运用228Ra-NO-3法测定南沙海域的新生产力

运用MnO₂纤维富集-²²⁸Ac b计数法测定了南沙海域两个测站3个时间点水柱的²²⁸Ra比活度, 得其值介于0.38至 3.60 Bq×m^-3. 发现²²⁸Ra的分布能满足稳态条件. 采用一维稳态模型, 以²²⁸Ra-NO^- ₃法测得测站NS97-43, NS99-53(T₁)和NS99-53(T₂)的新生产力分别为4.4, 5.1和5.7 mmolC·m^-2·d^-1. 结合初级生产力的文献报道值, 计算得南沙海域的f比介于0.12~0.15.     

青海湖西岸镭同位素的解吸和扩散特征

对青海湖布哈河河口悬浮颗粒物、底部沉积物和青海湖湖底沉积物中的镭(Ra)同位素进行不同盐度和pH值的解吸实验以及扩散实验,得到不同盐度湖水(2.8‰、5.8‰、8.8‰、11.8‰和14.8‰)对悬浮颗粒物中镭的解吸活度,和不同时间段沉积物中镭同位素的扩散速率,探讨盐度、pH值与颗粒物中镭同位素解吸的关系.结果表明,224Ra的解吸活度均高于~(226)Ra和~(228)Ra的解吸活度;在盐度为12‰附近时布哈河河口悬浮颗粒物中223Ra、~(226)Ra和~(228)Ra的解吸程度达到最大值,当盐度9‰时,~(226)Ra解吸活度大于~(228)Ra,当盐度9‰时,~(228)Ra的解吸活度大于~(226)Ra,这可能与当地岩石中富铀矿有关.河流沉积物~(226)Ra和~(228)Ra的扩散速率分别是0.039和0.290 dpm/(m~2·h);湖底沉积物~(226)Ra和~(228)Ra的扩散速率分别为0.018和0.092 dpm/(m~2·h),湖底沉积物扩散速率小于河流沉积物扩散速率.     

大柴旦盐湖中镭同位素分布特征来源及示踪意义

为了查明大柴旦湖周围水体相互作用过程,2016年3月和7月分别采集了大柴旦周围多种水体样品、悬浮颗粒物和湖底沉积物.测试了大柴旦盐湖、深部地下热水、表层地下水热水、浅层地下水、河流水体中镭同位素的活度值,通过解吸和扩散实验,获得了河流悬浮颗粒物和湖底沉积物扩散的镭同位素活度值.结果表明:河口区(3L10、3L11、3L12)~(223)Ra、~(224)Ra、~(226)Ra和~(228)Ra活度比湖中心的活度值高,湖水中~(223)Ra、~(224)Ra、~(226)Ra和~(228)Ra活度先随着盐度的增加而升高,当盐度大于168.99‰时,则随着盐度的增加而降低,这表明镭同位素在进入湖体是先发生解吸,后发生镭同位素的共沉淀.深部地下热水~(223)Ra、~(224)Ra和~(228)Ra的活度值是表层地下热水~(223)Ra、~(224)Ra和~(228)Ra活度值的3～4倍,而~(226)Ra活度值正好相反,表层地下热水中~(226)Ra的活度值比深部地下热水中~(226)Ra的活度值高,在表层具有明显的积累现象.这是由于短半衰期~(223)Ra、~(224)Ra和~(228)Ra发生衰减,而长半衰期~(226)Ra得到积累的原因,从而表明镭同位素的运移方向是从深部往上涌的过程.大柴旦盐湖中的镭同位素主要来源于深部地下热水、浅层地下水和河流.大柴旦周围水循环过程是雨和冰雪融水下渗补给深部和浅层地下水以及地表径流;深部地下热水一部分上涌至表层,经过出山口之后全部转化为浅层地下水,一部分通过深大断裂汇集到大柴旦湖;浅层地下水直接汇集到湖盆;地表径流在山区下渗补给浅层地下水,丰水期汇入到湖盆.     

