东海冲绳海槽泥火山发育区甲烷气体来源研究

高沉积速率、构造活动发育和高热流值3个重要地质条件促使了冲绳海槽广泛发育泥火山、气烟囱等烃类流体渗漏构造,前人对该类泥火山及气烟囱的地球物理特征做过较多的研究,但是鲜有研究从地球化学角度揭示渗漏流体来源及形成机制。本研究通过对东海冲绳海槽中部泥火山发育区2个泥火山站位开展海底钻探取样,获取浅表层60 m沉积物并开展孔隙水烃类浓度、甲烷稳定碳、氢同位素研究。通过分析发现,18-01孔孔隙水顶空烃类比值C1/C2为960.53～1 120.75,甲烷稳定碳同位素（δ13C${_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}} $）为−36.07‰～−56.60‰ V-PDB,甲烷稳定氢同位素（δD$ _{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}$）为−163.94‰～−237.81‰ V-SMOW;在18-05孔,孔隙水顶空烃类比值C1/C2为1 064.66～1 546.74,δ13C高沉积速率、构造活动发育和高热流值3个重要地质条件促使了冲绳海槽广泛发育泥火山、气烟囱等烃类流体渗漏构造,前人对该类泥火山及气烟囱的地球物理特征做过较多的研究,但是鲜有研究从地球化学角度揭示渗漏流体来源及形成机制。本研究通过对东海冲绳海槽中部泥火山发育区2个泥火山站位开展海底钻探取样,获取浅表层60 m沉积物并开展孔隙水烃类浓度、甲烷稳定碳、氢同位素研究。通过分析发现,18-01孔孔隙水顶空烃类比值C_1/C_2为960.53～1 120.75,甲烷稳定碳同位素(δ~(13)C_(C H4))为-36.07‰～-56.60‰V-PDB,甲烷稳定氢同位素(δD_(CH4))为-163.94‰～-237.81‰V-SMOW;在18-05孔,孔隙水顶空烃类比值C1/C2为1 064.66～1 546.74,δ13CC H4为-36.10‰～-62.92‰V-PDB,δD_(CH4)为-122.86‰～-282.09‰V-SMOW。系统分析2个站位甲烷气源均为热解成因或以热解成因为主的混合成因。综合分析2个站位泥火山及气烟囱发育的地质背景以及高通量甲烷渗漏的特征认为,深部地层中有机热解成因甲烷流体是通过断层、气烟囱等运移通道,在流体超压的驱动下渗漏、扩散至浅表层地层中,并在海底形成了泥火山以及羽状流等构造。     

浅表层泥火山型天然气水合物成藏地质模型

深海环境泥火山活动为甲烷从深部向浅部迁移提供了搬运介质和通道,泥火山附近天然气水合物成藏具有独特的形成过程和富集规律。泥火山型水合物资源潜力和环境影响的理论假设已被提出,而在工程实施阶段的论述相对较少。本次研究通过调研世界范围内典型海域泥火山-天然气水合物系统研究进展和赋存规律,结合我国海域泥火山的调查成果,归纳出泥火山型天然气水合物赋存地质模型。之后分析该模型组成要素的地质记录,获得识别泥火山型天然气水合物的3G异常标志,总结出该类型水合物实用的勘探思路。     

粉砂淤泥质海岸开敞航道淤积模式探讨

粉砂淤泥质海岸开挖的开敞航道,普遍存在淤积问题,而且在风暴浪作用过后,经常出现泥沙大量骤淤现象．根据已有的研究成果,指出航道淤积除存在悬移质淤积、推移质淤积、层移质淤积外,还有泥沙流滑淤积、航道侧面土体滑坡淤积2种方式,并概念性地分析了粉砂淤泥质海岸航道淤积．在常浪状况下,主要为“悬移质＋推移质＋层移质”的淤积组合模式;在风暴浪状况下,主要为“悬移质＋推移质＋层移质＋泥沙流滑＋航道侧面土体滑坡”的淤积组合模式。     

过去100年来闽浙泥质区浮游植物生产力和群落结构在上升流和人类活动影响下的变化

Phytoplankton productivity and community structure in marginal seas have been altered significantly during the past three decades, but it is still a challenge to distinguish the forcing mechanisms between climate change and anthropogenic activities. High time-resolution biomarker records of two 210Pb-dated sediment cores(#34: 28.5°N, 122.272°E; CJ12-1269: 28.861 9°N, 122.515 3°E) from the Min-Zhe coastal mud area were compared to reveal changes of phytoplankton productivity and community structure over the past 100 years. Phytoplankton productivity started to increase gradually from the 1970 s and increased rapidly after the late 1990 s at Site #34; and it started to increase gradually from the middle 1960 s and increased rapidly after the late 1980 s at Site CJ12-1269. Productivity of Core CJ12-1269 was higher than that of Core #34. Phytoplankton community structure variations displayed opposite patterns in the two cores. The decreasing D/B(dinosterol/brassicasterol) ratio of Core #34 since the 1960 s revealed increased diatom contribution to total productivity. In contrast, the increasing D/B ratio of Core CJ12-1269 since the 1950 s indicated increased dinoflagellate contribution to total productivity. Both the productivity increase and the increased dinoflagellate contribution in Core CJ12-1269 since the 1950–1960s were mainly caused by anthropogenic activities, as the location was closer to the Changjiang River Estuary with higher nutrient concentration and decreasing Si/N ratios. However, increased diatom contribution in Core #34 is proposed to be caused by increased coastal upwelling, with higher nutrient concentration and higher Si/N ratios.     

