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古地理学报 2024年第1期26卷 208-229页

作者：田子晗索艳慧李三忠丁雪松韩续宋双双付新建深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心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山东青岛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山东青岛266237 加州大学洛杉矶分校地球行星与空间科学学院美国加州洛杉矶CA90095

长江是亚洲第一大河,其形成和演化是新生代以来中国东西部构造—气候—地貌综合演变的结果。长江三峡的贯通是现代长江形成的标志性事件,但受限于传统沉积学、地球化学等单一方法的制约,对“长江三峡何时贯通”这一关键科学问题一直存... 详细信息

长江是亚洲第一大河,其形成和演化是新生代以来中国东西部构造—气候—地貌综合演变的结果。长江三峡的贯通是现代长江形成的标志性事件,但受限于传统沉积学、地球化学等单一方法的制约,对“长江三峡何时贯通”这一关键科学问题一直存在争议。综合考虑了构造运动、古气候及海平面变化等影响河流发展的关键因素,并将这些因素输入Badlands古地貌模拟软件,动态重建了长江“第一弯”以东地区晚白垩世(80 Ma)以来的长江流域地貌及水系演化过程;并利用四川盆地和江汉盆地的地震剖面资料验证了模拟结果的可靠性。模拟结果表明,青藏东部及上扬子西南缘晚始新世—渐新世的阶段性隆升迫使四川盆地原有南流水系下切受阻,沉积物在盆内堆积形成冲积河道并促使四川盆地地貌由“东北高西南低”反转为“西南高东北低”;新生代早期,江汉盆地长期受控于中国东部的裂陷环境,持续处于较低基准面。四川盆地的水系反转和江汉盆地的持续低基准面,最终导致位于二者之间的长江三峡在晚渐新世发生贯通。由此,本研究提出一种上扬子地区水系反转并被下游捕获的三峡贯通机制。

关键词：古地貌重建长江三峡贯通晚渐新世四川盆地江汉盆地水系反转

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冲绳海槽MIS6期以来底栖有孔虫碳氧同位素特征及其古海洋指示意义

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地学前缘 2022年第4期29卷 84-92页

作者：窦衍光李清吴永华赵京涛孙呈慧蔡峰陈晓辉张勇范佳慧石学法中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266237 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 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矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

基于AMS^(14)C年龄和底栖有孔虫氧同位素建立的地层年代框架,重点探讨了冲绳海槽中北部CSHC-15孔MIS6期以来(约200 ka)底栖有孔虫δ^(13)C特征及其古海洋指示意义。结果显示,冰期间冰期表层初级生产力和有机质通量的变化是导致底栖有孔... 详细信息

基于AMS^(14)C年龄和底栖有孔虫氧同位素建立的地层年代框架,重点探讨了冲绳海槽中北部CSHC-15孔MIS6期以来(约200 ka)底栖有孔虫δ^(13)C特征及其古海洋指示意义。结果显示,冰期间冰期表层初级生产力和有机质通量的变化是导致底栖有孔虫δ^(13)C值在MIS4和MIS6期负偏而在MIS1、MIS3和MIS5期正偏的主要原因。MIS2期的底栖有孔虫δ^(13)C正偏,指示了NPIW侵入冲绳海槽,导致通风性加强,底层水呈弱氧化状态。甲烷渗漏引发的甲烷厌氧氧化作用(AOM)是导致CSHC-15孔底栖有孔虫在MIS4期碳同位素大幅负偏的原因。

关键词：古海洋意义碳氧同位素底栖有孔虫 MIS6期冲绳海槽

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基于接收函数法的阿拉斯加中南部地幔转换带特征研究

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海洋地质与第四纪地质 2024年第2期44卷 223-234页

作者：刘亚鑫杨慧良邢磊李倩倩刘怀山张进王林飞尹燕欣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 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100029

太平洋板块向北美板块俯冲,在北美洲阿拉斯加大陆边缘形成了碰撞造山带和俯冲构造带,前人对该区域阿拉斯加俯冲带地幔转换带的研究存在分歧,一种观点认为太平洋板块俯冲至阿拉斯加中南部下方的地幔转换带内部,引起地幔转换带增厚,另一... 详细信息

