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极地研究 2020年第2期32卷 250-263页

作者：贾福福沙龙滨李冬玲刘焱光宁波大学地理与空间信息技术系浙江宁波315211 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 自然资源部第一海洋研究所海洋沉积与环境地质重点实验室山东青岛266061

北极作为全球气候变化响应和反馈最为敏感的区域之一,对全球大气、海洋环流等都有着深远持久的影响。尤其是第四纪以来,北极冰盖的反复变化和海平面的波动不仅影响着白令海峡的关闭与开启、水团交换和洋流系统的变化,同时还影响着北冰... 详细信息

北极作为全球气候变化响应和反馈最为敏感的区域之一,对全球大气、海洋环流等都有着深远持久的影响。尤其是第四纪以来,北极冰盖的反复变化和海平面的波动不仅影响着白令海峡的关闭与开启、水团交换和洋流系统的变化,同时还影响着北冰洋边缘海陆架的暴露与淹没。西伯利亚极地海域,包括楚科奇海、东西伯利亚海和拉普捷夫海,作为环北冰洋最为宽阔的浅水陆架区,其在第四纪冰期-间冰期旋回中经历了海洋环境的重大变化。利用北冰洋主要边缘海——楚科奇海、东西伯利亚海和拉普捷夫海所开展的第四纪以来古海洋环境的研究成果,通过对比分析上述三个海域多指标重建的古海洋环境演变与古气候记录,全面系统地了解第四纪以来西伯利亚极地海域的古海洋环境演变历史,发现古洋流、古海平面、古海水温盐度等古海洋环境因子的变化,除在根本上要受地球轨道参数的周期性波动所引起的太阳入射辐射量的变化和地壳构造运动的影响外,还受到各种正负反馈机制和放大效应引起的北极冰盖扩张和退缩、冰川地壳均衡补偿、入海径流变化等因素的影响,为今后北极古海洋古气候研究工作的开展提供借鉴。

关键词：楚科奇海东西伯利亚海拉普捷夫海第四纪古海洋环境

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基于独立成分分析的马里亚纳弧后地幔源区特征研究

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海洋科学进展 2021年第1期39卷 73-88页

作者：于璐瑶田丽艳伍锡昌孙国洪陈凌轩中国科学院深海科学与工程研究所海南三亚572000 中国科学院大学北京100049 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266003 吉林大学地球科学学院吉林长春130012 自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012

对采自太平洋洋中脊(277组)、印度洋洋中脊(159组)、马里亚纳海槽(53组)、马里亚纳岛弧(39组)、中南劳海盆(72组)共600组玄武岩数据进行了独立成分分析,从Sr-Nd-Pb五维同位素比值空间提取出占样本方差99%的3个独立成分(IC1,IC2,IC3),并... 详细信息

对采自太平洋洋中脊(277组)、印度洋洋中脊(159组)、马里亚纳海槽(53组)、马里亚纳岛弧(39组)、中南劳海盆(72组)共600组玄武岩数据进行了独立成分分析,从Sr-Nd-Pb五维同位素比值空间提取出占样本方差99%的3个独立成分(IC1,IC2,IC3),并利用这3个独立成分(ICs)与微量元素比值之间的相关性来讨论独立成分的起源。分析结果表明:IC1可以将马里亚纳海槽玄武岩与太平洋洋中脊及马里亚纳岛弧玄武岩区分,并且IC1值与(La/Sm)N比值呈正相关。IC2可以将马里亚纳海槽和马里亚纳岛弧玄武岩区分,而且IC2值与Ba/Th比值呈正相关;IC3可以将弧后盆地和洋中脊玄武岩区分,同时IC3值与Th/Nb呈负相关。分析独立成分的统计特征和微量元素比值特征可知,IC1与印度洋型MORB地幔的富集组分相关,IC2与太平洋板块俯冲产生的含水流体相关,IC3与再循环俯冲沉积物熔体相关。根据ICs地理分布特点,我们认为:1)马里亚纳海槽北部比南部受到更多印度洋型MORB地幔富集组分的影响,表明印度洋型MORB地幔可能从北部置换太平洋型MORB地幔;2)海槽北部地幔源区则是受到再循环沉积物熔体的影响较大,而中部和南部地幔源区可能受到更多俯冲流体的影响。