胡安·德富卡洋脊的热液活动演化:观察结果、矿物年龄和镭同位素比值

本文讨论了沿胡安·德富卡洋脊对几个地点的热液活动的观察结果,并报道了1988年9月Alvin潜水器11次收集的8个地点样品的年龄和镭同位素比值.这是一次实验性计划,旨在评价铀和钍系列同位素能否提供活动火山喷发时期的年龄信息.由重晶石、硬石膏、黄铜矿、纤锌矿和黄铁矿组成的活动和不活动火山通道和火山通道岩屑锥中,228Ra(镭)的内生228Th(牡)为年龄依据.样品(从北至南)来自费里卡斯特点(北部因代沃洋脊)、因代沃(Endcavour)热液点和南部胡安·德富卡点(命名为火山通道3、火山通道1和地慢柱区).活动火山通道样品的’ZsTh/228Ra年龄在。,2一1 .2年之间.我们没有记录到不活动火山通道或角砾1.2一12年间年龄值、暂时的结论是:个别火山通道形成较快,现代火山通道构造年龄都不到2年.在费里卡斯特点.至少在20年前的角砾中记载着一次热液活动享件.因代沃热液点大型硫化物建造可能指示每个专门构造的排出物最少为20年.南胡安·德富卡洋脊的火山通道建造可能更老,表明除了富重晶石的地层外没有明显的近期生长证据.本研究指出,矿物学种类不同的热液火山通道的年代可通过侧定228Ra衰变产生22STb来确定.这种方法对大于10年的火山通道最精确.该方法结合岩石学分析可以评价个别火山通道壁的生长速率.三个地区’28 Ra/226Ra活动比的变化反映了流体停留时间、热液流体生成深度或较低温度下早期蚀变玄武岩相互作用的差异.     

1997-2004年伽师地区6级地震序列特征研究

在对各类有关基础资料对比分析的基础上，得到了较为可靠完整的1997—2004年伽师地震目录，并以此为准进一步分析了各次6级地震序列相关参数。结果表明：(1)伽师地震序列可分为3个活动阶段，第一活动阶段又可分为3个活动过程；(2)伽师地震序列中孤立型地震6值高、五值低、能量比大于99．9％，震后3天余震即为序列中最大余震。双震型地震6值低、五值为0．1，能量比介于99．0％-99．4％之间。主余型地震6值介于孤立型和双震型之间、五值为0．02-0．05、能量比小于99．4％；(3)以3级地震为研究对象，6级地震发生前3天3级地震以平静居多，且存在20天左右的相对平静期，这种现象与新疆6级地震前地震活动平静现象相一致。(4)在伽师序列中可以各次6级地震序列前3天估算的最大余震作为该序列的后续预测震级，其平均误差为0．3级．     

夏威夷—2观测站：“纳震”的观测

引言夏威夷-2观测站(缩写为H2O,参见http:∥WWW.iris.edu/GSN)1998年在夏威夷和加利福尼亚之间的海底建成(图1),使用AT＆T公司的夏威夷-2退役海底电话电缆进行供电和遥测传输(Butler et al,     

北冰洋、白令海226Ra的分布及其水文学意义

中国首次北极科学考察期间(1999年7～9月),于北冰洋、白令海分别采集了13份和20份大体积水样,用于226Ra的分析.结果表明,北冰洋、白令海表层海水中226Ra含量分别介于0.28～1.56和0.25～1.26 Bq/m3之间,平均含量分别为0.76和0.71Bq/m3,明显低于其他中低纬度开阔大洋表层水的数值,说明部分研究海域受海冰融化水的影响.白令海表层水226Ra的空间分布呈现由南向北降低的趋势,体现出低226Ra海冰融化水与高226Ra太平洋水的混合交换.北冰洋表层水中226Ra的空间分布呈现由南向北、由西向东增加之态势,与水团组成中河水份额的变化趋势相一致.这与河水具有高226Ra的特征相吻合.北冰洋加拿大海盆226Ra的垂直分布显示,"上跃层水"所处的200 m深度存在226Ra的极大值,鉴于高226Ra特征主要出现在太平洋水或与沉积物交换的水体中,说明该极大值主要来自太平洋水或底部陆架水的输入,与2H和18O示踪剂获得的结果相吻合.     

