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海洋地质与第四纪地质 2022年第6期42卷 43-58页

作者：张广璐杨俊龙海燕赵彦彦邹立魏浩天刘盛杨丹丹孙国静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青岛266100 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266237 中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100

有孔虫碳酸钙质壳体是海洋沉积物中普遍存在的环境记录载体之一,原位微区分析技术的发展为更进一步详细、直观地了解有孔虫壳体内微量元素的分布和变化提供了新方法,并带动了应用有孔虫壳体微区的元素含量和比值作为工具进行古环境反演... 详细信息

有孔虫碳酸钙质壳体是海洋沉积物中普遍存在的环境记录载体之一,原位微区分析技术的发展为更进一步详细、直观地了解有孔虫壳体内微量元素的分布和变化提供了新方法,并带动了应用有孔虫壳体微区的元素含量和比值作为工具进行古环境反演相关研究的快速发展。利用电子探针(EPMA)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)并结合扫描电镜,对南海东北部陆坡区表层沉积物中的Globigerinoides ruber、Neogloboquadrina dutertrei、Pulleniatina obliquiloculata和Globorotalia inflata4种浮游有孔虫壳体的Mg/Ca进行了原位地球化学分析。电子探针面扫描结果显示,***具有多条高Mg条带,这些周期性的条带变化可能与共生藻类有关;而***、***和***外部具有较厚的低Mg方解石壳。同时,LAICP-MS测试结果也显示出***、***和***的壳体中存在明显的低Mg/Ca层,而***中可见多组Mg/Ca比的高低变化,这与电子探针面扫描的结果一致。有孔虫自身的生物矿化过程会影响壳体中Mg/Ca比的分布,而污染相的存在会导致Mg/Ca测试结果的偏高。因此,认为有孔虫壳体Mg/Ca比的较大变化不仅受到周围海水温度的影响,而且还与共生藻等因素有关。此外,利用LA-ICP-MS测试可获得较为可靠的Mg/Ca比,避免了常规复杂的前处理过程,可以为今后高效、快速、高空间分辨率、低样品量的测试提供技术依据。

关键词：激光剥蚀电感耦合等离子质谱分析电子探针 Mg/Ca比温度

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南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井中—古生界海相地层吸附烃类气体成因类型与源区特征

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地质通报 2021年第2期40卷 209-218页

作者：李双林赵青芳董贺平王建强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266071

通过对南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体分子及碳、氢同位素组成分析,探讨了吸附烃类气体成因类型和源区特征。崂山隆起不同时期地层的吸附烃类气体含量具有明显差异,主要富集层位依次是坟头组、孤峰组、船山组、栖... 详细信息

通过对南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体分子及碳、氢同位素组成分析,探讨了吸附烃类气体成因类型和源区特征。崂山隆起不同时期地层的吸附烃类气体含量具有明显差异,主要富集层位依次是坟头组、孤峰组、船山组、栖霞组和黄龙组。吸附烃类气体富集受地层岩性、有机质含量、烃类气体运移等多种因素控制。孤峰组主要显示烃源岩特征,而坟头组、船山组、栖霞组和黄龙组主要显示储层特征。各时期地层吸附烃类气体主要为热成因类型,其中孤峰组、坟头组和栖霞组由于受同型不同源气或同源不同时期气的混合而部分偏离热成因区。吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根(海相源岩),其中,有些层位有Ⅲ型干酪根(陆相源岩)的混入。吸附烃类气体热成熟度Ro在0.6%~1.6%之间,处于成熟到过成熟范围。研究成果为南黄海盆地崂山隆起区中—古生界海相油气勘探提供了地球化学依据。

关键词：南黄海盆地 CSDP-2井吸附烃类气体成因类型热成熟度

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海底水合物丘与泥火山的演化特征及其对天然气水合物聚集的影响

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海洋地质前沿 2022年第1期38卷 1-13页

作者：闫大伟孙治雷耿威李昂曹红徐翠玲张喜林翟滨张现荣李清吴能友蔡峰骆迪孙运宝张栋周渝程吕泰衡中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 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所青岛266237 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266237

海底水合物丘与泥火山均属于不同相态流体向上运移排出至地表过程中的产物,与这2种特殊地质体相关的浅表层天然气水合物具有独特的成藏过程和赋存规律,同时,它们也都是富碳流体排放的重要途径。然而,由于对这2种地质体缺少系统的调查,... 详细信息

