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东太平洋海隆13°N附近沉积物中类脂化合物的分布特征及其对热液活动的指示

海洋地质与第四纪地质 2022年第1期42卷 26-36页

作者：樊俊宁曾志刚朱博文齐海燕中国科学院海洋研究所青岛266071 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青岛266061 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071

深海热液区的热液物质喷发扩散会对周围海底的沉积物产生影响,研究沉积物中类脂物有助于进一步了解热液活动对其产生的影响。对东太平洋海隆西翼13°N附近E271和E272站位沉积物中的正构烷烃和脂肪酸进行了气相色谱-质谱(GCMS)分析... 详细信息

深海热液区的热液物质喷发扩散会对周围海底的沉积物产生影响,研究沉积物中类脂物有助于进一步了解热液活动对其产生的影响。对东太平洋海隆西翼13°N附近E271和E272站位沉积物中的正构烷烃和脂肪酸进行了气相色谱-质谱(GCMS)分析。在两个站位的沉积物中检测到链长C_(11)-C_(35)的正构烷烃,其以双峰型分布为主,其中短链烷烃和长链烷烃分别指示了海洋细菌等微生物、陆源高等植物和热液物质的输入,且陆源输入主要来自大气输送的美洲物质。进一步,通过分析沉积物中正构烷烃的含量及组成,结果表明E272站位的沉积物经历了早期成岩作用。在两站位的沉积物中均检测到32种脂肪酸,其链长为C_(8)-C_(24)不等,总脂肪酸含量分别为93.55和50.71~87.05μg/g。同时,通过探讨沉积物中特征脂肪酸的组成和分布证实其受到了热液活动的影响。

关键词：正构烷烃脂肪酸成岩作用热液活动

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海洋沉积物中甲烷代谢微生物的研究进展

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海洋地质与第四纪地质 2022年第6期42卷 82-92页

作者：陈烨孙治雷吴能友刘昌岭徐翠玲辛友志曹红耿威张喜林翟滨孙运宝李晶张栋闫大伟吕泰衡自然资源部天然气水合物重点实验室中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 青岛海洋科学与技术国家试点海洋实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237

甲烷是一种重要的温室气体,深刻影响着全球的气候变化。同时,甲烷还是海底潜在能源—天然气水合物的主要成分。海洋沉积物是甲烷生物转化的一个重要生态区域,产甲烷菌主要利用H_(2)、CO_(2)及简单的有机物(甲醇、甲胺、二甲基硫等)作为... 详细信息

甲烷是一种重要的温室气体,深刻影响着全球的气候变化。同时,甲烷还是海底潜在能源—天然气水合物的主要成分。海洋沉积物是甲烷生物转化的一个重要生态区域,产甲烷菌主要利用H_(2)、CO_(2)及简单的有机物(甲醇、甲胺、二甲基硫等)作为底物生成甲烷,产生的甲烷在向上迁移的过程中主要被甲烷厌氧氧化(anaerobic oxidation of methane, AOM)和甲烷好氧氧化(aerobic oxidation of methane,AeOM)消耗,进而大大减少了甲烷向大气的排放量。AeOM主要发生在含氧的沉积物及沉积物-水界面中,由甲烷好氧氧化菌(aerobic methane-oxidizing bacteria, MOB)介导。然而,绝大部分甲烷在穿透缺氧沉积物层之前是被AOM反应消耗,甲烷厌氧氧化古菌(anaerobic methanotrophic archaea,ANME)是主要的参与者,这些功能微生物耦联电子受体SO_(4)^(2-)、NO_(2)^(-)/NO_(3)^(-)或Fe^(3+)和Mn^(4+)将甲烷进行氧化。本文对产甲烷菌和甲烷氧化菌的种类、代谢途径及其在海洋沉积物中的分布特征进行了综述,并在前人工作基础上,对今后海洋生境中甲烷代谢过程的研究进行了展望,以期为进一步开展海洋环境中甲烷的生物转化过程及元素耦合的研究提供理论依据。

