小兴安岭逊克地区第四纪高镁安山岩的岩石学、K-Ar年代学及火山地质特征

黑龙江省小兴安岭北段逊克地区出露大面积的第四纪火山岩,分布面积约3000km~2。岩性主要为玄武安山岩和玄武质粗面安山岩,还有少量的粗面安山岩和安山岩。逊克火山岩的Si O2含量为54.3%~57.4%,MgO含量变化为3.82%~5.80%,镁指数(Mg#=100×Mg/(Mg+Fe~(2+))变化于49.6~57.8之间,属于高镁安山岩。逊克高镁安山岩火山口的位置分布在火山岩区的南面,根据火山岩区南高北低的地势,推测北边的火山岩是由南侧的岩浆向北流动形成的。岩浆流动形成了具有特征性的火山地貌,如沿河谷形成数公里长的石垄以及大面积的翻花熔岩形成的石海景观。火山岩的K-Ar测年结果表明,逊克高镁安山岩可以划分为早更新世(1.12~1.00Ma)和中更新世(0.68~0.25Ma)两期。在第四纪熔岩和河湖相沉积之间还夹有薄层火山灰,推测在岩浆溢流形成大面积熔岩之前有小规模岩浆爆发活动。     

Rate of late Quaternary ice-cap thinning on King George Island, South Shetland Islands, West Antarctica defined by cosmogenic 36Cl surface exposure dating

Glacial landforms on the Barton and Weaver peninsulas of King George Island in the South Shetland Islands, West Antarctica were mapped and dated using terrestrial cosmogenic ³⁶Cl methods to provide the first quantitative terrestrial record for late Quaternary deglaciation in the South Shetland Islands. ³⁶Cl ages on glacially eroded and striated bedrock surfaces range from 15.5±2.5 kyr to 1.0±0.7 kyr. The ³⁶Cl ages are younger with decreasing altitude, indicating progressive downwasting of the southwestern part of the Collins Ice Cap at a rate of ∼12 mm yr⁻¹ since 15.5±2.5 kyr ago, supporting the previously published marine records for the timing and estimate of the rate of deglaciation in this region.     

大兴安岭新生代高镁安山岩的确认

高镁安山岩为一类相对富镁的中性火山岩(SiO_2=54~65 wt%,Mg~#≥45),一般分布于岛弧环境,其形成往往与板块俯冲密切相关。位于大兴安岭中段的内蒙古阿尔山市五岔沟地区分布了面积达700 km~2的新生代火山岩,其岩性为安山质熔岩,这在中国东部新生代火山岩(以玄武岩为主)中非常罕见。这些新生代安山岩与新生代玄武岩一样,均是板内岩浆作用的产物,其元素地球化学特征与岛弧高镁安山岩相似:SiO_2变化于54.10~57.97 wt%之间,Mg~#范围在53~60之间;在微量元素标准化图上,具有富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征,类似于典型的弧火山岩。因此,笔者定义五岔沟地区的新生代火山岩为板内高镁安山岩。五岔沟新生代高镁安山岩的主量元素变化范围非常小。与该区中生代火山岩相比,在一定的SiO_2下,具有偏高的MgO(4.95~6.64 wt%)和Fe_2O_3~T(7.78~10.28 wt%)含量,偏低的CaO(5.77~7.55wt%)、Al_2O_3(14.33~15.61 wt%)和K_2O(0.06~1.45 wt%)含量。在Harker图解上,这些高镁安山岩没有表现出明显的演化趋势,反映其未经历明显的岩浆演化过程,化学组成接近原始岩浆。与实验熔体对比,五岔沟高镁安山岩的成分大致与榴辉岩来源熔体相吻合,但具有相对偏高的MgO含量。因此,五岔沟高镁安山岩的源区很可能是地幔中再循环的地壳物质(榴辉岩),在熔体上升过程中可能与地幔橄榄岩发生了反应。     

