IODP 306航次研究成果简报

综合大洋钻探计划（Integrated Ocean Drilling Program）是继DSDP（Deep Sea Drilling Project）、ODP（Ocean Drilling Program）之后在21世纪开始执行的新的大洋钻探计划.此计划将采用新技术、新装备,从海洋沉积物着眼,探索地球科学未知的研究领域.306航次作为北大西洋气候研究的一部分（第2个航次,第1个航次为303）,其主要目的是探索全球气候变化中千年尺度规律的起源、起因和机制,即探索北大西洋地区作为全球气候变化发动区的潜在性,探究大气圈、冰层圈和岩石圈的相互作用机制,追溯千年尺度气候变化的起源,重建过去几百万年气候变化尤其是千年尺度规律的历史.     

ODP与中国固体地球科学

国际大洋钻探计划自１９８３年以来，已成功地实施了６６个航次的深海钻探作业，获取钻探岩芯逾１０００００ｍ。在关于大陆边缘的构造演化，海洋地壳的形成与发展，地壳流体循环和壳幔相互作用海洋沉积结构和古海洋学，地球大气圈、水圈、冰圈、生物圈的长期变化等众多研究领域取得了一系列重大科研成果。     

大洋钻探计划调查进展

过去的一年 ,是大洋钻探计划面临挑战和取得有益成果的一年。这一年的主要目标是气候／古海洋学、区域地质构造和深部洋壳的研究。大洋钻探计划１７８航次在南极半岛外陆隆钻取的漂积物岩心所保留的连续的高分辨率沉积记录（回溯到大约１０Ｍａ前） ,反映了陆架边缘周期性搁浅的前进冰盖引起了冰川沉积物周期性地向上部陆坡输送。１８１航次对新西兰南部和东部进行调查 ,研究人员对晚第三纪沉积物高分辨率记录进行了有关南极环极海流／深层西部边界洋流演化的研究。与早期钻探成果（深海钻探计划２７７、２７８钻位）相结合 ,获得了该地区晚…     

30和45Ma时期全球海洋表层古水温变化规律

海洋古水温的变化对于研究全球古环境变化和全球未来气候变化都具有重要意义。前人对海洋表层古水温研究的热点主要集中在第四纪,对早期30和45Ma时期全球海洋古水温的研究很少涉及。利用深海钻探计划(DSDP)和大洋钻探计划(ODP)所获得的沉积物样品,选用17个站点的相关资料,利用有孔虫氧同位素的方法,估算出30和45Ma两个时期全球海洋平均温度,并结合陆地气候标志等,绘制了两个时期的等温图,总结了温度变化规律。结果表明,全球海洋在始新世至渐新世这个时期是逐渐变冷的,但是该时期的海洋平均温度要明显高于现代海洋平均温度,为进一步研究全球古气候变化提供了新证据。     

书海拾贝

海洋地质科学范时清著　　海洋出版社出版本书共分9章,全面阐述了海洋地质调查及其发展史、海洋三维地震、深海钻探、海洋沉积物分类及现代海洋沉积作用若干原理、海洋浊流和等深线流沉积作用、海洋沉积地球化学、古海洋学与全球变迁、大陆边缘地质、大洋地质、海底矿产资源、大洋起源与演变理论等海洋地质科学的基本问题。本书共630千字,16开,定价98元,2004年11月出版发行。2020年的海洋———科学发展趋势和可持续发展面临的挑战John G Field,Gotthilf Hempel,Colin P Lsummerhayes 著　　海洋出版社出版本书以大量事例,全面总结和评…     

