2003年与1999年楚科奇海海冰的差异及其发生原因

我国在1999年和2003年进行了两次北极考察,这两年海冰的冰情差别很大,分别对应冰情较重和较轻的年份。本文利用卫星遥感资料对1999年和2003年的海冰分布状况及其差异进行了全面的分析,并利用气温和风场资料深入研究形成这种差异的动力学原因。结果表明, 2003年的海冰冰情与1999年相比要轻很多,海冰面积在春季融冰季节和秋季冻结季节显著减小。2003年春季,来自白令海的海水提早半个月进入楚科奇海,导致海冰大范围融化。但是,到了夏季,海冰的面积减少过程停滞下来。而秋季楚科奇海封冻过程比1999年晚半个月。以上这些特征形成了2003年与1999年海冰的显著差异。研究结果表明, 2003年春季和秋季的气温比1999年要明显增高,最大月平均温差接近18°C,显著的高温为海冰融化的加剧和冻结的推迟提供了热量。直接影响海冰分布的是海面风场,两年风场的差异产生了来自白令海的太平洋入流的差异,对春季海冰融化的提前、夏季入流的减弱和秋季冻结过程的推迟起到关键的作用。季节性气象要素的年际差异可以归因于整个北极的AO系统变化, 2003年AO指数是正值, 1999年为负值,成为楚科奇海局地海冰变化的气候背景。     

南海地质构造与油气资源

文章对南海海盆的边缘构造、盆内的断裂构造以及岛弧与弧后盆地的构造特征进行了论述。指出南海海盆喜马拉雅期构造层、基底及盖层特点。根据陆缘扩张观点将珠江口盆地的沉积盖层在扩张型陆缘演化阶段划分为第1扩张旋回(K2-E13)、第2扩张旋回(E23-N11)和第3扩张旋回(N21),上述3个旋回控制着生、储．盖的分布。东沙断隆亦是如此。南沙断块区的礼乐断块盆地以及曾母地堑带的曾母地堑盆地和万安地堑盆地均具有含油气远景。     

西菲律宾海盆I8孔黏土矿物的物源分析

应用X-射线衍射(XRD)方法分析了菲律宾海盆西部I8柱状样35个沉积物样品中的黏土矿物组分,结果表明:I8孔中黏土矿物以伊利石(40%)为主,蒙皂石(28%)和绿泥石(20%)次之,高岭石(12%)相对较低,且伊利石结晶度较好。黏土矿物来源分析表明,伊利石主要来源于亚洲大陆的风尘输入;蒙皂石主要源于研究样品周围火山物质的蚀变;而绿泥石和高岭石可能主要源自吕宋岛风化产物。     

中亚造山带南带晚古生代演化:兼论中蒙交界区中—晚二叠世残留海盆的形成

古亚洲洋南支为复杂的多岛洋,可分为西、中、东3段,其演化具有共同点,如既向北消减又向南消减和晚古生代发生多期的消减,也有沟弧盆系发育特征和时代上的差异,反映了可能存在近北北东向的剪切转换带。二叠纪北东东—东西向的洋盆、北西向的剪切带和北北东向的额尔德尼达来海槽构成“三叉构造”,后者是西部隆起区与东部残留海盆区之间的分界。中段的中戈壁地区的洋壳向北消减,洋消失后在弧前地区形成温都尔希雷特残留海盆。中段的南戈壁地区的洋壳向南消减,形成洋内弧(佐伦弧)和大陆边缘弧(雅干—索果淖弧),洋消失后在在弧后地区分别出现南戈壁和拐子湖残留海盆;晚二叠世两地持续发育海盆,前者形成具巨大经济价值的海相煤田。南戈壁海盆一度东延连接内蒙东部(东段洋壳消失后残留)的哲斯海盆和吴家屯海盆,现东延被东曼达洛包岩浆弧所截。晚二叠世内蒙东部的哲斯海盆闭合,吴家屯海盆退化为2个陆相盆地。蒙古西南部在昌德曼地区形成2条窄长的槽地接受晚二叠世的海侵,堆积相应的煤层。     

南海西南海盆残余洋脊岩浆活动机制的热模拟研究

岩石地球化学资料表明,海底扩张停止后,南海深海盆仍然有残余岩浆活动.从地热学角度,依据浮力减压熔融机制,对南海西南海盆残留扩张中心不同黏性结构条件下的岩浆生成量、熔融持续时间和热演化过程等进行了模拟计算,并将计算结果与实测热流值、地震资料和岩石地球化学资料进行了对比分析.研究表明:南海深海盆海底扩张停止后,浮力减压熔融引起的亏损岩浆浮力对岩浆的生成有重要的控制作用,而残留岩浆浮力、热浮力和黏性剪切力对岩浆的生成影响很小.根据3种不同黏度条件下的熔融持续时间,可大致确定残余扩张中心下的岩浆活动期分别为5,12和15 Ma.在浮力减压熔融作用下,海盆之下会出现局部高温区,这可以解释地震探测到的西南海盆岩石圈中、上部存在的低速层现象.模拟得到的残余中脊不同黏性、温度和熔融比例等热物理条件下可能的岩性分布,为准确理解南海深海盆岩石地球化学资料提供了有力依据.     

