南海北部生源要素的垂直输运和保存及其与东太平洋的对比研究

通过对南海北部夏、冬两个季节的生源要素垂直输运剖面和时间系列沉积物捕获器的测量资料进行综合研究表明:南海北部颗粒物质主要是由钙质生物壳、生物硅、海洋浮游生物的有机质以及岩源物质组成,颗粒物质通量在1 000 m处大约为90.0 mg/(m2·d);研究还表明颗粒有机碳在进入沉积物保存之前被大量溶解,南海北部来自底层顺坡搬运的有机碳远大于垂直沉降;与开阔大洋(东太平洋海域)的对比研究表明,边缘海对于季节的变化更加敏感,而东太平洋调查区位于热带赤道高生产力带,生物作用十分明显,其海洋生物呼吸和物质转移同样也较活跃.     

深海热液环境中的铁氧化菌及其矿化

深海热液系统极端的物理化学条件蕴育了完全不依赖于太阳光的独特生态系统,化能自养型微生物是支撑这些生态系繁荣的初级生产者.铁氧化菌是海底热液环境中常见的化能自养微生物之一,能够从低价态铁氧化成高价态铁的化学反应中获取代谢能量.它们对海底金属元素的地球化学循环过程、金属矿床的形成和堆积以及丰富热液生态系统功能等有重要的影响.介绍了深海热液环境中存在的铁氧化菌,以及它们的分类、氧化机理和与之伴生的生物矿化现象.     

深海溶解态锰和铁的原位分析技术研究进展

溶解态的锰和铁是海洋中重要的生物营养元素,也是探查海底热液活动及其演化的重要示踪剂.由于海底热液活动研究的迫切需求,以及AUV,ROV和HOV等水下运载支撑平台的迅速发展,20世纪80年代以来深海溶解态锰铁原位分析技术得到了快速发展.早期研发的Scanner和SUAVE,可对热液羽流中高含量的锰铁元素实现联合测定,但存在元素之间相互干扰等问题,因此针对锰、铁元素单独测量的原位分析仪应运而生.锰原位分析仪中,ZAPS虽然具有较低的检测限,但是无法在深海高压环境下进行原位校正;GAMOS系列具有原位校正功能,且能耗较低,可长期运行,但是检测限偏高,因此只能应用于热液环境中含量相对高的锰监测.铁原位分析仪中,改进的ALCHIMIST可实现热液喷口异常高含量铁和正常海域水体中低含量铁的检测,但由于能耗较高而难以应用于长期观测中;低能耗的Fe-Osmo-Analyzer和CHEMINI则在长期运行方面有着明显的优势.随着AUV/ROV/HOV等水下移动平台应用的日渐广泛以及海底观测网技术的迅速发展,发展原位分析仪进行长期的自主观测将成为一种必然趋势.     

国外水-岩作用机理实验研究新进展

目前水—岩反应机理主要有三种不同的认识:沉淀层阻挡假说、表面反应假说和淋滤层假说。三种假说都各自有一定的实验和理论根据。但近年来通过各种表面测试分析方法研究表明,反应后的固体表面没有发现所谓的淋漓层或沉积层,所以很多人倾向于表面反应理论。     

新生代古海洋Nd同位素演化及其古环境意义

本文对当前在新生代古海洋Nd同位素演化及其古环境意义研究方面的最新成果进行了简明的阐述，说明在巴拿马海峡于5－3Ma关闭前后，太平洋和大西洋洋流的变化与其海水Nd同位素的变化相对应。但同期的印度洋Nd同位素没有明显变化，其原因需要进一步研究。     

亚北极白令海近百年海洋环境变化--来自分子化石的证据

采用210pb方法对亚北极白令海B2～9岩芯样进行定年,获得分辨率以10年等级变化的100来年(1890～1999年)连续海洋沉积环境序列.该岩芯样检出众多的分子化石,正构烷烃、类异戊二烯、脂肪酸和甾醇等.利用这些精细分子C27,C28,C29甾醇及分子组合特征Pr/Ph,Ph+22/∑C-21,CPI,C18:2/C18:0并结合有机碳含量变化,重建100年以来亚北极海洋环境变化史.结果表明过去的100年以来北极经历了两次较强的气候变暖事件(7.5～5.5 cm和3.0～0.0 cm,对应时间段约1920～1950,1980～1999年),随之陆源物质减少,海洋自生源增长而沉积环境呈氧化状态.还经历了两次短暂的降温事件(8.0 cm和4.0～3.0 cm,对应时间段1910和1970～1980年),随之陆源物质增加,海洋自生源相应减少,沉积环境呈弱还原状态.同时揭示了这两种冷与暖变化过程与北极区域性和全球性变化有直接关系.     

