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海洋地质与第四纪地质 2023年第3期43卷 144-156页

作者：王彤胡艺豪贾奇郭景腾唐正熊志方李铁刚自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237

南大洋有关大气二氧化碳分压(pCO_(2))冰期旋回机制的最新假说表明,冰期南极带生产力降低指示的深部流通状况减弱对CO_(2)的封存,以及亚南极带生产力升高对CO_(2)的固定能够圆满解释冰期大气pCO_(2)的降低。显然,测试该假说合理性的关... 详细信息

南大洋有关大气二氧化碳分压(pCO_(2))冰期旋回机制的最新假说表明,冰期南极带生产力降低指示的深部流通状况减弱对CO_(2)的封存,以及亚南极带生产力升高对CO_(2)的固定能够圆满解释冰期大气pCO_(2)的降低。显然,测试该假说合理性的关键是验证冰期旋回中南极带与亚南极带呈“镜像”关系的生产力演化特征。通过沉积物岩芯中生源蛋白石含量重建了MIS 5期以来南极威德尔海(南极带)生产力演化。结果显示,南极威德尔海生产力呈现暖期(MIS 5和3期)高、冷期(MIS 4和2期)低的冰期旋回特征以及总体降低的长期演化趋势。联合该生产力记录与搜集的南大洋其他海区多个生产力记录,确证了南极带与亚南极带“镜像”的生产力演化模式。进一步,通过该生产力记录与其潜在环境影响因素的对比,发现西风带经向移动和海冰张缩通过影响深部流通状况,进而控制深部营养物进入表层的可利用性,最终驱动MIS 5期以来威德尔海生产力演化的冰期旋回和长期趋势。南极威德尔海的深部流通状况对CO_(2)的“收押”与释放很可能贡献了MIS 5期以来大气pCO_(2)演化的冰期旋回和长期趋势。该研究确证了上述南大洋有关大气pCO_(2)冰期旋回机制假说的合理性,表明南大洋在全球气候演化中扮演重要角色。

关键词：生源蛋白石大气pCO_(2) 深部流通状况海冰西风带南大洋南极带

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晚第四纪热带西太平洋海气CO_(2)交换影响因素

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海洋地质与第四纪地质 2023年第4期43卷 48-55页

作者：郭景腾熊志方李铁刚自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237

探究海气CO_(2)交换有助于解析全球碳循环和全球气候变化。由于海水和大气的直接接触,研究表层海水碳酸盐系统变化成为探究海气碳交换的关键。基于已有热带西太平洋表层海水碳酸盐系统研究成果,本文总结了有孔虫壳体B/Ca和δ11B指标重... 详细信息

探究海气CO_(2)交换有助于解析全球碳循环和全球气候变化。由于海水和大气的直接接触,研究表层海水碳酸盐系统变化成为探究海气碳交换的关键。基于已有热带西太平洋表层海水碳酸盐系统研究成果,本文总结了有孔虫壳体B/Ca和δ11B指标重建碳酸盐系统参数的原理、方法及优缺点。然后,从厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO)、东亚季风以及大气桥梁和海洋隧道三方面综述了晚第四纪热带西太平洋海气CO_(2)交换影响因素的研究现状。结果显示,类ENSO通过横向平流和垂向变化分别影响热带西太平洋东端和西端的海气碳交换。东亚夏季风对热带西太平洋海气碳交换具有较强的调控作用,而东亚冬季风的调控作用较弱或不明显。冰消期南大洋深部流通状况增强,可通过大气桥梁(大气CO_(2))和海洋隧道(南极中层水)影响热带西太平洋海气碳交换。然而,为了更准确清晰地了解全球碳循环变化,还需针对指标记录的可靠性、覆盖范围以及海气碳交换在更长时间尺度的变化机理等方面开展更多研究。

关键词：浮游有孔虫 B/Ca δ11B 厄尔尼诺-南方涛动东亚季风南大洋碳循环

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浮游有孔虫表层水种不同形态类型壳体的Sr/Ca记录

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海洋地质与第四纪地质 2023年第4期43卷 10-16页

