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测绘通报 2023年第6期 20-26页

作者：李鹏周虹利林是聪王厚杰李振洪中国海洋大学海洋地球科学学院河口海岸带研究所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地质过程与环境功能实验室山东青岛266061 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

海洋塑料垃圾广泛分布于近岸海域、大洋环流带等表层水体,严重危害海洋生物与人类社会可持续发展。受海洋塑料目标样本少、尺度小及卫星遥感传感器空间分辨率的限制,精确探测海洋塑料垃圾的时空分布特征具有重要的现实意义。本文利用Sen... 详细信息

海洋塑料垃圾广泛分布于近岸海域、大洋环流带等表层水体,严重危害海洋生物与人类社会可持续发展。受海洋塑料目标样本少、尺度小及卫星遥感传感器空间分辨率的限制,精确探测海洋塑料垃圾的时空分布特征具有重要的现实意义。本文利用Sentinel-2卫星遥感影像,基于已知海上塑料和其他漂浮物光谱特征,提出了一种反射率特征分类方法,用于探测与识别全球多个海域的海上漂浮塑料。该方法通过结合不同波段的反射率阈值与峰值特点,总体精度达到98%,F值为0.85,优于传统机器学习分类方法,有助于海洋塑料垃圾的变化探测与影响机制研究。

关键词：海洋塑料垃圾光谱反射率海岸带 Sentinel-2 机器学习

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马努斯海盆东部裂谷岩浆演化过程——火山岩中斜长石斑晶的启示

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海洋科学 2023年第9期47卷 1-11页

作者：王雄黄朋黄海军胡宁静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 中国科学院大学北京100049 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 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 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

岩浆岩中斜长石矿物的结构、成分特征记录了岩浆演化过程的重要信息。本文对马努斯海盆东部裂谷(East Rift,ER)火山岩中的斜长石斑晶进行了详细的矿物学研究,结果表明:在玄武质安山岩中,斜长石斑晶具正环带结构,核-幔部属高An值(斜长石... 详细信息

岩浆岩中斜长石矿物的结构、成分特征记录了岩浆演化过程的重要信息。本文对马努斯海盆东部裂谷(East Rift,ER)火山岩中的斜长石斑晶进行了详细的矿物学研究,结果表明:在玄武质安山岩中,斜长石斑晶具正环带结构,核-幔部属高An值(斜长石中钙长石分子百分数)斜长石(An值大于80,最大为87),而边缘的An值骤降(最小为63);而在英安岩中,大多数斜长石斑晶的成分从核部到边部变化较小,An值逐渐缓慢降低,呈现正环带结构,少量为韵律环带。结合火山岩斑晶矿物形成的温压条件计算结果,ER地区岩浆演化过程为:地幔源区发生部分熔融产生玄武质岩浆(温度~1300℃);在岩浆活动早期,由于岩浆供应充足,岩浆上升过程中速度较快,仅发生很小程度的分离结晶,形成少量斑晶矿物,并以较高的速度、温度(~1100℃)直接喷出海底后形成玄武岩-玄武质安山岩;至岩浆活动晚期,岩浆供应量减少,岩浆在岩浆房(3~10km)停留较长时间,岩浆温度已经明显下降(960~1020℃),发生强烈的分离结晶作用,岩浆喷出海底形成酸性火山岩;而在整个岩浆演化过程中,未有明显的岩浆混合作用发生。

关键词：马努斯海盆东部裂谷斜长石矿物学特征岩浆演化

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渤海湾泥质区南部悬浮体夏季输运过程与机制

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海洋地质与第四纪地质 2022年第4期42卷 109-121页

作者：王燕陈斌李日辉徐晓达苏大鹏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

为了解渤海湾泥质区南部近岸及毗邻海域夏季悬浮体输运格局,分别在湾内、湾口、湾口外和黄河口外NE向剖面处设置站位,进行25 h海流、温盐连续观测及悬浮体浓度(SSC)测定。结果显示,高温淡水以羽状流的方式自近岸向渤海中部传输,高浊度... 详细信息