关键词：甲烷海洋沉积物产甲烷菌甲烷氧化菌

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近20年来长江三角洲海岸带典型区土地利用变化与生态环境效应研究

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中国地质 2022年第4期49卷 1114-1126页

作者：李梅娜印萍段晓勇董超曹珂杨磊陈选博中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266071 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

【研究目的】近20年来,长江三角洲海岸带地区土地类型结构发生显著转化,海岸带开发与保护的矛盾凸显。本文旨在开展长江三角洲海岸带典型区土地利用变化与生态环境效应研究,为海岸带地区的土地资源可持续利用、海岸带环境保护提供科学... 详细信息

【研究目的】近20年来,长江三角洲海岸带地区土地类型结构发生显著转化,海岸带开发与保护的矛盾凸显。本文旨在开展长江三角洲海岸带典型区土地利用变化与生态环境效应研究,为海岸带地区的土地资源可持续利用、海岸带环境保护提供科学依据。【研究方法】利用美国Landsat卫星系列遥感影像和中国资源卫星系列遥感影像,采用自动监督分类并结合目视解译,获取了研究区1995—2015年共5期土地利用分类数据,分析土地利用变化特征和趋势,探讨长江三角洲海岸带典型区城镇发展、围填海时空变化及生态环境效应。【研究结果】长江三角洲海岸带典型区(南通、上海、嘉兴、宁波和舟山)1995年至2015年,土地利用变化明显,耕地大幅度减少,比例从1995年的68.8%降为2015年的55.7%;城镇建设用地迅速扩张,年平均增加192.8 km^(2)。【结论】在快速城市化过程中,人口、单位面积能源消耗等快速增加,环境问题凸显,大量的耕地转为建设用地,围填海使滨海湿地面积快速减小和消失,导致CO_(2)和污染物释放与吸收严重失衡,海洋环境受流域和沿海城镇化建设的影响明显,长江口及邻近海域近20年来赤潮频发,研究区陆域和海洋环境压力增加。

关键词：海岸带土地利用变化遥感技术建设用地围填海生态环境效应地质调查工程

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各向异性介质中弹性波逆时偏移技术的研究现状与展望

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石油物探 2021年第2期60卷 210-223页

作者：何兵寿高琨鹏徐国浩中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛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266071

基于矢量波动理论的多波地震技术在解决各向异性地层的精确勘探方面具有理论基础优势,纵、横波深度域成像是多波地震资料处理的关键之一,多分量联合逆时偏移是实现纵、横波深度域成像的重要方法之一。总结了横向各向同性(TI)介质中弹性... 详细信息

基于矢量波动理论的多波地震技术在解决各向异性地层的精确勘探方面具有理论基础优势,纵、横波深度域成像是多波地震资料处理的关键之一,多分量联合逆时偏移是实现纵、横波深度域成像的重要方法之一。总结了横向各向同性(TI)介质中弹性波逆时偏移技术的研究现状,重点分析了弹性波延拓和纵、横波成像中各个环节的实现思路与存在的主要问题,在此基础上探讨了该领域未来的研究方向。TI介质中弹性波方程逆时偏移领域重点技术主要包括:三分量地震数据之间的频谱一致性处理技术、各向异性随机边界构建技术、各向异性逆时偏移的噪声压制技术、数据驱动的TI介质中的纵、横波解耦技术、更准确的纵、横波传播方向求取技术和横波三叉区的处理与成像技术等。

关键词：各向异性 TI介质弹性波方程多波多分量地震勘探逆时偏移波场重构纵、横波分离成像条件坡印廷矢量

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南海珠江口盆地惠州凹陷东南缘远源凸起带油气成因及来源

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地学前缘 2022年第5期29卷 176-187页

作者：段威田金强李三忠于强陈瑞雪龙祖烈中国海洋大学海洋高等研究院和海洋地球科学学院/深海圈层与地球系统前沿科学中心/海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛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266100 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中海油实验中心深圳实验中心广东惠州516000 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518000

