北冰洋西部楚科奇海盆晚第四纪生源沉积物及其古海洋学意义

通过北冰洋西部楚科奇海盆M03孔晚第四纪以来生源沉积物,有孔虫丰度和冰筏碎屑(Ice．Rafted Detritus,IRD)的综合研究表明,海洋氧同位素(Marine Isotope Stage,MIS)7期以来,碳酸钙(CaCO )含量和浮游有孔虫丰度在间冰期的增加和冰期的降低,分别指示大西洋水输入的加强和减弱。而有机碳(TOC)和生源蛋白石(Biogenic Opa1)含量的变化可能主要与输入到海底的TOC降解和Opal溶解作用与底层水中的溶解氧有关。间冰期低的TOC和Opal含量可能反映楚
科奇海盆海冰覆盖减少,营养盐供给多,表层生产力增加,通气作用好,底层水富氧,降解和溶解作用增强,保存在沉积物中的TOC和Opal减少;而冰期相对高的TOC和Opal含量可能反映楚科奇海盆海冰覆盖时间较长,营养盐供给少,表层生产力较低,通气作用差,底层水少氧,降解和溶解作用减弱,保存在沉积物中的TOC和Opal增多。     

雪冰电导率反映的南、北极和青藏高原大气环境差异

青藏高原（无论南部、北部）雪冰电导率与雪冰体的酸碱度及雪冰内各类杂质成分的关系明显不同于极地冰盖（南极冰盖与格陵兰冰盖）,青藏高原雪冰电导率依赖于地壳来源的碱性矿物盐类杂质（如Ｃａ２＋,Ｍｇ２＋,ＳＯ２－４等）,因而与雪冰酸度（即Ｈ＋）呈反相关;极地冰盖雪冰电导率依赖于海洋来源的酸根离子（如Ｃｌ－,ＳＯ２－４等）,因而与雪冰酸度呈正相关。但在北极地区,雪冰电导率与各离子的关系存在复杂的地域分异,如在北极中心地区,极可能由于“北极霾”的干扰,打破了格陵兰冰盖内电导率与酸根离子间明确的函数关系。总之,雪冰电导率是寒区大气环境的替代性“指示器”     

察尔汗盐湖低品位卤水自然蒸发试验研究

察尔汗盐湖是一个以卤水钾镁盐矿为主的大型综合性盐类矿床,盐湖东部潜卤水水化学类型为氯化物型,从KCl等组份含量来看,属低钾高钠低镁的卤水。对该类型卤水进行自然蒸发试验,确定盐类结晶析出顺序和光卤石矿物的最佳分离点,取得光卤石矿的产率和光卤石中KCl含量等基础数据,以对该卤水工业利用性能作出评价。     

北极巴罗Elson湖过去450年气候与环境变化记录

北极阿拉斯加巴罗地区Elson湖长60cmAB-67钻孔岩芯提供了过去450年连续的高分辨环境变化记录。综合分析210Pb测年、沉积物粒度、有机质、化学元素和微体古生物化石等资料,一致反映出巴罗地区过去450年的气候、环境变化过程存在如下3个阶段：1）大约1540～1740年,为低海面寒冷时期;2）1740～1827年,为气候转暖-海侵过渡时期;3）1827年至今,为继续海侵-气候波动变暖时期。其中1800年前后和1940年前后,气温较高。1921～1993年巴罗的气温记录说明,北极地区气温不仅有明显的10a和60a周期变化,而且年平均温度变幅极大,达4.5℃。显示极地气候变化特别强烈并不反映大幅度升温。近20年来的变暖趋势是1827年以来自然的气候波动变暖的继续。     

Measurements of physical characteristics of summer snow cover on sea ice during the Third Chinese Arctic Expedition

The spatial distribution of snow cover on the central Arctic sea ice is investigated here based on the observations made during the Third Chinese Arctic Expedition. Six types of snow were observed during the expedition: new/recent snow, melt-freeze crust, icy layer, depth hoar, coarse-grained, and chains of depth hoar. Across most measurement areas, the snow surface was covered by a melt-freeze crust 2-3 cm thick, which was produced by alternate strong solar radiation and the sharp temperature decrease over the summer Arctic Ocean. There was an intermittent layer of snow and ice at the base of the snow pack. The mean bulk density of the snow was 304.01±29.00 kg/m3 along the expedition line, and the surface values were generally smaller than those of the subsurface, confirming the principle of snow densification. In addition, the thicknesses and water equivalents of the new/recent and total-layer snow showed a decreasing trend with latitude, suggesting that the amount of snow cover and its spatial variations were mainly determined by precipitation. Snow temperature also presented significant variations in the vertical profile, and ablation and evaporation were not the primary factors in the snow assessment in late summer. The mean temperature of the surface snow was 2.01±0.96°C, which was much higher than that observed in theinterface of snow and sea ice.     

