西北太平洋边缘海热流特征研究

西北太平洋各边缘海及其相应俯冲系统受深部构造活动等地质条件的控制,热流变化较大。在收集整理该区域最新的热流数据基础上,重点探讨西北太平洋俯冲带热结构相关理论、边缘海大洋岩石圈热演化理论模型和局部高异常热流的影响因素,总结了西北太平洋边缘海热流所反映的地质意义。研究结果表明,在西北太平洋“沟-弧-海”体系中,从“沟”到“弧”再到“边缘海”,热流密度呈“低-高-较高”的变化趋势,弧后地区整体表现为“均一高热”特征;千岛海沟、日本海沟和琉球海沟热流密度值在30.0 mW/m²左右,而对应的岛弧值为其2~3倍。弧后热流大小受到汇聚型俯冲带热结构的影响,俯冲带脱水作用导致的弧后上地幔黏度变化,地震速度降低,岩石圈弹性厚度减薄,引起小尺度地幔对流,形成弧后“均一高热”的热状态。热流的时空分布与岩石圈年龄也有关,随着岩石圈年龄增大,地表热流密度值会随之降低,热流密度值大小和离散性与其形成时间大致呈负相关。鄂霍次克海形成时代(30~65 Ma)较早,其热流密度值(86.8 mW/m²)和离散性(标准差3.727)相对较低;冲绳海槽目前还处于扩张阶段,其热流密度值(139.0 mW/m²)和离散性(标准差7.001)较高。浅层的地下水循环、断裂活动,深层的地幔部分熔融岩浆活动、弧后小尺度地幔对流、俯冲带拐角流等对局部异常热流起到一定程度的控制作用。     

西太平洋边缘海表层悬浮体自生铁氧化物研究

为深入了解西太平洋边缘海水体中的Fe元素存在和分布特征,以2016-06采集的西太平洋边缘海表层悬浮体为研究对象,运用扫描电子显微镜和能谱仪相结合的方法,对自生铁氧化物集合体进行系统观察及统计分析,发现该类集合体在研究区表层水体中普遍存在,且不同海域组成有所差异。依据其结晶程度可以分成非晶质铁氧化物集合体和晶质铁氧化物集合体两类。前者按其集合体形划分为非晶质复合铁氧化物集合体、非晶质胶状集合体和非晶质球粒状铁氧化物集合体三个亚类,主要矿物成分都为水铁矿;后者按其微晶晶形特征分为纤维状微晶集合体、粒状微晶集合体及鳞片状微晶集合体,主要矿物成分包括针铁矿、赤铁矿和纤铁矿。水铁矿及纤铁矿为水体中Fe~(3+)的直接沉淀形成,针铁矿和赤铁矿为亚稳定的水铁矿或其他铁氧化物的转化形成。自生铁氧化物形成和分布受河流输入、沿岸冲淡水和生物活动等多种因素的影响。     

海洋生物泵研究的若干新进展与展望

海洋生物泵是海洋生态系统储碳的重要途径之一。生物泵研究在过去30 a取得显著进展,尤其在典型开阔大洋与若干边缘海真光层生物泵研究方面。本研究从浮游生物（浮游植物、浮游动物）群落结构对生物泵影响的角度综述了最新的若干研究进展,并归纳分析了生物泵对海洋暖化和酸化等全球变化的响应。最后指出应加强对边缘海和弱光层生物泵的深入研究,以及全球变化影响下的生物泵变化趋势研究。此外,应注重新方法新技术和生态模型在生物泵研究中的应用。     

西太平洋边缘海区元素地层学研究及其古海洋学意义

应用X射线萤光能谱对西太平洋边缘海区的4个钻孔的沉积物进行了元素分析。结果表明,元素在地层中的分布方式与气候变化有极大关系,存在两种模式:CaCO_3溶解区元素高含量与气候暖期一致;CaCO_3保存区,元素高含量段与气候寒冷区相对应,因此元素在地层中的分布有明确的古海洋学意义。利用元素在地层中的分布,对深海地层进行气候地层学划分与对比精度很高,称之为元素地层学。     

