“从源到汇”的时间尺度——根据U系同位素计算海洋沉积物的搬运时间

东亚边缘海陆源碎屑沉积物的"从源到汇"过程是我国陆海相互作用和海洋地质研究的重要内容。目前我国已开展的沉积物源汇研究大多集中于源汇过程中的"源"和"汇"2个端元的讨论,而对沉积物从源到汇的过程尤其是时间尺度缺乏系统和定量的探讨。根据234 U/238 U比值定量计算沉积物的搬运时间,是国际上最近发展的一种同位素地球化学示踪方法,已经成功应用于世界多条河流和海洋沉积物的搬运时间计算。对该方法的理论基础和应用情况进行了系统的介绍,该方法在我国的应用和推广将有助于深化我国东部边缘海不同构造—气候—人类活动背景下河流入海沉积物的从源到汇过程研究。     

西太平洋边缘海的冰期碳酸盐旋回

碳酸盐旋回是更新世深海沉积最显著的特征。西太平洋边缘沉积中碳酸盐含量的时空变化尤为强烈,所含深水化学,表层生产力和汇水盆地风化作用的信息也格外丰富。     

沉积矿物学在陆缘海环境分析中的应用

沉积矿物学是进行环境分析的重要手段之一，对矿物在表生环境下的物理、化学行为的研究是正确理解和获取一些重要的替代性环境指标的基础，它可为认识近代地质过程、地表气候过程和海洋环境过程提供定性和定量依据。20世纪90年代以来，海洋矿物学注重于以沉积矿物为指示，研究气候、物质来源、扩散路径和运移方向以及沉积环境等相关内容，并与地球化学相结合，解释区域性环境变化，乃至全球性环境演变等问题，取得了重要进展。对我国这一领域的研究现状作一综述，提出了5项环境示踪的沉积矿物学指标，即：用矿物组合、重矿物含量、磁铁矿、角闪石、长石等矿物示踪物源和物流；用矿物组合、高岭石、伊利石、方解石等指示古气候；用重矿物含量、石英特征等反映水动力条件；用海绿石、自生黄铁矿、铁锰氧化物等揭示氧化－还原环境；用火山玻璃、玄武闪石、蒙脱石等示踪火山和热液活动。但应用沉积矿物学示踪环境，必须运用多种指标进行综合分析。     

基于海冰密集度的消退起始时间判别方法改进研究与应用

海冰融化过程以正反馈的形式影响着海洋的热量吸收,对北极生态环境的变化和经济活动的开展起着重要作用。基于1979–2018年北冰洋逐日海冰密集度数据,本文综合考虑不同海域海冰冰况等因素,对北冰洋边缘海海冰消退起始时间的判别方法进行了改进。通过不同的方案对比分析表明,改进后的方法能够反映不同海域、不同年份冰情的变化;并且可消除一些天气扰动现象的干扰,避免过早地判别消退起始时间。应用本方法分析发现北冰洋各边缘海消退起始时间存在提前的趋势,与融化起始时间的提前趋势较为一致。但是不同海域提前程度存在明显差异,喀拉海和楚科奇海提前消退的趋势最强,达到了9 d/(10 a),而东西伯利亚海消退提前趋势最弱,只有4 d/(10 a),区域间的差异逐渐增大。海冰消退起始时间存在显著的年际差异,各边缘海的标准差均在15 d左右,近10年中消退最早与最晚之间的差值最大可达50 d,出现在波弗特海。     

西太平洋边缘海封闭程度定量化的尝试

西太平洋边缘海由于地形特征存在着巨大的差异,它们与开放大洋以及相互之间的联通程度很不相同,用三个比值即：海槛深度与海盆最大深度的比值（Ｓ／Ｂ）,海峡通道宽度与海区面积的比值（Ｐ／Ａ）以及通道截面积与海盆体积的比值（Ｃ／Ｖ）来描述它们的封闭程度,结果表明,日本海在西太平洋边缘海中封闭程度最高,而爪哇海和东海的封闭程度最低,而不同封闭程度的边缘海对冰期旋回的反应有显著的不同。     