作者：贾奇李铁刚熊志方秦秉斌自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237

浮游有孔虫表层水种Globigerinoides ruber (白色)和Trilobatus sacculifer壳体是过去海洋环境信息的重要载体,其壳体Sr/Ca比值在重建古海洋环境变化中具有较大潜力,因此本文旨在探讨G. ruber(白色)和T. sacculifer的不同形态类型Sr/Ca... 详细信息

浮游有孔虫表层水种Globigerinoides ruber (白色)和Trilobatus sacculifer壳体是过去海洋环境信息的重要载体,其壳体Sr/Ca比值在重建古海洋环境变化中具有较大潜力,因此本文旨在探讨G. ruber(白色)和T. sacculifer的不同形态类型Sr/Ca比的差异及其影响因素。对取自西菲律宾海的MD06-3047B沉积物岩芯中G. ruber的两种形态类型,即G. ruber(sensu stricto, s.s.)和G. ruber(sensu lato, s.l.),以及T. sacculifer的两种形态类型,即T. sacculifer (with sac)和T. sacculifer (without sac)壳体的Sr/Ca进行了测试分析。结果显示,MIS 3期(~48 ka)以来,MD06-3047B岩芯中G. ruber s.s.和G. ruber s.l.的Sr/Ca差异较小;而T. sacculifer (with sac)和T. sacculifer (without sac)的Sr/Ca存在显著差异,且前者显著高于后者。通过与同站位表层海水温度和盐度等记录的对比,发现研究区*** s.s.、G. ruber s.l.和T. sacculifer (without sac)壳体的Sr/Ca可能主要受控于海水温度,而T. sacculifer (with sac)壳体Sr/Ca受到海水盐度的影响。

关键词：浮游有孔虫形态类型 G.ruber(white) T.sacculifer Sr/Ca

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南太平洋富稀土海区海水中的溶解态稀土元素空间分布特征研究

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海洋学报 2023年第1期45卷 1-12页

作者：刘洪娜李力任艺君王小静刘季花石学法自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266037

深海富稀土沉积物因其资源潜力巨大,近年来备受关注。一般认为,沉积物中稀土元素和钇(总称REY)的主要来源为上覆海水,但针对富稀土海区上覆海水中REY的研究较少。本研究针对南太平洋富稀土海区采集的3个站位的全水深海水样品,测试出了1... 详细信息

深海富稀土沉积物因其资源潜力巨大,近年来备受关注。一般认为,沉积物中稀土元素和钇(总称REY)的主要来源为上覆海水,但针对富稀土海区上覆海水中REY的研究较少。本研究针对南太平洋富稀土海区采集的3个站位的全水深海水样品,测试出了15种溶解态REY,并对比了邻近海域已发表的数据,分析了该海区REY的空间分布特征。研究区表层水中溶解态REY浓度主要受风尘输入影响,而中层和深层水体中溶解态REY浓度主要受水团控制。经过澳大利亚后太古代页岩(PAAS)和北太平洋深层水(NPDW)归一化后的配分模式可确定REY间的分馏特征,分辨出不同水团。与其他大洋中报道的REY数据比较发现,表层水中REY浓度受风尘和河流输入影响导致差别较大,中层水中REY浓度与印度洋较为接近,深层水中REY浓度与不同大洋的水团年龄表现为正相关趋势,即REY浓度由小到大依次为大西洋、印度洋、南太平洋、北太平洋。

关键词：海水稀土元素源汇过程水团运输南太平洋

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末次盛冰期以来冰岛南部陆坡沉积物来源变化及其对周边冰盖消涨的响应

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海洋地质与第四纪地质 2025年第1期45卷 93-108页

作者：孙舒玮赵嵩刘焱光吴东胡宁静自然资源部第一海洋研究所青岛266061 青岛海洋科技中心海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237

冰岛南部陆坡岩芯沉积物记录的末次盛冰期以来海洋沉积物来源可以反映千年尺度的冰盖及洋流变化。本文利用冰岛南部陆坡ARC05/IS-2A岩芯沉积物浮游有孔虫AMS14C测年数据构建年代框架,并进行了粒度、颜色反射率以及高分辨率X射线荧光光... 详细信息