关键词：独立成分分析(ICA) 马里亚纳海槽 Sr-Nd-Pb同位素比值俯冲作用印度洋型MORB地幔

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基于背景噪声互相关技术的雅浦俯冲带海底地震仪时间校正

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地球物理学进展 2020年第2期35卷 799-806页

作者：郑宏范建柯 Le Ba Manh 杨挺李翠琳王秀娟董冬冬中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室青岛266071 中国科学院大学北京100049 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 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055

由于电磁波无法在水中传播,导致海底地震仪(OBS)与全球定位系统(GPS)无法进行实时对钟,因此会产生一定的时钟漂移.而受船时、海况等影响,被动源OBS在回收后往往电量亏损,致使设备回收时并没有完成对钟,无法直接利用对钟前后的时钟漂移... 详细信息

由于电磁波无法在水中传播,导致海底地震仪(OBS)与全球定位系统(GPS)无法进行实时对钟,因此会产生一定的时钟漂移.而受船时、海况等影响,被动源OBS在回收后往往电量亏损,致使设备回收时并没有完成对钟,无法直接利用对钟前后的时钟漂移量进行线性校正.本文选取中国科学院海洋研究所2016-2017年间在雅浦俯冲带进行的长周期被动源OBS实验所获得的数据,利用背景噪声互相关方法对OBS进行了时间校正.结果发现,各OBS在经过一年左右时间的布放后,时钟漂移量在1~3 s之间,且基本呈线性趋势,将该结果平均分配到每天从而完成线性校正.另外,探讨了时钟的非线性漂移、误差源、参考台站的选取等因素对时钟准确度的影响,为OBS的数据处理进行了有益的探索.

关键词：时间校正海底地震仪背景噪声互相关雅浦俯冲带

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太古宙多岩浆通道与穹脊构造的动力学关联

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海洋地质与第四纪地质 2020年第4期40卷 116-126页

作者：董昊戴黎明李三忠胡泽明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深海圈层与地球系统前沿科学中心青岛266100 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青岛266237

太古宙时期岩石圈的主要散热方式是岩浆活动,岩浆活动既为岩石圈提供了新的物质,也为岩石圈变形提供了动力条件.目前已发现残留的太古宙构造变形记录显示,那时"大陆"内部广泛发育与垂向运动过程有关的穹脊构造.但对于这种垂... 详细信息

太古宙时期岩石圈的主要散热方式是岩浆活动,岩浆活动既为岩石圈提供了新的物质,也为岩石圈变形提供了动力条件.目前已发现残留的太古宙构造变形记录显示,那时"大陆"内部广泛发育与垂向运动过程有关的穹脊构造.但对于这种垂向构造是如何与太古宙岩浆活动联系起来的,目前还不清楚.为了研究岩浆的动力作用与穹脊构造间的关系,基于有限差分数值模拟方法设置了大小为879 km×400 km的二维数值模型,通过设置多岩浆通道条件模拟太古宙岩浆的侵入过程.实验结果显示出岩浆活动弱化了岩石圈并造成岩石圈的强烈变形.其中,岩浆通道的正上方呈现出正地形,并形成TTG穹窿.密集排布的岩浆通道之间呈现负地形,形成绿岩带坳陷.穹窿在演化过程中发生水平扩张,导致绿岩带不断收窄形成"钱袋子"构造样式,二者共同组成穹脊构造.本研究认为将岩浆活动作为调节岩石圈变形的条件符合太古宙地质背景.岩浆通道条件能为穹脊构造的产生提供驱动力,是造成太古宙岩石圈变形的重要因素.