太平洋板块向北美板块俯冲,在北美洲阿拉斯加大陆边缘形成了碰撞造山带和俯冲构造带,前人对该区域阿拉斯加俯冲带地幔转换带的研究存在分歧,一种观点认为太平洋板块俯冲至阿拉斯加中南部下方的地幔转换带内部,引起地幔转换带增厚,另一种观点则认为地幔转换带增厚是由于库拉板块残留造成的。因此,研究阿拉斯加俯冲带区域地幔转换带的精确成像对于厘清太平洋板块俯冲机制和俯冲过程具有重要意义。本文利用美国地震联合学会(IRIS)在阿拉斯加区域布设的USArray部分固定台站接收到远震事件的波形资料,采用天然地震P波接收函数与共转换点道集叠加的方法,反演得到了阿拉斯加山脉和育空高原410 km、660 km间断面和地幔转换带的厚度结构。结果表明:由于太平洋板块俯冲至地幔转换带内部,使得410 km间断面在阿拉斯加山脉东部和育空高原与阿拉斯加山脉交界处的弧形区域出现了抬升现象,抬升幅度为0~20 km,进而导致在该区域出现不同程度的地幔转换带增厚的现象,验证了第一种观点。另外,该地区地幔转换带结构显示,660 km间断面在阿拉斯加山脉东部以及阿拉斯加山脉与育空高原交界的东部出现下沉现象,故此推测阿拉斯加中南部部分区域太平洋板块已经俯冲至地幔转换带底部。

关键词：接收函数地幔转换带间断面阿拉斯加

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黄海丁字湾外海域滨浅海砂矿调查新进展

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海洋地质前沿 2025年第1期41卷 102-104页

作者：阚靖赵京涛武复宇宋维宇黄龙李攀峰侯方辉田浩张勇中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 青岛海洋科技中心矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237

0引言中国滨浅海区域蕴藏着丰富的砂矿资源,具有资源远景的重矿物砂矿主要有锆石、金、钛铁矿、金红石、独居石、锡矿、磷钇矿、铌钽矿等,其中富含Zr、Hf、Ti、Nb、Ta和稀土等紧缺战略性矿产。历史上粗犷的滨海砂矿勘查和开发模式与当... 详细信息

0引言中国滨浅海区域蕴藏着丰富的砂矿资源,具有资源远景的重矿物砂矿主要有锆石、金、钛铁矿、金红石、独居石、锡矿、磷钇矿、铌钽矿等,其中富含Zr、Hf、Ti、Nb、Ta和稀土等紧缺战略性矿产。历史上粗犷的滨海砂矿勘查和开发模式与当下绿色发展理念不相匹配,同时也充分反映目前矿床理论发展与勘查技术水平的滨浅海砂矿资源评价体系尚未形成,其焦点性问题主要表现为:(1)缺少客观、可靠手段确定砂矿地质品位;(2)缺少圈定砂矿地球化学找矿异常的综合性指标;(3)勘查工作部署、开采技术条件评价和资源量估算均没有纳入现行固体矿产勘查规范体系管理;(4)细粒级砂矿的加工选冶技术性能与可利用性未知。

关键词：勘查技术地球化学找矿重矿物综合性指标地质品位资源量估算可利用性磷钇矿

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新近纪以来华北东部古地貌演化数值模拟及陆架海沉降控制

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古地理学报 2024年第1期26卷 192-207页

作者：韩续索艳慧李三忠丁雪松宋双双田子晗付新建深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心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山东青岛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山东青岛266237 加州大学洛杉矶分校地球行星与空间科学学院美国加州洛杉矶CA90095

中生代以来,华北地区经历了华北古高原垮塌形成渤海湾盆地的地貌巨变过程。针对中生代的华北古高原和古近纪期间的渤海湾盆地裂陷过程已有大量研究,但新近纪以来,由于受太行山隆起、黄河沉积物输运、黄河贯通及海侵等地质事件影响,现今... 详细信息

中生代以来,华北地区经历了华北古高原垮塌形成渤海湾盆地的地貌巨变过程。针对中生代的华北古高原和古近纪期间的渤海湾盆地裂陷过程已有大量研究,但新近纪以来,由于受太行山隆起、黄河沉积物输运、黄河贯通及海侵等地质事件影响,现今华北东部沿海地区及海域的地貌演化过程及地貌格局的定型时间还存在争议。使用Badlands数值模拟软件,定量化分析了地幔对流、构造事件、古气候、侵蚀和沉积等地球深浅部多种因素对于地形地貌的贡献,动态重建了华北东部晚新生代(25 Ma)以来的地貌演化过程;并通过与区域构造格架和沉积相展布的对比,检验了模拟结果的合理性。结果表明,华北东部的地貌格局在中新世期间已定型并趋于稳定演化;陆架海沉降是该时期华北东部地貌演化的一级控制因素。此外,该时期华北东部可能存在一条环山东半岛的古河流——华东河,这条古河流的形成时间不晚于中新世,可能在全新世期间消亡。本研究的古地貌模拟结果也有助于系统理解华北洋陆过渡带的多圈层相互作用。

关键词：华北东部新近纪古地貌陆架海沉降华东河

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南流江口陆源物质输送的季节性差异及其影响

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中国环境科学 2023年第2期43卷 800-808页

作者：段晓勇高飞刘金庆杨磊印萍曹珂李艳霞董超中国地质调查局青岛海洋地质研究所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山东青岛266237 浙江省水文地质工程地质大队浙江宁波315012 山东大学环境研究院山东青岛266237

