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海洋地质与第四纪地质 2022年第4期42卷 50-60页

作者：于文秀胡利民石学法张钰莹叶君白亚之夏逸杨刚 Anatolii Astakhov 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266100 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 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青岛266237 俄罗斯科学院远东分院太平洋海洋研究所符拉迪沃斯托克690041

热成因黑碳与气候变化和人类活动关系密切。在全球变暖背景下,这类碳的排放、从陆向海的转移及其环境归宿对于理解北极快速变化下陆源有机碳的源汇过程及其气候环境效应具有重要的科学意义。北极东西伯利亚陆架是全球最为宽浅的陆架,接... 详细信息

热成因黑碳与气候变化和人类活动关系密切。在全球变暖背景下,这类碳的排放、从陆向海的转移及其环境归宿对于理解北极快速变化下陆源有机碳的源汇过程及其气候环境效应具有重要的科学意义。北极东西伯利亚陆架是全球最为宽浅的陆架,接收了大量来自径流和海岸侵蚀输入的陆源物质,尤其近年来环北极野火的频繁发生,因而成为研究北极沉积黑碳源-汇过程的理想区域。本研究对东西伯利亚陆架表层沉积物中黑碳的含量和组成、空间分布特征及其影响因素等进行了研究,结果表明,黑碳的含量为0.1~2.3 mg/g,平均为0.99 mg/g,其中来自生物质燃烧贡献为主的焦炭平均占70%以上。黑碳总体空间分布具有显著的异质性,拉普捷夫海和东西伯利亚海西部地区黑碳含量较高,与海岸侵蚀和河流输入关系密切;陆架东部(包括楚科奇海)陆源输入相对较少,黑碳含量相对较低。不同类型黑碳的空间分布格局显著不同;对于近岸区,来自径流和海岸侵蚀的输入可能是焦炭从陆向海的主要输入方式。

关键词：黑碳源汇表层沉积物北极快速变化东西伯利亚陆架

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特里斯坦地幔柱与南大西洋中脊系统相互作用研究

特里斯坦地幔柱与南大西洋中脊系统相互作用研究

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第十届全国成矿理论与找矿方法学术讨论会

作者：张海桃李传顺关义立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科技大学地球科学与工程学院

板内热点与洋中脊分别作为地幔柱与板块构造的产物,开展二者之间的相互作用研究将为揭示地球深部物质组成与动力学机制提供重要线索(Zhang et al.,2023)。自晚侏罗纪至白垩纪早期以来,伴随着西冈瓦纳古陆的裂解,南大西洋自南向北逐渐打...

板内热点与洋中脊分别作为地幔柱与板块构造的产物,开展二者之间的相互作用研究将为揭示地球深部物质组成与动力学机制提供重要线索(Zhang et al.,2023)。自晚侏罗纪至白垩纪早期以来,伴随着西冈瓦纳古陆的裂解,南大西洋自南向北逐渐打开,形成了目前南美洲与非洲大陆之间的现代海陆分布格局。在冈瓦纳裂解和南大西洋打开的过程中,该地区诸多位置相对固定的著名板内热点,如阿森松、圣赫勒拿与特里斯坦热点等,与南大西洋中脊系统发生了复杂的洋中脊与地幔柱相互作用(Zhang et al.,2021)。

关键词：

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中国东部陆架第四纪沉积环境演化研究进展与展望

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海洋地质与第四纪地质 2022年第5期42卷 42-57页

作者：姚政权刘健万世明刘焱光易亮刘建兴单新乔淑卿赵德博肖国桥王昆山窦衍光王中波胥勤勉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青岛266237 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 中国科学院海洋研究所中国科学院海洋与环境重点实验室青岛266071 同济大学海洋与地球科学学院海洋地质国家重点实验室上海200092 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院流域关键带演化湖北省重点实验室武汉430074 汕头大学海洋科学研究院海洋灾害预警与防护广东省重点实验室汕头515063 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170

中国东部陆架位于亚洲大陆与西太平洋的过渡区域,是连接全球最大的沉积源-汇系统的重要纽带,记录了东亚构造变形、亚洲季风系统形成与演化、海平面变化及东亚重大水系变迁等诸多重要信息。在总结前人研究的基础上,结合最近20年来中国海... 详细信息

