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海洋学报 2019年第12期41卷 26-38页

作者：臧家业赵晨英刘军张爱军尹训强刘季花王昊王以斌冉祥滨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

基于2009年6–9月,2014年5月,2014年7–8月在乳山湾外邻近海域的综合调查资料,分析了该开放海域水体与沉积物中氮、磷营养盐的组成和分布,并在潮汐潮流数值模式计算水通量的基础上分析了近岸开放区域无机氮(DIN)和无机磷(DIP)的循环与... 详细信息

基于2009年6–9月,2014年5月,2014年7–8月在乳山湾外邻近海域的综合调查资料,分析了该开放海域水体与沉积物中氮、磷营养盐的组成和分布,并在潮汐潮流数值模式计算水通量的基础上分析了近岸开放区域无机氮(DIN)和无机磷(DIP)的循环与收支的主要过程,量化了潮汐潮流、初级生产的消耗与转化、底界面过程与内部循环等过程对氮和磷营养盐循环与收支的影响。结果表明,夏季乳山湾外邻近海域水体DIN和DIP的浓度与分布受陆源输入和潮汐潮流的共同影响,高值均出现在湾口区域;沉积物-水界面存在DIN和DIP从沉积物向上覆水释放的现象,使得底层水体的氮、磷营养盐浓度高于表层水体。氮的收支表明,研究海域水体内部循环过程是初级生产所需DIN的主要来源,占初级生产总消耗量的86%,其次是水交换作用(11%),底界面扩散对初级生产的贡献相对较小(3%);水体DIN的移出主要是通过埋藏、向外海的输送和水体反硝化作用,其比例分别为80%、16%和4%。磷的收支显示,研究海域水体内部循环过程贡献了初级生产所需DIP的91%,其次是水交换作用(9%),底界面扩散对初级生产的贡献小于1%;水体DIP支出主要是通过沉积埋藏和向外海的输送,其比例分别为67%和33%。研究结果表明内部循环过程是近海水体氮和磷获得补充的主要途径,不过外部来源的氮、磷营养盐结构与系统内部具有显著的差异,且系统内磷的埋藏效率要高于氮,其必将对乳山湾外邻近海域营养盐结构和初级生产产生长远的影响。

关键词：氮磷营养盐结构营养盐限制收支乳山湾

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30ka以来东阿拉伯海U1456站位粘土粒级碎屑沉积物来源及其古环境意义

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地球科学 2019年第8期44卷 2803-2817页

作者：陈红瑾徐兆凯蔡明江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 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266061 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

通过对国际大洋发现计划U1456站位沉积物AMS14C年代、粘土矿物、常量元素及粒度组成的综合分析,探讨了东阿拉伯海粘土粒级碎屑沉积物的源-汇过程及其古环境指示意义.30 ka以来U1456站位的粘土矿物组合以蒙脱石和伊利石为主,并含有少量... 详细信息

通过对国际大洋发现计划U1456站位沉积物AMS14C年代、粘土矿物、常量元素及粒度组成的综合分析,探讨了东阿拉伯海粘土粒级碎屑沉积物的源-汇过程及其古环境指示意义.30 ka以来U1456站位的粘土矿物组合以蒙脱石和伊利石为主,并含有少量的绿泥石和高岭石.物源分析结果表明粘土粒级碎屑沉积物主要来自于印度河与德干高原. 30 ka以来西南季风很可能是影响喜马拉雅山脉以及印度大陆风化剥蚀的重要因素.在西南季风减弱的阶段,印度河物源端元对研究区的输入量减少,这可能与此时热带辐合带的南移及末次冰盛期喜马拉雅山脉冰川覆盖面积的增加有关,从而导致印度河径流量及喜马拉雅山脉可供风化剥蚀的区域减少.K/Al比值指示的源区大陆化学风化作用强度与前人重建的西南季风记录间较为同步,在东阿拉伯海可以作为晚第四纪以来西南季风演化的有效重建指标.