陆态网络GNSS连续站分区解算方案的对比分析

针对陆态网络GNSS连续站分区设计了三种方案,其中方案1(区域方案)将测站按区域划分为6个子网,每个子网包含55个测站;方案2(大网方案)分为3个测站全国分布的子网,每个子网包含100 个测站;方案3(小网方案)分为8个测站全国分布的子网,每个子网包含55个测站。按照上述三种方案分别处理了陆态网络2010年第110天至2013年第103天的观测数据,从测站时间序列、点位水平速度场、两点间基线长度三个方面对比分析了三种方案解算结果之间的差异。结果表明,不同的方案解算结果存在差异但差异量值较小。综合.上述分析结果和计算耗时等因素,讨论了陆态网络GNSS连续站分区方案的选取。     

北冰洋考察区海-气CO2的分布特征和通量研究

利用中国首次北极科学考察中走航观测所获得的北冰洋考察区海-气CO2分压及相关资料, 分析研究了考察区夏季大气和表层海水中CO2分压的分布特征, 首次用实测的海-气CO2资料于多种方法估算了考察区夏季海-气CO2的通量. 结果表明考察区夏季大气中CO2分压(Pa)的测值范围在(352～370)×10-6 CO2@Air-1(单位下同)之间, 平均为358, 平面上具有波因特来的北部海域较高, 其余海域分布较均匀的分布特征; 夏季表层海水中CO2分压(Pw)测值在98～580之间, 极值之差竟达472, 平均值为242, 比相应的分压(Pa)低 116, 呈现西低东高、北低南高的平面分布特征, 并与研究区浮游生物、冰况、水温和环流状况有密切关系. 估算结果表明, 各种计算方法所估算出的碳通量F的平面分布趋势相似, 除考察区东部海域为大气CO2的弱源区外, 大部分海域都为大气CO2的汇区或强汇区, 但它们的值却有较大差异, 平均值在6.57(Liss法)至26.32 mg CO2@m-2@h-1(14C法)之间, 最大与最小值之间相差约4倍, 大约分别是全球平均值的2～10倍; 若以Wannikhof系数估算, 本海域的平均碳通量则是Takahashi, Feely等人在本海域模拟估算值的2倍左右.     

南沙海域表层水中210Po/210Pb不平衡及其海洋学意义

对南沙海域表层水中溶解态(<0.45 mm)和颗粒态(>0.45 mm)²¹⁰Po和²¹⁰Pb进行了研究. 结果表明, 南沙海域表层水中溶解态和颗粒态²¹⁰Po平均比活度分别为0.61 Bq/m³(n = 24)和0.43 Bq/m³ (n = 23). 溶解态和颗粒态²¹⁰Pb 平均比活度分别为1.66 Bq/m³ (n = 24)和0.23 Bq/m³(n = 23). 颗粒态²¹⁰Pb比活度约占总²¹⁰Pb比活度的12%, 与开阔大洋相应值吻合; 而颗粒态²¹⁰Po占总²¹⁰Po的比例约40%, 明显高于开阔大洋和富营养海域. 根据稳态不可逆模型得到总²¹⁰Po和²¹⁰Pb的停留时间分别为0.82 和1.16 a. 清除过程中²¹⁰Po和²¹⁰Pb的平均分馏因子由清除速率常数法和固-液分配系数法计算分别为5.42和6.69, 揭示了²¹⁰Po和²¹⁰Pb从溶解相清除至颗粒相的过程中发生了明显的分馏. 进一步的研究证明了南沙海域²¹⁰Po和²¹⁰Pb的分馏主要由微生物控制, 与富营养海域的分馏机制不同: 在富营养海域, 浮游植物颗粒和粪粒充当²¹⁰Po和²¹⁰Pb清除和迁出过程的主要载体, ²¹⁰Po和²¹⁰Pb的分馏主要发生于浮游植物颗粒和粪粒对两核素的清除过程; 在寡营养南沙海域, 由于浮游植物颗粒和粪粒的相对贫乏, 使微生物对²¹⁰Po的清除作用相对突出, 并在此过程中使²¹⁰Po和²¹⁰Pb产生明显的分馏效应. 这与寡营养的马尾藻海的研究结果极为相似, 进一步证实寡营养海域和富营养海域²¹⁰Po生物地球化学行为和循环路径的差异. 这表明²¹⁰Po可能是研究与微生物有关的海洋学过程, 尤其是研究硫族元素(S, Se, Te和Po)生物地球化学循环的有用示踪剂.     

