对2007年5月23日的一个CME的起源和初始阶段的观测研究

利用多波段联合观测数据,综合分析研究了一个发生于2007年5月23日的日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection,CME)爆发事件的起源和初始阶段的物理演化过程.该CME起源于活动区10956内的一个并没有严格地位于活动区极性反转线上的U形活动区暗条,该暗条首先被扰动,然后从中间部分开始缓慢上升.在暗条上升运动过程中,从极紫外和软X射线像上可观测到位于暗条上方的日冕磁环也在不断地上升并且有持续向外的扩张运动.最终,这些冕环和暗条一起爆发并伴随着一个位于暗条断开位置附近的日冕暗化区域的形成.这一爆发过程还伴随着一个静止轨道业务卫星(GeostationaryOperational Environmental Satellites,GOES)软X射线流量级别为B5.3的亚耀斑发生,该光斑显示出与CME之间具有在时间和空间上的紧密联系.与CME的"标准"磁流绳模型一致,这些太阳表面活动可以看作是CME的初始演化阶段在日面上的表现信号,并且该CME的亮前锋可能是由预先存在于暗条上方的冕环体系直接演化而来.另外,文中还讨论了与该事件相关的暗条爆发、耀斑、冕环扩张和消失以及日冕暗化之间的关系.     

Optical detection of Prorocentrum donghaiense blooms based on multispectral reflectance

Prorocentrum donghaiense is one of the most common red tide causative dinoflagellates in the Changjiang （Yangtze） River Estuary and the adjacent area of the East China Sea. It causes large-scale blooms in late spring and early summer that lead to widespread ecologic and economic damage. A means for distinguish- ing dinoflagellate blooms from diatom （Skeletonema costatum） blooms is desired. On the basis of measure- ments of remote sensing refectance [Rrs（λ）] and inherent optical parameters, the potential of using a mul- tispectral approach is assessed for discriminating the algal blooms due to P. donghaiense from those due to S. costatum. The behavior of two reflectance ratios [R1 = Rrs（560）/Rrs（532） and Re = Rrs（708）/Rrs（665）], suggests that differentiation of P. donghaiense blooms from diatom bloom types is possible from the current band setup of ocean color sensors. It is found that there are two reflectance ratio regimes that indicate a bloom is dominated by P. donghaiense; （1） R1 〉 1.55 and R2 〈 1.0 or （2） R1 〉 1.75 and R2 ≥ 1.0. Various sensitivity analyses are conducted to investigate the effects of the variation in varying levels of chlorophyll concentration and colored dissolved organic matter （CDOM） as well as changes in the backscattering ratio （bbp/bp） on the efficacy of this muitispectral approach. Results indicate that the intensity and inherent op- tical properties of the algal species explain much of the behavior of the two ratios. Although backscattering influences the amplitude of Rrs（λ）, especially in the 530 and 560 nm bands, the discrimination between P. donghaiense and diatoms is not significantly affected by the variation of bbp/bp. Since aCDOM （440） in coastal areas of the ECS is typically lower than 1.0 m-1 in most situations, the presence of CDOM does not interfere with this discrimination, even as SCDOM varies from 0.01 to 0.026 nm-1. Despite all of these effects, the dis- crimination of P. donghaiense blooms from diatom blooms based on multispectral measurements of Rrs（λ） is feasible.     

广西新元古代BIF的铁同位素特征及其地质意义

通过分析广西三江地区新元古代条带状含铁建造的Fe同位素和主量元素组成,对海水的氧化还原状态提供了制约,为富禄期的地球处于间冰期提供了证据。相对于标准物质IRMM-014,新元古代含铁建造不同条带全岩样品的δ57Fe值变化范围1.60‰～2.20‰,平均值为1.85‰,表明BIF样品富集铁的重同位素。条带状含铁建造主要由Fe2O3和SiO2组成,但却具有较高的Al2O3含量。这表明条带状含铁建造样品不是纯净的化学沉积物,而是具有一定的碎屑物质输入。碎屑输入量的不同引起深色和浅色条带之间铁同位素组成存在着0.4‰的差别。剔除碎屑的影响,新元古代BIF从海水中沉淀的赤铁矿δ57Fe的平均值在2‰左右,略高于太古代条带状铁建造的Fe同位素组成,这表明当时海水的氧逸度可能比太古代还低。这说明在富禄期绝大部分海洋仍旧被冰盖覆盖,只在局部出现融化。因此,富禄期的地球可能出于冰期的相对温暖阶段,而不是间冰期。     

