冲绳海槽中部热液区及典型喷口区地形地貌特征

利用最新测量的高精度深水多波束资料,对冲绳海槽中部热液活动区的地形地貌特征进行了系统的分析后发现,研究区地形情况相当复杂,起伏变化较大,总体上呈沿SW—NE向延伸的裂谷地势,裂谷水深范围约在1 500~1 800 m,大量呈SW—NE向的线性海山链和裂谷、洼地地貌交错出现,分析认为其形成可能与冲绳海槽的弧后扩张作用有关。另外,通过ROV(Remotely Operated Vehicle)上获得的影像,结合浅表层沉积物和岩石样品分析发现,2处喷口地形地貌情况明显不同,Iheya North喷口区地形起伏变化大,具有较多烟囱体、丘体,周围沉积物以硫化物砂为主;Iheya Ridge则以裂隙式溢流为主,分布范围广,地形倾斜平整,少见烟囱体、丘体,底质较硬,热液沉积物分布较少。     

A mineral equilibria study of the hydrothermal alteration in mafic greenschist facies rocks at Kalgoorlie, Western Australia

The influx of a H₂O–CO₂‐dominated fluid into actinolite‐bearing metabasic rocks during greenschist facies metamorphism in the Kalgoorlie area of Western Australia resulted in a zoned alteration halo around inferred fluid conduits that contain gold mineralisation. The alteration halo is divided into two outer zones, the chlorite zone and the carbonate zone, and an inner pyrite zone adjacent to the inferred fluid conduits. Reaction between the fluid and the protolith resulted in the breakdown of actinolite and the development of chlorite, dolomite, calcite and siderite. In addition, rocks in the pyrite zone developed muscovite‐bearing assemblages as a consequence of the introduction of potassium by the fluid. Mineral equilibria calculations undertaken using the computer software thermocalc in the model system Na₂O–CaO–K₂O–FeO–MgO–Al₂O₃–SiO₂–H₂O–CO₂ show that mineral assemblages in the outer zones of the alteration halo are consistent with equilibrium of the protoliths with a fluid of composition X_CO2 = CO₂/(CO₂ + H₂O) = 0.1–0.25 for temperatures of 315–320 °C. The inner zone of the alteration halo reflect equilibrium with a fluid of composition X_CO2≈ 0.25. Fluid‐rock buffering calculations show that the alteration halo is consistent with interaction with a single fluid composition and that the zoned structure of the halo reflects the volume of this fluid with which the rocks reacted. This fluid is likely to have also been the one responsible for the gold mineralisation at Kalgoorlie.     

海底热液沉积物中流体包裹体的研究进展

最近几个新兴起的海底热液沉积物中流体包裹体的研究可以解决许多利用常规矿物学和地球化学方法无法解决的重要科学问题,本文总结了该领域研究工作的进展,探讨了技术手段或方法上的发展及局限性,提出对热液沉积物中透明矿物的大范围显微测温对比分析和非透明矿物分温度段释放包裹体气候相结合,从而获取不同类型和不同成矿阶段包裹体物化指标及成分特征,进而研究热液循环机制及成矿作用过程的思路,对热液沉积物中流体包裹体研究     

基于遥感增强嵌套模型红树林带水沙环境对码头建设的响应研究

南海北部湾铁山港码头建设期间,邻近区域红树林带植株出现受损死亡现象。本研究构建基于遥感增强包含红树林潮间带的海湾水沙嵌套模型,评估码头建设对红树林带潮流、泥沙输移及冲淤的影响。结果表明：海湾水沙嵌套模型可充分利用南海海流模拟信息,且精细化模拟了工程建设附近海域泥沙输移规律。采用全球地表水覆盖几率遥感反演数据与当地潮位的信息融合技术,为红树林带水沙模拟提供了可靠地形信息。码头建设主要影响红树林带南部潮流,涨急时流速减小,落急时部分潮沟通道流速增大。当进港方案更改为过水钢栈桥,红树林带东南部流速略有增加。码头施工期,红树林带69%～72%范围的悬浮泥沙浓度增量介于20～50 mg/L之间。码头建设前,红树林带泥沙平均冲淤量为0.27 cm/a;进港方案分别为不过水通道和过水钢栈桥,码头建设后红树林带淤积量增加的面积占比分别为96.6%和89.3%,平均冲淤量分别为0.45 cm/a和0.36 cm/a。过水钢栈桥替换不过水通道,红树林带冲淤增量下降了50.0%。研究结论可为潮间带水沙环境模拟和红树林带保护决策提供科学依据。     