为了解渤海湾泥质区南部近岸及毗邻海域夏季悬浮体输运格局,分别在湾内、湾口、湾口外和黄河口外NE向剖面处设置站位,进行25 h海流、温盐连续观测及悬浮体浓度(SSC)测定。结果显示,高温淡水以羽状流的方式自近岸向渤海中部传输,高浊度悬浮体多出现在涨急和落急的流速较高时期,较高的SSC值多出现在距底5 m水深范围,其中湾内和湾口两站的底层SSC值最高,分别可达约130和80 mg/L,黄河口外NE向剖面20 m以深海域SSC值最小,均低于40 mg/L。单宽输沙率具有潮周期性特点:湾内A1站涨潮和涨平期以向湾内近岸输沙为主,落潮和落平期以向湾外输沙为主,潮平均单宽输沙率为7.8 g·m^(−1)·s^(−1),方向为280°;湾口A2站涨落潮流输沙方向相反,整体以SE向朝湾外近岸输沙为主,潮平均单宽输沙率为7.2 g·m^(−1)·s^(−1),方向为328°。湾外A3站涨潮和涨平时期输沙方向基本相反,大小相当,落潮和落平时期输沙方向以偏E和偏NE向为主,潮平均单宽输沙率为4.7 g·m^(−1)·s^(−1),方向为77°。黄河口SE向的两个站位涨潮时输沙偏SE向,涨平时输沙偏NW向,落潮时输沙偏NW向,落平时输沙偏N向和偏NE向,两站的潮平均单宽输沙率方向以偏N向为主,A4站的潮平均单宽输沙率为5.2 g·m^(−1)·s^(−1),方向为94°,A5站潮平均单宽输沙率为7.7 g·m^(−1)·s^(−1),方向为102°。潮平均单宽输沙率以拉格朗日输沙贡献最显著,在湾口泥质区南部和东南部水深15~25 m的海域,垂向净环流的影响较大,有抵消一部分拉格朗日输沙率的作用,且对潮平均单宽输沙率的影响比湾内和25 m以深海域的大,其他分量数量级较小,对潮平均单宽输沙率贡献较小。水体以混合为主,水体层化程度加强对各站位悬浮体输运均有一定的抑制作用。

关键词：悬浮体浓度输沙量温盐结构渤海湾

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九州-帕劳海脊南部13°20′N海山铁锰结壳关键金属富集规律及制约因素

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海洋地质与第四纪地质 2022年第5期42卷 137-148页

作者：黄威胡邦琦宋维宇赵京涛路晶芳孟祥君江云水崔汝勇丁雪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

铁锰结壳富集Co、Cu、Mn、Ni、Ti、V、REE、Y和Zn等关键金属,研究其富集于结壳的规律以及相关地质环境制约因素对于未来开发利用这些海底金属资源十分重要。本文对九州-帕劳海脊南部13°20′N新发现的铁锰结壳样品进行了矿物学、元... 详细信息

铁锰结壳富集Co、Cu、Mn、Ni、Ti、V、REE、Y和Zn等关键金属,研究其富集于结壳的规律以及相关地质环境制约因素对于未来开发利用这些海底金属资源十分重要。本文对九州-帕劳海脊南部13°20′N新发现的铁锰结壳样品进行了矿物学、元素地球化学和电子探针微区分析,发现其成分较为均一,未遭受明显的磷酸盐化作用,属于单层型水生成因结壳。Co、Ni等高含量关键金属主要富集在水羟锰矿内,其中主要以晶格态形式存在的Co所经历的表面氧化还原反应是其累积富集的关键;而Ni除了与Co一样通过置换Mn或占据晶格空位而呈现富集特征外,还大量以吸附态形式存在。Ti、V和REY等通过表面络合、晶格进入以及共沉淀作用富集在以六方纤铁矿为主的铁羟基氧化物组分内。Cu、Zn的晶格进入能力不足,加之海水Cu含量偏低,Zn的弱吸附作用共同导致它们以相对低含量形式分散分布。基于Co经验公式揭示结壳的形成起始于晚中新世,未出现明显生长间断,但持续生长时间不足导致结壳的关键金属累积富集程度低于全球主要结壳成矿区。不过,研究区理想的水深条件、较低的沉积速率、稳定的构造环境、合适的最小含氧带水深分布和远离非成矿物质的大规模稀释影响,都是本区结壳未来持续性增生和进一步富集关键金属的有利条件。