关键词：岩浆通道太古宙穹脊构造数值模拟

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北极东西伯利亚陆架沉积有机碳的源汇过程研究进展

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地球科学进展 2020年第10期35卷 1073-1086页

作者：胡利民石学法叶君张钰莹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山东青岛266100 自然资源部第一海洋研究所海洋沉积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266237

东西伯利亚陆架作为全球最为宽浅的陆架之一,在全球变暖和北极快速变化背景下,受海冰减少、冻土退化、径流增加和海岸侵蚀加剧等因素的影响,该区沉积有机碳的来源、输运和埋藏发生着显著变化,且不同地区之间差异显著。东西伯利亚海西部... 详细信息

东西伯利亚陆架作为全球最为宽浅的陆架之一,在全球变暖和北极快速变化背景下,受海冰减少、冻土退化、径流增加和海岸侵蚀加剧等因素的影响,该区沉积有机碳的来源、输运和埋藏发生着显著变化,且不同地区之间差异显著。东西伯利亚海西部和拉普捷夫海沉积有机碳以陆源贡献为主,海岸侵蚀作用提高了冻土碳的入海通量,对气候变化具正反馈效应;楚科奇海具有较高的有机碳埋藏效率,季节性海冰变化对有机碳的源汇有直接的影响。受沉积水动力作用影响,陆源沉积有机碳从勒拿河河口输运到陆架边缘需3000~4000年,不同类型有机碳存在显著的分异和降解。陆架有机碳埋藏具有显著的时空差异,大量高活性的冻土碳由陆向海的快速沉积对于北极土壤碳库的稳定性、水生环境有机碳的矿化及CO2的排放等方面具有重要的意义。今后该区的研究应加强综合地球化学指标和典型有机分子碳同位素等手段的应用,开展区域对比研究,重视海冰过程与有机碳源汇的联系,结合区域碳循环多模型集成,从现代过程与地质记录、替代指标与数值模拟相结合的角度去认识不同时间尺度快速气候变化下的有机碳源汇格局及其气候环境效应。

关键词：沉积有机碳源汇海冰冻土碳北极东西伯利亚陆架气候变化

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大直径泥水盾构隧道穿越复杂环境地层变形敏感性研究

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工程地质学报 2021年第5期29卷 1587-1598页

作者：苏秀婷陈健李明宇张瑾曹同钢刘涛中国海洋大学环境科学与工程学院青岛266100 上海勘察设计研究院(集团)有限公司上海200093 中铁十四局集团有限公司济南250014 郑州大学土木工程学院郑州450006 青岛理工大学土木工程学院青岛266100 中国海洋大学山东省海洋环境地质工程重点实验室青岛266100 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青岛266200

盾构隧道掘进过程中将不可避免地穿越建筑结构密集区域,尤其是当穿越的建筑结构建造时间较长、基础较为薄弱,且地层变形超过特定极限时,建筑基础容易发生不均匀沉降和上部结构的额外变形。为了明确大直径泥水盾构隧道穿越复杂环境地层... 详细信息

盾构隧道掘进过程中将不可避免地穿越建筑结构密集区域,尤其是当穿越的建筑结构建造时间较长、基础较为薄弱,且地层变形超过特定极限时,建筑基础容易发生不均匀沉降和上部结构的额外变形。为了明确大直径泥水盾构隧道穿越复杂环境地层变形影响因素,更好掌握地层变形规律,本文以武汉地铁8号线黄浦路站—徐家棚站越江隧道工程为依托,运用大型通用有限元软件Plaxis3D建立三维有限元模型进行施工过程模拟,分别研究了覆土厚度、开挖面支护压力、盾壳段土体损失、盾尾注浆压力对地表沉降规律的敏感程度;并将数值模拟结果与现场实测值进行对比分析,结果发现有限元计算结果与实测结果具有较好的一致性,从而验证了数值模型的有效性。本文研究将为后续大直径泥水平衡盾构参数的选取提供方法指导。