环礁沉积体系的过程-产物关系: 勘察式模拟初探

海洋沉积体系的定量模拟可分为仿真和勘察式模拟,后者的目标是建立沉积特征的连续谱、凝练新的科学问题。本文提出一个勘察式模拟的方法论框架,即根据控制方程确定自变量的定义域,进而由模拟计算给出应变量的值域,并结合物质收支平衡原理和“圆台状环礁”几何模型,以此方法预估环礁及其海底阶地物质输运和堆积格局。环礁是珊瑚礁的独特类型,其礁盘区提供了礁体生长和礁外坡、海底阶地堆积的几乎全部物源。结果表明,环礁自身生长受控于生物碎屑生产,而海底阶地的范围和沉积速率不仅决定于离礁悬沙通量,而且受到环礁外水深和海盆环流的制约。悬沙输运和重力流过程形成常态沉降和水下滑坡的交替沉积。此模型所预测的环礁沉积体系高程-面积曲线与南海环礁的实际曲线相对照,可获得环礁演化的机制信息。模拟结果还提示了需进一步研究的科学问题,如环礁生长规模及其控制机制、环礁沉积体系中周期性沉积的时间尺度、环礁外坡由于珊瑚生长自组织机制形成的重力流事件与地震等极端事件的对比和机制识别、环礁群的海底阶地沉积记录多样性、海面变化对环礁演化的影响和沉积记录、环礁人居环境安全等。     

Carbon balance in a salt marsh: Interactions of diffusive export, tidal deposition and rainfall-caused erosion

Studies of the concentrations of particulate and dissolved organic carbon in the Duplin River, of the tidal exchange of POC and DOC in the marsh, of the standing stock and movement of Spartina alterniflora wrack in the Duplin, and of the removal of carbon from the surface of the marsh by rain were conducted at Sapelo Island, Georgia in order to test three hypotheses about export of carbon from the Duplin River watershed. We found that the gradients in POC and DOC concentrations are such that carbon is being transported down the Duplin River throughout the year, although in smaller quantities than previously believed. In contrast, almost all tidal exchanges within the marsh result in deposition of carbon. Most of this deposited carbon is subsequently eroded as a result of rain falling on the exposed marsh surface, and is washed back into the tidal creeks. This cycle of deposition and erosion is a possible mechanism keeping POC in the thin aerobic surface layer of the marsh, thus increasing its availability to detritivores and aerobic microbes. The standing stock of wrack is only a fraction of the S. alterniflora produced each year, and its export is a negligible term in the carbon balance equation.     

黄海北部降水中氟的浓度变化

1988～1992年连续采集了黄海西北部的大气降水,分析样品中的氟而得到的80多个数据显示出大气降水中氟的平均浓度低于中国北方主要河流的氟平均浓度。在冬季,氟的浓度较其他季节高,这可能和降雨量减少以及人为因素等密切相关。目前还难以估算出人为因素对氟在降水中化学行为的影响程度,但数据显示出人口密集地区降水中氟的浓度明显高于人口稀疏的自然地带。     

黄河口快速沉积及其动力过程

现场观测资料和卫星遥感校准图像计算表明 ,185 5年以来 ,黄河三角洲新淤陆地 36 99km2 ,生长速率为 2 6 8km2 /a ,黄河输入三角洲 1× 10 8t泥沙形成 3 14 4km2 的陆地。进入河口区的泥沙约 88 4 %堆积在水下 8km宽的三角洲前缘。研究表明 ,这一堆积比例是河口切变锋、异重流和潮流场相互作用的结果 ,异重流在黄河汛期一直存在 ,大约搬运黄河来沙的 6 0 %沉积在三角洲前缘 ;一个潮周期内 ,切变锋出现两次 ,它能够捕获异轻羽状流中的悬浮泥沙堆积 ,也能够限制异重流的远距离扩散。切变锋消失后 ,少量悬浮泥沙才能远距离扩散 ,随潮流离开三角洲水下斜坡。     

太平洋三海区热液烟囱物的氧同位素特征及形成温度

使用氧同位素方法 ,测试了西太平洋马里亚纳岛弧、马里亚纳海槽、冲绳海槽和东太平洋加拉帕戈斯裂谷的海底热液烟囱和硫化物全岩样品。结果表明 :马里亚纳岛弧上的埃斯梅拉尔达破火山口的热液硫化物的形成温度最高 (达 2 75℃ ) ,而成为高温产物的代表 ;冲绳海槽和加拉帕戈斯裂谷烟囱 ,表现为中高温类型 ,其氧同位素温度在 1 5 0℃左右 ;马里亚纳海槽以蛋白石为主要矿物的烟囱物 ,则显示出典型的低温热液类型 ,少量黄铁矿砂试样则表现出中温类型特征。但上述区域大都不同程度地存在有闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿等中高温热液矿物 ,说明研究区除马里亚纳海槽明显有中低温热液活动类型外 ,其它区域皆具备中高温热液活动特征     

江苏岸外条子泥二分水滩脊的沉积特征

2000年1月16日在江苏岸外条子泥沙洲二分水滩脊选取三条断面，进行底质沉积物采样及滩面高程测量。共采集样品27个，对其用激光粒度仪进行粒度分析，发现沉积物的粒度参数、粒度组分及其分布均具有一定的变化规律，且与滩面高程变化具有很好的相关性。