冰岛南部陆坡岩芯沉积物记录的末次盛冰期以来海洋沉积物来源可以反映千年尺度的冰盖及洋流变化。本文利用冰岛南部陆坡ARC05/IS-2A岩芯沉积物浮游有孔虫AMS14C测年数据构建年代框架,并进行了粒度、颜色反射率以及高分辨率X射线荧光光谱仪元素地球化学测试。根据X射线荧光光谱仪分析结果,通过因子分析方法确定了IS-2A岩芯沉积物的主要物质来源;结合前人对冰盖及洋流变化的研究,重建了末次盛冰期以来冰岛南部陆坡沉积物来源的演化过程,讨论了沉积物来源变化及其与周边主要冰盖活动之间的关系。结果表明,末次盛冰期以来IS-2A岩芯沉积物以陆源输入为主。其中,末次盛冰期研究区碎屑沉积物主要来自冰岛冰盖、不列颠-爱尔兰冰盖和斯堪的纳维亚冰盖。而在末次冰消期初期,陆源碎屑物质整体增加,它们主要来自近源冰岛冰盖、斯堪的纳维亚冰盖和不列颠-爱尔兰冰盖以及远端劳伦德冰盖。末次冰消期中后期,由于搬运条件的减弱,劳伦德冰盖的陆源输入有所减少,反映了冰盖活动对研究区沉积物来源的制约。进入全新世后,现代洋流体系形成,在冰岛-苏格兰溢流水和北大西洋暖流的共同作用下,沉积物主要来自冰岛和欧洲西部,拉布拉多半岛的碎屑物质也有部分输入。

关键词：陆坡沉积物物质来源因子分析冰岛南部末次盛冰期

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东南太平洋富稀土沉积早期成岩过程研究及其指示意义

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海洋学报 2024年第2期46卷 40-51页

作者：李杰军刘洪娜王小静李力石学法自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237 山东省深海矿产资源开发重点实验室山东青岛266061

富稀土深海沉积物作为一种潜在矿产资源,近年来备受关注。研究发现,稀土元素(REY)和钇(Y)元素的富集过程很可能发生在沉积物-海水界面(SWI),但目前针对富稀土沉积物的早期成岩过程研究较少。本研究采集了东南太平洋富稀土海区两个站位... 详细信息

富稀土深海沉积物作为一种潜在矿产资源,近年来备受关注。研究发现,稀土元素(REY)和钇(Y)元素的富集过程很可能发生在沉积物-海水界面(SWI),但目前针对富稀土沉积物的早期成岩过程研究较少。本研究采集了东南太平洋富稀土海区两个站位的沉积物短柱,解析了REY在SWI的早期成岩过程及其对REY在沉积物中富集机制的影响。孔隙水中较低的Fe、Mn和较高的Mo、U、V浓度表明研究区沉积物处于氧化环境。对比底层海水中REY,孔隙水中的REY呈中稀土(MREE)富集特征。沉积物中REY的主要富集相态为磷酸盐相,而孔隙水中REY及其配分模式可能受控于沉积物中磷酸盐的含量。本研究表明,在稀土元素早期成岩过程中,原本与铁锰相等其他相态结合的REY重新进入到孔隙水中,最终被磷酸盐相吸附和埋藏,早期成岩过程是深海沉积物中REY富集的重要机制。

关键词：早期成岩孔隙水稀土元素沉积物东南太平洋

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塞舌尔群岛东北部海域现代沉积物黏土矿物特征及来源分析

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海洋学报 2023年第6期45卷 160-170页

作者：武佳星刘升发曹鹏张辉黄牧刘焱光石学法自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061

本文基于塞舌尔群岛东北部海域34个表层沉积物样品的黏土矿物测试结果分析其组成特征、分布规律和物质来源。研究区表层沉积物中黏土矿物平均相对含量从高到低依次为伊利石(35%)、坡缕石(20%)、蒙皂石(20%)、高岭石(16%)、绿泥石(10%)... 详细信息

