岩浆作用对海底热液系统物质的贡献

系统地总结分析了国内外关于岩浆作用对热液系统物质贡献的证据和研究成果。在此基础上,进一步分析了岩浆作用对热液系统物质贡献的主要形式,并对近期研究工作的主要方向进行了探索性分析。提出岩浆作用对热液系统物质贡献的形式除了传统的岩-水反应外,还有岩浆后期热液及挥发性组分直接进入的途径(形式);对海底热液活动系统的研究工作近期应主要集中在3个方面:(1)利用新近发展的高新技术,强化矿物及包裹体的原位微区分析,获取更加精细的矿物形成过程中的原始信息。(2)非传统稳定同位素的开发应用,为解决悬而未决的科学问题发展新的技术手段。(3)进一步发展完善岩浆作用对热液系统物质贡献的理论模型,更加贴近实际地定量评价岩浆作用对热液系统的物质贡献。上述工作,无疑对推进海底热液活动研究的进一步深化具有重要意义。     

大洋岩石圈俯冲过程中流体活动的岩石地球化学记录:以中国西南天山(超)高压变质带为例

大洋岩石圈俯冲变质作用直接影响俯冲带岩浆作用和地幔组成的不均一性。近年的研究发现,大洋岩石圈俯冲变质作用非常复杂。本研究以采自西南天山富含脉体的变质岩样品为例来探讨大洋岩石圈俯冲作用过程中流体对元素地球化学行为的影响。根据岩石学特征,将该样品分为三部分:榴辉岩部分、退变蓝片岩部分和脉体。脉体以绿辉石为主、并普遍含有碳酸盐矿物和磷灰石,反映该样品经历过榴辉岩相变质条件下富CO_2、P和卤族元素的流体改造。样品的全岩Lu-Hf等时线年龄为332±24 Ma,这与前人用SHRIMPU-Pb锆石定年等方法得到的西天山峰期变质年龄一致。这三部分样品的全岩Th-U-Nb-Ta-Zr-Hf、稀土元素等不易迁移元素的配分模式均类似于洋岛玄武岩(OIB)的特征,表明其原岩与OIB类似。这三部分样品的K、Rb、Cs、Ba等元素相对亏损,且含量变化较大,在蓝片岩部分的含量明显高于榴辉岩部分,表现了这些元素的活动性。另外,白云母中富集Rb、Cs、Ba元素,以及K和Rb、Cs、Ba之间很好的相关性体现了白云母的存在对这些元素的控制作用。这些岩石样品主要经历了两阶段变质作用,即榴辉岩化过程和不同程度水化作用改造。第一阶段中,K、Rb、Cs、Ba等水溶性元素丢失,而第二阶段中,外来流体造成水化作用改造,并使水化程度高的蓝片岩部分形成了大量白云母等含水矿物,使这些元素表现出再富集并得以保存。因此,如果白云母稳定存在,俯冲大洋岩石圈简单变质脱水则难以解释岛弧岩浆高K、Rb、Cs、Ba等水溶性元素特征。     

高孔隙多金属硫化物海水围压下切削模拟

考虑海底多金属硫化物(SMS)高孔隙率、受围压等特点,首先采用蒙特卡罗法,结合APDL语言建立了具有一定孔隙率的SMS矿体几何模型,然后基于LS-DYNA仿真平台建立了高海水围压条件下单截齿切削破碎具有一定孔隙率SMS矿体的仿真模型,并进行了相应的数值模拟。研究结果表明:在高海水围压条件下,多金属硫化物的切削难度明显增强,高围压作用使切屑更难从矿体基岩剥离,截齿受到的三向阻力明显增大;随着多金属硫化物矿体的孔隙率增大,截齿破碎矿体受到的切削阻力会减小。     

