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岩矿测试 2021年第3期40卷 435-443页

作者：李浩楠任向文宋召军李怀明王文宇山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 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山东青岛266237 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山东青岛266061 自然资源部海底重点实验室自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310112

多金属结核富含多种关键战略金属,是重要的深海沉积矿产。多金属结核疏松多孔,具有从海水/孔隙水中吸附痕量金属进而富集成矿的关键材料学特性,其比表面积是成矿作用研究的一个关键参数。目前比表面积测试技术方法成熟,但很少应用于多... 详细信息

多金属结核富含多种关键战略金属,是重要的深海沉积矿产。多金属结核疏松多孔,具有从海水/孔隙水中吸附痕量金属进而富集成矿的关键材料学特性,其比表面积是成矿作用研究的一个关键参数。目前比表面积测试技术方法成熟,但很少应用于多金属结核的比表面积分析,且由于研究目的不同,样品预处理条件也不同。本文探究了多金属结核BET比表面积测试的预处理条件,为多金属结核富集痕量金属研究提供必要参数。对取自西太平洋、印度洋和大西洋的多金属结核样品,基于低温氮吸附法与静态容量法,采用程序升温、累积加热和粒度对比三种实验技术路线,对多金属结核比表面积分析的预处理温度、时间和试样粒度条件进行了研究。结果表明,程序升温测试在加热到210℃时比表面积测试结果进入平台期,一直持续到350℃;在210℃条件下,以1h为梯度累积加热测试比表面积,样品在累计加热3h后测试结果基本稳定。毫米级的块状试样相较微米级的粉末状试样,其比表面积测试值偏高1.027~28.535m 2/g。研究认为,选取毫米级精度的块状样品在真空状态下210℃加热3h,比表面积测试所得数据能够代表多金属结核的稳定测试结果。该成果为多金属结核成矿作用研究提供了比表面积分析的预处理条件。

关键词：多金属结核比表面积预处理条件粒度

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海底塌陷凹坑、扰动地层及再悬浮沉积物的波致土体液化成因探讨

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海洋科学进展 2021年第4期39卷 548-556页

作者：刘志钦任宇鹏许国辉自然资源部第一海洋研究所山东青岛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266237 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100

在水下三角洲进行浅地层剖面测量中,经常发现存在塌陷凹坑和扰动地层,该地层通常被视为特殊工程地质条件。关于塌陷凹坑和扰动地层的形成,通常认为是海床液化所导致,但是缺乏有力的解释证据。本文根据在密西西比河与黄河水下三角洲的调... 详细信息

在水下三角洲进行浅地层剖面测量中,经常发现存在塌陷凹坑和扰动地层,该地层通常被视为特殊工程地质条件。关于塌陷凹坑和扰动地层的形成,通常认为是海床液化所导致,但是缺乏有力的解释证据。本文根据在密西西比河与黄河水下三角洲的调查研究结果,结合实验室波浪水槽试验观察到的现象,提出了波致海床液化的观点,能合理地解释三角洲海底出现的塌陷凹坑和扰动地层:海底沉积物的液化振荡使得颗粒逐渐重新排列并压实,液化地层随之呈现厚度降低和强度变大的现象。同时也发现海底沉积物液化使得原来沉积底床深部的黏土析出进入水体,成为再悬浮沉积物。塌陷凹坑的波致液化成因可为海上构筑物建设的工程地质条件提供参考依据。

关键词：水下三角洲粉质土海床塌陷凹坑扰动地层悬浮沉积物波致液化

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北伊里安盆地北缘海底滑坡特征及成因研究

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地球科学进展 2022年第3期37卷 303-315页

作者：胡庆栾锡武冉伟民魏新元王嘉叶传红韦明盟龚梁轩刘泽璇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 中国地质大学(武汉)海洋学院湖北武汉430074 东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318

北伊里安盆地位于澳大利亚板块与太平洋板块的汇聚挤压边缘,自晚白垩世开始,澳大利亚板块不断向北移动,与太平洋板块发生多次挤压碰撞,形成了构造活动复杂区域,由此为盆地北缘海底形成广泛滑坡提供基础。通过分析盆地北部高精度的二维... 详细信息