海底水合物丘与泥火山均属于不同相态流体向上运移排出至地表过程中的产物,与这2种特殊地质体相关的浅表层天然气水合物具有独特的成藏过程和赋存规律,同时,它们也都是富碳流体排放的重要途径。然而,由于对这2种地质体缺少系统的调查,加之对浅表层天然气水合物资源和碳泄漏过程的研究程度不高,当前在海底水合物丘与泥火山特征刻画及准确甄别上还存在障碍,导致难以科学地评价与其伴生的水合物资源的聚集过程及环境效应。通过总结已有海底水合物丘与泥火山的阶段性研究工作,对该2种特殊地质体从地貌特征、内部结构、形成机制等方面开展比较研究,系统分析了二者的演化过程以及对与之相关的天然气水合物聚集过程的影响,并讨论了2种地质体的区别与联系。本研究可为理解全球海底富碳流体的排放及其对海洋碳循环的贡献以及海底浅表层天然气水合物资源量的评价提供参考。

关键词：海底水合物丘泥火山天然气水合物聚集过程碳排放

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基于优化Manco法的车排子凸起原油生物降解程度定量评价

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西安石油大学学报（自然科学版） 2021年第6期36卷 23-29页

作者：吕心婷王婷男邹庆超史兵兵常象春山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 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266071

为了探索严重—强烈降解原油(PM>5)的降解机理,定量评价降解程度。利用色谱-质谱(GC-MS)技术对车排子凸起原油饱和烃和芳香烃进行分析,并基于Manco法学术思想,优化7类化合物,建立了一种稠油降解尺度定量评价方法。结果表明,优化Manc... 详细信息

为了探索严重—强烈降解原油(PM>5)的降解机理,定量评价降解程度。利用色谱-质谱(GC-MS)技术对车排子凸起原油饱和烃和芳香烃进行分析,并基于Manco法学术思想,优化7类化合物,建立了一种稠油降解尺度定量评价方法。结果表明,优化Manco法中的MN2值与原油密度之间呈现良好的正相关关系,可以很好地将不同降解程度的原油区分开来。

关键词：定量评价生物降解程度改进的Manco法准噶尔盆地

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安达曼海东部台缘阶地中新世生物礁演化特征及其古环境响应

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地球科学进展 2022年第3期37卷 316-330页

作者：叶传红栾锡武樊爱萍冉伟民穆敬轩何明勇魏新元李阳刘洁山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 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矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100

新近纪以来,在大陆边缘以及火山基底隆起等构造背景下,安达曼海域广泛分布生物礁碳酸盐。为了更好地了解安达曼海域的构造演化以及区域古环境特征,通过高分辨率地震剖面,将台地边缘地层划分为5个地震层序。在建立的地震层序格架下,探讨... 详细信息

新近纪以来,在大陆边缘以及火山基底隆起等构造背景下,安达曼海域广泛分布生物礁碳酸盐。为了更好地了解安达曼海域的构造演化以及区域古环境特征,通过高分辨率地震剖面,将台地边缘地层划分为5个地震层序。在建立的地震层序格架下,探讨了区域中新世生物礁演化模式及发育控制因素。研究认为安达曼海域东部台缘阶地中新世生物礁生长发育以及空间展布形态主要受中新世时期构造作用所形成的地势形态和海平面升降等因素联合控制。安达曼海中新世经历了裂谷期至弧后走滑拉分期,且伴随着海平面的上升。南部实皆断裂造成的东高西低的地势形态为东部阶地生物礁碳酸盐发育提供了有利场所,次级断裂造成了生物礁东西分割的格局,而海平面的稳定上升使得生物礁稳定生长。

关键词：演化特征古环境生物礁安达曼海

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板块俯冲起始与大陆地壳演化

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地质学报 2021年第1期95卷 32-41页

作者：孙卫东谢国治张丽鹏刘鹤李聪颖孙赛军中国科学院海洋研究所.深海研究中心山东青岛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山东青岛266237 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

组成大陆地壳的物质主要来自两个地质过程:地幔柱活动和板块俯冲。目前大多数研究认为板块俯冲起始于30多亿年前。在板块俯冲起始之前,基性的初始地壳物质受热重熔是大陆地壳生长的主要方式,其中,地幔柱活动是关键。地幔柱不仅向地壳输... 详细信息

