.实验显示,两种模型仿真结果与温度差值方法计算结果均方根误差分别为3.58m、3.09m,线性相关分别达0.87、0.91,绝对误差分别为2.80m、2.37m,相对误差分别为9.40%、7.40%.这一结果表明,人工神经网络方法精度较高,是一种切实可行的上混合层深度估算方法.     

莱州湾西南岸海域悬浮泥沙与沉积物粒度分布特征

根据2007年冬季莱州湾西南岸海域沉积物和悬浮泥沙的调查数据,分析了海底表层沉积物与悬浮泥沙的关系,并结合表层沉积物的粒度特征,探讨了该海域泥沙的输运及沉积特征,对海域的泥沙来源进行了初步分析。结果表明,含沙量总体表现出近岸含沙量低,远岸含沙量高,底层含沙量高于表层含沙量,且北部含沙量高于南部的分布特点;底床沉积物呈现带状分布特征,在水动力条件的作用下,粒径由岸向海逐渐变细。结合已有研究资料综合分析认为,淄脉沟以北海域泥沙主要来自于黄河入海泥沙,淄脉沟以南海域受黄河入海泥沙影响较小,主要源于近岸浅滩和海底表层沉积物的再悬浮和搬运。     

厦门港、九龙江口海洋微表层营养盐、有机物、微量金属分布特征初探

本研究表明,在厦门港、九龙江口海区海-气界面微表层中营养盐(NO₂-、NO₃-、PO₄3-)、悬浮颗粒、有机物(POC、PON、DOC)、微量金属(Cu、Ni.Cd)发生富集,平均富集系数([X_t]微表层)/[X_t]_15cm深度)大多数在1.0—2.0范围之内.所测定组分主要以溶解态富集为主.溶解有机物和悬浮颗粒的富集可引起其他组分总量和形态分布的变化,各组分的浓度、形态分布及其在微表层的富集系数与站位分布不呈规律性变化,而和采样现场海况密切相关,表明海区微表层的复杂和初态变化的特征.     

西太平洋夏季三类声速环境下的会聚区特性比较

利用Argo剖面数据和水声学数值模型,分析了西太平洋夏季在热带海区(I型)、亚热带南部海区(II型)和亚热带北部海区(III型)三类典型声速环境下的会聚区特性。声场计算结果表明,声速环境的区域性差异及声源深度的变化对会聚区声场特性有明显影响。当声源深度为20m时,热带海区会聚区距离较远,第一会聚区约为65km,超出亚热带海区约5km;当声源深度为200m时,亚热带北部海区会聚区距离较远,第一会聚区约为60km,亚热带南部海区、热带海区依次递减约5km。I型和III型剖面在特定的声源深度条件下出现波导型声场,当声源位于表层时热带海区产生表面波导,当声源位于次表层时亚热带北部海区产生次表层波导,对于1kHz的声波,波导深度范围内的传播损失比波导深度以外高出10~20dB。