北伊里安盆地位于澳大利亚板块与太平洋板块的汇聚挤压边缘,自晚白垩世开始,澳大利亚板块不断向北移动,与太平洋板块发生多次挤压碰撞,形成了构造活动复杂区域,由此为盆地北缘海底形成广泛滑坡提供基础。通过分析盆地北部高精度的二维地震资料,对海底滑坡特征进行了详细刻画,识别出海底滑坡的3个构造单元:头部、体部和趾部,不同部位都具有其典型的地震特征。该区域海底滑坡广泛发育,分为陆坡/陆架滑坡、水道壁滑坡、峡谷滑坡和块体流沉积4种类型。结合该盆地的区域地质背景,认为板块之间的俯冲碰撞等构造运动对海底滑坡起了主要控制作用,在海底地形坡度作为内因和沉积物供给速率、海平面变化、地震活动等外界因素的共同作用下诱发海底滑坡。

关键词：北伊里安盆地挤压碰撞海底滑坡地震特征构造运动

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深海稀土分布规律与成矿作用

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地质通报 2021年第2期40卷 195-208页

作者：石学法毕东杰黄牧于淼罗一鸣周天成张兆祺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山东青岛266061 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山东青岛266037 中山大学海洋科学学院广东珠海519082 桂林理工大学地球科学学院/广西隐伏金属矿产勘察重点实验室广西桂林541004

深海稀土是近年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,其资源量远超陆地稀土储量,具有重要的潜在应用价值。中国是继日本之后在国际上第二个开展深海稀土调查研究的国家,2011年以来,先后在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋深... 详细信息

深海稀土是近年发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,其资源量远超陆地稀土储量,具有重要的潜在应用价值。中国是继日本之后在国际上第二个开展深海稀土调查研究的国家,2011年以来,先后在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋深海盆地发现了大面积富稀土沉积区,在全球大洋中初步划分出4个深海稀土成矿带:西太平洋深海稀土成矿带、中—东太平洋深海稀土成矿带、东南太平洋深海稀土成矿带和中印度洋海盆-沃顿海盆深海稀土成矿带。深海富稀土沉积主要发育在深海盆地的沸石粘土和远洋粘土中,属于自生成因;部分发育在洋中脊附近的盆地中,受到热液作用的影响。研究发现,深海粘土中稀土元素主要赋存于生物磷灰石中,海水是稀土元素的主要来源;在早期成岩阶段,稀土元素在深海沉积物中发生转移和重新分配,并最终富集于生物磷灰石中;大水深(CCD面之下)、低沉积速率和强底流活动是深海稀土大规模成矿的主要控制因素。今后需要继续加大深海稀土基础调查,加强深海稀土调查探测技术研发,并开展海陆稀土成矿作用对比研究,揭示深海稀土成矿机制和规律。

关键词：深海稀土分布规律成矿作用控制要素

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重复插拔桩引发粉质海床扰动效应研究

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水利水运工程学报 2021年第3期2021卷 50-58页

作者：宋玉鹏宋丙辉孙永福周其坤王振豪自然资源部第一海洋研究所山东青岛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

自升式钻井平台的插桩和拔桩过程会严重扰动天然海床,形成安全隐患。借助室内物理模型试验模拟了粉质海床中自升式平台的插拔桩过程,并将物理模型试验结果与现场CPT重复贯入测试结果进行了对比分析,从定性和定量角度探讨了单次和重复插... 详细信息

自升式钻井平台的插桩和拔桩过程会严重扰动天然海床,形成安全隐患。借助室内物理模型试验模拟了粉质海床中自升式平台的插拔桩过程,并将物理模型试验结果与现场CPT重复贯入测试结果进行了对比分析,从定性和定量角度探讨了单次和重复插拔桩引起的粉质海床扰动效应。研究表明:相比初次插拔桩,二次插拔桩形成桩坑的几何尺寸有所增大;二次插桩较初次插桩引起的超孔压有所下降,最大降幅可达35%;重复插拔桩引发的海床扰动度随距桩靴中心水平距离的增大基本呈线性减小趋势,中间层位土体的扰动度相对浅表层和深层土体更大;相较初次插桩,二次插桩桩端阻力有所减小,但桩端最终峰值阻力却稍有增大,二者的起拔力则比较接近;室内重复插拔桩物理模型试验桩端阻力发展趋势与现场CPT重复贯入探头阻力监测结果吻合较好。

关键词：重复插拔桩粉质海床扰动效应

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南海东部次海盆地震背景噪声分析

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海洋地质与第四纪地质 2021年第2期41卷 109-117页

作者：刘亚楠刘保华刘晨光华清峰颜文华中国海洋大学海洋地球科学学院青岛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266061 国家深海基地管理中心青岛266100 陕西省地震局西安710068

背景噪声的强弱是影响地震台站观测的一个重要因素。获取背景噪声的分布特征对评估海底地震仪记录数据质量及对数据的降噪处理均具有重要的指示意义。利用概率密度函数方法获取台站数据的功率谱密度的概率分布特征并与全球背景噪声高值... 详细信息

