2013年夏季南极南设得兰群岛周边海域透光层水团结构

南设得兰群岛位于德雷克海峡南侧, 南经布兰斯菲尔德海峡与南极半岛相望。该区域一直是南大洋海洋学研究的热点区域, 近些年已成为南极磷虾渔业的重要作业区。透光层作为海洋生物活动最为集中的区域, 也是海洋中生产力最为丰富的区域。了解透光层水团的特性及变化, 一方面可为南极半岛海洋学研究提供基础信息, 同时也可为南极磷虾等中上层海洋生物的分布及其致因提供科学支撑。通过分析2013年1月至3月南设得兰群岛周边海域5个断面的透光层温、盐数据, 本研究梳理了该区域的水团属性和分布。结果显示, 南设得兰群岛北侧较深水区水团垂向结构明显, 由上至下依次为南极夏季表层水、冬季水和绕极深层水。位于南设得兰群岛南侧的布兰斯菲尔德海峡内, 威德尔海过渡水特征几乎占据了整个布兰斯菲尔德海峡。但布兰斯菲尔德海峡西南侧水团结构较为复杂, 包括了威德尔海过渡水、别林斯高晋海过渡水和德雷克海峡水等。阐明南设得兰群岛周边复杂的水团结构对于进一步开展南大洋生物-物理相互作用研究具有重要的科学意义。     

南极布兰斯菲尔德海峡的地球物理场特征与构造发育史

本文分析了“海洋四号”船１９９１年在南极布兰斯菲尔德海峡所采集的地球物理资料。这里的地形地貌、重力异常和磁异常沿东方向呈条带状分布。海峡中的新生代沉积可分为两组沉积系：第一张裂沉积系和第二张裂沉积系。在布兰斯菲尔德海峡西北部,基底发生了断裂,基底断块沿断面下滑,因而在海峡中部形成基底半地堑。通过横穿南设得兰群岛、布兰斯菲尔德海峡和南极半岛的地壳剖面,我们用分层剪切模式解释了在张性应力作用下的岩石圈变形特征。     

前言

南设得兰群岛(South Shetland Islands)位于南极半岛(Antarctic Peninsula)之外的西北海域中,隔布朗斯菲尔德海峡(Bransfiekd Strait)与半岛相望。南设得兰群岛主要组成岛屿(自南西向北东)包括:低岛(Low Island)、史密斯岛(Smith Island)、雪岛(Snow Island)、欺骗岛(Deception Island)、列文斯顿岛(Livingston Isl0and)、格林威治(Green wich Island)、罗伯特岛(Robert Island)、纳尔逊(Nelson Island)和乔治王岛(King George Island)。乔治王岛是南设得兰群岛中最大的岛屿,中国南极长城站就建在该岛南端的菲尔德斯半岛(Fildes Peninsula)上(图1)。     

南设得兰群岛早第三纪火山岩古地磁学及其构造意义

从南极半岛南设得兰群岛地区的４３个采样点采集了３３４个定向火山岩样品进行古地磁研究。火山岩层的地质时代为早第三纪。火山岩样品的古地磁学研究表明，早第三纪时，南设得兰群岛及南极半岛已经处于或接近于现今的地理位置。早第三世以来，本区未有明显的相对运动。古地磁资料还表明，古新世南极半岛的北缘出现了小规模的逆时针转动（约１５°）。这与南美板块与南极板块的相对移动有关。随着南大西洋的扩张，南美板块向西漂移，南极半岛北部受此西向漂移的带动，出现了小规模的逆时针转动     

南设得兰群岛早第三纪火山岩古地磁学及其构造意义

从南极半岛南设得兰群岛地区的４３个采样点采集了３３４个定向火山岩样品进行地磁研究。火山岩层的地质时代为早第三纪。火山岩样品的古地磁学研究表明，早第三纪时，南高得兰群岛及南极半岛已经处于或接近于现今的地理位置。早第三世以来，本区未有明显的相对运动。     