DOC遥感研究进展——基于全球大河DOC与CDOM保守性特征

目前,溶解有机碳(DOC)遥感反演研究主要集中在河口及陆源影响较大的边缘海区,大多数是利用DOC与有色溶解有机物(CDOM)或DOC与盐度的经验关系获取。为了较好的理解DOC的遥感反演机理,收集了全球主要大河(流量排名前25中16条)及边缘海DOC与CDOM浓度与保守性分布状况,发现大多数河口CDOM呈现保守性分布,DOC呈现非保守性分布。基于DOC与CDOM保守性行为的主要影响因素分析以及研究海区的生物地球化学特征,论述了DOC遥感反演算法的研究进展,提出了DOC遥感反演需要考虑DOC受不同主要控制因素(如保守混合与生物作用等)的影响,并对这些控制因素进行量化。     

论东秦岭前寒武纪的构造演化特征

本文研究的范围主要涉及东秦岭的北部地区——北秦岭(即旧称“秦岭地轴”)。作者着重讨论了秦岭造山带的杂岩(秦岭杂岩、宽坪杂岩和陶湾杂岩)和太华杂岩的岩石组合、原岩建造、岩石化学、地球化学技其地质构造特征。提出秦岭杂岩是在中元古代时期因华南洋壳海域的岩石圈断块沿华北断块南缘向北俯冲引起断块区基底开裂,向南漂离而形成的块体。宽坪杂岩与陶湾杂岩是在秦岭杂岩块体向南漂离过程中形成的以洋壳为底的边缘海盆地的产物。经晋宁运动,边缘海闭合,形成早期的北秦岭造山带。     

黔南桂北晚二叠世火山碎屑来源、沉积水深及大地构造环境

本文研究的黔南桂北地区属南盘江盆地的一部分。该区晚二叠世具有浅水孤立碳酸盐台地和深水海槽相间的古地理格局。由海槽中沉积的火山碎屑岩系的沉积特征、碎屑组分模式及地球化学等方面的资料综合分析得知,该区晚二叠世是属于主要受古特提斯板块俯冲影响的弧后边缘海环境,火山碎屑物质直接来源于区内多源、频繁发生的海底火山喷发。 根据沉积的、生物的、化学的及物理的资料推断,该区晚二叠世海槽古水深可能为300—500m,不会超过1000m。     

中国近海生物地球化学过程研究的新突破———评《Biogeochemical Processes of Biogenic Elements in China Marginal Seas》英文版专著

由中国科学院海洋研究所宋金明研究员编著完成的英文版专著日前已由德国Springer出版公司和浙江大学出版社联合出版发行.该英文专著作为浙江大学-施普林格合作出版的优秀学术专著系列--<中国科技进展>丛书(Advanced Topics in Science and Technology in China)之一,由浙江大学和德国Springer公司共同出资建立的浙江大学-施普林格科学出版基金资助出版,德国Springer出版公司负责中国港澳台地区及国外的发行,浙江大学出版社负责中国大陆地区的发行.该英文专著是我国第一部在国外发行的有关中国边缘海生源要素生物地球化学过程的研究专著,由6章29节组成,共计101万字,662页.     

南海——我国深海研究的突破口

近两年来,海内外和海峡两岸的中国科学家围绕深海研究进行反复研讨,一致认为南海是我国深海研究的首选,并初步形成了“南海深部计划”的研究方案,提出以“构建边缘海的生命史”为主题,从洋壳深海盆的演化、深海沉积、生物地球化学过程三方面开展研究的建议方案。他们建议：利用现代技术重新测定南海磁异常条带,争取钻探大洋壳,系统研究火山链;观测现代深部海流和海底沉积过程,从深海沉积中提取边缘海盆演化的信息;认识海底溢出流体与井下流体的分布与影响,揭示微型生物在深海碳循环中的作用。争取在科学和技术全国性合作的基础上,在南海实现我国深海研究的突破。     

冷扩散法提取沉积物中的酸可溶硫化物及其在中国边缘海区的应用

为了快速而有效地对中国边缘海区沉积物中的酸可溶硫化物(AVS)进行研究,冷扩散法被引入。用冷扩散法提取不同体积硫化物溶液中的AVS,所得到的AVS含量与所加溶液体积的相关性较好,说明此方法具有较好的提取效果。在中国边缘海不同典型海域的浅表层沉积物中,利用冷扩散法对AVS进行了分析:胶州湾李村河口AVS的浓度在0.4~120.1μmol/g之间;南黄海西北部陆架在0~11.1μmol/g之间;南海北部陆坡一柱状样沉积物中多数样品<1μmol/g。结果显示不同典型海域沉积物中AVS的分布差别较大,符合不同环境沉积物中AVS含量的一般规律。因此冷扩散法作为一种有效的AVS提取方法,值得在研究中使用与推广。