通过对南流江丰水期(2015年7月)、枯水期(2016年4月)河口表层沉积物中有机质含量和同位素组成的变化来揭示陆源入海物质输送的季节性差异,评估其对近海环境的影响.结果表明,枯水期水体悬浮颗粒物(SPM)含量自河口向外随水深增加逐步降低... 详细信息

通过对南流江丰水期(2015年7月)、枯水期(2016年4月)河口表层沉积物中有机质含量和同位素组成的变化来揭示陆源入海物质输送的季节性差异,评估其对近海环境的影响.结果表明,枯水期水体悬浮颗粒物(SPM)含量自河口向外随水深增加逐步降低(平均值为0.030g/L),丰水期洪水前SPM含量较低(平均值为0.020g/L),洪水后SPM含量显著增高(平均值为0.047g/L),证明枯水期浪、潮对表层沉积物扰动较大使颗粒物大量悬浮,而丰水期浪、潮的影响较小,以洪水控制为主.不同季节沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)平均含量相当,TOC平均含量均接近0.46%,丰水期和平水期TN含量分别为0.054%和0.062%,但空间分布差异明显,丰水期在河口东侧半封闭海湾中有机质含量较高,枯水期有机质呈斑块状分布.根据同位素组成特征来看,丰水期陆源有机质自河口向外输送,沿河口向南形成高陆源有机质沉积带,半封闭海湾中以海源有机质为主;而枯水期陆源有机质贡献呈现明显的自河口向外快速降低趋势.丰水期颗粒物自河口向外输送后快速堆积,枯水期在浪、潮作用下使区域内物质强烈混合,这是该区域中沉积环境的主要特征,也是导致周边海域水体环境质量呈现明显的季节性差异的原因之一,后期水体环境治理过程中应充分考虑如何有效的进行季节性调控.

关键词：南流江沉积环境源汇过程季节差异环境影响

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层状各向异性介质海洋可控源电磁场灵敏度计算及特征分析

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地球物理学报 2022年第8期65卷 3139-3156页

作者：罗鸣裴建新叶益信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266100 东华理工大学地球物理与测控技术学院南昌330013

海洋可控源电磁(CSEM)方法已广泛应用于地质构造研究以及海底资源探测,但其在各向异性地层中的分辨能力依然不明确.灵敏度分析是一种分析电磁场对探测目标分辨能力的有效方法,传统的地球物理反演方法也需要精确计算电磁场关于地下介质... 详细信息

海洋可控源电磁(CSEM)方法已广泛应用于地质构造研究以及海底资源探测,但其在各向异性地层中的分辨能力依然不明确.灵敏度分析是一种分析电磁场对探测目标分辨能力的有效方法,传统的地球物理反演方法也需要精确计算电磁场关于地下介质电阻率的灵敏度.在模拟和解释海洋CSEM资料时,地球物理数值模拟常在笛卡尔直角坐标系下进行,且通常假定发射源为理想的水平电偶极源.然而,在实际的海洋可控源电磁勘探作业中,由于海水运动等影响,发射源可能会发生旋转和倾斜等.复杂姿态的电偶极源可通过计算并矢量叠加三个正交方向发射源分量的电磁场以获得总电磁场,因此需三个正交方向电偶源电磁场的计算方法.本文推导了笛卡尔直角坐标系下,电阻率垂直各向异性介质中三个正交方向电偶极源电磁场表达式,并详细导出了电磁场分量关于各向异性电导率的灵敏度解析表达式.通过与各向同性算法对比,验证了本文所提出灵敏度计算方法的正确性;模拟了不同方向电偶源情况下地电模型的灵敏度并分析其特征.计算结果表明,薄层将显著影响地下介质各向异性电阻率的灵敏度分布,垂直电偶源对海底地层各向异性电阻率的分辨能力高于水平电偶源,通过反演各向异性率间接恢复低灵敏度的各向异性电阻率值是一个可行的反演策略.

关键词：海洋CSEM 垂直各向异性灵敏度解析表达式

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地震岩石物理驱动的裂缝预测技术研究现状与进展(Ⅰ)——裂缝储层岩石物理理论

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石油物探 2022年第3期61卷 183-204页

作者：印兴耀马正乾向伟宗兆云中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071

从裂缝储层等效各向异性岩石物理理论和五维地震数据裂缝预测技术两个方面对岩石物理驱动的裂缝预测方法研究现状与进展进行了评述。第一部分(Ⅰ)主要介绍裂缝储层等效各向异性岩石物理理论的研究现状。首先从地震波诱导孔缝流体的3种... 详细信息