关键词：铁锰结壳关键金属富集规律制约因素九州-帕劳海脊

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东海陆架盆地南部深部地层格架与油气资源潜力

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海洋地质与第四纪地质 2022年第5期42卷 158-171页

作者：杨长清杨传胜杨艳秋孙晶王建强肖国林王蛟袁勇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

东海陆架盆地是发育于西太平洋边缘的前中生代克拉通基础上的中、新生代坳陷-断陷-坳陷叠合型盆地,蕴藏着丰富的油气资源,但深层(上三叠统—白垩系)由于埋藏深,区域构造背景、地球物理场、构造演化复杂,温度场、压力场与应力场变化大,... 详细信息

东海陆架盆地是发育于西太平洋边缘的前中生代克拉通基础上的中、新生代坳陷-断陷-坳陷叠合型盆地,蕴藏着丰富的油气资源,但深层(上三叠统—白垩系)由于埋藏深,区域构造背景、地球物理场、构造演化复杂,温度场、压力场与应力场变化大,地质结构改造强烈,油气成藏过程复杂,影响了对盆地深层烃源岩与油气生、排、聚潜力综合评价。因此,本文在利用前人研究成果的基础上,综合应用钻井、地球物理和浙闽陆域资料,通过区域地震地质解释和井-震标定,将东海陆架盆地南部深层划分出上三叠统—中侏罗统、上侏罗统和白垩系3个二级构造层序,建立了深部层序格架和层序演化序列,明确了深部主要发育上三叠统—下侏罗统和下白垩统两套受海侵影响或海相泥页岩烃源岩,提出东海陆架盆地南部深层总生烃能力和平均资源丰度较大,具有可观的油气资源潜力,是今后东海深部油气勘探值得探索的重要领域。

关键词：资源潜力构造层序深部地层格架层序演化东海陆架盆地南部

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东海东北部陆架表层沉积物碎屑矿物分布及其物源分析

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海洋地质与第四纪地质 2022年第5期42卷 58-69页

作者：宁泽徐磊林学辉密蓓蓓丛静艺张勇毕世普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

为深入了解东海外陆架表层沉积物物质来源及沉积环境特征,运用粒度和矿物学研究手段,对济州岛西南海域180个表层沉积物样品进行沉积物类型和碎屑矿物组成分析,探讨了矿物分布特征与沉积环境的相互关系,进一步明确表层沉积物的输运模式... 详细信息

为深入了解东海外陆架表层沉积物物质来源及沉积环境特征,运用粒度和矿物学研究手段,对济州岛西南海域180个表层沉积物样品进行沉积物类型和碎屑矿物组成分析,探讨了矿物分布特征与沉积环境的相互关系,进一步明确表层沉积物的输运模式、物质来源及环流系统对其分布的影响。结果表明,研究区重矿物共34种,以普通角闪石、绿帘石和钛铁氧化物类矿物为主,橄榄石和变质岩矿物是区别内陆架沉积的标志性矿物。轻矿物共13种,以普遍发育的海绿石为特征。根据碎屑矿物组合分布特征,将研究区分为Ⅰ、Ⅱ两个矿物组合区,并进一步将Ⅱ区划分为两个矿物组合亚区。中部现代沉积区(Ⅰ区)矿物组合为普通角闪石-绿帘石-自生黄铁矿-钛铁氧化物类矿物-片状矿物,表现为现代陆源沉积特征,物质来源以黄河为主,生物沉积和自生沉积也是该区重要的沉积方式。外围残留沉积区(Ⅱ区)为沉积作用缓慢的弱还原环境,Ⅱ-1亚区矿物组合为普通角闪石-绿帘石-钛铁氧化物类矿物-石榴石-橄榄石,认为是以古长江的残留前积沉积为基底,受到Ⅰ区影响,接受了少量悬浮再悬浮的现代陆源沉积,同时又具有区域独特性。Ⅱ-2亚区矿物组合为绿帘石-普通角闪石-钛铁氧化物类矿物-石榴石,认为是古长江的残留沉积,在中部冷涡作用下,很少有现代物质的加入,区内不排除在当地环境生长的生物体作用下与Ⅰ区互相调整的物质。本研究为今后在东海外陆架深入开展沉积学、矿物学及环境演化研究提供了新的参考。