北太平洋副热带逆流区长Rossby波动力特性

利用2.5层海洋模式分析了北太平洋副热带逆流(STCC)区波长在450-840 km之间的长Rossby波的动力特性.不考虑耗散时,STCC区域的长Rossby波是中性波,其快模态的周期是88-110 d,相速度为0.06-0.09 m/s,群速度几乎与相速度相同.弱耗散作用使长Rossby波为弱衰减波,但几乎不影响其相速度与频率.观测的STCC区海平面高度(SSH)的准90d振荡对应长Rossby波的第一斜压模,"快"模态的波动振幅是"慢"模态的约5倍.准90d振荡存在的3个必要条件是:(1)第2层向西平均流取值为0.02-0.04m/s;(2)2个活动层的厚度超过480 m;(3)第2层的密度介于24.8-26.8之间.正因为北太平洋STCC区满足这3个条件,才在该海域出现SSH的准90d振荡.海面热通量的变化对快模态长Rossby波的传播特性影响不大,但对慢模态的传播特性有一定的影响.     

鲁甸地震强震动记录与地震动衰减模型的对比研究

利用2014年鲁甸M_S6.5地震断层距小于300 km的32个自由场地观测台站的地震动加速度记录,分析了地震动峰值加速度(PGA)和峰值速度(PGV)的空间分布特征,并对已有地震动衰减模型中的NGA-West2四个模型和1个中国川藏区模型进行了比较分析.研究表明,地震动PGA和PGV衰减最快的方向与断层主破裂方向一致.在整个断层距(R_(rup))范围内大多数台站的地震动PGA、PGV和加速度反应谱值(Sa(T=0.1、5.0 s))均位于NGA-West2四个模型预测曲线的±1倍标准差之外.PGA、PGV和Sa(T=5.0 s)的事件内残差均值在-1.43～-0.74之间.Sa(T=0.01～5.0 s)事件内残差均值在整个距离范围内均表现出系统性偏负.NGA-West2四个模型的PGA事件内残差的空间分布特征相似,其最大正值和最大负值分布区域的震源-场地方位角约为-90°和90°,与主破裂断层方向垂直,所处地势较为平坦且台站场地V_(S30)相对较大.NGA-West2四个模型总体上会较大地高估鲁甸地震整个断层距范围内各个周期尤其是短周期(T1.0 s)的地震动加速度反应谱值.考虑本地区实际地震资料的中国川藏区地震动衰减模型也会在一定程度上高估鲁甸地震大多数台站的地震动加速度反应谱值,但是相对于NGA-West2四个模型,其预测值更接近鲁甸地震的实际观测值.     