海山铁锰结壳中反映环境氧化程度的新指标

铁锰结壳形成于氧化环境, 其形成环境氧化程度的变化通过对氧化程度敏感元素Co记录在结壳壳层中. 在较准确定年的基础上, 对三块太平洋结壳用电子探针进行剖面原位高分辨率主要元素含量测定, 得到其Co/(Fe+Mn), Co/(Ni+Cu)的剖面变化曲线, 并通过与前人太平洋底栖有孔虫δ¹⁸O曲线的对比研究发现, 这两个指标能够较好地反映结壳形成环境氧化程度的变化, 它们所反映的环境氧化程度变化与太平洋底栖有孔虫δ¹⁸O曲线所反映的渐新世以来太平洋底层水的温度变化十分相似, 反映了渐新世之后结壳形成环境主要是由南极底层流(AABW)的活动带来的富氧底层水控制的, 而渐新世之前却不是. 同时也说明结壳形成环境氧化程度对结壳的形成及其中Co含量起到明显的控制作用, 从而较好地解释了结壳新壳层中Co含量随着年龄的降低而增高的现象.     

热液硬石膏流体包裹体的显微测温实验研究——石膏子晶的形成对盐度和均一温度测量的影响

硬石膏是海底热液多金属硫化物矿床中常见的少数几种透明矿物之一,是流体包裹体研究的主要对象。对Juan de Fuca洋脊Endeavour段的黑烟囱样品中硬石膏流体包裹体的显微观察发现包裹体内含有石膏子晶。显微测温研究也发现包裹体冷冻到-50℃后,再放置12小时,通常会发育新的石膏子晶。通过反复测定石膏子晶生成前后冰点的变化,发现石膏的生成使得冰点大幅降低,相应地提高残留流体的盐度(上升0.32%~1.6%NaCleq.)。流体包裹体中石膏生成是硬石膏水化和硬石膏溶解造成溶液过饱和沉淀石膏共同作用的结果,其中硬石膏水化起了主要作用,溶液过饱和沉淀石膏为硬石膏水化提供了有利条件。冷冻条件下和/或储藏时间越长,硬石膏水化对盐度的影响越大。加热包裹体到130℃能使石膏分解,释放出所结合的水分子,恢复包裹体的原始盐度。而石膏的生成对均一温度的测量没有影响。     

南海南部沉积物中黏土矿物组成变化及其古沉积信息记录初探

通过对南海南部2个代表13万a以来柱状沉积样品高分辨率的黏土矿物组成分析,认为所研究的黏土矿物主要为陆源碎屑成因,埋藏过程中的成岩变化或黏土矿物自生特征不明显,而以采样点南面加里曼丹岛、菲律宾东、西两侧的火山群岛和湄公河流域为主要陆源的地质条件、风化环境及物质迁移途径的差异控制了南海南部沉积物中黏土矿物组成的空间和时间变化.研究发现,沉积物样品中较高的蒙皂石含量对应于地质历史上的暖期,而较低的蒙皂石含量对应于冷期.伊利石的行为及其古海洋指示意义则与蒙皂石相反.将柱状沉积物样品上高分辨率的黏土矿物组成分析作为一种研究方法,有助于研究晚第四纪以来南海陆源碎屑物的源区特征、迁移途径及海区古环境演变.     

最近区域法与地质块段法在富钴结壳资源量评估中的综合应用

首次应用最近区域法对东太平洋某海山（简称X海山）进行了初步的资源量评估,最近区域法具有能对矿区无限分块和能快速圈定富矿区的优点,结合地质块段法的评估结果可以对矿区资源量进行综合分析。经过初步评估认为,该海山具有储量远景,应进行进一步的勘探研究。