惠州凹陷是中国南海珠江口盆地东部最重要的富生烃凹陷,位于其东南缘的远源凸起带普遍缺失烃源岩地层,距离油源远,是典型的源外远源油气藏,油藏中原油成因及来源尚未明确。通过对惠州凹陷内原油和烃源岩样品进行生物标志化合物、同位素... 详细信息

惠州凹陷是中国南海珠江口盆地东部最重要的富生烃凹陷,位于其东南缘的远源凸起带普遍缺失烃源岩地层,距离油源远,是典型的源外远源油气藏,油藏中原油成因及来源尚未明确。通过对惠州凹陷内原油和烃源岩样品进行生物标志化合物、同位素特征的系统对比,结合对断裂-砂体-不整合运移通道和遮挡条件的分析,应用Pathway软件模拟分析三维油气运移路径,跳出静态模式的禁锢,从动态的角度分析油气成藏过程。本文认为,惠州凹陷东南缘远源凸起带原油主要来源于文昌组烃源岩,其生物标志物主要表现为低C_(19)/C_(23)三环萜烷值(<0.7)、低C_(20)/C_(23)三环萜烷值(<0.8)、高C_(27)重排甾烷/C_(27)规则甾烷值(>0.25)、低ETR值(<0.4)、高4-甲基甾烷/ΣC_(29)甾烷值(>0.4)和低双杜松烷T/C_(30)藿烷值(<1)。油气三维运移路径模拟结果显示,油气在惠州凹陷H26洼生成后,在惠-流构造脊控制下沿优势运移路径向东沙隆起方向运移,并在构造脊顶端的远源凸起带L11-1油田聚集成藏。远源凸起带的原油与同一优势运移路径上的其他油田原油样品的生物标志物特征和碳同位素特征具有非常高的相似性。故本文推断,远源凸起带原油主要来自惠州凹陷H26洼陷文昌组中深湖相烃源岩。

关键词：珠江口盆地惠州凹陷远源凸起带生物标志化合物特征油气成因及来源

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运用机器学习和锆石微量元素构建花岗岩成矿潜力判别图解:以东昆仑祁漫塔格为例

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西北地质 2023年第6期56卷 57-70页

作者：郭广慧钟世华李三忠丰成友戴黎明索艳慧刘嘉情牛警徽黄宇薛梓萌中国海洋大学深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心山东青岛266100 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 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266100 中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000

由于锆石在中酸性岩中广泛存在且成分稳定、不易受到后期热液活动的扰动,因此锆石成分可以有效记录成矿岩浆信息。其中,锆石的Ce^(4+)/Ce^(3+)、Ce/Ce*、Eu/Eu*和Ce/Nd值可以反映岩浆氧逸度和含水量等成矿信息,已被广泛用于花岗岩类成... 详细信息

由于锆石在中酸性岩中广泛存在且成分稳定、不易受到后期热液活动的扰动,因此锆石成分可以有效记录成矿岩浆信息。其中,锆石的Ce^(4+)/Ce^(3+)、Ce/Ce*、Eu/Eu*和Ce/Nd值可以反映岩浆氧逸度和含水量等成矿信息,已被广泛用于花岗岩类成矿潜力评价。然而,随着研究的深入发现,这些地球化学指标并不完全具有普适性。此外,以往研究均是根据对成矿岩体的“已知认识”提出成矿潜力判别方法,但考虑到成矿过程的复杂性,许多反映岩浆成矿能力的地球化学信息可能均尚未被揭露。为此,笔者以东昆仑祁漫塔格成矿带为例,借助当前广泛应用的机器学习算法之一—支持向量机,对来自该成矿带斑岩-矽卡岩Cu-Fe-Pb-Zn多金属矿床成矿岩体和全球非成矿岩体的锆石数据开展机器学习训练,目的在于挖掘能够反映岩浆成矿能力的锆石微量元素特征,从而构建花岗岩成矿潜力判别图解。模型训练结果显示,在21个常见的锆石微量元素特征中,Gd、Dy、Yb、Y、Tm等5种元素特征对识别岩浆成矿能力最为重要。在此基础上,笔者新建立了10个二元判别图解,它们在识别成矿岩体和非成矿岩体时的准确率均接近1。研究表明,利用机器学习方法和地质大数据,可以挖掘传统研究方法难以发现的新的地球化学指标和图解,这对深入认识矿床成因、指导找矿勘查具有重要意义。