中国东部陆架位于亚洲大陆与西太平洋的过渡区域,是连接全球最大的沉积源-汇系统的重要纽带,记录了东亚构造变形、亚洲季风系统形成与演化、海平面变化及东亚重大水系变迁等诸多重要信息。在总结前人研究的基础上,结合最近20年来中国海洋专项获得的数据资料和研究成果,综述了中国东部陆架区第四纪以海侵-海退变化为主要特征的沉积环境变化,探讨了陆架沉积环境变化与区域构造、海平面和东亚季风气候变化的联系;基于目前在长江、黄河流域及东部陆架区开展的沉积物源-汇研究,讨论了长江和黄河贯通入海的可能时代及控制因素;提出新生代以来陆架地质环境演变与东亚构造历史、季风系统演化、海平面变化、重大水系调整及陆架有机碳埋藏的耦合机制研究是未来在中国东部陆架实施科学钻探的重点科学目标。

关键词：海侵-海退海平面变化大陆架钻探黄河和长江中国东部陆架

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世界超大型铀矿床的成矿偏在性

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矿床地质 2025年第1期44卷 101-109页

作者：燕雄郑大瑜魏然邹斌姚鹏张金良马晓旻叶锦华何拥军姚永坚方平谭文娟熊宽王浩琳中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国核工业地质局北京100013 成都地质调查中心四川成都610229 有色金属矿产地质调查中心北京100012 贵州省有色金属和核工业地质勘查局贵州贵阳550005 中国地质调查局发展研究中心北京100037 青岛海洋地质研究所山东青岛266237 广州海洋地质调查局广东广州510075 江西省地质局工程地质大队江西南昌330029 西安地质调查中心陕西西安710119

尽管世界铀矿床数量众多,超大型铀矿床却以极少的数量贡献了巨大的铀资源储量,在世界铀矿生产和供应中具有“关键少数”的重要作用。超大型铀矿床具有成矿类型偏在性,不整合面型、黑色页岩型和可地浸开采的砂岩型是当前世界铀矿勘查开... 详细信息

尽管世界铀矿床数量众多,超大型铀矿床却以极少的数量贡献了巨大的铀资源储量,在世界铀矿生产和供应中具有“关键少数”的重要作用。超大型铀矿床具有成矿类型偏在性,不整合面型、黑色页岩型和可地浸开采的砂岩型是当前世界铀矿勘查开发的最佳类型。超大型铀矿床在成矿时代、成矿区域、成矿背景等方面也有十分明显的选择性,元古宙和中新生代是铀矿形成的高峰时期。澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦、俄罗斯、纳米比亚、南非是超大型铀矿床的主要分布区和铀矿勘查开发的主要目标区,克拉通则是铀矿勘查开发的首要战略选区。

关键词：超大型矿床铀矿床成矿偏在性矿床类型

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深海海底沉积物声学特性原位测量试验研究

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地球物理学报 2020年第12期63卷 4463-4472页

作者：王景强李官保阚光明刘保华孟祥梅自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室自然资源部第一海洋研究所青岛266061 水声对抗技术国防科技重点实验室上海201108 海洋地质过程与环境功能实验室青岛海洋科学与技术试点国家实验室青岛266237 国家深海基地管理中心青岛266237

由于实验室测试环境条件与深海海底的原位温压环境存在较大的差异,取样测量的沉积物声学参数通常偏离海底原位状态的真实值.该文利用深水型压载式沉积声学原位测量系统,在水深超过5000 m的西太平洋海域开展了沉积物声学原位测量试验,准... 详细信息

由于实验室测试环境条件与深海海底的原位温压环境存在较大的差异,取样测量的沉积物声学参数通常偏离海底原位状态的真实值.该文利用深水型压载式沉积声学原位测量系统,在水深超过5000 m的西太平洋海域开展了沉积物声学原位测量试验,准确获取了深海底原位状态下沉积物的声速和声衰减系数,并同步采集了沉积物柱状样品.结果显示,实验室测量的沉积物声速、声衰减系数均高于原位测量结果.通过温压校正和数据—模型对比表明,实验室声速比与原位声速比存在较大的差异,难以通过温压校正模型和频散模型完全改正,这可能与深海沉积物的结构扰动有关.较之浅海沉积物,软弱的深海沉积物结构更易受到采样过程的扰动,因而深海沉积物的声学特性测量更为困难,这表明在深海海底声学研究采用原位测量技术具有必要性.该研究标志着我国海底声学研究由浅海走向深海,对推动海底声学的深入研究具有重要意义.

