Mechanism and Modes of Microbial Minerogenesis of Polymetallic Nodules on the Ocean Floor

This paper presents a quantitative analysis of the relations of the occurrence of polymetallic nodules with the geochemical actions of microbes in the seawater, pore water and sediments at the bottom of the eastern Pacific Ocean basin. Emphasis is laid on the relations of the activity intensity and biochemical transformation rate of aerobic bacteria (iron bacteria, Thiobacillus thioparus, halobacteria and manganese-oxidizing bacteria) and anaerobic bacteria (sulphate-reducing bacteria, denitrifying bacteria, Thiobacillus denitrificans) with mineralization. The experimental research on the migration and accumulation of ore-forming elements caused by microbial and chemical actions shows that the microbes have changed the conditions of oxidation and reduction in the system, and their effect on the element precipitation is much stronger than the chemical actions and accelerates the enrichment of Fe and Mn. It demonstrates that the microbes can change the environment to promote the accumulation of ore-formin     

西藏成煤大地构造基本特征——西藏板块构造及其演化

西藏是介于古代南北大陆板块之间的过渡地带,自石炭纪以来,依次经历了前特提斯洋→古特提斯洋→特提斯洋的兴衰变迁过程:金沙江、怒江、雅鲁藏布三条缝合线分别是不同地史时期南北大陆坂块的分界线。本文总结了西藏板块构造的基本特征,论述了板块构造对西藏成煤条件的控制作用,认为西藏板块构造的特殊演化经历,是造成西藏各成煤期含煤性普遍不好的主要根源。指出昌都板片成煤条件相对较好,是西藏的主要找煤远景区。     

华南埃迪卡拉纪硫化海洋环境演变来自深水相区的黄铁矿证据

为进一步认识华南埃迪卡拉纪(震旦纪)海水硫化条件的演变过程,本文对斜坡相沉积的陡山沱组中的黄铁矿进行形态与粒度分布研究。结果表明陡山沱期沉积的多数黄铁矿是早期成岩作用形成,以自形、半自形晶体为主;个别层位中草莓状黄铁矿粒径大于10μm的比例较高(89%～96%),反映是在海水、沉积物界面以下生长的,不能充分指示水体硫化状态。但在陡山沱组中部和上部发育有数层从水体中析出的同沉积草莓状黄铁矿(96%以上的莓球粒径小于10μm),反映出海水硫化条件发育。黄铁矿铁与高活性铁的比值(FePY/FeHR)作为判别海洋硫化状态的重要指标,可能会因次生黄铁矿的叠加效应影响而产生偏差,应结合黄铁矿矿物形态—粒度分析和其他手段加以校正。通过这2种方法并结合碳、硫同位素等研究表明,陡山沱组沉积旋回Ⅰ顶部和旋回Ⅲ底部沉积期间华南古海洋曾经历了两幕规模较大的间歇性硫化时期,在此期间硫化水体的覆盖范围至少包括陆架至斜坡中部相区。硫化水体的形成和时空演变主要受大气含氧量、海水硫酸盐浓度、细菌硫酸盐活动(BSR)及海平面变化等因素控制。重要的生物类群主要出现在非硫化间隔期,表明海水硫化条件是限制生物发展的重要环境因素之一。     

中太平洋YJB海山富钴结核矿物组成与元素地球化学

研究样品采自马尔库斯（MARCUS）海脊YJB海山。利用等离子光谱、等离子质谱、X射线衍射、红外光谱、场发射电镜等分析测试方法,对其富钴结核中不同构造层的矿物组成和元素地球化学研究表明： 该球状结核核部是玄武岩,向外具四层构造。矿石矿物为水羟锰矿和少量的钙锰矿,脉石矿物为磷灰石、石英、斜长石等,微量矿物有蒙脱石、高岭石、钠沸石、方英石、辉石、束沸石等。老结核相对富TMn、Cu、Ca、P等元素,新结核相对富集TFe、Co、Ni、Si、Al等元素。在老、新结核中,从下部构造层到上部构造层,TMn、Co、Ni、Cu、Ba、Zn、Pb、Mo等的质量分数逐渐减少,TFe逐渐增加。核内玄武岩属大洋板内玄武岩,其成因可能与地幔柱有关。结核的稀土元素总量是1 924.07×10^-6,Ce具明显的正异常。在老、新结核不同构造层中,Ce的演化趋势同TMn等元素,其他稀土元素与Fe等相似。     

四川盆地东北部长兴期沉积特征与沉积格局

四川盆地东北部长兴组（大隆组）为海洋环境的产物,根据沉积特点,可以分为碳酸盐台地沉积体系和盆地沉积体系。碳酸盐台地沉积体系又可进一步分为局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩及缓坡等沉积相。在详细研究分析各沉积体系的沉积特点的基础上,探讨了该期沉积相带的空间分布,提出了不存在“开江一梁平”海槽的认识。笔者等认为在“开江梁平海槽”区域内,长兴组只是水体相对台地较深环境（台棚环境）的产物,为碳酸盐缓坡,不宜称为海槽。指出台地边缘浅滩及生物礁是储层最有利相带,礁白云岩及颗粒白云岩等是储层的有利微相。研究区的生物礁为碳酸盐台地边缘缓坡点礁群,沿着台地边缘断续分布。     

