白令海和楚科奇海表层沉积物的声速特性

白令海和楚科奇海大陆架蕴藏着丰富的油气资源,地震勘探方法是主要的油气勘探方法,而沉积物声速是解释地震勘探资料的主要参数之一。第十次北极科学考察中,利用箱式取样器在白令海和楚科奇海采集了16个站位的表层沉积物样品,并通过插管取得柱状样品,在实验室环境下测量了25、50、100和200 kHz等频率的沉积物声速以及密度、孔隙度等物理性质参数。测量结果表明,沉积物类型主要包括粉砂质砂、砂质粉砂、黏土质粉砂和粉砂质黏土,沉积物声速范围为1 485.19～1 619.29 m/s。声速比与物理性质的相关分析表明,声速比与孔隙度、湿密度、平均粒径和砂粒含量等之间相关性较好。与经验关系模型比较发现,实测数据与Richardson和Briggs经验模型具有较好的一致性。此外,研究还表明声速随着测量频率呈现缓慢增加的变化,不同类型沉积物的声速频散特征存在较大差异。     

白令海和楚科奇海表层沉积物中多环芳烃降解微生物多样性

为了研究白令海(海盆及陆架)至楚科奇海陆架表层沉积物中多环芳烃(PAHs)降解菌的多样性,并获得新的PAHs降解菌资源。在GC-MS分析沉积物中PAHs种类和含量的基础上,以萘、菲和芘的混合物为唯一碳源和能源对表层沉积物样品进行富集,通过平板分离鉴定可培养菌株,并验证其降解能力;同时利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和Illumina高通量测序技术分析降解菌群结构。GC-MS测定结果表明,14个表层沉积物中PAHs总干质量介于32.99~276.97ng/g。富集菌群中共分离获得51株可培养细菌,平板纯培养、PCR-DGGE及Illumina测序结果均表明,菌群中优势的降解菌是γ-proteobacteria的Marinobacter,Pseudoalteromonas,Pseudomonas和Actinobacteria门的Dietzia菌。此外,Illumina测序结果还表明14个降解菌群在菌群结构组成上,可分为海盆区和陆架区两种类群;同时检测到一些低丰度的海洋专属PAHs降解菌,如Cycloclasticus,Alteromonas和Neptunomonas等。本文结果将加深对白令海及楚科奇海表层沉积物中PAHs降解菌资源与生物多样性的认识。     

白令海和楚科奇海表层沉积中的有孔虫及其沉积环境

通过对白令海和北冰洋楚科奇海39个表层沉积样品中有孔虫的定量分析,发现表层沉积中浮游有孔虫稀少可能与该区表层生产力低、碳酸盐溶解作用较强有关,而底栖有孔虫的分布则主要受表层初级生产力以及与水深相关的碳酸盐溶解作用和水团性质所控制,其中北冰洋楚科奇海陆架区有孔虫以Elphidium spp.组合和Nonionella robusta组合为主,丰度和分异度低,受北冰洋沿岸水团控制;白令海陆坡区有孔虫以Uvigerina peregrina-Globobulimina affinis组合为主,含N.robusta较多,丰度和分异度相对高,受太平洋中层和深层水团控制,但该区碳酸盐溶跃层和补偿深度(CCD)相对浅,约分别位于2000和3800m处.此外,白令海陆坡上部表层沉积中含有北冰洋陆坡区典型深水底栖有孔虫种Stetsonia arctica,说明白令海峡两侧的海区曾有深部水交流.     

楚科奇海与白令海表层沉积中的钙质和硅质微体化石研究

通过对北冰洋楚科奇海和令海41个表层沉积样品中的有孔虫、介形类等钙质微体化石和硅藻、放射虫、海绵骨针等硅质微体化石的定量分析，发现表层沉积中浮游有孔虫几乎缺失，这可能与该区表层生产力相对低、碳酸盐溶解作用较强有关，而底栖有孔虫和硅质微体化石的丰度分布则明显受表层沉积物类型、表层初级生物生产力和碳酸盐溶解作用所控制。其中，北冰洋楚科奇海陆架区有孔虫丰度和分异度低，含少量浅水介形类，放射虫在陆架浅水区缺失，但含有较多硅藻和海绵骨针等其它硅质微体化石，反映该区由于海冰、表层海水温度较冷而导致表歧初级生产力相对低。白令海陆坡区底栖有孔虫丰度比较科奇海高一个数量级，底栖有孔虫分异度也相对高，硅藻、放射虫、海绵骨针等硅质微体化石的丰度与钙质化石一样，其丰度比楚科奇海明显高，反映表层初级生产力相对高。根据白令海陆坡区底栖有孔虫和硅质微体化石丰度、底栖有孔虫胶结质壳比值的水深变化，推测该区碳酸盐溶跃层和补偿深度（CCD）相对浅，分别位于水深2000m和3800m处。     