背景噪声的强弱是影响地震台站观测的一个重要因素。获取背景噪声的分布特征对评估海底地震仪记录数据质量及对数据的降噪处理均具有重要的指示意义。利用概率密度函数方法获取台站数据的功率谱密度的概率分布特征并与全球背景噪声高值模型和低值模型进行对比是研究台站周围环境背景噪声水平的有利手段。本研究基于南海大规模的被动源海底地震仪台阵长期观测实验的部分数据,利用概率密度函数方法研究了南海的背景噪声。首先,在全频段上对背景噪声进行了分析,并与其他台站做了对比,发现海洋的背景噪声在微震段和低频段大于高值模型且在全频带上远大于陆基台站的背景噪声,这表明海底地震仪数据质量并不高;其次,对观测过程中出现的地震事件以及其他典型信号的概率密度分布进行了归纳总结,发现远震事件、近震事件和数据丢失现象分别具有不同的优势频段和特征,这对后续滤波处理和质量检查具有重要指示意义;最后,研究了背景噪声的时间变化特征,发现台风是导致微震段时间变化的主要原因。

关键词：海底地震仪背景噪声概率密度函数南海

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西菲律宾海现代风尘物质组成特征及其物源指示意义

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地球科学 2020年第2期45卷 559-568页

作者：王薇徐兆凯冯旭光蔡明江陈红瑾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山东青岛266071 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山东青岛266061 中国科学院大学北京100049 国家海洋局第一海洋研究所海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室山东青岛266061

为识别西菲律宾海现代风尘物质的具体来源及其携带动力,本次研究于2015年冬季对西菲律宾海上空风尘进行了采集,并系统分析了碎屑态组分的矿物组成和常、微量元素组合特征.西菲律宾海现代风尘沉积物中碎屑矿物成分主要有石英、伊利石、... 详细信息

为识别西菲律宾海现代风尘物质的具体来源及其携带动力,本次研究于2015年冬季对西菲律宾海上空风尘进行了采集,并系统分析了碎屑态组分的矿物组成和常、微量元素组合特征.西菲律宾海现代风尘沉积物中碎屑矿物成分主要有石英、伊利石、斜长石和石膏等,矿物形态均呈次棱角状,具有明显的风成沉积特征.所研究样品的Al2O3-TiO2投影主要与鄂尔多斯沙漠和巴丹吉林沙漠物质相似,而其微量元素Zr-Th-Sc组成则表现为鄂尔多斯沙漠和塔克拉玛干沙漠物质的两端元混合,说明鄂尔多斯沙漠是西菲律宾海现代风尘的主要源区,而塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠的风尘输入对该区的影响较小.后向轨迹分析表明,西菲律宾海冬季的风尘携带动力主要是东亚冬季风.

关键词：西菲律宾海现代风尘矿物学常、微量元素物质来源

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琼东南盆地陵水区中央峡谷水道沉积数值模拟

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地质科技通报 2021年第5期40卷 42-53页

作者：汪新光张辉陈之贺田冬梅李文睿张冬月曹立成中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057 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 中国地质大学(武汉)海洋地质资源湖北省重点实验室武汉430074

深水峡谷是当今海洋油气勘探领域的研究热点。南海西北部琼东南盆地的中央峡谷已部署了多口深水钻井来勘探沉积充填的岩性油气藏,然而,由于这些探井数量相对有限、井间距离大以及地震资料分辨率较低,峡谷内砂体的叠复关系、边界接触关... 详细信息

深水峡谷是当今海洋油气勘探领域的研究热点。南海西北部琼东南盆地的中央峡谷已部署了多口深水钻井来勘探沉积充填的岩性油气藏,然而,由于这些探井数量相对有限、井间距离大以及地震资料分辨率较低,峡谷内砂体的叠复关系、边界接触关系以及沉积演化等问题尚不清楚,严重制约着储层空间分布与储层物性的精细刻画。对琼东南盆地陵水区中央峡谷开展了沉积数值模拟研究,根据研究区具体地质背景建立了地质模型和数学模型,通过流体动力学软件ANSYS FLUENT正演模拟了多个沉积期次和多套砂组在不同初始条件(如物源和入流速度)下的浊流沉积几何形态,包括砂体平面分布特征和隔夹层分布特征。模拟结果表明:峡谷平直段内,浊流受底床摩擦力的持续影响,流速降低且湍流强度减弱,使得较粗颗粒可沉降于底床,细颗粒可随浊流头部涡流悬浮;峡谷狭窄段内,浊流头部的湍流较强,侵蚀峡谷壁并使峡谷走向发生偏移,悬浮颗粒受离心力作用形成溢岸沉积;峡谷内砂体展布具有垂向分异性,砂体内部泥岩以夹层为主,厚度一般较小且横向连续性差。与现有地震、钻井资料的对比分析显示本次数值模拟结果具有有效性。本研究成果揭示了中央峡谷不同沉积期次和不同砂组的沉积水动力学过程,进而预测了砂体的空间展布特征,为储层物性预测提供了坚实支撑。

