中国多金属结核开辟区的深海环境

阐述了中国多金属结核开辟区深海环境的水文、生物和化学特征。开辟区海域水柱由表层混合层、温跃层、海底温跃层和海底边界层等不同水层构成，整个海域水动力条件总体上较为缓慢，但也存在着周期性的水流速度大于15cm/s的海底风暴；区内海底生态系统的显著特点是极低的生产力和生物过程速率，但生物多样性极高；整个区域内表层沉积物分布较均一，以低有机含量的硅质粘土、深海软泥为主，其化学组成上受沉积环境和早期成岩作用的影响和控制。     

中太平洋海盆多金属结核分布及其与CC区中国多金属结核开辟区多金属结核特征对比

在综合分析航次调查资料的基础上,总结了中太平洋海盆多金属结核的矿产资源特征与分布规律,并与CC区中国多金属结核开辟区结核特征进行对比。结果发现:CP区多金属结核以S型水成成因为主,具有较高的丰度与覆盖率,但品位较低;而CC区结核S型(西区)、S+R型、R型(东区)三者均有,以混合成因和成岩成因为主,尽管丰度、覆盖率稍低,但品位较高。多金属结核中锰相矿物差异、表层沉积物类型及南极底流的影响是造成两区多金属结核差异的主要因素。     

西太平洋多金属结核及其表层沉积物地球化学特征：沉积环境对结核生长的影响

西太平洋深海盆地同时发育多金属结核和富稀土沉积物,但针对多金属结核及其表层沉积物之间关系的研究较少。通过多金属结核-表层沉积物地球化学分析,揭示关键金属元素在结核、沉积物中的富集和分馏过程,探讨沉积过程与环境对多金属结核生长的影响。研究区多金属结核具有相对高的Co、REY含量,低的Mn/Fe比值,显示为典型的水成成因。主成分分析及相关性分析结果指示结核的成矿过程是在水成作用、成岩作用以及陆地碎屑、生物碎屑输入的作用下,Fe-Mn氧化物对海水及孔隙水中各类金属元素的选择性富集。研究区表层沉积物主要为深海黏土,相较于多金属结核富集大部分金属元素,深海黏土更为富集Si、Al、Na、K等元素。沉积物中Co、Ni、Cu等金属元素的富集与Fe-Mn微结核的含量相关,而REY与磷酸盐组分更为密切。Fe-Mn氧化物组分对海水中金属元素选择性吸附形成多元素的富集及显著的Ce正异常、Y负异常,而磷酸盐组分主要继承海水的稀土特征,它们的含量决定了沉积物中金属元素及稀土元素的含量和模式。结核及沉积物在关键元素富集的过程中有相似的过程,Fe-Mn氧化物组分是二者元素富集过程的载体。研究区的低生物生产力和低沉积速...     

东太平洋多金属结核的矿物组成及元素赋存特征

根据１９８８年东太平洋海盆多金属结构资源调查取得的结构样品和资料,利用Ｘ－射线衍射、红外光谱、ＸＰＳ光电能变和扫描电镜等分析方法,对结核核心和壳层（层纹构造区与斑杂构造区）的矿物组成及元素赋存特征进行了对比研究。结果表明：（１）核心主要由粘土矿物组成,只含少量结晶差的锰铁矿铁为主,层纹构造区的锰相矿物主要为δ－ＭｎＯ２,斑杂构造区的锰相矿物则为结晶稍好的钠水锰矿和δ－ＭｎＯ２。（２）结核金属元素主     

大洋多金属结核矿区沉积物土工性质

利用1994年大洋多金属结核调查所获得的土工资料,结合以往有关资料进行了综合分析。研究了大洋沉积物类型、沉积物土工性质、土质强度等,为未来海底工程设施和多金属结核开采设备的设计与制造提供依据。     

中国多金属结核开辟区间隙水中铜、锰、镍的分布规律

通过对东北太平洋海域中国多金属结核开辟区沉积物间隙水中铜、锰、镍等微量元素的详细研究表明,锰主要受沉积环境的影响,其含量的变化范围在0.16～8.61μg/dm3之间;铜和镍则主要与表层海水的初级生产力有关,研究区内间隙水中铜和镍含量的变化范围分别为0.16～20.8和0.80～3.12μg/dm3,且这些元素在沉积物—水界面处均存在最大浓度梯度.利用“Fick扩散定律”计算表明,锰在研究区主要是从上覆海水向沉积物扩散,是沉积物中锰的主要来源之一;而铜和镍则是从沉积物向上覆海水扩散,是底层海水中铜和镍的主要来源。与表层海水中铜和镍向底层海水的输送通量计算结果相比,底层海水中铜和镍的含量主要受沉积物的控制.     

