加拿大海盆莫霍面分布特征及其构造意义

利用北极加拿大海盆及其周边最新的重力数据,经过水深、沉积层厚度以及平均地壳厚度的重力效应改正,收集了该地区的声呐浮标数据,数字化得到57个控制点,基于Parker方法,使用带控制点的界面反演计算了研究区的莫霍面深度。结果表明,莫霍面深度由西向东逐渐加深。边缘地与海盆西侧交界处莫霍面深度最浅,在12 km左右,说明此处可能存在补偿不足;阿拉斯加处的莫霍面深度最深,至少30 km,推测该区域受到的挤压较为强烈或者沉积物供给充足使得地壳增厚。深度值变化与其洋壳-洋陆过渡带-陆壳的地壳结构变化也相吻合,支持了逆时针旋转模式。     

南海西南次海盆广角地震探测

2010年12月—2011年3月在南海西南次海盆开展了海底地震仪(Ocean Bottom Seismometer,OBS)探测,采用Sedis IV型、I-4C型和MicrOBS3种不同型号的OBS,以4×24.5L的大容量气枪为震源,获得了覆盖西南次海盆残留扩张脊的3D人工地震数据。从处理的地震数据可知,此次试验是一次比较成功的地震实验,OBS地震记录清晰、震相丰富,所使用的气枪有足够的能量输出,显示了其良好的工作能力。选取剖面1中的7台OBS进行了2D剖面处理。初步建模结果表明,南海西南次海盆地壳结构为普通洋壳,海山顶部沉积层很薄,莫霍面埋深较浅。     

Spatial distribution of pico-and nano-phytoplankton and bacteria in the Chukchi Sea in relation to water masses

We evaluated the relationships between water masses and pico- and nano-phytoplankton and bacterial abundance in the Chukchi Sea. The abundance of picoplankton ranged from 0.01 ~ 103 cells.mL1 （100 m, station R05） to 2.21 x 103 cells.mL-1 （10 m, station R05） and that of nanoplankton ranged from 0.03 x 103 cells.mL-I （100 m, station R07） to 2.21 ~ 104 cells.mLq （10 m, station R05）. The lowest abundance of bacteria in the whole water column （0.21 x 106 cells.mLq） was at 100 m at station R17, and the highest （9.61 x 106 cells.mLL） was at 10 m at station R09. Melting sea ice affected the physical characteristics of the Chukchi Sea by reducing salinity of the surface mixed layer, resulting in greater hydrodynamic stability of the water column. These changes were accompanied by increased bacterial abundance. The warm Pacific water brought nutrients into the Chukchi Sea, resulting in greater abundance of bacteria and nano-phytoplankton in the Chukchi Sea than in other regions of the Arctic Ocean. However, the abundance of pico-phytoplankton, which was related to chlorophyll a concentration, was higher in Anadyr water than in the other two water masses. The structures ofpico- and nanoplankton communities coupled with the water masses in the Chuk- chi Sea can serve as indicators of the inflow of warm Pacific water into the Chukchi Sea.     

南海西南次海盆基底形态特征及控制因素

本文解释了横穿南海西南次海盆的两条多道地震测线,对南海西南次海盆的基底形态特征进行了描述和分类,并讨论了基底形态与扩张速率之间的对应关系。研究结果表明,西南次海盆基底可以分为两种类型：类型1为岩浆作用主导的平坦基底,局部有岩浆侵入;类型2为构造作用主导的掀斜断块。扩张速率的计算表明：N3测线所代表的西南次海盆北东段的半扩张速率在13~36 mm/a之间周期性变化,而在NH973-1所代表的中段半扩张速率基本稳定在19 mm/a左右,未有明显变化。海盆基底的类型变化与扩张速率的对应关系明显,在扩张速率较快的区域以类型1为主,而在扩张速率慢的区域以类型2为主。西南次海盆北东段扩张速率呈现周期性变化,相应海盆基底也表现为相间排列;而西南次海盆中段的基底比较单一,以类型2为主。南海西南次海盆北东段扩张时间更久,并可能存在周期性活动的岩浆房;而海盆中段海底扩张发生较晚,岩浆作用较弱,从而造成西南次海盆从北东到南西不同的基底形态特征。     

加拿大海盆与楚科奇海沉积物岩芯中好气异养细菌的分布

本文用MPN法测定了两种培养温度下加拿大海盆与楚科奇海10根沉积物岩芯中182份样品的好气异养细菌(GAB)的检出率和含量。结果发现沉积物中GAB检出率高,GAB平均值为4.46×107个·g-1(4℃)和5.47×107个·g-1(25℃)。最高GAB含量出现于20-22cm层,GAB含量在沉积物各层位间波动,总体上呈现中下层沉积物GAB含量低于表层之势。25℃培养时能提高GAB检出率和含量。温度的提高将可能改变测区沉积物GAB的生存环境和生存状况。纬度区间的差异似显出测区中部GAB检出率和含量高于高、低纬度区间之状(4℃培养明显于25℃)。浅水区沉积物中的GAB含量较低,而水越深则GAB含量似越高,以25℃为明显。     