最近0.5Ma来冰川调节的快速气候变化

古环境记录的暂时变化和分辨率经常竞争优先次序 ,它们可以同时运用快速堆积的深海沉积物长岩心得到。大洋钻探计划１６２航次９８０站位位于近极地的北大西洋ＦｅｎｉＤｒｉｆｔ,它提供了上述机会。该站位最上部的６５ｍ沉积物代表了最近０．５Ｍａ ,其平均堆积速率为１３ｃｍ／ｋａ ,包含了多于４个的完整的冰期—间冰期气候旋回 ,极易分辨千年尺度特征。该沉积体的长度和分辨率的结合提供了分析轨道影响下短周期变化的可能性。从９８０站位获取的区域或全球气候信息揭示了长期的变化特征 ,而且表明了快速的振荡幅度受基本气候状况的控制 …     

IODP赤道太平洋的勘探

在新生代全球气候系统的演化中,世界最大的太平洋扮演着重要的角色。整个新生代时期太平洋板块向北移动,尤以自赤道缓慢外移的赤道上升流所形成的富含生物沉积的呈狭窄凸起的巨厚沉积物为特征。因此,钻探可以恢复被埋深的较老的断面。以前的ODP138、199航次为研究穿越赤道地区沉积物沉积类型的变化搭建了横跨古赤道的断面,本次钻探的目的是沿古赤道恢复横向的“年代断面”。上述两航次取得的成果对气候和碳系统、穿越发散带的生产力、碳酸钙溶解的年代、生物和磁性地层、ITCZ的位置,以及随时间气候变化的演变形式研究提供了有益的资料。…     

环境中的黑碳及其全球生物地球化学循环

黑碳是生物物质或化石燃料燃烧产生的难熔物质的连续统一体,从焦化植物残体、木炭到烟炱,以及石墨态黑碳,组成了黑碳的3种主要类型。它们的理化性质变化很大,焦化植物残体和木炭主要在低温下形成;烟炱是高温气态物质浓缩形成;而石墨态黑碳可能是岩石成因的。黑碳的分解主要是光化学分解和微生物降解。黑碳在全球碳循环中占有重要的位置。每年燃烧可产生50～270Tg黑碳,其中约10％来源于化石燃料燃烧。细小的黑碳在大气中被搬运到远离燃烧地的土壤或海洋中沉积下来,在沉积物有机碳中占有很大的比例。从地质历史时期看,它对于大气圈中CO2、O2的含量演化有重要影响。本文将黑碳的分析测量方法归纳为5类：显微镜法、光学法、热氧化法、化学方法和分子标志物法。同时指出当今黑碳研究中需要一种标准参考物,黑碳的测量应进一步细化到分子水平,并加强不同类型黑碳的全球生物地球化学循环过程研究。     

当代海洋地质科技进展概述

80年代以来,世界海洋地质科学技术取得最重要的进展主要有:(1)区域海洋地质调查;(2)基础理论(海洋沉积、板块构造、古海洋学)的研究;(3)大洋钻探计划的实施;(4)海底矿产资源的发现等。     

ODP第150航次科研报告——新泽西大陆坡和隆起

间歇10年之后．大洋钻探计划(ODP)第150航次返回到新泽西近海以评价全球海平面变化对被动大陆边缘碎屑沉积物的影响．通过深海钻探计划(DSDP)第93和95航次的初步努力，以及诸多石油公司的研究，为第150航次对新泽西陆缘的重点研究和相关钻探铺平了道路。     