河南窑场铁矿床成因矿物学研究及其地质意义

窑场铁矿床位于河南鲁山地区,大地构造位置属于华北陆块南缘,控矿地层为太华群铁山岭组,主要矿体共有两个,主要有辉石铁英岩和角闪石铁英岩组成,夹有少量的黑云角闪片岩、大理岩和花岗质混合岩,主要的矿石矿物为磁铁矿(30%～35%),少量赤铁矿(5%)和镜铁矿(3%)。脉石矿物有石英、角闪石、辉石、石榴子石等。围岩的组成包括黑云辉石岩、黑云角闪岩、黑云角闪片岩、黑云片岩、角闪黑云变粒岩、大理岩及少量的花岗质混合岩。矿石中的角闪石均属于镁角闪石,辉石有富铁透辉石、斜铁辉石,磁铁矿以纯磁铁矿为特征;围岩中的角闪石属于镁角闪石和纯镁闪石,辉石主要为透辉石,黑云母为镁质黑云母,伴有少量金云母,石榴子石以铁铝榴石为主,含有镁铝榴石、钙铝榴石分子。化学成分分析显示本区的变质相达角闪岩相,估算其变质的压力范围为0.36GPa～0.74GPa。与典型华北陆块前寒武纪铁矿床对比,窑场铁矿床的矿物组合、变质等级以及沉积相类型均与新太古代的条带状铁建造相似。磁铁矿高Ni、低Co的特点表明其成矿来源与深部物质有关。     

绿潮藻浒苔对赤潮藻中肋骨条藻化感抑制作用初探

研究了绿潮藻浒苔Ulva prolifera对赤潮藻中肋骨条藻Skeletonema costatum生长的化感抑制作用。分别测定了不同浒苔新鲜藻体密度、不同浒苔藻体干粉末含量、不同浒苔新鲜藻体培养过滤液体积对中肋骨条藻生长的抑制效果。结果发现,第12天共培养系统中,各浒苔新鲜藻体密度组对中肋骨条藻生长抑制率均高达100%,其中5g·L-1密度组第8天对中肋骨条藻生长的抑制已达到100%;第12天1.2g·L-1浒苔藻体干粉末含量组对中肋骨条藻生长抑制率也可达到50%左右,表明绿潮藻浒苔对中肋骨条藻生长抑制作用具有量效关系,且对中肋骨条藻生长不仅存在营养竞争抑制作用,而且还具有化感物质抑制作用。进一步采用添加浒苔新鲜藻体培养过滤液实验发现,一次性添加浒苔培养过滤液对中肋骨条藻生长抑制作用不十分明显,而半连续添加浒苔培养过滤液对中肋骨条藻生长抑制效果十分明显,其中第12天对中肋骨条藻生长抑制可达75%左右,可见浒苔藻体内的化感物质是逐步向环境中分泌的。该研究为进一步研究绿潮藻对赤潮藻化感抑制效应量效关系奠定了基础。     

不同氧饱和度环境刀额新对虾幼体对微藻脂肪酸在沉积物中降解的影响研究

以中国近海典型赤潮藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为研究对象,考察不同氧饱和度环境下底栖甲壳动物对有机物在沉积物中降解的影响。通过对比不同氧饱和度培养模拟体系中中肋骨条藻在有/无刀额新对虾(Metapenaeus ensis)幼体活动背景下的降解过程,追踪中肋骨条藻中4种主要脂肪酸(C14:0,C16:0,C16:1(7)和C20:5)在100%,50%,25%和0%的氧饱和度体系中的降解行为。结果表明,100%氧饱和度体系中刀额新对虾幼体的活动能明显加快脂肪酸在沉积物中的降解(约为对照组的1.2~1.7倍),特别是对饱和脂肪酸C14:0和C16:0的作用最为明显;而在50%氧饱和度的缺氧体系中,在前三天的培养中,刀额新对虾幼体的活动逐渐减弱直至最终死亡,死亡之前的扰动增加了有机物在次表层沉积物中的埋藏并降低了其降解速率。研究还发现,在100%氧饱和度体系中,刀额新对虾幼体的扰动作用促进大量脂肪酸转移到次表层沉积物和悬浮颗粒中;而在50%氧饱和度体系中,这种转移作用明显变小。对于氧饱和度25%和0%的环境,刀额新对虾幼体在模拟培养开始后迅速死亡,对有机物质降解几乎没有影响。     