太平洋夏季水对加拿大海盆海冰的影响

近年来,北极海冰发生了大面积减少,减少的原因仍存在着争议。基于2003-2011年的水文和遥感卫星数据,对北冰洋加拿大海盆的太平洋水和海冰进行研究。通过对比2006年和2007年太平洋水位温与海冰密集度的空间分布,发现太平洋水暖异常于2007年1-3月进入加拿大海盆的中部,并可能导致了2007年夏季海冰大面积的融化。2003-2011年,在加拿大海盆的中部,太平洋水位温与海冰密集度存在着时间上的负相关。选取2007年8月,发现两者在空间上也存在着负相关。这很可能说明太平洋水暖异常在流动的过程中,向上输送了热量,在一定程度上,融化了海冰,从而触发海冰-反照率正反馈,导致海冰的减少。因此,通过白令海峡进入北冰洋的太平洋夏季水,对北极海冰面积的减少有着重要影响。     

夏季楚科奇海河水与海冰融化水组分的空间变化特征

通过对2008年夏季楚科奇海水氧同位素组成的分析,运用S、δ18 O的质量平衡关系计算出河水组分和海冰融化水组分的份额,揭示出楚科奇海河水和海冰融化水组分的空间变化规律,并探讨其影响因素。楚科奇海河水组分的份额介于1.9%~18.4%之间,呈现随深度增加而降低的趋势;河水组分积分高度的变化范围为1.3~16.6m,平均为(4.8±4.0)m。河水组分份额与积分高度均呈现东高西低、北强南弱的特征,与太平洋入流东侧为富含河水组分的阿拉斯加沿岸流、西侧为低河水组分的白令海陆架水,以及北部海域受波弗特流涡埃克曼辐聚作用的影响有关。海冰融化水份额呈现随深度增加而降低的趋势,20~30m以深受到冬季海冰形成时所释放盐卤水的明显影响。海冰融化水积分高度的变化范围为-3.2~1.7m,平均值为(-0.3±1.2)m,其空间分布呈现东低西高、南强北弱的特征,与太平洋入流输入通量的时间变化以及输入路径的西偏有关。     

The distribution and characteristics of suspended particulate matter in the Chukchi Sea

Samples taken from the Chukchi Sea （CS） during the 4th Chinese National Arctic Research Expedition, 2010, were analyzed to determine the content and composition of suspended particulate matter （SPM） to improve our understanding of the distribution, sources and control factors of the SPM there. The results show that the SPM in the water column is highest in the middle and near the bottom in the south and central-north CS, followed by that off the Alaskan coast and in Barrow Canyon. The SPM content is lowest in the central CS. Scanning electron microscope （SEM） analysis shows that the SPM in the south and central-north CS is composed mainly of diatoms, but the dominant species in those two areas are different. The SPM off the Alaskan coast and in Barrow Canyon is composed mainly of terrigenous material with few bio-skeletal clasts. The distribution of temperature and salinity and the correlation between diatom species in SPM indicate that the diatom dominant SPM in the south CS is from the Pacific Ocean via the Bering Strait in summer. The diatom dominant SPM in the central-north CS is also from Pacific water, which reaches the CS in winter. The SPM in the middle and near the bottom of the water column off the Alaskan coast and in Barrow Canyon is from Alaskan coastal water and terrigenous material transported by rivers in Alaska.     

2003年冬季帕里西维拉海盆区上层水体中尺度涡的温盐特征

利用2003年冬季"科学一号"考察船在帕里西维拉海盆获得的CTD调查资料,结合同一时间西北太平洋海区的卫星高度计观测结果,分析讨论了该海区上层水体的温盐特征及其受中尺度涡活动的影响等。结果表明:在调查期间,研究区海域曾同时出现冷、暖涡活动过程,其影响深度均大于200m;冷涡活动区位于研究区内136°—138°E之间的海域,沿北东方向延伸;冷涡水体的盐度在100m以浅高于周围水体,在150m以深则低于周围水体;暖涡活动区出现在138.5°—139°E之间,暖涡活动特征在50m以浅水体中表现并不明显,其水体盐度在100m以深起初表现为低盐中心,在150m以深逐渐转化为高盐中心;研究区200m以浅水体可以大致分为三层,80m以浅为高温低盐的表层水,80—140m之间为受中尺度涡影响的温盐性质复杂的混合层水,140—200m之间为低温高盐的次表层水。