大兴安岭中生代双峰式火山岩的地球化学特征

大兴安岭中生代火山岩的主要活动时期为晚侏罗世至早白垩世，由碱性系列玄武岩和亚碱性系列玄武岩以及伴生的中酸性火山岩组成。它们与邻区俄罗斯和蒙古同时期火山岩构成面形展布的巨型火山岩带。碱性系列玄武岩高度富集不相容元素，其富集程度类似于板内碱性系列玄武岩，但明显亏损Nb和Ta等高场强元素这一点又类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧钙碱性玄武岩。亚碱性系列玄武岩适度富集不相容元素而强烈亏损高场强元素的特征类似于活动大陆边缘火山弧或岛弧火山岩，其中低钾玄武岩类似于拉斑玄武岩。大兴安岭酸性火山岩根据地球化学特征可划分为高Sr流纹岩类和低Sr流纹岩类。前者富集Ti、Ba、Sr、Co和Ni而贫Rb、Zr和Th等强不相容元素，类似于大陆溢流玄武岩省分异作用形成的流纹岩；后者明显富集不相容元素Rb、Zr和Th而亏损Ti、Ba、Sr和Co，它们与碱性系列玄武岩之间形成类似于大陆裂谷环境的双峰式火山岩组合。亚碱性系列玄武岩与高Sr流纹岩的成因关系类似于大陆伸张环境的双峰式火山岩，但前者形成从基性到酸性的连续演化系列，并没有形成Daly成分间断。这表明大兴安岭火山岩在源区及其原始岩浆的性质上明显区别于世界大陆溢流玄武岩省。也就是说，大陆溢流玄武岩省的双峰模式起源于干岩浆体系，这种岩浆分异形成的中性岩浆由于其教度大于玄武岩、挥发分含量低于流纹岩而未能喷出地表。大兴安岭富含水的原始岩浆使分异形成的中性熔岩被挥发分过饱和，导致中性熔岩的爆炸性喷发。     

一个中国边缘海的风-浪-流预报系统

海洋预报是进行海上活动的安全保障,海洋预报系统技术已经成为现代海洋气象业务的技术支撑。海洋观测、数据同化、数值模拟和高性能计算机等技术的进步极大地推动着海洋业务化预报的发展。采用大气数值模式（WRF）、海洋数值模式（CROCO）和海浪数值模式（SWAN）的多模式高分辨率离线耦合方式,添加南京信息工程大学“海洋数值模拟与观测实验室”团队自主研发的一系列海洋模式参数化方案,包括浪致混合参数化方案、亚中尺度参数化方案、海山诱导混合参数化方案以及涡旋诱导的沿等密度面和跨等密度面混合参数化方案,并通过同化技术和最新的人工智能技术与观测资料相结合,构建一种面向中国边缘海的风浪流多参数耦合预报系统,用于海上风电功率的预报和其他海洋灾害预警。实际观测资料的验证表明,该预报系统能较准确地模拟海上风场、海流、海温、波浪、潮汐等海洋气象要素。同时实现了按需实时可视化全景展示。     