楚科奇海、白令海表层沉积物210 Pb和137 Cs分布

通过分析第十次北极考察楚科奇海、白令海考察区表层沉积物样品中放射性核素210 Pb和137 Cs,获得表层沉积物(0～8 cm)中210 Pb和137 Cs在不同断面和不同层的比活度范围和分布.楚科奇海陆架区R断面表层沉积物(0～2 cm层)210Pb比活度范围为44.80～117.45 Bq·kg-1;137Cs检出...     

北极楚科奇海及其附近海域海底底栖贝类遗壳分布

对采自北极的23个站的底栖贝类遗壳进行鉴定,结果表明这些贝类遗壳计有17个种,其中双壳纲13种,腹足纲4种.根据鉴定到种的13个种可将所鉴定的软体动物分为两个区系:北极和环北极寒温带种,它们是Astarte montagui,Liocyma fluctusa,Macoma calcarea,M.moesta alas-kana,Mya pseudoarenaria,Nuculana pernula,N.radiata,Nucula bellotii,Serripes groenlan-dicus和Turritella polaris,共计10种,它们是北极水域软体动物区系组成中的主要成分;北极北太平洋寒温带种,它们是Argobuccinum oregonense,Cyclocardia crebricostata和Trichotropis cor-onata有3种.根据食性又可将它们分成滤食性、肉食性和碎食性三种,其中摄食沉积物中有机碎屑的碎食性种类占优势,包括双壳类中的Macoma calcarea,M.moesta alaskana,Macoma sp.,Nuculana pernula,N.radiata,Nucula bellotii,和腹足类的Trichotropis coronata,共计7种,它们不仅种类多,丰度高,而且在调查区的分布同细颗粒的沉积物有密切关系.     

楚科奇海及其邻近海域表层沉积物的元素地球化学特征

北极地区不仅具有丰富的矿产资源,而且在全球变化研究中具有极为重要的地位[1],同时由于其极端环境下的物理、化学作用与中低纬度有较大的差别,导致了这里的海洋地球化学过程的特殊性,因此在基础理论研究中也扮演着十分重要的角色.1999年中国首次北极科学考察对位于北冰洋的楚科奇海及其邻近海域进行了沉积物取样,开展了地球化学研究,并已取得了部分成果[2～4].     

楚科奇海陆架有机碳埋藏研究

分析了楚科奇海数个站位表层沉积物中有机碳含量、J8站位的沉积速率和有机碳含量的垂直分布.结果显示沉积物中有机碳含量为0.56%～2.00%,平均值为1.31%（m/m,下同）,J8站位有机碳含量随埋藏深度的增加呈略为降低的趋势,有机碳的埋藏速率约1.56mg/（cm2.a）,相对于楚科奇海和该站位的浮游植物光合作用合成的有机碳而言,进入沉积物的有机碳占初级生产力的比例很高.这说明楚科奇海沉积物有很高的接纳初级生产者产生的有机碳并将其固定、保存的能力.     

加拿大海盆与楚科奇海表层沉积物中硫酸盐还原菌丰度分布状况

对中国第2次北极科学考察海洋表层沉积物(0～1 cm)中硫酸盐还原菌进行4℃、25℃的培养实验,结合首次北极科学考察海洋沉积物硫酸盐还原菌研究成果,研究了研究区硫酸盐还原菌丰度的分布。结果表明,4℃培养得出硫酸盐还原菌丰度为0～2.4×104个/g(湿样),平均3 433个/g(湿样),并呈现有规律的分布趋势:低纬区的高于高纬区的,浅水区的高于深水区的。本区硫酸盐还原菌丰度高于中国东海、南海和黄海部分海区沉积物中的,低于胶州湾以及西北冰洋某些海区中的。25℃培养时硫酸盐还原菌丰度为0～2.4×104个/g(湿样),平均4 062个/g(湿样),在1 880 m以浅水域其丰度与4℃培养时的一致,而在1 880 m以深水域其丰度高于4℃培养时丰度。     