通化盆地下白垩统烃源岩石油地质特征及生烃潜力研究

通化盆地是松辽盆地东部外围的油气远景区之一,烃源岩发育特征和生烃潜力等问题未知,制约着盆地基础油气资源研究和后续油气资源勘探部署工作。为揭示通化盆地下白垩统烃源岩生烃潜力和页岩油气的赋存状态,在盆地内部署通地1井,对岩芯样品进行系统取样,完成了暗色泥岩有机质丰度、类型和成熟度的测试工作。实验结果表明,通化盆地下白垩统亨通山组暗色泥岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅰ-Ⅱ1型为主,局部含有Ⅲ型,镜质组反射率分布范围为0.972%~1.127%,已进入大量生烃的成熟阶段;下桦皮甸子组暗色泥岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅰ型为主,局部含有Ⅱ和Ⅲ型,镜质组反射率在0.986%~1.399%之间,已进入大量生烃的成熟阶段。其地球化学特征和世界上许多页岩油气田的烃源岩有相似之处,综合研究表明通化盆地下白垩统具有较好的常规油气和页岩气生成潜力。     

两种北极微型浮游植物的荧光差异性分析

为了利用荧光技术对北极浮游植物的生理生态信息进行系统研究, 本文以实验室培养条件下的两种北冰洋微型浮游植物——柔弱伪菱形藻(Pseudo-nitzschia delicatissima)和海链藻(Thalassiosira sp.)为研究对象, 先采用流式细胞术(Flow Cytometry, FCM)和全荧光光谱法对其活体中色素的静态荧光进行测量, 后利用脉冲调制方法(Pulsed Amplitude Modulation, PAM)对其叶绿素动态荧光信息进行测定, 对两种浮游植物的三类荧光信息进行综合比较分析, 结果表明: 柔弱伪菱形藻的丰度、基础荧光(F0)、光合系统Ⅱ(PSⅡ)光化学的有效量子产量(ΦPSⅡ)及光合电子传递效率(ETR)分别为22×105cell/mL、844、0.247和42.8, 皆高于海链藻的相应值(8×105cell/mL、464、0.185及33.0); 静态荧光和基础荧光分析表明柔弱伪菱形藻细胞内叶绿素a (chl a)含量较高; 海链藻细胞内则具有较高含量的类胡萝卜素, 其对光保护机制依赖性较强。本文初步展示了三类荧光分析法在极地微型浮游植物生理生态研究方面的联合应用。     

2008年夏季楚科奇陆架海域近底层水温大幅快速变化事件研究

2008年夏季中国第3次北极科学考察期间,利用锚碇潜标对北冰洋楚科奇陆架海域进行了为期33 d的海流剖面、近底层温度与盐度连续观测。观测数据显示楚科奇陆架海域近底层海水温度出现了两次较大幅度的快速升降现象。结合此次科学考察R断面温盐深仪(CTD)观测资料、以及卫星遥感海表温度(SST)和海表风场等资料,综合分析表明:观测到的这种快速升、降温现象不仅发生在近底层;这种快速升、降温现象应该是由海水温度锋面在夏季整体缓慢北移的同时存在短暂南北摆动所导致;温度锋面的季节性北移属于北极气候特征,而温度锋面短暂的南北摆动则与短期天气过程有关。     

北极孔斯峡湾表层沉积物中溶解有机质的来源与转化历史

在北极地区孔斯峡湾采集28个表层沉积物样品,测定了其中水溶性有机质(也称溶解有机质,DOM)的分子量分布、紫外/可见吸收光谱和三维荧光光谱特征,并利用平行因子分析(PARAFAC)模型对DOM的荧光组分和来源进行了解析。结果表明:孔斯峡湾表层沉积物中有色溶解有机质(CDOM)及其中的荧光溶解有机质(FDOM)含量均从内湾向外湾方向呈逐渐累积的趋势,但CDOM中的FDOM所占比例逐渐减小,与DOM趋于老龄化密切相关。沉积作用减弱以及长期的光化学降解和微生物降解作用对此起主要贡献,并导致腐殖质和小分子组分在沉积物DOM中所占的比例呈逐渐递增的趋势。沉积物DOM包含陆源类腐殖质、自生源类腐殖质和类蛋白等三个荧光组分,但是其组成比例空间差异很大。吸收光谱斜率比(S_R)随自生源所占百分比增加而减小,随DOM腐殖质组分中陆源与自生源的比值增加而增加;腐殖化指数(HIX)随类腐殖质与类蛋白质比值和水深的增加而增加,生物源指数(BIX)随自生源比例增加而增加。峡湾沉积物DOM的组成和来源存在着高度的空间差异,在冰川湾区由水体颗粒有机质(POM)的近期转化和迁移而来,而在峡湾中央及口门附近以较老的腐殖质为优势,主要源于水体DOM长期迁移和转化。研究表明,FDOM/CDOM,S_R,HIX和BIX等构成的CDOM光谱指纹信息可以作为揭露沉积物溶解有机质来源及迁移转化历史的工具,对探索海洋与冰川相互作用影响下的峡湾环境演变有着重要意义。