从裂缝储层等效各向异性岩石物理理论和五维地震数据裂缝预测技术两个方面对岩石物理驱动的裂缝预测方法研究现状与进展进行了评述。第一部分(Ⅰ)主要介绍裂缝储层等效各向异性岩石物理理论的研究现状。首先从地震波诱导孔缝流体的3种不同状态出发,总结了6种典型的等效各向异性岩石物理理论及其扩展,然后基于Hudson理论、Thomsen模型和Gurevich模型分析了宏观地震反射对微观因素的响应特征,发现裂缝密度、流体类型及孔缝连通性对地震方位反射特征影响较大,总结认为:对于发育垂直裂缝的含气页岩或含油水砂岩,可将背景孔隙度先验值(甚至常数值)直接代入反演流程;对于孔喉发育良好的含气储层,可直接设置裂缝横纵比为常数进行反演。未来研究面临着目标储层复杂程度更大、地震描述精度要求更高等挑战,应从强各向异性岩石物理建模、裂缝实际形态数学表征、多尺度多频带复杂裂缝介质定量描述等方面开展研究。五维地震数据裂缝预测技术研究现状与进展将在第二部分(Ⅱ)阐述。

关键词：裂缝预测五维地震数据地震岩石物理各向异性频散与衰减地震反射特征

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深海重要矿产资源开发研究进展

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海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 160-172页

作者：李鑫海孙治雷曹红耿威张喜林翟滨张现荣徐思南张栋周渝程吕泰衡李世兴黄威中国地质科学院北京100037 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237

深海蕴藏了丰富的能源与矿产资源,包括多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳、深海稀土、天然气水合物等,是人类社会未来可持续发展的重要储备。当前,社会迅猛发展对能源和关键矿产资源的需求持续增长,引发了又一轮深海矿产资源开发热潮... 详细信息

深海蕴藏了丰富的能源与矿产资源,包括多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳、深海稀土、天然气水合物等,是人类社会未来可持续发展的重要储备。当前,社会迅猛发展对能源和关键矿产资源的需求持续增长,引发了又一轮深海矿产资源开发热潮。全球范围内,已发现的深海矿产资源主要集中于太平洋、大西洋和印度洋的国际海底区域,以及沿海国家专属经济区内的海底。与陆地矿床相比,深海矿床具有品位高、种类多、开采地点远离居民生活区、且易于运输转移的优势,但采矿又势必会影响海洋生物生存环境,破坏深海生态系统稳定性。如不加强对环境影响的评估和开采技术的研究,并制定相关的法律法规,未来的深海采矿对海洋环境的破坏将无法估量。鉴于此,本文从深海典型矿产资源开采现状、开采技术研究进展以及对深海生态系统影响等方面进行了系统梳理,并对相关制约因素进行了讨论并提出合理性建议,以期为未来深海采矿技术方案的制定提供有益借鉴。

关键词：深海矿产资源采集技术提升技术环境影响

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冲绳海槽唐印和第四与那国热液区热液产物中烷烃组成和来源

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海洋地质与第四纪地质 2023年第5期43卷 181-189页

作者：黄鑫李隆威王汶卓王昱淏陈帅康语柔广东海洋大学海洋与气象学院近海海洋变化与灾害预警重点实验室湛江524088 崂山实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 广东海洋大学广东省高等学校陆架及深远海气候、资源与环境重点实验室湛江524088 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

通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和气相色谱-同位素质谱仪(GC-IRMS),分别分析了冲绳海槽南部唐印和第四与那国热液区热液硫化物与热液沉积物中烷烃含量和正烷烃单体碳同位素组成特征。热液产物样品中正烷烃显示出明显的双峰分布,高分子... 详细信息

通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和气相色谱-同位素质谱仪(GC-IRMS),分别分析了冲绳海槽南部唐印和第四与那国热液区热液硫化物与热液沉积物中烷烃含量和正烷烃单体碳同位素组成特征。热液产物样品中正烷烃显示出明显的双峰分布,高分子正烷烃显示出明显的奇数碳优势,其丰度最大值位于C_(31)处;低分子正烷烃显示出偶数碳优势,其丰度最大值位于C_(18)处。正烷烃的分布特征以及正烷烃碳同位素组成表明,样品中正烷烃主要来源于热液微生物代谢活动和陆源高等植物的输入,其中,低分子的正烷烃主要来源于热液微生物代谢活动,而高分子的正烷烃主要来源于陆源高等植物。热液硫化物样品中低分子正烷烃含量和比重都高于热液沉积物,表明热液硫化物中热液微生物活动可能更加繁盛。热液硫化物中正烷烃单体的δ^(13)C表现出随碳原子个数增加,同位素值减小的趋势,暗示该区非生物合成有机质的贡献可能不能忽略。

关键词：正烷烃碳同位素组成唐印热液区第四与那国热液区冲绳海槽

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