关键词：大直径泥水盾构复杂环境地层变形特征敏感性分析

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西太平洋卡罗琳洋脊CM4海山铁锰结壳矿物学和地球化学特征

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海洋与湖沼 2020年第5期51卷 1118-1126页

作者：侯晓帆王珍岩李文建刘凯王青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矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 中国科学院海洋大科学研究中心青岛266071 中国科学院大学北京100049

2017年8月中国科学院海洋研究所在西太平洋低纬度海区的卡罗琳洋脊CM4海山开展了多学科综合调查,发现该海山山体表面分布着大量的铁锰结壳。本文对该海山的5个铁锰结壳样品进行了矿物学和地球化学研究,利用X射线衍射(XRD)、电感耦合等... 详细信息

2017年8月中国科学院海洋研究所在西太平洋低纬度海区的卡罗琳洋脊CM4海山开展了多学科综合调查,发现该海山山体表面分布着大量的铁锰结壳。本文对该海山的5个铁锰结壳样品进行了矿物学和地球化学研究,利用X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子光谱及质谱(ICP-OES、ICP-MS)等测试技术分析了铁锰结壳的矿物组成、主微量元素和稀土元素含量,并进一步探讨了铁锰结壳的成因类型。结果表明,该海山铁锰结壳的矿物组成以水羟锰矿为主,含有少量钡镁锰矿、水钠锰矿、针铁矿、纤铁矿、石英和方解石。该海山铁锰结壳的Mn、Fe、Co、Ni、Cu元素平均含量分别为24.24%、15.14%、0.16%、0.34%、0.01%。与全球各大洋海山区铁锰结壳相比,该海山样品的Cu含量很低。该海山铁锰结壳的稀土元素(REY)含量相对偏低,总体为轻稀土(LREE)富集;稀土(REY)配分模式显示相对平坦的特征,呈明显的Ce正异常,轻微的Y负异常和Ho正异常。样品的矿物组成、元素比值、元素组合等都表明该海山铁锰结壳属于水成成因,未受明显的成岩作用影响。

关键词：铁锰结壳地球化学矿物学成因卡罗琳洋脊CM4海山

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渤海西缘YRD-1101孔晚更新世以来沉积物粒度特征及其环境变迁

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中国地质 2020年第3期47卷 853-867页

作者：岳保静刘金庆刘健廖晶张军强国土资源部油气资源和环境地质重点实验室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地质过程与环境功能实验室山东青岛266071 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 临沂大学地质与古生物研研究所山东临沂276005

对现代黄河三角洲地区YRD-1101孔上部岩心开展粒度分析,并结合AMS14C和光释光(OSL)年代学测试结果、沉积特征、微体古生物鉴定及周边钻孔对比,建立了MIS5期以来的地层框架,揭示出该地区主要经历了3个阶段的沉积环境演化过程:(1)晚更新世... 详细信息

对现代黄河三角洲地区YRD-1101孔上部岩心开展粒度分析,并结合AMS14C和光释光(OSL)年代学测试结果、沉积特征、微体古生物鉴定及周边钻孔对比,建立了MIS5期以来的地层框架,揭示出该地区主要经历了3个阶段的沉积环境演化过程:(1)晚更新世-早全新世河流与海相交替沉积,其中MIS5c阶段海侵水动力环境中等,MIS3期海侵水动力环境较弱,MIS2期河流沉积水动力较强;(2)全新世滨、浅海沉积环境,动力环境整体较强,相对比较稳定;(3)1855年至今形成的黄河三角洲沉积,水动力强度较弱到中等。海平面变化和构造沉降是影响研究区晚更新世以来沉积演化的主要因素,此外,黄河带来的大量泥沙对海侵强度也有显著影响。

关键词：粒度沉积环境现代黄河三角洲海洋地质调查工程渤海

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南海冰期陆架风化与碳循环

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第四纪研究 2020年第6期40卷 1532-1549页