关键词：东阿拉伯海粘土矿物常量元素物质来源风化剥蚀西南季风

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基于多旋翼无人机的小型海洋磁力数据采集系统设计与实现

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海洋技术学报 2021年第1期40卷 43-50页

作者：赵展铭裴彦良梁冠辉宗乐刘保华长江大学电子信息学院湖北荆州434020 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山东青岛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山东青岛266061 国家深海基地管理中心山东青岛266237

海洋磁力测量是一种海洋地球物理调查方法,对于资源勘探、科学考察等都具有非常重要的意义。将便携式的小型旋翼无人机应用于海上进行磁力探测是一种全新的海洋磁力测量手段,本文基于这种全新磁力测量方式的实现需要,设计了一套便携、... 详细信息

海洋磁力测量是一种海洋地球物理调查方法,对于资源勘探、科学考察等都具有非常重要的意义。将便携式的小型旋翼无人机应用于海上进行磁力探测是一种全新的海洋磁力测量手段,本文基于这种全新磁力测量方式的实现需要,设计了一套便携、高精度的航磁数据采集系统。该系统以STM32F407单片机为控制核心,结合FPGA和等精度测频原理,实现了旋翼无人机在航磁任务中的磁力数据、定位数据及姿态数据的实时采集和存储。此外,在航磁任务开始前,可通过WiFi实现机载系统自检功能,确保仪器处于正常工作状态,保证任务的执行质量。航磁任务中每3 min进行一次数据保存,任务结束后通过按键再次保存数据,以保证数据的完整性。通过实验室测试和野外实际飞行试验,验证了该采集系统的实用性,同时验证了该系统能够满足野外航磁探测任务的需要。

关键词：海洋航磁测量旋翼无人机数据采集等精度测频 FPGA STM32

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印尼马都拉海峡盆地晚渐新世至早中新世珊瑚生物礁特征及其古地理指示

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地球科学 2020年第4期45卷 1403-1415页

作者：魏新元栾锡武冉伟民鲁银涛 Mohammad Saiful Islam 王阔张豪张丹丹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 中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023 达卡大学地球与环境科学学院孟加拉达卡1000 中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580

马都拉海峡盆地属特提斯构造域东段,晚渐新世至早中新世裂后稳定沉降时期沉积大面积碳酸盐岩,是区内最重要的油气储层之一.为探讨该时期盆地演化模式,依据马都拉海峡盆地钻遇库炯组的钻井数据和岩心照片以及约120 km长的二维地震数据,... 详细信息

马都拉海峡盆地属特提斯构造域东段,晚渐新世至早中新世裂后稳定沉降时期沉积大面积碳酸盐岩,是区内最重要的油气储层之一.为探讨该时期盆地演化模式,依据马都拉海峡盆地钻遇库炯组的钻井数据和岩心照片以及约120 km长的二维地震数据,通过井沉积相和地震相分析,将盆地地震相划分为6种类型,识别出库炯组珊瑚生物礁以区内F6反转断裂带为界具有明显的南北分区特征.依据珊瑚生物礁生长发育所需特殊环境,认为马都拉海峡盆地裂后沉降期被一系列EW向正断层分为中南部浅海陆架开阔台地区和北部相对深水区,呈现出"南高北低"的古地理特征.

关键词：马都拉海峡盆地珊瑚生物礁地震相反转断裂带古地理特征海洋地质学

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2014年冬季西太平洋雅浦海山与大洋海域大型浮游动物群落比较研究

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海洋与湖沼 2020年第4期51卷 919-930页

作者：陶振铖王延清金鑫李超伦中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室青岛266237 中国科学院海洋研究所工程技术部青岛266071 中国科学院海洋研究所深海极端环境与生命过程研究中心青岛266071 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

2014年冬季对西太平洋雅浦Y3海山区和从西太平洋暖池区到黑潮源区之间的大洋海域的浮游动物进行了调查研究,分析了海山区和大洋海域大型浮游动物群落的物种组成、丰度和分布,并比较了两个海域大型浮游动物群落的差异,结合温度、盐度和... 详细信息

