琼东南盆地深水区新近系海底扇沉积特征与资源潜力

综合利用钻井、岩心、薄片及分析化验资料研究了琼东南盆地深水区新近系海底扇沉积特征,并利用最新的三维地震资料,通过井震精细标定、多属性融合技术、方差体切片、三维地貌砂体镂空等综合技术手段,精细刻画了海底扇砂体的空间分布特征。研究结果表明,深水区新近系海底扇是由陆架区的砂体滑塌并二次搬运形成,形成过程具有多期次性。受不同物源的影响,海底扇岩性和物性存在较大的差异。海底扇岩性及沉积构造具有砂质滑塌、碎屑流、浊流和深水底流改造的特征。海底扇的沉积微相、厚度、砂泥比和砂泥岩空间配置关系直接控制了地震振幅反射强度和频率的变化。砂体纵向叠置,横向连片,并被后期泥质水道切割分块形成多个岩性圈闭。综合分析认为,深水区海底扇砂体发育区烃源条件优越,储盖配置关系和圈闭条件良好,具备形成大中型岩性油气藏的有利条件,具有较大的油气勘探潜力。     

台山核电邻近海域春秋季浮游植物群落结构特征

根据2013年4月(春季)和9月(秋季)2个航次调查数据,对台山核电邻近海域浮游植物种类组成、时空分布及多样性指数等群落特征进行了分析。共鉴定浮游植物3门61种,其中硅藻类48种,占78.69%;甲藻类11种,占18.03%;金藻类2种,占3.28%。种类组成以暖水种和广温种为主。浮游植物丰度均值春季(11.78×107个/m3)与秋季(29.37×107个/m3)无明显差异;然而丰度水平变化较大,整体表现为春秋两季核电站温排水口附近站位均低于远离站位。春秋两季浮游植物优势种共出现了7种,春季仅出现了中肋骨条藻Skeletonema costatum1种,优势度高达0.996;秋季出现了7种,包括中肋骨条藻(0.291)、柔弱拟菱形藻Pseudo-nitzschia delicatissima(0.222)、拟弯角毛藻Chaetoceros pseudocurvisetus(0.214)和并基角毛藻Chaetoceros decipiens(0.056)等。海域春季Shannon-Wiener多样性指数H′、Pielou均匀度指数J′和Margalef物种丰富度指数D均值分别为0.55、0.18和0.50;秋季分别为2.80、0.62和0.80。多样性指数显示台山核电附近海域水质状态受到了一定程度的污染。     

高效液相色谱-离子阱质谱法测定海洋微藻藻粉中的8种脂溶性毒素

建立了利用高效液相色谱-电喷雾离子阱质谱(HPLC-ESI-IT-MS)测定海洋微藻藻粉中8种典型脂溶性毒素的分析方法。藻粉样品经超声细胞破碎后,采用超声波辅助提取法对藻毒素进行提取,用HPLC-ESI-IT-MS多反应离子监测(MRM)模式对各种毒素(包括大田软海绵酸(OA)、鳍藻毒素1(DTX-1)、扇贝毒素2(PTX-2)、虾夷扇贝毒素(YTX)、原多甲藻酸1(AZA1)原多甲藻酸2(AZA2)、罗环内酯毒素(SPX),米氏裸甲藻毒素(GYM))进行测定。8种脂溶性藻毒素均在线性范围内线性关系良好(R2均在0.991以上),检出限均介于0.085～1.315 pg之间,加标回收率在88.5%～111.4%之间,方法重复性相对标准偏差(RSD)在4.82%～10.17%范围。应用该方法对利玛原甲藻干藻粉中的毒素进行了测定,分析结果良好,说明本方法是海洋微藻藻粉中脂溶性藻毒素测定的有效方法。     

基于COS-2S模型的ADCP海浪方向谱估计

美国RD公司声学多普勒流速剖面仪(ADCP)使用的波向估计算法是迭代的最大似然算法(IMLM),IMLM可以准确估计出主浪向,但波向估计结果在主浪向以外其他方向上存在由噪声带来的能量分布,使得估计结果变得不准确。设计了基于COS-2S模型的波向估计方法,模型中只含有主波向,算法在准确估计主波向同时有效去除其他方向上噪声带来的能量分布。将一种混合遗传算法(HGA)代替遗传算法(GA)应用到波浪模型的参数求解中,HGA相对GA收敛更快,可有效找出全局最优解。仿真分析和实测数据表明,HGA和IMLM都能准确估计出波浪的主浪向,但HGA可有效去除主浪向以外其他方向上噪声带来的能量分布,HGA比IMLM更加适用于海洋各种噪声存在条件下的测量环境。     