作者：万世明秦琳杨守业赵德博张晋矫东风蔡观强裴文强龚红梅徐兆凯黄杰于兆杰靳华龙李安春李铁刚中国科学院海洋研究所中国科学院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 中国科学院大学北京100049 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 海南省海洋地质调查研究院海南岛海口570206 广州海洋地质调查局广东广州510760 自然资源部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

第四纪冰期-间冰期旋回中大气CO2浓度周期性演变的过程和机制是国际学术界长期争论的前沿科学问题。迄今研究大多强调大洋深部过程的调控,忽略了冰期-间冰期时间尺度上海平面巨大变化所引起的陆架风化的反馈作用。本研究基于末次冰盛期... 详细信息

第四纪冰期-间冰期旋回中大气CO2浓度周期性演变的过程和机制是国际学术界长期争论的前沿科学问题。迄今研究大多强调大洋深部过程的调控,忽略了冰期-间冰期时间尺度上海平面巨大变化所引起的陆架风化的反馈作用。本研究基于末次冰盛期以来海南岛万泉河口、珠江口、台湾浊水溪口和南海北部台西南盆地4根岩芯沉积物粘土粒级组分的钕同位素和粘土矿物组成的分析,开展了南海及全球其他地区的风化和气候记录对比。南海西侧的东亚大陆化学风化强度在全新世明显高于末次冰盛期-冰消期,突显了末次冰期以来大陆风化演变的季风驱动;台湾则呈现较为稳定的化学风化模式,反映了高侵蚀速率条件下受限制的化学风化。台西南盆地的沉积物源持续来自台湾岛,显示出冰期的化学风化强度比全新世增强近1倍。类似记录在南海北部和南部陆坡-海盆,甚至西菲律宾海都有发现,推测为冰期低海平面时期陆架暴露风化增强所致。本研究表明,冰期热带陆架硅酸盐风化是影响冰期-间冰期碳循环的一个不可忽略的重要机制。

关键词：南海热带陆架化学风化粘土矿物冰期-间冰期碳循环

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海洋资源开发与海洋工程地质——第二届国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2019)总结

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工程地质学报 2020年第1期28卷 169-177页

作者：刘晓磊陆杨王胤杨庆贾永刚山东省海洋环境地质工程重点实验室(中国海洋大学) 青岛266100 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青岛266061 海岸和近海工程国家重点实验室(大连理工大学) 大连116024

2019年10月18~20日,第二届国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2019)在中国大连成功召开。本次研讨会是在国际工程地质与环境协会(IAEG)架构下由海洋工程地质委员会(C34)主办,海岸与近海工程国家重点实验室(大连理工大学)承办的全球性海... 详细信息

2019年10月18~20日,第二届国际海洋工程地质学术研讨会(ISMEG 2019)在中国大连成功召开。本次研讨会是在国际工程地质与环境协会(IAEG)架构下由海洋工程地质委员会(C34)主办,海岸与近海工程国家重点实验室(大连理工大学)承办的全球性海洋工程地质学术研讨会。研讨会以"海洋资源开发与海洋工程地质"为主题,针对海洋土工程性质、海洋地质灾害与工程防护、海洋工程地质原位勘测、监测与试验模拟、海洋资源开发水动力环境与作用、海床沉积物和天然气水合物开采、海洋工程结构基础、海流-结构-海床相互作用等7个专题设置了10个特邀报告、21个主题报告及71个学术报告。作为国内外海洋工程地质研究者交流、分享、合作、创新的平台,国际海洋工程地质学术研讨会二度在我国召开,是对我国海洋工程地质学科快速发展的肯定,同时也对我国海洋工程地质研究取得高水平成果和成果转化提出了更高要求。

关键词：海洋工程地质海洋资源开发国际研讨会 IAEG海洋工程地质委员会 ISMEG

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