能量色散X射线荧光光谱法测定海洋碎屑沉积物中28种元素

采用粉末样品压片制样,利用Epsilon3能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)对我国边缘海碎屑沉积物中28种主量元素和微量元素进行测定。使用33个海洋沉积物、深海沉积物、水系沉积物、三角洲沉积物和岩石标样等国内外标准物质建立标准曲线,采用仪器软件的数学模式校正基体效应和元素间的谱线重叠效应。经国家标准物质检验,分析结果与标样值吻合;元素的检出限为0.02~124.14μg·g-1;精密度(RSD)均小于9%。对我国边缘海碎屑沉积物样品进行分析,其测定值与重量法、电感耦合等离子体光谱法和电感耦合等离子体质谱法的测定值基本一致。鉴于Epsilon3 EDXRF具有体积小、多元素同时快速分析、准确度高和精密度好的优点,可考虑作为船载仪器,在科考现场测定海洋沉积物的元素含量,对于及时指导海上工作、撰写航次报告具有重要作用。     

南海Argo区域海洋观测网设计与构建

国际 Argo 计划由“核心 Argo”向“全球 Argo”的拓展和国产北斗剖面浮标的成功研制,为西北太平洋重要边缘海———南海 Argo 区域海洋观测网的建立提供了契机。 介绍了南海 Argo 区域海洋观测网的总体设计,以及利用相关调查航次在南海布放了首批北斗剖面浮标,初步建立了由我国主导建设的“南海 Argo 区域海洋观测网”。 此外,利用调查航次获得的船载 CTD 和实验室盐度计分析结果以及周边海域历史资料验证了国产北斗剖面浮标观测数据的可靠性。     

国家自然科学基金重大研究计划南海深海过程演变

研究计划概况深海过程是当今海洋研究的前沿和地球系统科学的突破口。南海是西太平洋、也是全球低纬区最大的边缘海,将其现代深海过程与地质演变相结合,就有可能通过"解剖一个麻雀",揭示边缘海的演变规律及其对海底资源和宏观环境的影响。国家自然科学基金"南海深海过程演变"重大研究计划应运而生,于2010年7月正式立项,是我国海洋领域第一个人型基础研究计划。该计划采用一系列     

海洋沉积作用的物源控制

源与汇的关系是研究海陆相互作用和海平面变化及其沉积响应的钥匙.边缘海的一大特点是它的双陆源体系.中国边缘海背靠中国大陆,来自陆地的陆源碎屑物质是主要的物质来源,岛弧侵蚀作用提供的岛源物质是另一个重要的物质来源,二者交替形成的沉积序列是弧后盆地的重要的沉积学特征.陆架沉积物的物源随着海平面的变化发生互换.低位体系域和高位...     

中国边缘海海洋沉积生态环境反演中的生物标志物

中国边缘海是海—陆—气圈进行物质和能量交换最活跃的海域之一,重建中国边缘海海洋生态环境演变对深入探析人类活动和气候变化的耦合作用意义重大,海洋沉积物生物标志物为定性/定量揭示海洋生态环境演变提供有效手段,可为预测人类活动影响下的海洋生态环境演变趋势提供科学支撑。本文总结归纳目前海洋沉积物中常用的古菌、细菌和真核来源生物标志物在海陆来源、化学结构、分布规律与功能等方面的特征,分析了不同生物标志物类型在重建海洋温度、酸碱度、氧化还原环境和浮游植物演变过程中的应用状况,剖析了多参数生物标志物在重建中国边缘海生态环境演变中存在的问题。总体而言,利用生物标志物重建中国边缘海生态环境演变的研究大多还停留在定性描述水平;由于对生物标志物母源生物及其适应机制认识不足会导致对生物标志物指标的解译存在偏差,进而影响海洋环境重建结果的准确性;此外,多种重要海洋环境演变参数并未建立起有效的生物标志物指标。未来的海洋生态环境重建研究应从结合新技术新方法厘清生物来源,整合大数据分析方法构建有更精确对应关系的校正公式以实现定量反演和准确预测,同时结合功能微生物群落筛选出更具独特性的新型生物标志物等方面开展研究。