黑潮季节变化对次级海洋环流的影响

黑潮是全球大洋中和大气之间进行热量交换最多的海域之一,它所携带的热量对局地的海-气相互作用具有重要影响。20世纪50—60年代,中国学者就发现冬季黑潮流域的海表温度与中国长江流域汛期降水存在着密切联系。文中利用一个两层半海洋模式主要从动力学角度探讨黑潮流域热源的季节变化对次级海洋环流的影响。结果表明,在黑潮流域冬暖夏冷的外源强迫下,温跃层的海温异常峰值比热源的峰值滞后一个季节,春季的海温异常达到最大。混合层年平均海温异常为正,从冬季到夏季均偏高,春季最大,仅秋季为负异常,这与观测资料一致。混合层与温跃层的春季海温异常的量值大体相当,在其他季节混合层的海温异常均高于温跃层。从冬季到夏季,温跃层和混合层的次级环流呈现从气旋型环流到反气旋型环流的转变,这样的异常环流在夏季有利于向中国东部附近海域输送热量。     

北大巴山与志留纪火山作用相关的碳酸盐岩沉积学特征及形成环境

生物碎屑灰岩、生物礁是造山带内最为常见的岩石类型之一,它们可以形成于多种构造环境。研究这些岩石组合的结构组成及生物赋存状态可为古地理恢复及造山带演化提供依据。分布于北大巴山地区与富TiO2碱性火山岩紧密相关的碳酸盐岩组合长期以来被认为是被动陆缘台地相组合。该套碳酸盐岩组合主要由生物礁、生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、泥质灰岩、角砾灰岩共同构成。砂屑灰岩及生物灰岩中常伴随有薄层凝灰岩夹层;同时这些碳酸盐岩中富含不同比例的火山碎屑成分,发育粒序层理、平行层理、波纹斜层理和滑塌构造。生物碎屑灰岩通常与凝灰质砂岩、泥岩构成韵律层,火山质碎屑在类岩石中主要表现为粒径0.5~3 mm的棱角状—次棱角状玄武岩和凝灰岩碎屑,具有近源沉积特征;生物礁中通常出现1~2.5 cm棱角状—次棱角状玄武岩碎屑,且在生物礁之间的砂岩夹层中含有丰富的0.5~1 mm的次圆状玄武岩碎屑;砂屑灰岩中含有棱角状—次棱角状玄武岩和辉石两类碎屑,其中辉石碎屑粒径通常为1~2 mm,同时该类岩石中还含有丰富的黄铁矿,这些黄铁矿通常因其粒径变化而发育粒序结构特征。角砾状灰岩可分别由砂屑灰岩、生物礁及生物碎屑灰岩构成,也可由三者共同构成,玄武岩碎屑仅出现于角砾状生物礁灰岩中。这些碳酸盐岩中的生物化石具有曾经历过明显的搬运改造特征,其中生物碎屑灰岩和砂屑灰岩中的化石碎屑以次圆状为主,生物礁中的生物化石平行于砂岩夹层分布且发生不同程度的压扁和挤压变形,岩石中普遍发育滑塌沉积构造。这些特征共同表明,该套碳酸盐岩与下伏的碱性玄武岩形成密切相关,二者共同构成了与现代大洋中典型洋岛/海山相一致的结构特征,且这些碳酸盐岩多沿着下伏玄武岩的周边沉积,具有深水—斜坡环境的沉积组合,同时因其中所包含的生物化石经历了一定距离搬运作用而发生再沉积,进一步表明这些生物发育时代可能要略微早于该套火山—沉积组合的形成时代。     

滇东南地区斗南沉积型锰矿床矿物相变化及沉积模式

斗南锰矿是滇东南地区大型的沉积型锰矿床,对其沉积成因的研究可反映滇东南地区沉积型锰矿床的成矿模式。笔者对采自斗南锰矿床的条带状锰矿石样品,进行了系统的锰矿石物相分析和红外光谱分析。通过对锰矿石中锰矿类型与氧化还原界面关系的探讨,提出了由海平面变化引起的氧化还原界面波动所控制的沉积型锰矿的成矿模式。     

内蒙古白云鄂博地区新元古界温都尔庙群洋壳残片特征及地质意义

文章从温都尔庙群岩石组合、岩石化学和同位素年龄特征入手,研究显示该套岩石具有洋中脊拉斑玄武岩的特征;岩石稀土特征表明其形成于陆间小洋盆环境.它属于华北板块北缘中段新元古代构造演化阶段的产物,为研究华北板块北缘地壳演化提供了新的依据.     

非洲锰矿床成因类型、地质特征及表生富集作用

[研究目的]非洲锰矿资源丰富,储量3.1亿t、资源量6.6亿t排名在世界上均列第一,加强非洲锰矿床的研究和认识对推动锰矿找矿工作具有重要的指导意义.[研究方法]通过对重要成矿带典型矿床的解剖总结了非洲锰矿床的成因类型、地质特征.[研究结果]非洲锰矿成因类型主要有前寒武系条带状铁建造(BIF)型、海相沉积型、陆相(三角洲...     