亚洲海洋地质研究进展概述

本文依照第三届亚洲海洋地质大会的科技交流情况，就当前亚洲海洋地质的研究进展进行了概述，并阐述了未来海洋地质研究的发展动向。     

白令海DSDP188站氧同位素3期以来的古海洋与古气候记录

白令海南部DSDP188站沉积物生源组分分析显示,该地区表层生产力在MIS3早、晚期(3.3和3.1)以及MIS2期增加,而其他时期表层生产力相应降低,并且表层生产力的变化没有显示明显的冰期与间冰期旋回。沉积物的C/N比值反映了有机碳的混合来源,说明该地区表层生产力可能受陆源营养物质输入的影响。该站位沉积物的非生源组分分析显示,MIS3早、晚期陆源物质输入量增加,反映洋流加强和气候变化。MIS2出现两次陆源物质输入量的增加,显示了洋流和气候的波动。MIS3和末次冰消期碳屑丰度增加,但MIS2降低,指示MIS3和MIS1陆地天然火灾概率大,而MIS2天然火灾概率低,反映间冰期比冰期更容易发生天然火灾。     

楚科奇海与加拿大海盆表层沉积物表观特征及其环境指示

通过对中国首次和第二次北极科学考察采集的表层沉积物的观察,根据沉积物的颜色和气味、砾石分布、底栖生物及贝壳分布特征的分析,探讨了该海区表层沉积物表观特征变化与有机质输入、沉积物的氧化还原状态的关系、底栖生物分布范围、冰筏碎屑的分布区域及与海流的关系,指出在研究区软体动物生长的北界位于73．5°N,比浮游动物的北界约低2个纬度。冰筏碎屑的北界可作为融冰水的北界或永久冰区的南界,位置在77°24′N附近。通过对沉积物表观特征的综合分析,结合研究区的海流特征,指出研究区的海流分布对沉积物分布有重要影响,尤其是两股不同性质的海流相遇,对西南部与东部两个区域的沉积物组成及性质具有较强的控制作用。     

南海北部湾海洋工程地质特征

根据地球物理、声学探测及海底取样等实测资料详细分析,发现北部湾油气勘探开发区具有近岸、水浅等优越自然条件以及复杂的海洋工程地质特征。海底地形地貌较为复杂,存在潮流沙脊与潮沟、海底沙坡、埋藏古河道、浅层气、埋藏古陡坡、滑塌断层及可能的砂土液化层等潜在灾害地质因素,对海上构筑物存在直接或潜在的危险性。尤其在东部,海底坎坷不平,活动性的潮流消脊、侵蚀沟槽、海底沙波及浅层气等很发育,是海底工程建设的危险区,应引起高度重视。     

白令海西部柱样沉积物中有机碳的地球化学特征与埋藏记录

基于2012年中国第5次北极科学考察专项调查获得的样品资料,重点探讨了百年来白令海西部柱样沉积物中有机碳(TOC)的地球化学特征及其埋藏记录,结果显示,基于两柱样210Pbex随深度的指数衰变趋势,整体能反映出调查区相对稳定的现代沉积环境,可获得两沉积柱约70年以来的海洋沉积环境序列。陆架区BL16柱样中TOC的垂向分布与TN及粒度具有较好的一致性,反映出有机质来源较为一致,粒度可能对沉积有机碳的赋存起控制作用;而陆坡区BL10柱样粒度相对略粗,且TOC与TN、粒度无明显相关关系,这可能与该区复杂的沉积水动力环境、有机质输入和较强的细菌微生物作用有关。两柱样上层样品(近20年以来)都不同程度表现出TOC含量增加和CaCO3含量下降,这可能指示了近期北极地区变暖和海洋酸化加剧等过程对沉积有机质的影响。计算得到两柱样沉积有机碳的埋藏通量分别为3 100 mmol C·m-2·a-1(BL16)和1 400 mmol C·m-2·a-1(BL10),通过对有机碳埋藏保存效率的分析和区域对比,认为该区较高的有机碳埋藏通量,可能主要受控于较高的上层水体初级生产力和有机碳输出效率,较为有利的沉积有机碳保存代谢机制以及较快的沉积速率等因素的共同作用。     