南极半岛邻近海域夏季POC分布特征及其影响因素

海水中的颗粒有机碳(POC)与生物的生命过程、初级生产力关系密切,是海洋食物链中重要的物质基础和能量来源,因此POC的分布特征可以有效反映其生物地球化学环境。利用中国第33次南极考察期间(2016年12月至2017年1月)在南极半岛邻近海域采集的海水颗粒物样品,研究POC的空间分布特征及其影响因素。结果表明,斯科舍海0—200 m的POC浓度范围为7.44—193.52μg·L~(-1),平均浓度为(48.84±35.09)μg·L~(-1);南斯科舍海岭0—200 m的POC浓度范围为9.13—62.17μg·L~(-1),平均浓度为(29.76±14.12)μg·L~(-1);鲍威尔海盆0—200 m的POC浓度范围为5.87—270.72μg·L~(-1),平均浓度为(48.57±38.92)μg·L~(-1)。表层POC高值出现在斯科舍海区和鲍威尔海盆区,而低值出现在海岭区,与叶绿素a(Chla)的变化趋势一致,与营养盐的变化趋势相反。垂向分布上,各个区域POC平均浓度随深度的增加而减少,鲍威尔海盆和斯科舍海POC最高值都出现在25 m层。分析结果表明光合浮游植物是研究海域POC的主要来源, POC的主要影响因素为温度、水团混合以及海冰环境。斯科舍海与鲍威尔海盆整体非生命POC占比高,可能是由于高磷虾生物量、海冰碎屑以及陆源输入的干扰;南斯科舍海岭整体非生命POC占比低。     

广角水体体散射函数测量技术及其应用研究进展

水体体散射函数是描述水体中光在各方向散射特性的一个重要的固有光学参数,对水色遥感、水环境监测与保护、海气交互过程研究、水下军事目标跟踪等领域具有十分重要的意义。水体体散射函数测量尤其是覆盖0°—180°范围的广角体散射函数测量技术起步较晚,直接测量难度较大,一直以来都是一个棘手的科学难题。本文梳理了国内外广角水体体散射函数测量技术的发展历程,对于广角体散射函数测量技术,从原理上大致可以分为单一探测器转动式、多个固定探测器阵列式以及面阵CCD成像式等3大类,对不同测量原理下的测量技术进行详细分析,并对广角水体体散射函数测量技术在海洋生物光学、气泡跟踪、水色遥感等方面的相关应用进展进行总结和归纳,并对未来广角水体体散射函数的发展趋势和应用前景进行展望。     

Petrogenesis and Tectonic Implications of the Latest Cretaceous Intrusive Rocks from the Eastern Gangdese Belt, Southeast Tibet

The latest Cretaceous magmatic activity in the eastern segment of the Lhasa terrane provides important insights for tracking the magma source and geodynamic setting of the eastern Gangdese batholith, eastward of eastern Himalayan Syntaxis. Detailed petrological, geochemical and geochronological studies of the intrusive rocks (monzodiorites and granodiorites) of the eastern Gangdese batholith are presented with monzodiorites and granodiorites giving zircon U–Pb crystallization dates of 70–66 Ma and 71–66 Ma with εHf(t) values of ?4.8 to +6.2 and ?1.9 to +5.3, respectively. These rocks are metaluminous to weakly peraluminous I-type granites showing geochemically arc-related features of enrichment in LREEs and some LILEs, e.g., Rb, Th, and U, and depletion in HREEs and some HFSEs, e.g., Nb, Ta, and Ti. The rocks are interpreted to be derived from partial melting of mantle material and juvenile crust, respectively, which are proposed to be triggered by Neo-Tethyan slab rollback during northward subduction, with both experiencing ancient crustal contamination. The studied intrusive rocks formed in a transitional geodynamic setting caused by Neo-Tethyan oceanic flat subduction to slab rollback beneath the eastern Gangdese belt during the latest Cretaceous.     

对雅鲁藏布江结合带形成演化的再探讨

通过1∶5万区域地质调查和收集相关资料的综合研究,本文对雅鲁藏布江结合带的形成演化作了进一步的探讨。雅鲁藏布江特提斯洋具有弧后扩张洋盆的性质,在早三叠世至中三叠世中期洋盆初步形成,中三叠世晚期至晚三叠世洋盆全面形成,从早侏罗世至晚白垩世洋盆逐步萎缩,到古新世至始新世关闭。南带的蛇绿岩主要为洋中脊扩张型(MORB型),形成于中三叠世晚期至晚三叠世。北带的蛇绿岩主要为与洋内俯冲相关的俯冲带上盘型(SSZ型),形成于早中侏罗世。带内侏罗纪至白垩纪其他岩浆岩主要为前弧玄武岩类(FAB型)。显示雅鲁藏布江特提斯洋从早侏罗世开始发生了洋内俯冲,并同步向北向冈底斯带之下主动俯冲消减和向南向喜马拉雅地块之下被动俯冲消减,持续发展到晚白垩世,在古新世至始新世俯冲碰撞消亡转化为结合带。     

挑战地球科学的新前沿 21世纪大洋综合钻探计划(OD21)

简要介绍即将实施的“21世纪大洋综合钻探计划”的目的、要求、设施等。