西北冰洋楚科奇海台P31孔晚第四纪的陆源沉积物记录及其古海洋与古气候意义

通过对北冰洋西部楚科奇海台P31孔沉积物进行岩性特征和颜色旋回分析、XRF元素扫描、AMS14 C测年、有孔虫丰度统计、筏冰碎屑(IRD)(250和154μm)含量分析以及粒度组成的综合研究,建立了该孔的地层年代框架,其沉积物被划分为MIS 3-MIS 1的沉积序列。自MIS 3以来,楚科奇海台P31孔可以识别出5个IRD事件,它们分别出现在晚MIS 1、MIS 2和早中MIS 3期。这些IRD主要被来自加拿大北极群岛的冰山或者大块冰所携带,随波弗特环流搬运至楚科奇海台并卸载到海底,这不仅反映了晚第四纪冰期-间冰期旋回中北美冰盖的崩塌事件,还反映了波弗特环流的变化历史。粒度组分变化表明,细砂级组分主要来自于冰山或大冰块的搬运,因为其高值对应于IRD的高值,粉砂级组分可能主要来自于海冰的搬运,而黏土级组分主要由波弗特环流和雾状层所搬运。两个敏感组分(5～13和110～176μm)含量的变化呈现明显对称性分布,后者的变化对应于IRD的变化,前者可能指示了物源和沉积作用后期的影响。该孔MIS3-MIS1的沉积速率分别为2.2、0.16和1.6cm/ka,平均沉积速率约为1.2cm/ka。与北冰洋其他海区沉积速率资料对比显示,海冰边缘地区沉积速率较高,而永久性海冰覆盖区沉积速率低较。水深越浅,越靠近陆架物源区,沉积速率越高,纬度越高的门捷列夫-阿尔法脊和加拿大海盆区,沉积速率越低。     

南海西北次海盆及其邻区地壳结构和构造意义

西北次海盆的深部地壳结构蕴含着南海北部陆缘拉张过程的重要信息.广角反射/折射测线(OBS2006-2)长386 km,是目前唯一的一条沿NEE向穿过西沙地块、并平行于西北次海盆扩张脊的深地震测线.通过射线追踪与走时模拟方法(RAYINVR),获得了OBS2006-2测线下方的速度结构.结果表明:西沙地块的沉积层厚度约为1~2 km,而西北次海盆的沉积层厚度大约为2~3 km;Moho界面从西沙地块的27 km逐步抬升到西北次海盆的12 km,Moho界面下方的速度为7.8~8.0 km/s;未发现壳内高速层和低速层.在西沙地块和西北次海盆的过渡区,有着较大量的岩浆活动信息,推测与西北次海盆的初始扩张有关.OBS2006-2测线中114.5°E以西的地区为减薄的陆壳,而114.5°E以东的地区为洋壳,莫霍面在陆壳与洋壳的结合处剧烈抬升,地壳厚度明显减薄.西北次海盆的扩张脊下方可能有残余岩浆的存在.      

关于南海中央次海盆海山火山岩形成背景与构造约束的再认识

文章拟通过分析南海中央次海盆海山火山岩样品的岩石学及地球化学资料来审视研究区的岩浆过程及其构造背景.综合位于南海中央次海盆的中南、珍贝-黄岩、涨中、宪北、玳瑁、尖峰这6条海山链的火山岩资料及最新分析结果, 将来自各条海山链的洋岛型碱性玄武岩、具有过渡性质的拉斑玄武岩, 以及粗面岩、粗面安山岩、流纹英安岩等纳入统一的岩浆分异体系进行地球化学特征检验.相关参数表明, 中央次海盆海山火山岩岩浆具有连续的演化关系但源区性质并不均一, 属于EMⅠ和DMM双端员混合.根据分析样品的Mg#值、分异指数DI以及主、微量元素的分布特征, 初步判定原始岩浆在上地幔经历了橄榄石、辉石分离结晶作用后继续演化, 产生包括拉斑玄武岩、碱性玄武岩、粗面岩等在内的岩石组合.其中, 富集型OIB的多项地化参数特征表明, 岩浆在演化过程中似有陆壳成分的加入, 这可能是被动大陆边缘破裂留给南海海盆的最重要的遗产之一.      

南海西南次海盆构造特征及其沉积响应

本文对穿过南海西南次海盆的逾1000 km的多道地震测线CFT剖面进行了地震界面特征的识别和地震层序的划分,分段分析了拆离断层对其减薄陆壳的拆离作用。结合前人研究成果,对南海西南次海盆地壳结构特征开展了分析,并总结了其构造特征。西南次海盆在发生陆缘张裂—海盆扩张、洋壳出现—扩张后稳定沉积这一系列过程中,可划分为4个阶段的沉积响应：A阶段(古新世之前)——前裂谷阶段,表现为地壳在拉张应力下产生小的断层;B阶段（始新世—早渐新世）——陆缘的裂谷阶段,地壳在拉张应力下拉张减薄,A阶段产生的断层出现了旋转,出现了大型掀斜的拆离断层,沉积物为同裂谷沉积,该阶段以产生了破裂不整合结束;C阶段（晚渐新世—早中新世）——海盆扩张阶段,海盆开始扩张,张应力从陆缘转移到了洋盆;D阶段（中中新世以来）——海盆扩张结束以后,以一套稳定沉积为特征。     

南海海盆三维重力约束反演莫霍面深度及其特征

利用南海海盆及周边最新的重力,经过海底地形、沉积层的重力效应改正,并采用岩石圈减薄模型的温度场公式,校正了从张裂边缘到扩张海盆的热扰动重力效应.通过研究区的地震剖面和少量声呐数据得到的莫霍面深度点作为约束,采用基于"起伏界面初始模型"的深度修正量反演迭代公式,反演、计算了研究区的莫霍面深度及地壳厚度.结果表明,海盆区莫霍面深度在8~14 km之间,地壳厚度在3~9 km之间;东部海盆和西南海盆残留扩张中心沿NNE向展布向西南延伸至112°E,莫霍面深度超过12 km,地壳厚度在6 km以上,而西北海盆没有明显的增厚扩张中心;在西南海盆北缘的中沙地块南侧,存在一个近EW向地壳减薄带,地壳厚度在9~10 km;莫霍面深度14 km的等深线和地壳厚度9 km的等值线可指示洋陆边界位置.