关键词：海底沉积物声学特性原位测量深海

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中新世澳大利亚西南部气候演化过程及其主要控制因素

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中国科学：地球科学 2022年第8期52卷 1577-1590页

作者：孙天琪徐兆凯常凤鸣李铁刚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 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青岛266061 中国科学院大学北京100049 中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心西安710061 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 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

当前,南极冰盖的季节性消融与扩张影响着西风带的位置、西风的强度以及澳大利亚西南部的降水和陆表风化剥蚀.中新世是地球气候系统从温室向冰室过渡的重要时期,期间伴随着东南极冰盖的大规模消融与扩张以及最终永久性冰盖的形成,且当时... 详细信息

当前,南极冰盖的季节性消融与扩张影响着西风带的位置、西风的强度以及澳大利亚西南部的降水和陆表风化剥蚀.中新世是地球气候系统从温室向冰室过渡的重要时期,期间伴随着东南极冰盖的大规模消融与扩张以及最终永久性冰盖的形成,且当时的澳大利亚较现今更接近南极地区,进而使其成为研究大气圈、水圈、岩石圈和冰冻圈间耦合关系的理想靶区.基于对国际大洋发现计划369航次U1516站位沉积物碎屑态组分物质堆积速率、粒度、黏土矿物和元素组成的综合性测试分析,我们重建了中新世构造时间尺度上澳大利亚西南部的陆表风化剥蚀与气候演化历史:早、中中新世(22~12.7Ma)时澳大利亚西南部气候干燥,陆表风化作用弱,陆源物质向海洋的输送量小;12.7~8Ma时澳大利亚西南部降水增多,陆表风化作用增强,河流入海量增加.这与前人在附近站位的研究结果非常一致,可能指示着:中中新世气候转型期(约14.8~12.8Ma)东南极冰盖扩张,南半球表层海水温度持续下降,促进了南极周边地区海冰的发育,使得西风带位置北移且西风强度增强,进而为澳大利亚西南部带来更多的降水.另外,我们还发现中新世南亚季风与西风带的演化同步,表明当时的南亚季风系统也可能受到了南半球高纬信号的影响,据此推测永久性东南极冰盖形成(约12.8Ma)之后深海温度的明显下降和经、纬向表层海水温度梯度的扩大在南极信号向低纬传递过程中发挥了重要作用.

关键词：中新世澳大利亚西南部气候演化控制因素国际大洋发现计划

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白令海和楚科奇海表层沉积物的声速特性

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海洋科学进展 2021年第3期39卷 452-460页

作者：孙蕾王景强李官保孟祥梅阚光明刘保华自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 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266235 国家深海基地管理中心山东青岛266237

白令海和楚科奇海大陆架蕴藏着丰富的油气资源,地震勘探方法是主要的油气勘探方法,而沉积物声速是解释地震勘探资料的主要参数之一。第十次北极科学考察中,利用箱式取样器在白令海和楚科奇海采集了16个站位的表层沉积物样品,并通过插管... 详细信息

白令海和楚科奇海大陆架蕴藏着丰富的油气资源,地震勘探方法是主要的油气勘探方法,而沉积物声速是解释地震勘探资料的主要参数之一。第十次北极科学考察中,利用箱式取样器在白令海和楚科奇海采集了16个站位的表层沉积物样品,并通过插管取得柱状样品,在实验室环境下测量了25、50、100和200 kHz等频率的沉积物声速以及密度、孔隙度等物理性质参数。测量结果表明,沉积物类型主要包括粉砂质砂、砂质粉砂、黏土质粉砂和粉砂质黏土,沉积物声速范围为1485.19~1619.29 m/s。声速比与物理性质的相关分析表明,声速比与孔隙度、湿密度、平均粒径和砂粒含量等之间相关性较好。与经验关系模型比较发现,实测数据与Richardson和Briggs经验模型具有较好的一致性。此外,研究还表明声速随着测量频率呈现缓慢增加的变化,不同类型沉积物的声速频散特征存在较大差异。

关键词：海底沉积物声速白令海楚科奇海经验模型

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深海稀土的分布、资源潜力与开发前景

深海稀土的分布、资源潜力与开发前景

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第十四届中国包头·稀土产业论坛、中国稀土学会2022学术年会

作者：石学法黄牧于淼毕东杰周天成乔淑卿石丰登刘季花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海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室

深海稀土,是2011年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,它在三大洋的分布极不均匀,主要发育在太平洋和印度洋,在大西洋则不发育(Kato et al.,2011;石学法等,2021a,b)。目前,在全球初步划分出4个深海稀土成矿带:西太平洋稀土成... 详细信息