北冰洋、白令海226Ra的分布及其水文学意义

中国首次北极科学考察期间(1999年7～9月), 于北冰洋、白令海分别采集了13份和20份大体积水样, 用于²²⁶Ra的分析. 结果表明, 北冰洋、白令海表层海水中²²⁶Ra含量分别介于0.28～1.56和0.25～1.26 Bq/m³之间, 平均含量分别为0.76和0.71 Bq/m³, 明显低于其他中低纬度开阔大洋表层水的数值, 说明部分研究海域受海冰融化水的影响. 白令海表层水²²⁶Ra的空间分布呈现由南向北降低的趋势, 体现出低²²⁶Ra海冰融化水与高²²⁶Ra太平洋水的混合交换. 北冰洋表层水中²²⁶Ra的空间分布呈现由南向北、由西向东增加之态势, 与水团组成中河水份额的变化趋势相一致. 这与河水具有高²²⁶Ra的特征相吻合. 北冰洋加拿大海盆²²⁶Ra的垂直分布显示, “上跃层水”所处的200 m深度存在²²⁶Ra的极大值, 鉴于高²²⁶Ra特征主要出现在太平洋水或与沉积物交换的水体中, 说明该极大值主要来自太平洋水或底部陆架水的输入, 与²H和¹⁸O示踪剂获得的结果相吻合.     

2002年3月华北地区ML≥3.0地震动态

根据中国地震局分析预报中心提供的资料 ,2 0 0 2年 3月华北地区 ( 3 3 .0°～ 42 .0°N,1 1 1 .0°～1 2 5.0°E)共发生 ML≥ 3 .0地震 7次 (见表 1 ) ,1 7日 8时 2 6分黄海 ( 3 8.1°N,1 2 4.5°E) ML 4.1地震是本月显著的事件。本月地震频度略高于上月 ,参考 1 992年以来的月平均地震频次 ,3月处于中等偏低水平。地震活动月能量释放处于中等偏低状态 ,震中相对集中在华北东部海域。表 1　 2 0 0 2年 3月华北地区 ML≥ 3.0地震序号发　震　时　刻　　年月日时分秒　震中位置φN/°　　　　λE/°震级ML震　中0 12 0 0 2 - 0 3- 0 7T…     

泰安基准地震台伸缩仪运行中存在的问题及解决方法

泰安基准地震台应变观测仪器SS-Y伸缩仪经过改造后,运行过程中主要出现以下问题:(1)EW向分钟值曲线较粗;(2)NS向标定故障;(3)伸缩仪和水管仪自动标定时互相干扰.通过分析排查,基本上解决这些问题,使得观测工作可以正常进行.     

Discrimination of abiogenic and biogenic alkane gases

We have combined the analytical data of the carbon isotope distribution pattern, R/Ra and CH4/3He values of abiogenic and biogenic (referring to the thermogenic and bacterial or microbial) alkane gases in China with those of alkane gases from USA, Russia, Germany, Australia and other countries. Four discrimination criteria are derived from this comparative study: 1) Carbon isotopic composition is generally greater than -30‰ for abiogenic methane and less than -30‰ for biogenic methane; 2) Abiogenic alkane gases have a carbon isotopic reversal trend (δ 13C1> δ 13C2> δ 13C3> δ 13C4) with δ 13C1>-30‰ in general; 3) Gases with R/Ra >0.5 and δ 13C11 δ 13C2>0 are of abiogenic origin; 4) Gases (meth- ane) with CH4/3He≤106 are of abiogenic origin, whereas gases with CH4/3He≥1011 are of biogenic origin.     

大西洋中脊TAG热液区硫化物中流体包裹体的He-Ne-Ar同位素组成

对大西洋中脊TAG (Trans-Atlantic Geotraverse)热液区硫化物中流体包裹体的He, Ne和Ar同位素组成进行了测定, 流体包裹体的3He/4He比值为2.2～13.3 Ra, 均值为7.2 Ra, 与该区喷口热液流体(3He/4He=7.5～8.2 Ra)和MORB(3He/4He=6～11 Ra)相比, 其变化范围明显较大. 20Ne/22Ne比值为10.2～11.4, 明显高于大气值(9.8). 而40Ar/36Ar比值的变化范围从287到359, 接近大气值(295.5). 这些结果表明, 热液硫化物中流体包裹体的稀有气体是地幔和海水端员混合的产物, 热液流体捕获的地幔源稀有气体中有部分可能来自下地幔, 且流体包裹体中的He主要来自上地幔, Ne和Ar主要来自海水.     