关键词：锆石微量元素花岗岩二元判别图解机器学习东昆仑

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TI介质中qP波方程逆时偏移技术的研究现状与展望

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石油物探 2021年第1期60卷 34-45,69页

作者：何兵寿武雪峤高琨鹏中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛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266071

理论上说,TI介质逆时偏移技术更有利于解决各向异性介质的地震波成像问题,工业实践也证明了此项技术在解决复杂地层地震波成像问题方面的巨大潜力。总结了TI介质中qP波逆时偏移技术的研究现状,重点分析了qP波方程的建立、qP波方程的延... 详细信息

理论上说,TI介质逆时偏移技术更有利于解决各向异性介质的地震波成像问题,工业实践也证明了此项技术在解决复杂地层地震波成像问题方面的巨大潜力。总结了TI介质中qP波逆时偏移技术的研究现状,重点分析了qP波方程的建立、qP波方程的延拓算法和qP波成像方法这3个逆时偏移关键技术的实现思路和存在的主要问题,并在此基础上探讨了今后该领域的研究重点。分析认为,现有技术主要存在以下问题:①已有的TI介质qP波方程具有较高的运动学精度,但对方程的动力学精度缺乏深入研究;②qP波方程炮点波场重构中的随机边界技术存在不稳定隐患,业界在提升稳定性方面缺乏有效的解决方案;③二阶或高阶qP波方程难以准确求取qP波的坡印廷矢量,且现有的坡印廷矢量技术无法解决多组波场问题;④子波拉伸校正缺乏针对性技术等。因此,今后TI介质中qP波方程逆时偏移领域的研究重点应该包括qP波方程的动力学精度分析多参数随机边界设置技术和qP波传播方向的准确求取等方面。

关键词：各向异性 TI介质 qP波方程逆时偏移成像条件波场重构坡印廷矢量子波拉伸校正

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南海珠江口盆地走滑构造与油气成藏机制

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大地构造与成矿学 2021年第1期45卷 108-122页

作者：陆蕾蕾姜素华索艳慧王鹏程汪刚姜衍刘博郭玲莉朱俊江李三忠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266100

受南海海盆演化以及邻区构造事件的联合控制,南海北部珠江口盆地内部构造表现出明显的多期走滑特征。走滑拉分作用控制了珠江口盆地现今的构造格局,在区域地质构造研究的基础上,本文通过重磁资料,在区域内共识别出NW和NE两组走滑断层,... 详细信息

受南海海盆演化以及邻区构造事件的联合控制,南海北部珠江口盆地内部构造表现出明显的多期走滑特征。走滑拉分作用控制了珠江口盆地现今的构造格局,在区域地质构造研究的基础上,本文通过重磁资料,在区域内共识别出NW和NE两组走滑断层,并根据阳江东凹最新三维地震资料的精细解析,识别出花状构造、雁列式和羽状等多种具显著走滑特征的构造样式,进而研究了各期走滑构造对成盆的控制作用,分析走滑拉分盆地的沉积充填特征及对油气成藏的作用。研究结果表明:盆地走滑构造对油气成藏分布有明显的控制作用,对烃源岩热演化、构造圈闭发育以及油气运移聚集都有重要的控制作用,进而讨论了珠江口盆地走滑构造对油气的富集规律与分布的影响作用,对该盆地的勘探实践具有重要指导意义。

关键词：珠江口盆地走滑断层沉积充填油气成藏

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基于机器学习和全岩成分识别东昆仑祁漫塔格斑岩-矽卡岩矿床成矿岩体和贫矿岩体