冰后期最大海侵以来长江口潮波特性的变化

冰后期最大海侵时,现今长江三角洲地区为一巨大河口湾,研究古长江河口湾及其周围海域的潮波特性,并与现今长江口的进行对比,有助于深入了解长江三角洲形成发育的动力过程。根据冰后期最大海侵时古长江河口湾及其周围海域３５个计算站一个半日潮周期的潮位、潮流过程曲线得知,冰后期最大海侵时古长江河口 及其周围海域的潮波为驻波以及驻波－前进波混合型。此后,丰古长江河口被充填、长江口东进南移,长江口的潮波也逐渐转 变     

关于浮动基准面与起伏地表面的讨论

确定起伏地表的空间位置是叠前深度域起伏地表偏移成像和速度建模成功的关键.浮动基准面本身就是一个起伏高程面,此外它还定义了CMP道集在其上进行基准面校正的规则.本文分析了确定浮动基准面的常用方法并明确了其在一般情况下所具有的物理意义,指出了即便是基于平均静校正法得到的浮动基准面,在一定条件下也可以直接用于起伏地表叠前深度...     

多波束反向散射强度数据处理研究

在探讨多波束测深系统反向散射强度与海底底质类型的关系基础上,研究影响反向散射强度的各种因素,主要分析了海底地形起伏、中央波束区反射信号对反向散射强度的影响,并给出了消除这些影响的方法;将处理后的“纯”反向散射强度数据镶嵌生成海底声像图,为海底底质类型划分以及地貌解译提供了基础数据和辅助判读依据.     

南海西北海盆的构造特征及南海新生代的海底扩张

分析了南海西北海盆及其邻区的地形地貌、重磁场异常和地壳结构特征,并对穿过西北海盆和中央海盆的地震剖面进行精细解释。结果发现,西北海盆的地球物理场异常、地质构造和地壳厚度均呈ＮＥ走向展布,而中央海盆则表现为ＥＷ向特征;西北海盆中的新生代沉积比中央海盆多一套地层（Ｔ４－Ｔｇ）,说明西北海盆的年龄比中央海盆老。联系到南海西南海盆和西北海盆在区域构造、地球物理场异常和地形地貌特征等方面的相似,以及西南海盆和中央海盆由磁异常条带对比得出的年龄差异,我们认为,西北海盆和西南海盆是在第一次海底扩张时（４２－３５ＭａＢ．Ｐ．）形成的,中央海盆是在第二次海底扩张时形成的。     

海底淤泥层对海洋工程地震作用环境的影响问题

本提出了海底淤泥的流变性质对海洋工程的地震 作用环境的影响问题,并进行了有关的讨论。     

南海深海海底沉积物力学性质试验研究

采用土力学中的三轴试验方法,对南海深海海底沉积物进行力学性能研究。得到海底沉积物样品的主应力差与轴向应变曲线及抗剪强度数据,并得到海底沉积物样品的破坏点应力值与含水量、湿密度及孔隙度的关系曲线。通过分析,得到海底沉积物样品的破坏点应力值在含水量40%~45%之间以及在孔隙度50%~55%之间分别取得最大值。通过对比表明试验的海底沉积物样品的力学性能与陆地的半脆性黏土相近。     

Experimental study of the ballast in situ sediment acoustic measurement system in South China Sea

The mechanical structure, the function modules, the working principles, and a sea trial of the newly developed ballast in situ sediment acoustic measurement system are reported in this study. The system relies on its own weight to insert transducers into seafloor sediments and can accurately measure the penetration depth using a specially designed mechanism. The system comprises of an underwater position monitoring and working status judgment module and has two operation modes: self-contained measurement and real-time visualization. The designed maximum working water depth of the system is 3,000?m, and the maximum measured depth of seafloor sediment is 0.8?m. The system has one transmitting transducer with the transmitting frequency band of 20–35?kHz and three receiving transducers. The in situ acoustic measurement system was tested at 15 stations in the northern South China Sea, and repeated measurements in seawater demonstrated good working performance. Comparison with predictions from empirical equations indicated that the measured speed of sound and attenuation fell within the predicted range and that the in situ measured data were reliable.