关键词：碎屑矿物组合物源分析输运模式沉积环境东海陆架

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考虑天然气水合物上覆层不排水抗剪强度深度变化的海底斜坡稳定性影响分析

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高校地质学报 2022年第5期28卷 747-757页

作者：王辉修宗祥孙永福刘绍文宋玉鹏董立峰宋丙辉南京大学地理与海洋科学学院南京210023 自然资源部第一海洋研究所青岛266061 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

天然气水合物分解可以诱发海底斜坡失稳对海底工程设施产生造成破坏影响。因此,海底斜坡稳定性状态评价对海底工程设施选址、安全运行具有重要意义。文章根据南海北部神狐海域水合物富集区工程地质特征,采用有限元强度折减法分析了斜坡... 详细信息

天然气水合物分解可以诱发海底斜坡失稳对海底工程设施产生造成破坏影响。因此,海底斜坡稳定性状态评价对海底工程设施选址、安全运行具有重要意义。文章根据南海北部神狐海域水合物富集区工程地质特征,采用有限元强度折减法分析了斜坡几何参数、土层强度变化,以及水合物储层特征等因素对水合物分解前后海底斜坡稳定性的影响规律。结果表明,未考虑水合物分解时,海底斜坡稳定性主要受控于斜坡坡度和土体强度,且主要表现为浅层滑坡。考虑水合物的分解时,水合物层强度降低会对斜坡的整体稳定性产生影响,但同等上覆层条件下最危险滑动面位置受水合物层埋深影响较大,且存在受地形几何特征与上覆土层强度控制的临界埋深。埋深大于临界埋深时,水合物分解对斜坡稳定性的影响较小,最危险滑动面位置位于上部浅层,表现为浅表层破坏。小于临界埋深时,最危险滑动面位置则经过水合物层,表现为深层滑坡。根据目前模型中的水合物层埋深条件,水合物分解后的深层滑动面安全系数仍高于浅部地层,意味该海域水合物开采仍需要关注浅层海底滑坡灾害的影响。

关键词：天然气水合物稳定性海底滑坡强度折减神狐海域

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波斯湾地区油气田形成条件、勘探潜力及中国油公司发展对策

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地球科学与环境学报 2022年第2期44卷 298-311页

作者：王建强梁杰陈建文龚建明董贺平施剑杨传胜廖晶孙晶李森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

波斯湾地区是“一带一路”倡议的重要战略支点。目前,波斯湾盆地已发现油气田1917个,已探明油气可采储量2039×10^(8)t,待发现油气资源量约700×10^(8)t,勘探潜力巨大。基于国际油公司资产并购及剥离呈现“欧进美退”的新形势下... 详细信息

波斯湾地区是“一带一路”倡议的重要战略支点。目前,波斯湾盆地已发现油气田1917个,已探明油气可采储量2039×10^(8)t,待发现油气资源量约700×10^(8)t,勘探潜力巨大。基于国际油公司资产并购及剥离呈现“欧进美退”的新形势下,分析了波斯湾盆地油气田形成条件、勘探现状与潜力,并探讨了该地区油气投资现状以及中国油公司在该地区的发展对策。结果表明:波斯湾盆地是在前寒武纪基底上发育的古生代—中生代陆缘盆地与新生代大型前陆盆地的叠合盆地,发育3套主力烃源岩、4套主力储盖组合,油气地质条件非常优越;波斯湾地区地缘政治进入调整期,油气合作环境差异性大,建议在该区的主要资源国采取“一国一策”油气发展对策,有效化解风险与挑战。