组成大陆地壳的物质主要来自两个地质过程:地幔柱活动和板块俯冲。目前大多数研究认为板块俯冲起始于30多亿年前。在板块俯冲起始之前,基性的初始地壳物质受热重熔是大陆地壳生长的主要方式,其中,地幔柱活动是关键。地幔柱不仅向地壳输送玄武质岩浆,同时导致已有玄武质岩石和沉积岩通过部分熔融向中酸性岩石转化。当原始岩石圈强度足够大时,地幔柱会导致岩石圈倾斜、破裂,产生下滑力,诱发板块俯冲。板块俯冲引发岩浆活动,产生大量的岩浆岩,如岛弧安山岩、弧后盆玄武岩等。这些岩浆岩通过喷发、侵位,再经由块体拼贴、增生等过程加入到大陆地壳,是大陆地壳生长的主要途径。同时,板内岩浆活动乃至地幔柱活动等也与板块俯冲有直接或者间接的联系。俯冲再循环物质促进地幔柱发育,也为大陆地壳的生长提供物源和热能。与此同时,大陆地壳不断风化剥蚀,其中一部分沉积物随俯冲板块再循环到地幔,而板块俯冲过程也通过俯冲剥蚀等过程,将仰冲盘岩石圈物质刮削带入地幔。这些是大陆地壳消减的主要途径。目前大陆地壳增生和消减基本处于动态平衡。

关键词：岩浆海地幔翻转俯冲起始俯冲样式转变大陆地壳

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准分子激光取样与电感耦合等离子体质谱和光谱联用分析仪器研究进展

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光谱学与光谱分析 2022年第2期42卷 555-560页

作者：龚革联游利兵李聪颖方晓东孙卫东中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院深地科学卓越创新中心广东广州510640 中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230031 中国科学院海洋研究所深海研究中心中国科学院海洋大科学中心山东青岛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山东青岛266071 中国科学院大学北京100094

将准分子激光剥蚀取样后的产物经由电感耦合等离子质谱与光谱分析,从而获得被激光剥蚀样品的元素与同位素含量信息,是迄今为止适应于表面原位微区分析最为重要的分析科学技术手段之一。基于准分子激光剥蚀取样技术分别与电感耦合等离子... 详细信息

将准分子激光剥蚀取样后的产物经由电感耦合等离子质谱与光谱分析,从而获得被激光剥蚀样品的元素与同位素含量信息,是迄今为止适应于表面原位微区分析最为重要的分析科学技术手段之一。基于准分子激光剥蚀取样技术分别与电感耦合等离子体质谱或发射光谱技术联用的分析手段,已经被广泛应用于地质学、材料学、环境科学,甚至生命科学领域的原位微区分析研究当中,并且分别体现了各自技术的优势:固体材料表面的原位微区激光剥蚀取样技术既可以获取被分析材料的原位微区信息(满足了需要空间高分辨的微区元素与同位素信息提取的需求),又避免了样品预处理带来的可能污染问题,同时,脉冲宽度为纳秒或飞秒的深紫外准分子激光具有极高的能量密度,用于剥蚀固体材料表面取样产生的热效应较低,引起的化学元素和同位素分馏效应不明显,其剥蚀取样的产物(气溶胶)可以更为接近代表原被剥蚀固体材料表面的化学元素和同位素组成;电感耦合等离子质谱分析和光谱分析技术已被证明可以高质量地提供被分析样品的元素与同位素信息,激光剥蚀取样技术与电感耦合等离子体质谱分析技术联用已经为固体材料表面的原位微区元素和同位素分析,带来了大量可信的科学分析数据,近年来将质谱分析手段与光谱分析手段联用于等离子体分析,并应用于元素和同位素化学分析,利用质谱分析与光谱分析方法各自的优点,优势互补,旨在提高电感耦合等离子质谱和光谱技术的元素和同位素分析精度,有望成为了一种新的分析科学方案。从应用于原位微区微量元素与同位素化学分析的需求出发,介绍了基于准分子激光剥蚀取样技术和电感耦合等离子体质谱与光谱分析技术同步联用的分析技术方案,并对于研发相关分析仪器的进展进行了概括与展望。

关键词：准分子激光剥蚀等离子体质谱与光谱分析元素与同位素分析

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塔宁巴尔海槽断裂特征与构造演化

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地球科学进展 2022年第3期37卷 290-302页

作者：何明勇栾锡武魏新元冉伟民穆敬轩叶传红刘洁陈建宏山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 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矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100

塔宁巴尔海槽位于印度尼西亚班达弧的东南部,与帝汶海槽以及阿鲁海槽相连接。形成于澳大利亚大陆与班达弧的碰撞过程中,在弧—陆碰撞中,碰撞的轨迹、年龄和方式仍然存在争议,对于塔宁巴尔海槽是否为俯冲带也存在着争议。依据二维地震测... 详细信息