关键词：琼东南盆地陵水区中央峡谷数值模拟沉积水动力学

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氨氮胁迫对锦绣龙虾代谢酶和抗氧化酶活力的影响

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渔业科学进展 2022年第2期43卷 147-156页

作者：周钱森任宪云徐垚刘萍李健水产科学国家级实验教学示范中心上海海洋大学上海201306 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室山东青岛266071 江苏海洋大学江苏省海洋生物资源与环境重点实验室/江苏省海洋生物技术重点实验室江苏连云港222005

为了研究急性氨氮胁迫对锦绣龙虾(Panulirus ornatus)抗氧化系统及氨氮代谢机制的影响,通过设置对照[(0.24±0.07)mg/L]、低浓度[(1.04±0.08)mg/L]、中浓度[(9.75±0.21)mg/L]和高浓度[(19.87±0.46)mg/L]氨氮胁迫方... 详细信息

为了研究急性氨氮胁迫对锦绣龙虾(Panulirus ornatus)抗氧化系统及氨氮代谢机制的影响,通过设置对照[(0.24±0.07)mg/L]、低浓度[(1.04±0.08)mg/L]、中浓度[(9.75±0.21)mg/L]和高浓度[(19.87±0.46)mg/L]氨氮胁迫方法对锦绣龙虾进行48 h急性实验,测定鳃与肝胰腺中抗氧化及氨氮代谢酶的活性,同时测定相关基因mRNA的相对表达变化情况。结果显示,氨氮胁迫下锦绣龙虾鳃和肝胰腺组织总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化(SOD)活力有不同程度的升高,6~12h均显著高于对照组(P<0.05);高浓度组胁迫48h时T-AOC、SOD活力则均被抑制;过氧化脂质(LPO)含量随胁迫时间的延长逐渐增加,48 h均显著高于对照组(P<0.05)。氨代谢相关酶谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷草转氨酶(GOT)、黄嘌呤氧化还原酶(XOD)的酶活在氨氮胁迫下与对照组相比均有不同程度的上调,表明其共同参与离子氨的代谢转运。肝胰腺中GDH、GOT基因表达量在12~24h显著高于对照组(P<0.05),在鳃组织中变化趋势基本相同。由此可见,不同浓度的氨氮胁迫会对锦绣龙虾抗氧化酶活性造成不同程度的诱导;锦绣龙虾主要通过在肝胰腺GS、GDH等代谢相关酶的共同作用下合成无毒的谷氨酰胺以避免氨在体内过量积累。本研究结果可为锦绣龙虾氨解毒代谢机制的深入研究提供理论依据。

关键词：锦绣龙虾氨氮胁迫抗氧化氨代谢酶

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岩石圈挠曲-弹性薄板小挠度弯曲的新方程

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海洋与湖沼 2020年第4期51卷 869-874页

作者：范守志付永涛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 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

岩石圈挠曲研究采用的是弹性薄板小挠度弯曲方程(即克希霍夫方程),克希霍夫方程基于薄板的前提,忽略并假设薄板内垂向应力为0。本文在无需垂向应力为0的这一与地质事实不相符的假设的情况下,由弹性体几何方程、物理方程和静力平衡方程... 详细信息

岩石圈挠曲研究采用的是弹性薄板小挠度弯曲方程(即克希霍夫方程),克希霍夫方程基于薄板的前提,忽略并假设薄板内垂向应力为0。本文在无需垂向应力为0的这一与地质事实不相符的假设的情况下,由弹性体几何方程、物理方程和静力平衡方程推导出岩石圈挠曲-弹性薄板小挠度弯曲的新中面方程,具有同等的数学简洁性。取泊松比为0.25时,有DFF/D=1.125,即新挠曲方程中的挠曲刚度DFF要比经典的克希霍夫挠曲方程的D值大12.5%。本文推导的新方程不仅可以在岩石圈动力学,也可以在弹性力学中获得应用。

关键词：岩石圈弹性薄板挠曲克希霍夫方程

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