风暴过程中潮滩悬沙浓度和悬沙输运的变化及其动力机制——以长江三角洲南汇潮滩为例

悬沙浓度是淤泥质海岸重要的环境指标。为探讨潮滩悬沙浓度和悬沙输运对风暴事件的响应过程及其动力机制,于2014年9月"凤凰"台风过境前、中、后在长江三角洲南汇潮滩进行了现场观测,获得同步高分辨率的水深、波高、近底流速和浊度剖面时间序列(9个潮周期)。结果表明,风暴中平均和最大波高、波-流联合底床剪切应力、悬沙浓度和悬沙输运率可比平静天气高数倍;风暴期间高潮位低流速阶段悬沙沉降导致近底发育数十厘米厚的浮泥层(悬沙浓度大于10 g/L)。研究认为风暴事件中淤泥质海岸悬沙浓度和悬沙输运的剧烈变化其根本动力机制是风暴把巨大能量传递给近岸水体,进而显著增大波-流联合底床剪切应力,导致细颗粒泥沙再悬浮。     

苏北盆地阜二段陆相页岩油气勘探潜力分析

苏北盆地古近系为陆相泥页岩沉积,纵向上主要发育阜二段、阜四段两套富有机质泥页岩,其中阜二段泥页岩厚度大,有机质丰度高、类型以Ⅰ-Ⅱ1型为主,主要处于成熟演化阶段;各类微乳隙、微裂缝发育,形成的网状储集体系为油气的赋存与流动提供了空间,具备形成页岩油气的物质基础和储集条件;无机矿物中脆性矿物含量较高,黏土矿物含量较低,利于页岩油的开采;多口井见到油气显示,部分井试获工业油流,展示苏北盆地页岩油具有较大的勘探潜力.     

不规则波作用下明基床上开孔沉箱垂直力分析

通过水槽物理模型试验,对不规则波作用下明基床上开孔沉箱所受到的波浪力进行了较为系统的试验研究,分析讨论了开孔沉箱总水平力峰(谷)值时刻对应的总垂直力与基床相对高度、开孔率、波陡、相对水深、消浪室相对宽度等影响因素之间的关系,并与暗基床的研究成果做了对比讨论,给出了明基床上开孔沉箱总垂直力比值(总水平力极值时刻对应的总垂直力/总垂直力极值)与各影响因素之间的计算关系式,研究结果可为工程应用提供参考。     

波浪作用下斜坡上护面块体内部应力分布数值模拟

基于3D FEMDEM方法建立三维原型尺度数值模型,模拟波浪荷载作用下斜坡上护面块体内部的应力分布。波浪作用下结构物的水动力荷载采用微幅波理论模拟,护面块体之间的运动、碰撞接触以及块体内部的应力变化采用3D FEMDEM方法模拟。块体之间的接触力采用基于势函数的罚函数法计算,有限元的变形采用中心差分的显式方法求解。应用该数值模型与ANSYS软件程序对自重作用下混凝土扭王字块的内部应力分布特性进行了比较分析,验证了数值模型应力计算的可行性和计算精度。通过数值模拟计算给出了波浪作用下斜坡上护面块体之间的相对运动和块体内部的应力分布及应力历时曲线,探讨了块体内部应力变化特性。     

莺歌海盆地泥底辟发育演化与天然气及CO2运聚成藏规律

泥底辟是南海北部边缘西区莺歌海盆地颇具特色的地震地质异常体,具有低密、低速及高温高压特征,其发育演化及所伴生的热流体上侵活动与天然气及CO2运聚分布乃至富集成藏均密切相关。将莺歌海盆地泥底辟划分为"深埋型"(低幅度弱-中能量泥底辟)、"浅埋型"(高幅度中-强能量泥底辟)及"喷口型"(高幅度特强能量泥底辟)三大类进行研究。研究表明,晚期泥底辟及热流体活动不仅为浅层天然气及CO2运聚戍藏提供了纵向的高速运移通道和运聚动力条件,促使深部天然气及CO2向浅层大量运移聚集,而且导致盆地具有烃源岩早熟、天然气运聚供大于散的晚期动平衡戍藏,以及泥底辟热流体上侵活动控制天然气及CO2运聚规律之特点。     

东海北部泥质区敏感粒度组分对东亚季风演变的响应

运用粒级-标准偏差方法对FJ04孔146 cm以上部分进行敏感粒度组分分析与提取,证明选取的敏感粒度组分是本区重要的环境替代性指标,其平均粒径的变化可以用来指示东亚季风的强弱.获得了东海北部泥质区3 kaBP以来东亚冬季风强度的演化过程,结果表明东亚季风经历了两个主要的演变阶段:①3～1.15 kaBP为东亚冬季风较弱,中等程度波动阶段,期间也存在几次冬季风加强期;②1.15 kaBP到现代为东亚冬季风强盛、高频率波动阶段.1.15 kaBP是一个明显的转折点,此外,3 kaBP来敏感粒度组分平均粒级的变化还记录了11次冬季风增强事件,与全球其他地区的气候记录具有极好的对应关系,但在不同的地区的响应程度不同,说明气候变化存在全球一致性和区域响应的特殊性.