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西北地质 2023年第6期56卷 41-56页

作者：刘嘉情钟世华李三忠丰成友戴黎明索艳慧郭广慧牛警徽薛梓萌黄宇中国海洋大学深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心山东青岛266100 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 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266100 中国地质科学院勘探技术研究所河北廊坊065000

东昆仑祁漫塔格成矿带是中国西北地区重要的铜钼铁铅锌多金属成矿带,发育卡尔却卡、野马泉、维宝、乌兰乌珠儿等许多与花岗岩类有关的斑岩-矽卡岩矿床。随着新一轮找矿突破战略行动的开展,进一步加强对祁漫塔格成矿带花岗岩成矿潜力的研... 详细信息

东昆仑祁漫塔格成矿带是中国西北地区重要的铜钼铁铅锌多金属成矿带,发育卡尔却卡、野马泉、维宝、乌兰乌珠儿等许多与花岗岩类有关的斑岩-矽卡岩矿床。随着新一轮找矿突破战略行动的开展,进一步加强对祁漫塔格成矿带花岗岩成矿潜力的研究,已成为推动该地区金属矿产储量增长的重要突破口。为此,笔者在系统收集祁漫塔格成矿带典型斑岩-矽卡岩多金属矿床成矿岩体和贫矿岩体(即非成矿岩体)的全岩主量和微量元素数据基础上,选取28种常见的全岩地球化学特征,借助机器学习算法——随机森林,开展机器学习模型训练,建立能够识别该地区斑岩-矽卡岩多金属矿床成矿岩体和非成矿岩体的新方法。根据模型评价指标,笔者训练得到的随机森林分类模型准确率为0.90,证明该方法能够有效识别成矿岩体和非成矿岩体。该研究为祁漫塔格成矿带斑岩-矽卡岩多金属矿床的找矿勘查提供了新思路,将极大地提高找矿效率、降低找矿经济和人力成本,从而更好的服务新一轮找矿突破战略行动。相关机器学习代码已上传至GitHub,地址为https://***/ShihuaZhong/2023-Qimantagh-RF-whole-rock-classifier。

关键词：成矿潜力全岩主微量元素随机森林机器学习祁漫塔格东昆仑

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基于改进U-Net的海岸线提取方法

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海洋科学 2022年第5期46卷 54-64页

作者：王蕊丁咚李广雪任昕韩慧慧中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛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266580

遥感影像海陆分割对于海岸线提取及其动态监测具有重要意义。传统的基于光谱特征和图像处理的海岸线识别和提取方法,在面对高分辨率遥感图像复杂的纹理和空间分布时,只能生成具有局限性的图像特征结果,且分割结果准确率不高。本文将深... 详细信息

遥感影像海陆分割对于海岸线提取及其动态监测具有重要意义。传统的基于光谱特征和图像处理的海岸线识别和提取方法,在面对高分辨率遥感图像复杂的纹理和空间分布时,只能生成具有局限性的图像特征结果,且分割结果准确率不高。本文将深度卷积神经网络应用于高分遥感图像的海陆分割问题,并在经典编码器-解码器结构的基础上进行了创新。首先,为了降低调参难度引入批归一化层,降低了网络对参数的尺度和初始值的敏感度;其次,采用转置卷积代替传统卷积,在模型训练过程中通过梯度递减算法,不断更新参数权值,显著提高语义分割的精度。利用研究区域高分一号遥感图像数据对于人工岸线及自然岸线的分割实验结果显示:相较于经典U-Net与SegNet,改进U-Net网络,对于各种自然岸线和人工岸线具有更低的边界模糊度和更准确的分割结果,对于自然岸线的提取结果,漏检、错检现象较少;对于人工岸线的提取具有更大的感受野,能够提取岸线的空间结构信息,避免误分类。面对日益丰富的高分辨率的遥感影像数据源,基于改进U-Net的海岸线提取,能更好地保留边界信息且具备更优的语义分割效果,可以更为准确地挖掘高分遥感影像的空间分布特征、纹理特征以及光谱特征,从而提升分类的准确性。

关键词：高分遥感图像深度学习海岸线提取语义分割 U-Net

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