塔宁巴尔海槽位于印度尼西亚班达弧的东南部,与帝汶海槽以及阿鲁海槽相连接。形成于澳大利亚大陆与班达弧的碰撞过程中,在弧—陆碰撞中,碰撞的轨迹、年龄和方式仍然存在争议,对于塔宁巴尔海槽是否为俯冲带也存在着争议。依据二维地震测线,运用生长指数与古落差法定量分析塔宁巴尔海槽断层,结合测井以及物源研究探讨塔宁巴尔海槽的断裂特征及其构造演化。研究结果表明,塔宁巴尔海槽在白垩世与早上新世断裂活动较为活跃,与构造活动发生的时间相一致,中生代的裂谷作用形成中生代的正断层,早上新世澳大利亚板块与班达弧发生碰撞,弧—陆碰撞导致塔宁巴尔群岛的隆升与塔宁巴尔海槽的沉降并引发了中生代断裂的再活化。海槽的变形持续至晚上新世,形成现今塔宁巴尔海槽形态。

关键词：塔宁巴尔海槽弧—陆碰撞断裂特征构造演化

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西太平洋弧后地区新生代构造迁移的深部地震证据

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地球科学 2020年第7期45卷 2495-2507页

作者：祁江豪吴志强张训华温珍河孟祥君尚鲁宁侯方辉胡刚青岛海洋地质研究所山东青岛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山东青岛266237

为了研究西太平洋弧后边缘海盆地的深部构造特征,于2015年在东海琉球岛弧弧后地区布设了一条穿过东海陆架盆地、钓鱼岛隆褶带、南冲绳海槽地区和琉球岛弧的主动源广角反射/折射深部地震剖面.利用走时正演和反演的方法得到的二维速度结... 详细信息

为了研究西太平洋弧后边缘海盆地的深部构造特征,于2015年在东海琉球岛弧弧后地区布设了一条穿过东海陆架盆地、钓鱼岛隆褶带、南冲绳海槽地区和琉球岛弧的主动源广角反射/折射深部地震剖面.利用走时正演和反演的方法得到的二维速度结构模型展现了西太平洋边缘弧后地区莫霍面的深度由东海陆架地区的大于30 km显著抬升至南冲绳海槽轴部的约16 km,地壳高度拉张减薄,并存在一系列显著的不连续下地壳高速体,速度达6.8~7.3 km/s,这是地幔上涌的显著表现.模型从深部结构角度展现了新生代以来西太平洋弧后盆地扩张中心的变迁,证实了西太平洋洋陆过渡带内深部上涌的软流圈在弧后拉张过程中不断地向洋跃迁,形成自西向东的构造迁移,并带动岩石圈进行幕式伸展,认为新生代向洋变新的构造迁移是太平洋俯冲带后撤引起的一系列弧后深-浅部地球动力效应.

关键词：西太平洋弧后地区弧后拉张 OBS 深部结构下地壳高速体构造迁移海洋地质

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锂的地球化学性质与富集机理

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大地构造与成矿学 2021年第6期45卷 1202-1215页

作者：薛颖瑜刘海洋孙卫东中国科学院海洋研究所深海研究中心山东青岛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山东青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 中国科学院大学北京100049

在地球化学性质上,锂表现为中度不相容元素的特征,因此在地壳中较为富集。由于锂易富集于流体中,在岩浆演化晚期,随着挥发分的增加,锂可以通过热液强烈富集,并形成伟晶岩型(花岗岩型)锂矿。在板块俯冲过程中,锂可以被多硅白云母、绿辉... 详细信息

在地球化学性质上,锂表现为中度不相容元素的特征,因此在地壳中较为富集。由于锂易富集于流体中,在岩浆演化晚期,随着挥发分的增加,锂可以通过热液强烈富集,并形成伟晶岩型(花岗岩型)锂矿。在板块俯冲过程中,锂可以被多硅白云母、绿辉石等矿物带至深部。多硅白云母的分解释放出Li和F等助熔元素,可以诱发部分熔融,形成富锂岩浆岩。在地表风化过程中,锂易于进入水体,在封闭盆地内可以得到保存,进而形成大型的卤水型锂矿床。在碰撞带的腹地,岩浆岩通常富锂,而且由于造山带的阻隔,在背海面形成干旱气候区,这些干旱地区的盆地可以储存碰撞后岩浆岩风化的产物,进而形成卤水型锂矿床,因此板块俯冲是形成锂矿床的关键因素。我国华南地区存在大量的中生代高分异锂‒氟花岗岩,该类花岗岩具有高的Li含量(9×10^(−6)~5200×10^(−6))和高的Li/MgO值(13×10^(−4)~130000×10^(−4)),是卤水型锂矿的重要物源,因此该类花岗岩附近的中生代红层盆地是寻找大型卤水型锂矿床的重要靶区。作为新兴的示踪工具,Li同位素在硬岩型锂矿床中得到了初步应用,并表现出一定的示踪潜力。

关键词：锂地球化学卤水型花岗伟晶岩型板块俯冲 Li同位素

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