湛江港海域海水和表层沉积物重金属分布特征及其污染评价

根据2013年01月(冬季)和2013年06月(夏季)的调查数据对湛江港海域海水和表层沉积物中的重金属(铜、锌、铅、镉、砷和汞)进行了研究,调查结果显示调查海域海水和表层沉积物中重金属含量呈现岸边海域高于深海海域,东海岛北面海域高于东面海域;对比冬季和夏季的调查结果,调查海域海水中重金属平均含量夏季高于冬季。用单项污染指数对海水中的重金属进行了评价,结果表明,冬、夏两季海水中的Pb污染较明显,Cu和Zn轻度污染,其余元素(Cd,As和Hg)均未超过相应的国家海水水质标准限值,夏季重金属污染指数高于冬季,可能与陆源重金属污染物入海的影响有关;表层沉积物中重金属均低于相应的标准限值,沉积物环境质量状况良好。采用瑞典科学家H覿kanson的潜在生态危害指数法进行评价,沉积物中重金属的潜在生态危害较轻,生态危害程度HgAsCdPbCuZn。     

南极半岛东北部海域表层沉积物稀土元素特征及物源指示意义

通过对南极半岛东北部海域36个表层沉积物样品的稀土元素分析发现:(1)研究区表层沉积物中稀土元素总量(REE)的分布范围为(45.47~183.60)×10-6,平均值为91.36×10-6;稀土元素含量的高低与铝硅酸盐黏土成正比,与生物硅含量成反比;(2)大致以象岛至南极半岛北部的茹安维尔岛为界,研究区西部的布兰斯菲尔德海峡及南设得兰群岛北部岛架-岛坡沉积物稀土含量较低,稀土元素页岩标准化模式与长城站周边土壤/湖泊沉积物、火山岩相一致,表现为重稀土相对富集,铕正异常明显,Sm/Nd分子比值大,推断该区沉积物主要来源于南设德兰群岛中-新生代火山岩分布区与现代火山活动区;(3)研究区东部鲍威尔海盆、南奥克尼群岛岛架和南斯科舍海脊区沉积物稀土元素的页岩标准化配分模式表现为平坦型,轻稀土明显抬升,铕正异常不显著,Sm/Nd分子比值小,稀土元素含量受沉积物中黏土组分含量、硅质生物组分等制约,推断沉积物陆源碎屑主要来源于威德尔海西部和南部,局部受南奥尼克群岛、南斯科舍海脊和南设德兰群岛物质的影响,沉积物的搬运主要受冰筏和海流制约。     

加拿大海盆北部营养盐限制作用研究

利用2008年夏季中国第三次北极科学考察获得的营养盐、叶绿素a、温度和盐度等数据资料,结合现场营养盐添加实验的结果讨论西北冰洋加拿大海盆北部营养盐对浮游植物生长的限制作用。结果表明:由于融冰水稀释作用,加拿大海盆B80站约20m深度存在较强的盐跃层,阻碍了水体上下混合。较低浓度的溶解无机氮(DIN)和硅酸盐(分别为0.31μmol/L和0.94μmol/L)以及严重偏离Redfield比值的N/P、N/Si比值(分别为0.42和0.32)表明加拿大海盆表层水体存在N和Si限制。根据现场营养盐加富实验各培养组叶绿素a浓度变化、营养盐吸收总量差异和浮游植物种群结构,进一步表明氮是北冰洋海盆首要限制营养盐,而Si则抑制了硅质生物的生长。同时,较小的硝酸盐半饱和常数(Ks)证明即使在营养盐充足的情况下北冰洋海盆浮游植物生长速率也处于较低水平。计算得到各培养组营养盐吸收比例(N/P比值)均大于Redfield比值,可能是培养实验过程中以微型、微微型浮游植物为主,硅藻等小型浮游植物为辅造成的。     