新疆阿尔泰古生代变质沉积岩的Nd同位素特征及其对地壳演化的制约

系统地研究了阿尔泰地区古生代变质沉积岩和部分花岗岩的Nd同位素特征, 得出如下主要结论: (1) 早古生代碎屑沉积物的εNd(T)值(-3.4 ~-4.9)相对较低, Nd模式年龄较大(TDM = 1.44 ( 1.77 Ga), 反映剥蚀源区主要是中元古的老地壳; 中、 晚古生代沉积建造则显示变化很大而且高得多的εNd(T)值(-6.1 ~ + 6.3)和年轻得多的TDM (0.6 ~ 1.56 Ga), 反映其源区有大量年轻物质加入. (2) 阿尔泰地区早古生代可能是被动陆缘的环境, 而从早泥盆开始则因准噶尔大洋板块的俯冲消减而转化成活动陆缘, 并发育弧后盆地火山-沉积建造. (3) 阿尔泰造山带花岗岩的主体不是由中深变质的围岩(早、 中古生代沉积)重熔而来, 而是来源于更深部地壳, 但围岩可能对花岗岩有一定的混染.     

北冰洋考察区海-气CO2的分布特征和通量研究

利用中国首次北极科学考察中走航观测所获得的北冰洋考察区海-气CO₂分压及相关资料, 分析研究了考察区夏季大气和表层海水中CO₂分压的分布特征, 首次用实测的海-气CO₂资料于多种方法估算了考察区夏季海-气CO₂的通量. 结果表明考察区夏季大气中CO₂分压(Pa)的测值范围在(352~370)×10-6 CO₂·Air-1(单位下同)之间, 平均为358, 平面上具有波因特来的北部海域较高, 其余海域分布较均匀的分布特征; 夏季表层海水中CO₂分压(Pw)测值在98~580之间, 极值之差竟达472, 平均值为242, 比相应的分压(Pa)低116, 呈现西低东高、北低南高的平面分布特征, 并与研究区浮游生物、冰况、水温和环流状况有密切关系. 估算结果表明, 各种计算方法所估算出的碳通量F的平面分布趋势相似, 除考察区东部海域为大气CO₂的弱源区外, 大部分海域都为大气CO2的汇区或强汇区, 但它们的值却有较大差异, 平均值在6.57(Liss法)至26.32 mg CO₂·m^-2·h^-1(¹⁴C法)之间, 最大与最小值之间相差约4倍, 大约分别是全球平均值的2~10倍; 若以Wannikhof系数估算, 本海域的平均碳通量则是Takahashi, Feely等人在本海域模拟估算值的2倍左右.     

中国大陆及其相邻海域瑞利波群速度分布特征

用27个763和3个 WWSSN 长周期地震仪记录的中国大陆及邻域75个地震的资料,经适配滤波频时分析技术处理及分格频散反演,得到147格中纯路径瑞利面波频散曲线.群速度分布特征如下:中国大陆及海域存在以南北带为界分为东,西两部,以40-44N、28N(西部)和28-32N(东部)为界,南北分块以及岛弧西侧及陆架区呈北东向条带状分布的速度格局.40-44N 和28-32N 分界线有向东延伸到海域的迹象.这与大地构造单元的划分十分一致.此外,结果还表明,次级构造单元间也存在群速度结构的差异.不同大地构造单元间瑞利波群速度的差异直到周期 T=113s(相应深度约170km)仍有显示.