Is the small-scale turbulence an exclusive breaking product of oceanic internal waves

On the basis of the theoretical research results by the author and the literature published up to date, the analysis and the justification presented in this paper show that the breaking products of oceanic internal waves are not only turbulence, but also the fine-scale near-inertial internal waves (the oceanic reversible finestructure) for inertial waves and the internal solitary waves for internal tides respectively. It was found that the oceanic reversible finestructure may be induced by the effect of the horizontal component f (f = 2Ωcosφ) of the rotation vector on inertial waves. And a new instability of the theoretical shear and strain spectra due to the effect of f occurs at critical vertical wavenumber β c ≈ 0.1 cpm. It happens when the levels of shear and strain of the reversible finestructure are higher than those of inertial waves, which is induced by the effect of f along an "iso-potential-pycnal" of internal wave. If all breaking products of internal waves are taken into account, the average kinetic energy dissipation rate is an order of magnitude larger than the values of turbulence observed by microstructure measurements. The author’s theoretical research results are basically in agreement with those observed in IWEX, DRIFTER and PATCHEX experiments. An important impersonal fact is that on the mean temporal scale of thermohaline circulation these breaking products of internal waves exist simultaneously with turbulence. Because inertial waves are generated by winds at the surface, and internal tides are generated by strong tide-topography interactions, the analysis and justification in this paper support in principle the abyssal recipes Ⅱ:energetics of tidal and wind mixing by Munk & Wunsch in 1998, in despite of the results of microstructure measurements for the turbulent kinetic energy dissipation rate and the diapycnal turbulent eddy diffusivity.     

南海东北部深水海域大振幅内孤立波SAR遥感仿真研究

为了克服基于两层海洋的内孤立波SAR遥感仿真模型的缺陷,使用基于连续分层海洋模型的GK-dV方程,在南海东北部深水海域进行了大振幅内孤立波传播模拟,模拟输出内孤立波振幅91.0m,半波宽度262.0m。然后使用新建立的基于连续分层海洋模型的内孤立波SAR遥感仿真模型进行了内孤立波反演,反演出内孤立波半波宽度251.5m...     

中国锰矿成矿规律初探-陈毓川院士八十华诞专辑

中国锰矿资源较丰富,资源量排名在世界上位列第5.中国锰矿种类多样,有海相沉积型、火山-沉积型、碳酸盐岩中热水沉积型(或“层控”型)、与岩浆作用有关的热液型、受变质型及表生型.其中,海相沉积型占资源量的71.4％,表生型占15.7％,是最主要的两种类型.中国锰矿广泛分布于“泛扬子区”、华北陆块的燕辽地区以及天山和祁连山部分地区,尤以“泛扬子区”为最,并具分布广泛又相对集中的总体特征.中国的成锰时代多,中—新元古代、早古生代(寒武纪、奥陶纪)、晚古生代—早中生代是中国锰矿形成的重要时代.中国锰矿时-空分布的主要特征是“北锰南迁”:中元古代锰矿主要产于华北陆块的燕辽裂谷带,新元古代—古生代锰矿主要产于“泛扬子区”的大陆边缘盆地或台内盆地中.大型、超大型锰矿床或锰矿田的形成,受控于非构造期盆地性质、古海洋结构、古海水性质及海平面升降等因素,其形成环境存在一定的相似性及同源性.     

桂西荣华锰矿控矿因素和矿层划分研究

桂西是我国最重要的锰矿富集地区之一。近年来在德保县荣华乡新发现了锰帽型矿床,锰矿体赋存于中三叠统百逢组碎屑岩系中。前人对该层位的锰矿研究很少,本文首次结合深部钻探工程,对矿床控矿因素及矿层空间展布进行了研究。钻探工程识别出了6个矿层,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ矿层稳定,空间上延续性较好。荣华锰矿床的形成是地层岩性、构造条件、地貌特征与古气候因素等多种因素综合作用的结果。矿体的空间展布、规模及其形态等主要受地层和构造因素控制,而该区持续的温暖潮湿气候和有利的地形地貌因素是后期氧化锰矿富集的重要条件。深部钻探工程揭示了原生碳酸锰矿(品位:6.65%~8.20%)的存在,该区深部碳酸锰矿具有较大找矿潜力。     

南非Postmasburg地区锰矿床地质特征及成因分析

以南非Postmasburg地区Bishop、Paling两个矿区为研究载体,将研究区的地层划分为6个岩性单元,自下而上分别为白云岩单元、铁锰矿体单元、铁质细砂岩/铁质砾岩单元、泥质粉砂岩单元、石英岩/Gamagara页岩单元和Paling页岩单元。识别出了沉积受变质型、堆积型和锰质软泥或锰土型三类矿床,并讨论了其成因模型。根据地层序列特征,将研究区的发育与演化过程划分为4个阶段。分析表明:锰质软泥或锰土是富锰白云岩遭受溶蚀后的残余物。沉积序列各单元为渐变关系,而与白云岩单元之间为不整合接触关系。三种矿床类型都与白云岩的岩溶系统有关,锰质软泥或锰土中的锰来源于富锰白云岩,另外两种则可能来源于安山岩。两次岩溶系统之后分别形成了沉积受变质型矿床和堆积型矿床。成矿后期矿体受到Marthaspoort石英岩的保护而保存下来。