北冰洋楚科奇边缘地的地球物理场与构造格局

利用高分辨率水深、重力、地磁和多道反射地震数据,综合分析了楚科奇边缘地及其周边区域的地形地貌和地球物理场特征,划分了区域构造单元。研究表明,楚科奇边缘地不仅是楚科奇大陆架外缘独特的地形单元,也是一个相对独立的构造单元,与周边的加拿大洋盆、阿尔法-门捷列夫大火山岩省、北楚科奇陆架盆地和阿拉斯加被动陆缘等构造单元在地球物理场和区域构造上具有截然不同的特征。楚科奇边缘地是一个地壳减薄的微陆块,新生代早、中期发生了大规模的E-W向构造拉伸作用,基底断块的差异性升降塑造了当前的地形地貌和沉积层的发育。边缘地可能形成于北楚科奇盆地侏罗纪-早白垩纪的张裂作用,而内部盆-脊相间排列的构造格局则可能与加拿大海盆相边缘地俯冲作用停止后的均衡调整有关。     

流动注射Ferene分光光度法测定海水中溶解态铁的方法优化

热液流体中溶解态铁是海水原位测量的重要参数之一。本研究采用Ferene分光光度法,搭建流动注射分析系统,优化进样条件、显色条件,实现了热液流体中溶解态铁的在线测定。结果表明,测定Fe(II)时,Ferene、缓冲液浓度分别为8×10–3、0.4 mol/L,Ferene、样品流速分别为0.8、0.6 m L/min,显色盘管长度为40 cm时,方法的灵敏度、检测限最佳;测定Fe(III)时,Ferene、缓冲液、抗坏血酸浓度分别为1×10–2、0.5、0.01 mol/L,Ferene/抗坏血酸、样品流速均为1.0 m L/min,还原、显色盘管长度均为40 cm时,方法的灵敏度、检测限最佳。最佳实验条件下,Fe(II)、Fe(III)在0.2~10μmol/L和0.5~16μmol/L范围内,工作曲线回归方程分别为A=0.0834 C+0.0564(μmol/L,n=8,R2=0.997)和A=0.0478C+0.0423(μmol/L,n=8,R2=0.997)。Fe(II)、Fe(III)检测限分别为24、39 nmol/L,相对标准偏差分别为0.8%、1.2%(n=10),加标回收率为97.9%~103.0%。共存离子实验表明,流体中的Na+、Mn2+、Cu2+、Cu+不会对测量造成干扰。     

以大项目为抓手 推动测绘事业跨越发展

项目是经济社会发展的重要载体。没有项目就没有发展、没有后劲。近年来,江西省测绘局以抓大项目为重点推动科学发展．把大项目作为提高测绘行政管理水平,提升测绘服务保障能力,增强经济实力的重要抓手．创新思路谋项目,群策群力建项目,以大项目推动全省测绘事业跨越发展。     

深海海底沉积物声学特性原位测量试验研究

由于实验室测试环境条件与深海海底的原位温压环境存在较大的差异,取样测量的沉积物声学参数通常偏离海底原位状态的真实值.该文利用深水型压载式沉积声学原位测量系统,在水深超过5000 m的西太平洋海域开展了沉积物声学原位测量试验,准确获取了深海底原位状态下沉积物的声速和声衰减系数,并同步采集了沉积物柱状样品.结果显示,实验室测量的沉积物声速、声衰减系数均高于原位测量结果.通过温压校正和数据—模型对比表明,实验室声速比与原位声速比存在较大的差异,难以通过温压校正模型和频散模型完全改正,这可能与深海沉积物的结构扰动有关.较之浅海沉积物,软弱的深海沉积物结构更易受到采样过程的扰动,因而深海沉积物的声学特性测量更为困难,这表明在深海海底声学研究采用原位测量技术具有必要性.该研究标志着我国海底声学研究由浅海走向深海,对推动海底声学的深入研究具有重要意义.     