深海稀土,是2011年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,它在三大洋的分布极不均匀,主要发育在太平洋和印度洋,在大西洋则不发育(Kato et al.,2011;石学法等,2021a,b)。目前,在全球初步划分出4个深海稀土成矿带:西太平洋稀土成矿带、中-东太平洋稀土成矿带、东南太平洋稀土成矿带和中印度洋海盆-沃顿海盆稀土成矿带等(石学法等,2021a,b)。从发育水深看,深海稀土主要分布于远离大陆的CCD面之下,水深一般在4000 m～6000 m之间,边缘海或浅海沉积物中不发育富稀土沉积。深海稀土资源潜力巨大,是已知陆地稀土储量的2000多倍。深海稀土以中-重稀土元素相对富集为特征,中-重稀土元素占比(ΣM-HREY/ΣREY)和重稀土元素占比(ΣHREY/ΣREY)随REY值增加而增大。深海稀土主要赋存在远洋粘土特别是沸石粘土中,属于自生成因;部分发育在洋中脊附近盆地中的深海稀土受到热液作用的影响。海底大面积的强底流作用是深海稀土发育的控制因素。深海稀土产出环境与多金属结核非常相似,二者往往相伴发育,形成深海稀土-多金属结核成矿系列。深海稀土产状简单,不需要硬岩剥离,且主要位于寡营养区,生物种类较少,其开采对环境影响较小。预计深海稀土将与多金属结核一起,成为首批开发的深海矿产资源。

关键词：深海稀土分布规律资源潜力开发前景

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西太平洋深海沉积物中稀土元素的迁移、富集过程

西太平洋深海沉积物中稀土元素的迁移、富集过程

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第十四届中国包头·稀土产业论坛、中国稀土学会2022学术年会

作者：毕东杰石学法黄牧于淼刘季花石丰登张艳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海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室

深海富稀土沉积（也称"深海稀土"）是近年来发现的一种新型深海矿产资源,相对富集中-重稀土,资源潜力巨大,有望成为陆地稀土资源的战略接替资源（Kato et al.,2011;石学法等,2021a,b）。深入认识深海稀土富集过程和富集机制,... 详细信息

深海富稀土沉积（也称"深海稀土"）是近年来发现的一种新型深海矿产资源,相对富集中-重稀土,资源潜力巨大,有望成为陆地稀土资源的战略接替资源（Kato et al.,2011;石学法等,2021a,b）。深入认识深海稀土富集过程和富集机制,掌握深海稀土分布规律尤为重要。西太平洋海域是全球深海稀土发育最好的海区之一（石学法等,2021a）。目前,西太平洋海域已发现深海稀土的稀土总量（ΣREY）最高可达近8000×10,为全球各海区之最（Yasukawa et al.,2019;Tanaka et al.,2020）。因此,西太平洋是开展深海稀土迁移、富集过程研究的理想海区。本文通过对西太平洋2站柱状沉积物中主要矿物（生物磷灰石、微结核和钙十字沸石）地球化学特征的精细研究发现,生物磷灰石和微结核是稀土元素的主要赋存矿物;铁锰微结核经历了明显的成岩作用,由水生Fe-Mn微结核转化为成岩富Mn微结核,并释放大量的稀土元素（尤其是Ce）;这部分由微结核释放的稀土元素可能最终转移进入生物磷灰石。可见,深海沉积物成岩过程中存在稀土元素的重新分配,生物磷灰石是稀土元素最终宿主矿物,稀土元素的重新分配主要发生在沉积物-海水界面附近（成岩作用初期）。本研究推测,大水深、低沉积速率和强底流活动是控制西太平深海稀土富集的主要控制因素。

关键词：深海稀土迁移过程富集机制西太平洋

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索罗尔海槽俯冲前缘基底的岩石学和矿物学研究

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海洋科学进展 2021年第4期39卷 519-534页

作者：闫施帅鄢全树袁龙刘焱光杨刚自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 海洋地质与成矿作用自然资源部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 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

对从雅浦海沟东南侧处获得的正在俯冲的基底样品(索罗尔海槽的轴部在海沟直接投影位置处的玄武岩样品)进行了岩石学和单矿物原位主微量元素地球化学研究。结果表明,索罗尔海槽正在沿着雅浦海沟俯冲的片段的基底岩石属碱性玄武岩系列,橄... 详细信息

对从雅浦海沟东南侧处获得的正在俯冲的基底样品(索罗尔海槽的轴部在海沟直接投影位置处的玄武岩样品)进行了岩石学和单矿物原位主微量元素地球化学研究。结果表明,索罗尔海槽正在沿着雅浦海沟俯冲的片段的基底岩石属碱性玄武岩系列,橄榄石斑晶的Fo值为84.97~86.85。根据模拟计算,该片段基底玄武岩的源区地幔为橄榄岩,这些玄武岩可能是由地幔源区的尖晶石二辉橄榄岩经2%~5%部分熔融形成的;由计算的地幔潜在温度可知形成该玄武岩的地幔并不存在热量异常。所以,研究区玄武岩是在卡罗琳海脊裂解形成索罗尔海槽期间被动上涌的相对富集(大离子亲石元素和高场强元素)的地幔岩石组分经过低程度的部分熔融所形成。

关键词：索罗尔海槽基底玄武岩地幔源区岩浆过程地幔潜在温度

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