辽宁鞍山－本溪地区铁矿床流体包裹体和硫、氢、氧同位素特征研究

鞍山-本溪地区是我国最大的铁矿集区,分布有诸多大型、特大型铁矿床,并且产出有弓长岭二矿区大型和齐大山、南芬中型磁铁富矿床。贫铁矿体与变质沉积岩和火山碎屑岩等围岩呈层状或似层状产于太古宙花岗岩中,富铁矿体(TFe50%)呈层状或透镜体状产于贫铁矿体和围岩及其附近的断裂带中,并可见明显的热液蚀变现象。为了探讨鞍本地区富铁矿的成因,为指导找富矿提供依据,本文主要对比研究了鞍本地区贫铁矿石和富铁矿石中流体包裹体、硫同位素和氢氧同位素特征。贫铁矿石(磁铁石英岩和假象赤铁石英岩)石英中含有大量的孤立分布负晶形气体包裹体(Ⅰc类包裹体),富铁矿石石英中主要以液体包裹体(Ⅰb类包裹体)为主,可见含子矿物的流体包裹体;贫铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围为-6.5‰~11.8‰,平均值为0.4‰,富铁矿石中黄铁矿的δ34S变化范围较大,为-7‰~14.4‰,平均值为2.0‰;贫铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为3.4‰~10.4‰,平均值为7.1‰,石英δ18 O变化范围为11.8‰~15.1‰,平均值为13.4‰,富铁矿石中磁铁矿δ18 O变化范围为-1.4‰~6.5‰,平均值为2.3‰,富铁矿石中石英δ18 O变化范围为9.6‰~15.8‰,平均值为13.6‰,δD变化范围为-129‰~-75‰,平均值为-104‰。富铁矿石中石英流体包裹体、黄铁矿δ34S和磁铁矿δ18 O部分继承了贫铁矿石的特征,但是显示更多的后期热液特征,暗示鞍本地区富铁矿石是在贫铁矿石的基础上受后期热液改造形成的。富铁矿石中石英的氢氧同位素特征表明其热液流体主要为混合岩化热液,富铁矿的形成可能为去硅富铁模式,同时也可能有铁质活化再转移模式。     

华北克拉通条带状铁建造中富铁矿成因类型的研究进展、远景和存在的科学问题

本文在查阅前人大量资料的基础上,对华北克拉通条带状铁建造中富铁矿的研究历史进行了回顾和总结,将研究历史分为1949年以前,1950~1965年期间,1978~1986年期间,1987~1994年期间和2009年以来5个阶段。重点介绍了鞍本地区、冀东-吕梁地区和河南舞阳地区富铁矿的基本地质特征以及典型富铁矿的研究概况,针对鞍本地区弓长岭二矿区磁铁富矿成因的复杂性,对不同成因观点以及目前已取得的共识进行了详细阐述。目前大多数学者不支持接触交代假说和菱铁矿经变质转化为富铁矿成矿假说,近半数学者支持变质热液成矿假说,半数学者支持混合岩化热液成矿假说。作者在综合分析前人大量资料后,认为变质热液成矿说依据不足,理由有四点:(1)磁铁富矿中往往见有磁铁贫矿的残体;(2)磁铁富矿与蚀变岩紧密伴生,蚀变矿物石榴子石、部分角闪石(透闪石)和部分绿泥石均属非变质热液成因;(3)研究区遭受区域高绿片岩相至低角闪岩相变质作用的时间为2500~2450Ma,而与蚀变矿物石榴石紧密伴生的热液锆石SHRIMP U-Pb定年结果为1840±7Ma,明显小于区域变质作用年龄,据此可将热液作用时间限定于古元古代晚期,相当于大陆地壳伸展阶段;(4)部分热液成因富铁矿利用Re-Os方法定年,除一种属原生沉积成矿外,年龄范围也在古元古代晚期,可作为参考。此种热液是否为混合岩化热液尚缺乏足够证据,故本文暂将其作为古元古代晚期热液。此外,本文对华北克拉通条带状铁建造中富铁矿成因类型及其远景进行了初步总结,认为古元古代晚期形成的磁铁富矿规模属大型矿床,有较好远景;原生较富贫铁矿因褶皱构造产生磁铁矿流变而形成的富铁矿(可能尚有热液叠加)规模较大,具有一定远景;其他类型均为小型规模,不具工业意义。最后,本文指出富铁矿成因研究中尚存在的主要问题,包括早元古代晚期热液的来源;热液的形成是一期还是多期;铁建造遭受区域变质达高绿片岩相时,贫铁矿的围岩变质演化机理等,尚需进一步探讨。