海底声散射特性研究进展

海底是水下声场的重要边界,其声散射特性对水下声场空间结构及分布规律具有至关重要的影响。对目前国际上海底声散射特性研究方面的进展进行了系统的分析和总结,从海底声散射测量技术、海底声散射特性及机理、海底声散射预测模型3个方面进行了论述,并提出了未来研究的方向、研究重点与难点。该工作对于充分了解和认识海底声散射研究的目前现状和未来发展趋势具有很好的借鉴和指导意义。     

一种分层海底反向散射模型

In order to predict the bottom backscattering strength more accurately, the stratified structure of the seafloor is considered. The seafloor is viewed as an elastic half-space basement covered by a fluid sediment layer with finite thickness. On the basis of calculating acoustic field in the water, the sediment layer, and the basement, four kinds of scattering mechanisms are taken into account, including roughness scattering from the water-sediment interface, volume scattering from the sediment layer, roughness scattering from the sediment-basement interface,and volume scattering from the basement. Then a backscattering model for a stratified seafloor applying to low frequency(0.1–10 kHz) is established. The simulation results show that the roughness scattering from the sediment-basement interface and the volume scattering from the basement are more prominent at relative low frequency(below 1.0 kHz). While with the increase of the frequency, the contribution of them to total bottom scattering gradually becomes weak. And the results ultimately approach to the predictions of the high-frequency(10–100 kHz) bottom scattering model. When the sound speed and attenuation of the shear wave in the basement gradually decrease, the prediction of the model tends to that of the full fluid model, which validates the backscattering model for the stratified seafloor in another aspect.     

洋中脊分段性及其拓展和叠接机制

各种扩张速率下的洋中脊被转换断层和非转换断层分成许多段(长10到100km不等),而且这种岩浆活动和构造的分段特性在大西洋中脊表现特别明显。洋脊分段特征可以划分为4级。其中,转换断层是1级间断,其错断洋脊距离大于30km,其长度可达1000km左右,存在寿命可达10Ma。相邻转换断层之间的距离间隔也与扩张速率有关：扩张速率最慢处的距离间隔小于200km,中速一快速扩张脊为600～1000km,扩张速率大于140mm／a的脊段上未发现转换断层,总体上转换断层间距随扩张速率而增加。叠接拓展中心、斜向剪切带、火山间隔和横向断错等分别为2～4级间断,出现在两条转换断层之间,使洋中脊错断距离逐渐减少。2～4级区段的洋中脊长度也越来越小,存在的寿命也越来越短,直至4级区段的洋中脊长度一般小于10km,存在寿命为10^2～10^4a。这种分段性无论在超快速、快速、中速、慢速扩张脊,还是超慢速扩张脊都存在,其分段机制都与洋中脊拓展、叠接、跃迁(或废弃)、死亡过程密切相关,而拓展、叠接过程又受多种动力要素控制。正是洋中脊分段的动力机制控制了中央裂谷的存在与否。     

洋中脊-地幔柱、地幔柱-海沟与海沟-洋中脊相互作用

由热点假说的提出发展到静态地幔柱学说和动态地幔柱模式,到现在研究较多的大型火成岩省、脊-柱相互作用和脊-沟相互作用,海底构造研究取得了巨大进步。柱-脊相互作用可导致洋中脊的分段、跃迁与石化过程,反之,洋中脊的变化也可导致地幔柱的形态与直径等发生变化。洋中脊与地幔柱相遇可以出现不同的柱-脊相互作用。地幔柱除可以出现在离散型板块边缘外,还可以随板块迁移进入俯冲带,并出现柱-沟相互作用。地幔柱在俯冲带出现的位置不同,因而其对俯冲过程的影响和作用效果也相应不同,目前提出了6种地幔柱与海沟或俯冲带相互作用的可能模式。脊-柱相互作用和脊-沟相互作用对传统的板块俯冲作用过程是个重要突破。     

美国载人潜水器的应用和管理及其启示

为促进我国载人深潜工作和载人潜水器的可持续发展,文章调研美国载人潜水器运营机构及其载人潜水器的应用和管理,重点介绍大学与国家海洋学实验室系统(UNOLS)发挥的重要作用,并提出启示。研究结果表明:美国载人潜水器运营机构主要包括伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)、夏威夷水下研究实验室(HURL)和佛罗里达大西洋大学海港分校海洋研究所(HBOI),其中WHOI的载人潜水器升级最多和应用最广,而HBOI的载人潜水器下潜频次最高;WHOI的载人潜水器运营良好,而HURL和HBOI已不再运营,其中固定经费至关重要,技术和服务水平也是影响因素;科学家可通过UNOLS申请应用WHOI的载人潜水器开展下潜作业,操作过程严格、科学和有序,有利于装备资源的高效配置和使用;我国可借鉴相关业务经验,促进载人潜水器及其保障机制的标准化和规范化。