南海西北部沉积物捕获器中颗石藻通量和属种组成变化记录

本文利用沉积物捕获器回收的连续时间序列沉降颗粒物样品,研究了南海西北部海南岸外陆坡外缘海域颗石藻的通量和属种组成变化及其环境意义。研究发现,东亚夏季风引起的海南岸外上升流以及冬季风导致的混合层深度增加都会刺激该区域颗石藻的生长,其中夏季上升流的影响尤为显著。从颗石粒属种组成来看,Florisphaera profunda是南海西北部中深层(1 000m)水体中主要的颗石粒优势种,此外Emiliania huxleyi,Gephyrocapsa oceanica和Gephyrocaps ericsonii等属种含量也颇高。然而在将颗石粒折算成颗石球数量后,Emiliania huxleyi则成为主要优势种。沉积物捕获器中F.profunda的相对百分含量与颗石粒总通量呈显著的负相关,表明F.profunda的相对含量与总的颗石藻生产力有着密切联系。本结果对于利用沉积物中的颗石藻记录,尤其是F.profunda相对含量变化,恢复和重建古海洋环境尤其是古海洋生产力的研究提供了直接的理论证据。     

珠江三角洲ZK201-2孔晚更新世以来微体生物群与古环境

对珠江三角洲中山地区ZK201-2钻孔微体生物群的分布特征及壳体保存状况进行了研究,共发现有孔虫12属23种,介形类16属19种。根据优势属种的分布及部分特殊种的生态环境指示意义,识别出7个有孔虫组合和3个介形虫组合,分别指示了不同的沉积环境。应用上述分析结果,并结合岩性变化特征,恢复了晚更新世晚期以来研究区沉积环境演变过程。晚更新世晚期,在ZK201-2钻孔河床相砂砾沉积之上的细粒沉积物中发现海相腹足类及双壳类生物碎片,判断是受到海水影响的河口湾沉积;末次盛冰期海平面下降,原有海相沉积暴露地表风化形成杂色黏土沉积层;冰后期首先出现河漫滩至滨海河湾相沉积,未发现钙质微体生物化石;约9 cal.kaBP后开始进入潮汐河口湾至前三角洲沉积阶段,沉积速率较快,有孔虫和介形类以壳体保存较好的半咸水-浅海种为主,其丰度、分异度及属种组合变化受海平面变化和河流输砂影响频繁;至全新世中期7 cal.kaBP前后珠江三角洲中部出现最大海侵,有孔虫和介形类丰度、分异度值出现相对高值;全新世晚期海平面逐渐下降,研究区进入低速沉积阶段,依次发育河口沙坝、潮下带至滨海湿地、三角洲平原相沉积,期间发现多期风暴潮沉积,见大量异地分子。     

Solar-, monsoon- and Kuroshio-influenced thermocline depth and sea surface salinity in the southern Okinawa Trough during the past 17,300 years

Factors influencing millennial-scale variability in the thermocline depth (vertical mixing) and sea surface salinity (SSS) of the southern Okinawa Trough (OT) during the past 17,300 years were investigated based on foraminifer oxygen isotope records of the surface dweller Globigerinoides ruber sensu stricto and the thermocline dweller Pulleniatina obliquiloculata in the AMS ¹⁴C dated OKT-3 core. The thermocline depth is influenced by surface thermal buoyancy (heat) flux, in turn controlled by the annual mean insolation at 30°N and the strength of the East Asian winter monsoon (EAWM). Strong insolation and weak EAWM tend to increase buoyancy gain (decrease buoyancy loss), corresponding to shallow thermocline depths, and vice versa. Regional SSS is influenced by the global ice volume, the Kuroshio Current (KC), and vertical mixing. A deep thermocline coincides with a high SSS because strong vertical mixing brings more, saltier subsurface KC water to the surface, and vice versa. Local SSS (excluding the global ice volume effect) became lower in the northern OT than in the southern OT after ~9.2 ka, implying that Changjiang diluted water had stronger influence in the northern sector. SSS show no major changes during the Bølling/Allerød and Younger Dryas events, probably because the KC disturbed the North Atlantic signals. This argues against earlier interpretations of sea surface temperature records of this core. Wavelet and spectral analyses of the Δδ¹⁸O_P-G (δ¹⁸O of P. obliquiloculata minus G. ruber s.s.) and δ¹⁸O_local records display 1,540-, 1,480-, 1,050-, 860-, 640-, and 630-year periods. These are consistent with published evidence of a pervasive periodicity of 1,500 years in global climate as well as EAWM and KC signatures, and a fundamental solar periodicity of 1,000 years and intermediary derived periodicity of 700 years.