未来关于天然气水合物循环的研究

在20世纪60年代,已有大量证据表明, 碳以游离气、溶解气和水合物的形式存在于 海洋沉积物中,数量巨大.在典型的温度(洋 底温度为摄氏数度)和约50巴(相当水深 500m或更大)的条件下,如有足够的甲烷气 或其它形式的气存在,就可形成天然气水合 物.科学家估算,天然气水合物中的碳相当 于石油、天然气和煤中的碳之两倍. 大洋钻探146和164航次在俄勒冈和新 泽西州大陆边缘发现和回收了水合物、流体 和气以及对下部界面环境影响之证据.这 样,对未来大洋钻探计划提出了挑战:需要 在全球海洋中广泛布置井位,以采集水合物 样品.这是我们弄清水合物形成和释放是怎 样影响全球生物地球化学循环,以及它们怎 样和构造过程有关的唯一途径.今天,水合 物存在于海洋沉积物中,但这仅是水合物生 成及消亡这一复杂过程之一部分.生成甲烷 细菌消化沉积中的有机质,以代谢作用产生 甲烷,当这些甲烷迁移至水合物稳定带后,它 们将形成另外的水合物.某些情况下,深部 热成气也可进入上部水合物稳定带并形成水 合物. 现在科学家认为,天然气水合物系统是 全球碳循环系统的重要组成部分,关于碳从 水合物系统中输入和输出,以及水合物储层 尺度之大小仍然是需要研究的.用先进的技 术进行大洋钻探,对于很好地了解水合物形 成和破坏(分解)以及它在全球循环中的作用 是非常重要的.用将来的科学钻探来研究水 合物之目的需回答下列问题:海洋天然气水 合物的形成机制是什么?碳循环的全球系统 之组成何在? 为什么要研究天然气水合物循环? 姚伯初摘译自 ,1999     

海洋地质科技新进展

当前世界海洋地质科学领域中,最令人瞩目的有三大新进展:(1)国际性联合大洋钻探计划(ODP);(2)板块构造理论研究;(3)古海洋学的发展。 近年来,现代海洋地质科技不仅在沉积、构造和矿产的基础理论方面,而且在应用研究和     

未来善于天然气水合物循环的研究

在２０世纪６０年代，已有大量证据表明，碳以游离气、溶解气和水合物的形式存在于海洋沉积物中 ,数量巨大。在典型的温度 (洋底温度为摄氏数度 )和约５０巴 (相当水深５００ｍ或更大 )的条件下 ,如有足够的甲烷气或其它形式的气存在 ,就可形成天然气水合物。科学家估算 ,天然气水合物中的碳相当于石油、天然气和煤中的碳之两倍。大洋钻探１４６和１６４航次在俄勒冈和新泽西州大陆边缘发现和回收了水合物、流体和气以及对下部界面环境影响之证据。这样 ,对未来大洋钻探计划提出了挑战 :需要在全球海洋中广泛布置井位 ,以采集水合物样品。这…     

大洋钻探与冲绳海槽地质

本文简要回顾大洋钻探计划实施十余年来所取得的成果，评述了西太平洋边缘海盆的研究概况，提出东海大陆边缘的重大地质问题是陆缘的构造演化历史和动力学过程，弧后扩张中心的热液成矿作用以及海洋沉积层序记录的古气候和古海洋环境变化，指出矿物－地球化学在大洋钻探研究中的重要性。     

加拿大波弗特陆架的沉积物和有机碳估算

加拿大波弗特陆架的沉积物和有机碳估算Ｒ．Ｎ．Ｍａｃｄｏｎａｌｄ等大陆架和大陆边缘是大洋中保存沉积物和有机碳再循环与保存的最重要的场所,海洋沉积物中碳的“燃烧”明显影响着其它元素的全球循环。大陆架作为陆地和开放海的过渡带,不仅对生物繁殖力极为重要,而且...     

ODP第207航次——Demerara海脊:赤道西大西洋白垩纪和早第三纪的古海洋断面

大范围生物快速灭绝 (1ｋａ至 1Ｍａ时间尺度 )地质记录的样品可以用于全球碳循环的大波动和白垩纪及早第三纪时期 (即大洋缺氧事件 (ＯＡＥｓ)和晚第三纪盛温期 (ＬＰＴＭ ) )地球极端气候变化的研究。人们对地球历史中这些临界事件发生的根本原因及其影响所知甚少 ,主要原因是缺少这一时期的高分辨率的古海洋记录 ,特别是在驱动全球海洋大气循环中起重要作用的赤道地区。第 2 0 7航次将在Ｄｅｍｅｒａｒａ海脊并已知含有这些极端事件的白垩纪中期和早第三纪时代断面上钻探 ,以便获取连续的、埋深浅的深海沉积物样品 ,从而填补没有高分辨率…     