南极南设得兰群岛中-新生代火山作用与地质环境

本文对采自南设得兰群岛的乔治王岛、纳尔逊岛、利文斯顿岛、欺骗岛和南极半岛的火山岩和火山灰进行了岩石化学和Sr、Nd同位素分析，Ar-Ar和K－Ar年龄测定。研究表明，南设得兰群岛火山岩属于玄武岩－安山岩－英安岩岩石组合，安们的Sr、Nd同位素比值非常接近，^87Sr/^86Sr比值普遍比较低，为0．703297－0．703507；^143Nd/^144Nd比值普遍比较高，为0．512835－0．513779，二者呈负相关，εNd-^87Sr/^86Sr相关图显示岩浆来源于亏损地幔。火山岩形成时代集中于96Ma、91Ma、78Ma、60Ma和35Ma等时段。35Ma之后，火山活动长时间消沉，直到晚中新世和第四纪才时有发生；这一漫长的历史时期，正是南极大陆冰盖逐渐形成之时。是气候变冷抑制了火山活动？还是火山活动的减弱和停止导致气候变冷？尚待进一步研究；但冷期火山活动减弱或停止，暧期火山活动活跃和增强，这一对应关系是存在的。火山作用的时空分布及岩石地球化学特征暗示，南设得兰群岛处于一个岛弧的地质环境，早期群岛基本上与南极半岛连在一起，在德雷克板块的俯冲下，群岛逐渐与半岛分离，形成布兰斯菲尔德海峡（裂谷），在弧后扩张和裂谷作用下产生新的火山活动。     

南极半岛东北部海域碎屑矿物特征与物源分析

基于南极半岛东北部海域15个表层碎屑沉积物样品和1个柱状样的碎屑矿物学分析,对该区的沉积环境与物质来源进行了相关分析。结果显示,该区碎屑矿物共有31种,其中,重矿物19种,以石榴子石、紫苏辉石、绿帘石、普通角闪石为主;轻矿物12种,以石英、斜长石、火山玻璃(褐色、无色)为主。根据矿物组合分布特征,研究区可以划分为2个碎屑物沉积区:Ⅰ区为辉石-磁铁矿-火山玻璃型,主要物质来源为南设得兰群岛及南极半岛北段火山岩与火山喷发物,冰川为其主要搬运介质和动力来源;Ⅱ区为石榴子石-绿帘石-角闪石-石英型,南奥克尼群岛物质、南极绕极环流搬运南极半岛及其附近岛屿的物质对该区沉积物均有贡献。     

南设得兰群岛、比斯科群岛及其附近浮游多毛类动物初步报告

本文报导了我国首次南极洲和南大洋考察队,在南设得兰群岛和比斯科群岛及其附近系列的浮游多毛类动物8种,隶5属4科,有4种是南设得兰群岛首次报告,两种为南极特有种,对每种的分类异名、形态及地理分布均有描述.     

2011/2012年夏季南极半岛北端周边海域的水团与水交换

通过分析中国第28次南极考察队于2011年12月至2012年1月在南极半岛北端周边海域获得的5条断面CTD观测温盐剖面数据, 进一步认识了该海域的水团组成和水交换情况。观测区域南部的鲍威尔海盆及周边深海区, 可以观测到保持了较显著高温核心的威德尔深层水、密度大于28.27 kg·m^-3的威德尔海深层水以及温度低于－0.7 ℃的威德尔海底层水。周边陆坡上的威德尔海深层水则表现出因与周围水体发生混合而核心性质减弱的特征。在菲利普海岭、埃斯佩里兹海槽等复杂地形处, 观测到的对应于威德尔海深层水深度的混合与热盐入侵过程更为显著。威德尔海深层水能够到达南设得兰群岛以北的象岛东北面海域, 但是高盐核心加深至1 500 db, 并上覆温度基本不变但盐度随深度显著增大的较暖水体, 表明威德尔海深层水经历了不同的路径和变性过程。布兰斯菲尔德海峡中没有绕极深层水大规模侵入的迹象, 但是乔治王岛周边陆架上可能存在涡旋等中尺度过程, 会影响德雷克海峡与布兰斯菲尔德海峡之间的水交换。     

南极布兰斯菲尔德海峡正压潮数值模拟

本文利用高分辨率的有限体积海洋模型(FVCOM)模拟了南极布兰斯菲尔德海峡附近海区的M_2、S_2、K_1与O_1四个主要分潮,模拟结果与验潮站资料基本符合。将模拟结果计算并利用潮汐调和常数绘制了同潮图,该海峡附近海域的潮汐类型为混合半日潮,全日潮在西南部及南极半岛附近海域较东北部南设得兰群岛附近海域比重偏大。通过分别计算4个分潮的潮能通量,发现M_2分潮潮能来自海峡东部的太平洋与威德尔海, S_2、K_1与O_1分潮潮能来自大西洋与威德尔海。在布兰斯菲尔德海峡区域4个分潮共耗散90.6 MW,其中O_1分潮耗散最大,约占到总潮能耗散的49.09%;由威德尔海潮能在进入布兰斯菲尔德海峡之前,在南极海峡区域4个分潮共耗散278.87 MW,其中S_2分潮耗散最大约占到总潮能耗散的39.09%。     