本文基于塞舌尔群岛东北部海域34个表层沉积物样品的黏土矿物测试结果分析其组成特征、分布规律和物质来源。研究区表层沉积物中黏土矿物平均相对含量从高到低依次为伊利石(35%)、坡缕石(20%)、蒙皂石(20%)、高岭石(16%)、绿泥石(10%)。根据沉积物黏土矿物相对含量和空间分布规律,可将研究区分为2个亚区(I区、II区)。I区覆盖研究区北部大部区域,物质来源主要为阿拉伯半岛、印度半岛西南部以及索马里海岸沙漠的风尘物质;II区位于研究区南部的塞舌尔群岛以东,主要接收塞舌尔高原风化物质。综合分析研究区细颗粒物质来源、空间分布规律及区域动力环境特征,南亚夏季风搬运阿拉伯半岛、印度西部及索马里海岸沙漠风尘物质向南输运是影响I区黏土矿物组成的主要因素;南赤道逆流驱动塞舌尔高原富高岭石、绿泥石的细粒风化物质向东扩散,控制了II区黏土矿物组成特征和空间分布规律。

关键词：沉积物黏土矿物物源季风洋流西印度洋

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藏北安多地区侏罗纪地壳深熔作用与花岗岩成因

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地质学报 2024年

作者：简珍珠彭银彪蒋兴洲高翔宇纪文涛李传志于胜尧中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室

西藏安多微陆块作为班公湖-怒江缝合带内的微陆块,记录了新元古代—中生代以来的多期构造热事件,是研究深熔-花岗岩成因的理想对象。为了揭示大洋板块俯冲-折返过程中流体/熔体活动特征,本文结合全岩地球化学、系统的岩石学、锆石内部... 详细信息

西藏安多微陆块作为班公湖-怒江缝合带内的微陆块,记录了新元古代—中生代以来的多期构造热事件,是研究深熔-花岗岩成因的理想对象。为了揭示大洋板块俯冲-折返过程中流体/熔体活动特征,本文结合全岩地球化学、系统的岩石学、锆石内部结构、锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素进行了综合研究。岩相学观察结果显示混合片麻岩保留了关键野外宏观和微观深熔证据:（1）浅色体和暗色体相间呈层状分布,伴随微弱的褶皱变形;（2）石英的边界和钾长石的边界有细小颗粒的集合体,钾长石边部到中间也有不规则的结晶现象;（3）斜长石和钾长石边界显示出高度尖状、细长或楔形的石英颗粒和长石颗粒,沿着石英和长石颗粒边界有“串珠”结构。阴极发光图像和锆石U-Pb定年结果表明混合岩化片麻岩的锆石具有明显的核-边结构,锆石核部具有明显的振荡环带特征,给出的岩浆结晶年龄约为～510 Ma,边部具有较窄的变质或深熔边。浅色体中锆石具有明显的核-边结构,CL图像显示锆石核部呈高度发光且具有振荡环带,可能是继承岩浆锆石,锆石边部呈现灰暗色到暗色的弱分带或无分带等深熔特征,核部年龄约为510～470 Ma代表原岩结晶年龄,边部年龄为～184 Ma指示熔体结晶年龄。花岗闪长岩的锆石具有典型的岩浆锆石特征,岩浆结晶年龄为～180 Ma,与浅色体的年龄在误差范围内一致。浅色体中深熔成因锆石的εHf（184）值为-5.0～-3.3,花岗闪长岩岩浆锆石的εHf（180）值为-10.97～-5.21。全岩地球化学分析表明TFe2O3、MgO、TiO2、CaO和REEs几乎完全保留在暗色体中,而大量的LILEs（Rb、Sr、K、Ba）则到浅色体中,根据全岩REE特征以及是否携带残留角闪石将浅色体分为Ⅰ型浅色体和Ⅱ型浅色体,其中Ⅰ型浅色体总稀土含量较高,负Eu异常;Ⅱ型浅色体总稀土含量较低,正Eu异常;花岗闪长岩稀土（REE）分布趋势与Ⅰ型浅色一致,富集大离子亲石元素（Rb、Ba、Th）,负Eu异常;综合区域已有资料以及本文获得的野外关系、显微结构、年代学和地球化学结果,表明安多微陆块的黑云斜长片麻岩在俯冲折返阶段发生了黑云母参与的水致部分熔融作用,混合岩中的Ⅰ型浅色体经大规模汇聚、迁移演化和侵位形成了同期花岗闪长岩体。