中韩黄海海洋学联合研究新进展

根据中国科学院海洋研究所１９９２年５月和９月，韩国仁荷大学校海洋科学技术研究所１９９２年９－１０月在南海调查所获资料及双方过去积累的多年资料进行多学科研究。首次编绘出潮能分布图和渔业捕捞，水产养殖图，取得的新进展和结果烛海洋学研究，资料开发和渔业持续发展提供新的重要依据。     

东白令海三种经济鲽类捕捞群体结构与生长特性比较

对东白令海水域双线鲽(Lepidopsetta bilineata)、太平洋拟庸鲽(Hippoglosso-ides elassodon)和阿拉斯加鲽(Pleuronectes quadrituberculata)等三种经济鲽类的捕捞群体结构和生长特性进行比较。得出结论是:(1)捕捞群体结构复杂;(2)渐近体长和渐近体重较大、寿命长、K值小;(3)雌鱼比雄鱼个体大、生长快、寿命长;(4)三种鲽类的捕捞群体结构和生长特性有明显差异。     

白令海底栖有孔虫壳体镁钙比值对水团温度的响应

底栖有孔虫壳体Mg/Ca是重建深层水团古温度的主要指标。通过分析表层沉积物样品中底栖有孔虫Uvigerina peregrina壳体的Mg/Ca和δ18 O,探讨了"Mg/Ca古温度重建方法"在白令海低温水体中的可行性及其转换函数。结果表明,利用U.peregrina壳体δ18 O换算的"结壳温度"明显低于"现代水团温度",不能客观反映温度对Mg/Ca的控制作用;可能受季节性变化的影响,水深小于150m样品中U.peregrina壳体的Mg/Ca与"现代水团温度"之间并没有表现出明显的相关性,但是,在深海区两者之间却呈现出良好的指数关系:Mg/Ca=0.69*e0.43*T。该公式指出白令海低温水体中Mg/Ca对温度的敏感性约为43%℃-1,由其估算的温度误差约为0.2℃。     

基于南黄海区域地质调查的地震关键技术和成果

以南黄海区域地质构造特征调查为目标,开展采集、处理技术方法攻关和海上试验等工作,形成了大容量多层震源、长缆深沉放多道地震采集技术和基于长排列、低信噪比的资料成像处理技术,提高了地震资料的成像品质,获得了深部地层的有效反射;得出了前新生代残留盆地分布面积大,中、古生代海相沉积地层发育,千里岩隆起区是扬子块体与华北块体碰触接触带等新认识,对南黄海区域地质与油气资源前景研究意义重大。     

黄渤海海水中丙烯酸的生成与降解的初步研究

在黄渤海海域对β-二甲基巯基丙酸内盐（DMSP）降解产生丙烯酸和丙烯酸的降解过程做了初步研究。结果表明,海水中有明显的DMSP降解和丙烯酸的生成现象。在DMSP降解初期,DMSP不断降解,丙烯酸则在经过1 h后浓度开始上升,达到最大值后再次下降。起始DMSP浓度越高,降解得越完全,且丙烯酸最大值越大。在观测的5 h内,丙烯酸的表观降解速率总是大于DMSP的表观降解速率,且两者都与初始浓度成正相关。在丙烯酸的降解过程中,黑暗条件下起始浓度越大,丙烯酸变化速率越大,而光照条件下则恰好相反。光化学反应中前2 h表现为丙烯酸的光化学生成,而后2 h表现为光化学降解。     

南黄海灾害地质及地质环境演变

利用浅地层剖面、卫星遥感及钻孔资料,研究了南黄海灾害地质类型及其分布,编制了南黄海灾害地质图。南黄海灾害地质类型很多,包括活断层、地震、海岸侵蚀、海岸淤积、沙波、现代潮流沙脊、古潮流沙脊、水下三角洲、古三角洲、古河道、浅层气、埋藏古河道、埋藏古三角洲和埋藏古湖沼洼地等。它们的分布范围很大,特别是在122.5°E以西的海域和海岸带地区,海洋灾害地质类型分布密集。晚更新世以来黄海地区发生了3次大规模海进,3次海进之间还经历了两次较大规模的海退成陆过程,这些过程决定了南黄海海域复杂的海洋灾害地质类型及分布。南黄海众多的灾害地质问题将会对海底工程建设安全构成很大威胁,应该引起高度重视。