关键词： “一带一路”倡议油气地质投资环境叠合盆地一国一策发展对策波斯湾

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太古宙岩石圈构造变形过程与岩浆作用的数值模拟研究

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大地构造与成矿学 2021年第4期45卷 621-633页

作者：董昊戴黎明李三忠杨悦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山东青岛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山东青岛266237

太古宙岩石圈构造变形是岩石圈与软流圈在高温条件下发生垂向运动的结果,反映了太古宙非板块构造体制下的地球动力学过程。为了解释这个已经消失的过程,前人利用数值模拟方法并结合较少的地质实例,提出了盖子构造、热管构造、湿盖子构... 详细信息

太古宙岩石圈构造变形是岩石圈与软流圈在高温条件下发生垂向运动的结果,反映了太古宙非板块构造体制下的地球动力学过程。为了解释这个已经消失的过程,前人利用数值模拟方法并结合较少的地质实例,提出了盖子构造、热管构造、湿盖子构造、地幔柱构造等多种可能存在于太古宙的前板块构造体制。这些体制的主要差异源于前人实验中对岩浆作用的简化方式不同,进而导致了对太古宙地球动力学过程认识的不一致性。为了解决上述矛盾,本研究在不简化岩浆运移过程的前提下,讨论了五种可能条件及其组合对太古宙岩石圈构造变形的控制作用。结果显示,太古宙岩石圈强度较高时,只有经充分弱化才可能产生垂向变形。岩浆的存在不仅弱化了岩石圈,还借由自身浮力提供了变形所需的驱动力。地幔柱主要引发岩石圈减薄与底部拆沉,其他因素如岩石圈厚度、地壳性质、薄弱带等并非岩石圈变形的敏感因素。该结论揭示了太古宙岩浆作用对岩石圈构造变形过程起到了重要控制作用。

关键词：太古宙岩石圈构造变形数值模拟岩浆作用

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SeaBeam 3030多波束系统在南海冷泉调查中的应用

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海洋科学 2022年第1期46卷 154-162页

作者：张建兴宋永东杜增丰马小川栾振东张鑫阎军中国科学院海洋研究所中国科学院地质与环境重点实验室山东青岛266071 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266237

在冷泉调查研究中,多波束系统因其快速高效、成本较低的特点被广泛应用。本文靶定南海北部陆坡琼东南盆地冷泉发育区,介绍了SeaBeam 3030多波束系统在冷泉发育区中的调查应用实例。通过分析多波束水深数据和水体数据,确定了调查区海底... 详细信息

在冷泉调查研究中,多波束系统因其快速高效、成本较低的特点被广泛应用。本文靶定南海北部陆坡琼东南盆地冷泉发育区,介绍了SeaBeam 3030多波束系统在冷泉发育区中的调查应用实例。通过分析多波束水深数据和水体数据,确定了调查区海底地形地貌以及水体羽状流特征,同时对该冷泉区开展综合调查的必要性进行了初步分析。研究表明,调查区内地形整体平坦,水深1250~1850 m,水深向东北方向逐渐加深。调查区不均一麻坑的发育、水体资料清晰显示的850 m左右高度的羽状流喷发形态,可以作为潜在冷泉发育区的有力证据。在冷泉的快速勘查与识别过程中,自带水体数据采集成像功能的多波束系统,可以为冷泉调查提供科学可靠的技术依据。但对冷泉的精细刻画与成因分析,还需借助于多道地震、原位观测、高分辨率摄像等其他探测手段的综合应用。

关键词：多波束系统南海冷泉水体数据麻坑羽状流

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