关键词：混合片麻岩浅色体深熔作用花岗岩成因班公湖-怒江缝合带

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基于振幅加权的拖缆与海底地震资料联合波形反演方法

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地球物理学报 2023年第3期66卷 1180-1191页

作者：杨华臣张建中吴志强海底科学与探测技术教育部重点实验室中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 自然资源部海洋环境地质重点实验室青岛海洋地质研究所青岛266071

南黄海新近系沉积层与其下方中-古生代海相地层之间速度差异大,存在强波阻抗界面,导致接收的浅部和中深部地层的反射波振幅差异极大.一般全波形反演方法未考虑不同界面反射波振幅的差异,对南黄海浅部沉积层速度的反演效果好,而对中深部... 详细信息

南黄海新近系沉积层与其下方中-古生代海相地层之间速度差异大,存在强波阻抗界面,导致接收的浅部和中深部地层的反射波振幅差异极大.一般全波形反演方法未考虑不同界面反射波振幅的差异,对南黄海浅部沉积层速度的反演效果好,而对中深部地层速度的反演效果差.为此,本文提出一种基于振幅加权的拖缆与海底地震资料联合波形反演方法.该方法对中深部弱反射波数据施加较大的权重,对浅部强反射波数据施加较小的权重,从而均衡浅、中和深部地层反射波的振幅,使得自浅至深所有地层速度均能得到较好反演效果.同时,该方法利用海底地震资料和拖缆地震记录积分的低频成分反演低波数背景速度场,利用拖缆资料的高频成分提高反演模型的分辨率,充分发挥了拖缆和海底地震资料的优势互补作用,获得了比仅使用单一资料更好的反演结果.根据地震剖面和钻井资料,建立了南黄海中部隆起的速度模型.利用该理论模型的合成地震记录对本文方法进行了测试和分析,验证了本文方法的正确性和有效性.

关键词：南黄海波形反演联合反演海底地震资料振幅加权速度模型强波阻抗界面

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海洋细菌对稀土元素铈的富集矿化过程研究

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海洋地质与第四纪地质 2023年第5期43卷 190-197页

作者：姜明玉曹文瑞萨仁高娃常凤鸣中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室青岛266071 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237

采用从深海沉积物样品中分离培养的海洋微生物,分别进行几种海洋细菌(Jeotgalibacillus sp.,Paenisporosarcina sp.,Sulfitobacter sp.)对稀土元素Ce的富集成矿过程的模拟实验。实验过程中利用ICP-MS、SEM、TEM等分析测试手段考察了微... 详细信息

采用从深海沉积物样品中分离培养的海洋微生物,分别进行几种海洋细菌(Jeotgalibacillus sp.,Paenisporosarcina sp.,Sulfitobacter sp.)对稀土元素Ce的富集成矿过程的模拟实验。实验过程中利用ICP-MS、SEM、TEM等分析测试手段考察了微生物与稀土元素的相互作用过程。结果表明,三种海洋细菌对稀土Ce都有吸附富集作用,海洋细菌吸附富集稀土元素Ce的效率主要与细菌密度和稀土元素浓度有关,不同的海洋细菌对稀土元素的富集能力也有所不同。海洋细菌吸附富集稀土Ce并矿化的过程中,稀土元素Ce首先被吸附在细胞表面形成成核点,随后在细胞表面被矿化形成含稀土Ce的非晶相结构的矿物颗粒。通过考察海洋细菌对稀土Ce的生物成矿过程,进一步探讨了海洋微生物富集稀土成矿的过程和作用机制。

关键词：微生物成矿稀土元素海洋沉积物成矿机理

来源：评论

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