二种核糖体型的多环马格里夫藻(Margalefidinium polykrikoides)的形态和超微结构比较及分子系统学分析

多环马格里夫藻是一种世界性广泛分布的有毒有害藻华原因种。过去30多年里多环马格里夫藻藻华在许多国家频繁暴发且呈快速扩散趋势。过去的研究根据不同地理来源种群在核糖体大亚基基因序列的显著差别,将其分成4种不同核糖体型(ribotype),即东亚型、菲律宾型、美国/马来西亚型和地中海型。但是,不同核糖体型的种群在形态和超微结构上是否也存在可辨识差异尚未见深入研究。为此,本文对从中国青岛胶州湾、美国东海岸和马来西亚近海分离的三株多环马格里夫藻(中国株MPJZBC3、美国株CP1和马来西亚株MPCoKK23)的细胞表面形态和超微结构进行了比较研究,并进一步基于核糖体大亚基序列进行了分子系统学分析。结果首先证明了分离自胶州湾的多环马格里夫藻属于东亚核糖体型,而美国株和马来西亚株均属美国/马来西亚型(中国株与美国株及马来西亚株在1523个碱基的核糖体大亚基序列上相似性为93.6%)。但是,在所有常用的具有分类学意义的细胞形态学和超微结构特征上[细胞大小、单细胞或群体及群体细胞数、上下锥形状、横沟位移度(绕细胞圈数)、纵沟形态、顶沟形态、细胞核位置与形状、染色体形状与数目、叶绿体的形状、结构、数目及分布、淀粉核形态等],中国株与美国株和马来西亚株(也即东亚核糖体型和美国/马来西亚核糖体型)都没有明显可区分的差别。因此,我们认为应该在生活史、休眠孢囊形态和生理学特征(如毒素种类及毒性强弱)以及性别相容性(sexualcompatibility)等方面开展进一步比较研究,以获得对不同核糖体型种群的识别性状。在现阶段有害藻华的野外监测中,尤其是对于不同核糖体型种群可能造成的生物入侵的监测和追溯,多环马格里夫藻的鉴定尚必须以核糖体基因序列作为可靠的判决依据。     

日本海西部大陆坡自生碳酸盐的特征与成因

对日本海西部大陆坡沉积物柱状样中的自生碳酸盐样品进行了X射线衍射、扫描电镜、地球化学和碳氧同位素组成的系统研究。X射线衍射和扫描电镜分析结果表明,碳酸盐主要组成矿物为颗粒状自生高镁方解石微晶,放射状自生文石微晶仅在一个层位出现。结合碳酸盐的地球化学组成,认为研究区碳酸盐来自于富Ca2+、Mg2+和HCO3-流体的沉淀。中度亏损的13C(-33.85‰～-39.53‰)表明碳来自于甲烷的厌氧氧化,同时,这也是研究区海底存在甲烷冷泉的重要证据。重氧同位素比值(5.28‰～5.31‰)则指示着富18O流体来源,而该流体应源于天然气水合物的分解。综上可知,研究区碳酸盐来自于研究区甲烷冷泉上升流的沉淀,指示着海底更深处天然气水合物的存在与分解。     

The alternative of CubeSat-based advanced infrared and microwave sounders for high impact weather forecasting

近年来,小卫星技术的发展给传统气象卫星提供了经济有效的替补方案。本文针对可能出现的传统气象卫星的缺失情形,借助快速的区域观测系统模拟试验,探索了利用小卫星填补空缺的可能性。研究表明,单个小卫星,无论是近红外高光谱还是微波探测仪,都能够对局地强风暴天气的预报有所改进。然而,为了填补传统卫星缺失带来的影响,需要发射三颗甚至更多的小卫星来增加观测的覆盖面,以弥补小卫星精度略低、通道略少的缺陷。     

Atmospheric concentrations and deposition of oxidised sulfur and nitrogen species at Petaling Jaya, Malaysia, 1993–1998

Wet‐only rainwater composition, acid‐precursor gas mixing ratios and aerosol loading were determined from weekly‐averaged samples at Petaling Jaya, Malaysia, over the five year period from March 1993 to March 1998. Annual deposition fluxes of acidic sulfur and nitrogen species estimated from these data show this site to be heavily impacted by acidic deposition, with total oxidised sulfur plus nitrogen deposition in the range 277–480 meq m⁻² yr⁻¹. Average contributions were 56% as sulfur species, 44% as nitrogen species, with wet deposition in this region of high rainfall accounting for 67% of total deposition. Thus total acid deposition fluxes were equivalent to levels that provided motivation for emissions reduction programs in both Europe and North America. The possibility of adverse environmental effects in Malaysia caused by acid deposition therefore merits serious consideration and assessment.