太平洋CC区构造特征与多金属结核成矿条件研究

1994年4－11月,国家海洋局组织和实施了DY85－4航次中国开辟区（太平洋CC区）多金属结核（下简称结核）勘探,海上勘查历时225d,勘查面积达65×103km2,其中,用重力、磁力和单道地震等方法对测区进行了地球物理调查。结果表明,火山和浅层侵入体是提供给核生成的重要物质来源。区域性的沉积间断是造成结核丰度偏高的重要因素。断块活动强烈的地区,断裂活动有利于金属元素在海底的富集。不同时代形成的海底,地幔原岩在成分上的差异或在洋壳形成过程中构造活动的差异,对结核的形成有着一定的控制因素。而上述地质构造活动,在地球物理特征上都有着明显的反映。由此可见,地球物理特征与结核的形成和富集规律有着明显的相关关系。     

东太平洋海底结核及相关沉积物的稀土元素地球化学特征

海底多金属结核多分布于沉积物表面,而且二者之间关系密切.宏观上,结核的丰度、品位、形态及分布规律与海底地形、地层结构、沉积厚度及沉积物类型有密切关系[1,2];微观上,结核和相关沉积物的元素组成有一定的联系[3~7]1).     

大洋多金属结核矿区表层沉积物的物理性质

利用大洋多金属结核矿区调查过程中4个航次所得的600多组表层沉积物物性测试资料,将矿区的沉积物分为5种类型,并分析了这些沉积物的物理性质,同时,运用回归分析方法,统计分析了不同类型沉积物的含水量、湿密度、孔隙比与埋藏深度的关系,以及各物性指标之间的相关关系。结果表明:(1)大洋多金属结核矿区表层沉积物均为粉质土,黄棕色粉质土是西部矿区的主要沉积物类型,棕黄色粉质土是东部矿区的主要沉积物类型;(2)除褐色粉质土外,其余4种类型土的含水量、孔隙比均随埋藏深度的增加而减少和降低,湿密度则随深度增加而增大;(3)各类土的物性指标与埋藏深度的相关性甚好,因而可以利用埋藏深度对矿区的沉积物进行物性指标预测;(4)含水量、孔隙比、湿密度等物性指标之间呈线性相关,其中含水量与孔隙比的相关性最为密切,呈明显线性关系。     

中国开辟区多金属结核覆盖率分布特征

利用深拖系统多金属结核光学图像所计算的覆盖率数据,在对东太平洋中国开辟区东、西区多金属结核覆盖率大小分相的基础上,研究了各相覆盖率的连续分布总长度、平均连续分布长度和相与相之间的过渡变化,表明中国多金属结核开辟区东区与西区之间结核覆盖率连续分布特征存在明显的差别.     

Geochemical characteristics of sediments from the COMRA registered pioneer area (CRPA), equatorial northeastern Pacific Ocean

I\TRODUcrIO\Most substances that enter the oceans are ultimately kept as sediments. ffefore settingdOwn, they experienced vdrious complex biological and chebocal cycles and interactions, whichinvolve sorne substances more than others. The interactlons continue after deposition. Sedl-ments do not lie passive]y on the sea--floor until they are buried: deeP--sea animals disturb thesediments as they forage fOr fdri, and some sediments may experience erosion and resuspensionby bottom currents. …     

中太平洋西部赤道潜流的水文分析

本文利用我国1979年1～2月和4～6月在中太平洋西部的考察资料,分析了赤道潜流区的温、盐分布及赤道潜流的流系特征,并给出了潜流区及其周围海区的流场结构。     

The multifractal characters of temperature finestructures in the equatorial western Pacific Ocean

INTRODUCFIONTheknowledgeoffinestructureandmicrostructureplaysamajorroleintheresearchofoceanicdiapycnalmixing.Sofarastheliteratureisconcerned,finestructuresareroughlydefinedassmallstructuresdistributedonverticalscalesfromImto100m(Munk,1981),whereasmicrostructureshavesmallerscales.Forsimplicity,thesetwofeatureswillbecalledfinestructures ThestudywassupportedbytheNationalNaturalaudienceFoundationofChinaundercontractsNo.49376257,No.4950/6071andNo.49676275,andtheResearchFundfortutorialPngr…     

Effects of horizontal mixing on the upper ocean temperature in the equatorial Pacific Ocean

The influence of horizontal mixing on the thermal structure of the equatorial Pacific Ocean is examined based on a sigma coordinate model.In general,the distributions of the temperature and currents si...     