大洋硅藻席沉积与冰期旋回中的碳-氮循环

成席硅藻勃发与沉积埋藏过程链接了海洋有机碳生成-输出-埋藏以及大洋深部溶解无机碳的生成与储存的全过程,该过程及其对大洋碳-氮循环的潜在重大影响正引起学术界的关注。通过搜集整理一系列文献及数据,对成席硅藻在细胞层面的特殊功能、勃发机制以及硅藻席沉积物的时空分布特征进行了总结,尝试讨论硅藻席沉积对轨道时间尺度上全球碳-氮循环的潜在影响。由于成席硅藻具有一系列特点,包括在弱光条件下生存、利用大液泡来存储营养盐和调控浮力、与固氮蓝细菌共生、尿素循环等,导致成席硅藻在寡营养的层化水体中或者大洋锋面处容易获得生存竞争优势并发生勃发。根据沉积记录,在第四纪冰期,热带-亚热带大西洋以及热带西太平洋-东印度洋出现大规模的Ethmodiscus rex硅藻席勃发并向海洋内部输出大量有机碳。有机碳中的绝大部分都在水柱中发生降解,只有少部分保存到海底沉积物中。推测硅藻席勃发贡献了冰期深海内部“呼吸碳库”的增长以及大气二氧化碳浓度的降低。由于E. rex勃发加快了海洋上层营养盐的周转速率,因此也可能促进了冰期海洋氮储库的扩张。此外,氧同位素14/12期和4/2期间同时出现大洋无机碳碳同位素重值事件和热带-亚热带...     

湖泊沉积物中色素的研究及其环境指示意义

湖泊沉积物作为揭示古环境、古气候变迁的最佳载体,它完整地记录了地质历史时期区域气候、植被以及人类活动的演化轨迹。而沉积色素是研究湖泊沉积的重要代用指标,它们对于重建区域初级生产力、反演区域生态环境提供了有用的信息。本文在综述国际上生物色素在湖泊沉积中研究进展的同时,着重阐述了它们在湖泊沉积物中的保存、生物输入源的识别以及对区域生态环境变化的响应等方面的研究动态;讨论了色素在利用湖泊沉积研究环境变化方面的发展前景,指出随着分析技术的发展,沉积色素将在重建古气候、古环境演化方面具有优势。     

火的历史重建及其与气候变化和人类活动关系研究进展

火是影响生态演化和物质循环的突发性驱动因素之一,在人类文明的进步中也有重要的作用。综述了全球范围内生物质燃料不完全燃烧产物——碳屑、树轮火疤、碳黑、多环芳烃和左旋葡聚糖,应用于火的历史重建的原理、方法及成果。总体而言,在时间尺度上,碳屑、碳黑和左旋葡聚糖多用于重建千年及更长时间尺度的火的历史;树轮火疤一般用于重建近数百年来林火的历史;多环芳烃则主要用于重建近200年(工业革命)以来人类生产生活中火的使用,指示了世界人口的迅猛增长和社会经济的飞速发展。对各种代用指标进行了比较,并分析了火的历史重建的复杂性。火的强度和频率,可反映气候快速变化过程以及气候的干湿程度;全新世以来的火的强度和频率,与人类活动高度相关。今后的研究应注意降低火的历史重建的不确定性,并加深对人类活动与火的历史关系的理解。     

从ODP到IODP

大洋钻探计划（ODP）结束以后实施的整合大洋钻探计划（IODP）与以往钻探计划不同的是将以多个钻探平台为主，其航次将进入过去ODP无法进入的地区，将在古环境、海底资源（包括气体水合物）、地震机制、大洋岩石圈、海平面变化、深部生物圈等研究方面有所突破。从ODP到IODP有一过渡机构－ISAS，于2001年6月开始运作，到IODP开始实施时结束使命。ISAS将负责航次建议书的接受与评估、确保ODP与IODP的平稳过渡及负责与IODP有关的公共活动等工作。