The characteristics of geophysical field and tectonic evolutionin the Bransfield Strait

ＴｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｆｉｅｌｄａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅＢｒａｎｓｆｉｅｌｄＳｔｒａｉｔＹａｏＢｏｃｈｕ（姚伯初）;ＷａｎｇＧｕａｎｇｙｕ（王光宇）;ＣｈｅｎＢａｎｇｙａｎ（陈邦彦）ａ...     

WINERALOGICAL CHARACTERISTICS AND CONTROL FACTORS OF SURFACE SEDIMENTS IN THE SEA AREA NORtHWEST OF THE ANTARCTIC RENINSULA

Analysis and study of clastic and clay minerals of surface sediments and their chemical composition in the sea area northwest of the Antarctic Peninsula enable the authors to divide this area basically into four mineralogical provinces: (1) the mineral ogical province of coast and island shelf of the Southern Shetland Islands, (2) the mineral ogical province of the eastern Bransfield Strait, (3) the mineral ogical province of the western Bransfield Strait, and (4)the mineral ogical province of the western Antarctic Peninsula. Finally, the relationships between the mineral distribution and geologic, structure, material sources, glaciers, currents, and environments are briefly described.     

南极半岛西北海域表层沉积物中硅藻的初步研究

本文对南极半岛西北海域22个表层沉积物中的硅藻进行了初步研究,鉴定出硅藻82种.根据硅藻的数量分布和生态特征,将本区硅藻分为三个组合;1.Yhalassiosiraantarctica—Charcatia actionchilus—Eucampia balautium组合.2.Th.antarctica——Nitzschiakerguelensis—Coscinodiscus lentignosus组合.3.Coscinodiscus lentiginosus——Eucampiabalaustium—Nitzschia kerguelesis—Schimperiella antarctica组合.文章还通过沉积物中和水体中硅藻的对比,水动力状况,以及海水对硅藻壳体的溶解作用等特征.讨论了区内硅藻壳体的沉积作用.     

Paleomagnetism of Early Tertiary volcanics in the South Shetland Islands and its tectonic implications

ＰａｌｅｏｍａｇｎｅｔｉｓｍｏｆＥａｒｌｙＴｅｒｔｉａｒｙｖｏｌｃａｎｉｃｓｉｎｔｈｅＳｏｕｔｈＳｈｅｔｌａｎｄＩｓｌａｎｄｓａｎｄｉｔｓｔｅｃｔｏｎｉｃｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＬｉｕＪｉａｎ（刘坚）；ＧｅＴｏｎｇｍｉｎｇ（葛同明）；ＤｕａｎＷｅｉｗ...     

南极布兰斯菲尔德盆地重力异常研究

１９９１年，“海洋四号”科学考察船在南极布兰斯菲尔德海峡采集了大量的地球物理资料。本文在利用地震调查资料的基础上，根据现有的重力测量数据，研究引起重力异常的各种地质因素，对实测剖面重力异常进行正演拟合，建立了布兰斯菲尔德盆地的密度模型，并推导出该地区莫霍面深度－布格异常关系表达式，绘制出盆地的莫霍面深度图。     

西南极利文斯顿岛含砾泥岩层的发现及其地质意义

西南极南设得兰群岛利文斯顿岛赫德半岛中分布的一套主要由复理石相岩石组成的低级变质沉积岩（迈尔斯陡崖组）被认为是中－ 新生代火山岩的基底（晚古生代－ 早中生代？）。以前含砾泥岩在迈尔斯陡崖组局部地点曾有零星报道,但详细的地质填图确认此地有四层含砾泥岩分布。研究表明,这些含砾泥岩可能是水下碎屑流沉积,其生成环境可能是海底扇中扇的水道。对比在南极半岛所发现有大量的含砾泥岩,则进一步表明利文斯顿岛早期地质特征可与南极半岛相比,两者在中－ 新生代岩浆弧形成之前处于相同的构造环境。