Dispersion relation of internal waves in the western equatorial Pacific Ocean

Based mainly on TOGA COARE data, that is, the CI''D data from R/V Xiangyanghong No.5 (Pu et al.,1993),the temperature and current data from the Woods Hole mooring and other deep current data, the layered numerical profiles of buoyancy frequency and mean current components are figured out.A numerical method calculating internal wave dispersion relation without background shear current, used by Fliegel and Hunkins (1975),is improved to be fit for the internal wave equation with mean currents and their second derivatives.The dispersion relations and wave functions of the long crested internal wave progressing in any direction can be calculated inveniently by using the improved method.A comparison between the calculated dispersion relation in the paper and the dispersion relation in GM spectral model of ocean internal waves (Garret and Munk, 1972) is performed.It shows that the mean currents are important to the dispersion relation of internal waves in the western equatorial Pacific Ocean and that the currents make the wave progressing co-directional with (against) the currents stretched (shrink).The influence of the mean currents on dispersion relation is much stronger than that of their second derivatives, but that on wave function is less than that of their second derivatives.The influences on wave functions result in the change of vertical wavenumber, that is, making the wave function stretch or shrink.There exists obvious turning depth but no significant critical layer absorption is found.     

赤道太平洋次表层海温异常年际和年代际变率特征与ENSO循环

用美国马里兰大学提供的海洋同化(SODA)月平均资料,分析了赤道太平洋次表层海温异常年际和年代际变率的演化特征,讨论了它们对ENSO循环的影响.结果指出,赤道太平洋次表层海温异常年际和年代际变率具相似的ENSO模分布和演变过程,二者均以赤道西太平洋暖池次表层海温显著的异常中心与赤道东太平洋表层海温异常中心显著反号为主要分布特征,其演变过程通过赤道西太平洋暖池次表层海温异常中心沿海洋气候温跃层向东向上传播来完成.赤道西太平洋暖池次表层海温异常年际变率决定了ENSO循环,年代际变率对ENSO循环也有重要影响,其影响主要在中太平洋, 造成ENSO模的年代际变化.当年代际变率处于正常状态时,ENSO循环基本上是东部型冷暖事件之间的转换;当年际和年代际变率位相相同时,ENSO事件强度将会加强和持续,并出现中部型ENSO事件;当二者位相相反时, ENSO事件强度将会减弱.     

东太平洋中国开辟区环境调查区的沉积物及其与环境关系

以生态环境为主的环境基线调查, 是与深海采矿有关的研究内容之一, 它对保护海洋自然环境有着重要的意义, 而环境小区沉积物的分析研究是其中一个不可缺少的环节。通过对东太平洋中国开辟区内沉积物类型与碎屑成分特征的研究表明, 该区表层沉积物基本上是硅藻放射虫软泥, 个别站和层位是硅质粘土和深海粘土。碎屑物成分以放射虫壳体占绝对优势。它们以大洋生物源为主体,火山喷发源和陆源为次。沉积物组分构成特点同海洋环境密切相关。上述结果为地球化学、生物学和土力学等综合研究提供了基础资料, 并有助于了解开辟区本底环境的变化。     

北太平洋赤道海域表层沉积物的热释光特征及其指示意义

热释光是矿物晶体接受环境核辐射作用后积蓄起来的能量在受到热激发时以光的形式释放出来的一种物理现象,它与晶体损伤、晶体中杂质混入等原因所导致的晶格缺陷有关.热释光强度的大小主要取决于自然界中长寿命放射性元素(238U,235U,230Th,40K及其子体)的衰变,与其他物理、化学、生物或人类活动无关.热释光特征能有效反映晶体形成的环境条件.热释光方法的制样简单、测量快捷,因此在辐射学、核工业、核医学、环境学、农业、考古学、地质学等领域都得到了广泛的应用.在陆地地质学上热释光方法在地质年代测定[1,2]、地层对比[3]、矿物世代划分[4]、矿床含矿评价[4,5]、陨石形成热的历史恢复[6]以及地质事件识别[7]等方面都取得了不少成果.     

Geochemical speciation and spatial distributions of phosphorus in surface sediments from the basin of the Marcus-Wake seamounts in the western Pacific Ocean

The concentrations of five forms of phosphorus(P) including exchangeable or loosely adsorbed P(Ex-P), Febound P(Fe-P), authigenic P(Auth-P), detrital P(Det-P), and organic P(Org-P) from the basin among the Marcus-Wake seamounts(19.4°–24°N, 156.5°–161.5°E) in the western Pacific Ocean were quantified using a sequential extraction method(SEDEX) to investigate the distribution and sources of different P species.Concentrations of total P(TP) varied from 14.0 μmol/g to 44.1 μmol/g, with an average of...