2014年冬季对西太平洋雅浦Y3海山区和从西太平洋暖池区到黑潮源区之间的大洋海域的浮游动物进行了调查研究,分析了海山区和大洋海域大型浮游动物群落的物种组成、丰度和分布,并比较了两个海域大型浮游动物群落的差异,结合温度、盐度和叶绿素a浓度等环境因子数据,分析了海山对大型浮游动物群落的影响。结果表明, Y3海山区和大洋海域的大型浮游动物群落物种组成存在差异,二者的群落相似度系数为68.4%,两个海域的优势种/类群也不尽相同,海山区的优势种/类群是磷虾各期幼体、尖额磷虾和蛮?,而大洋海域的优势种/类群分别是磷虾后期幼体、手磷虾、蛮?、尖额磷虾和莹虾。大型浮游动物群落在海山区的平均丰度和最大丰度都要高于大洋海域,但海山区的生物多样性指数、均匀度指数和生物量占比都低于大洋海域,因而Y3海山对大型浮游动物群落的海山效应不明显。通过相关性分析和主成分分析结果可以看出,海山区的首要影响环境因子是盐度,而大洋海域则是温度;海山区和大洋海域的大型浮游动物丰度分别与200m层盐度和平均温度呈负相关关系,并且在两个调查海域均未发现大型浮游动物的丰度和生物量分布与叶绿素a浓度之间存在显著的相关关系。

关键词：大型浮游动物丰度生物量环境因子雅浦海山西太平洋

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天然气水合物钻采一体化模拟实验系统及降压法开采初步实验

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天然气工业 2019年第6期39卷 165-172页

作者：刘昌岭李彦龙刘乐乐胡高伟陈强吴能友孟庆国自然资源部天然气水合物重点实验室·青岛海洋地质研究所 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 266071

现有的天然气水合物(以下简称水合物)开采技术实验研究通常在较小尺寸的模拟实验装置中进行,由于反应釜样品尺寸较小,导致明显的边界效应且实验结果难以在现场中得到应用,因而研发大尺寸水合物综合开采实验系统刻不容缓。为此,针对我国... 详细信息

现有的天然气水合物(以下简称水合物)开采技术实验研究通常在较小尺寸的模拟实验装置中进行,由于反应釜样品尺寸较小,导致明显的边界效应且实验结果难以在现场中得到应用,因而研发大尺寸水合物综合开采实验系统刻不容缓。为此,针对我国南海神狐海域泥质粉砂型水合物储层,基于降压法开采思路和工艺流程,研发了一套水合物钻、采一体化模拟实验系统,主要包括主体高压装置、钻采一体化、气液供给、围压加载、回压控制、气液固分离及在线监测、温度控制、数据测控与后处理等模块;利用该系统进行了冰点附近CO2水合物初步开采模拟实验;基于实验结果建立了数据获取及分析的基本流程,初步获得了在降压法开采CO2水合物过程中储层的温度、压力场变化以及产气、产水规律。实验结果表明:①该实验系统可模拟实际地质条件制备接近海洋水合物储层的样品,通过电阻层析成像技术实时监测水合物成藏与分布情况;②该实验系统还可模拟钻井、降压开采工艺与过程,实时监测出砂与管道流动等过程中产气量、产水量、产砂量、温度、压力等多个物理参数的变化情况,实现试采全过程的实验模拟。结论认为:①在出口压力一定的情况下,CO2水合物的产气、产水速率具有很大的波动性;②CO2水合物分解过程中储层温度分布不均匀,最大的温度降幅为5℃,表明水合物分解呈现出非均一性与随机性。

关键词：天然气水合物模拟实验系统钻采一体化实时监测降压法开采 CO2水合物产出规律电阻层析成像

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黄河三角洲北侧潮滩的^(7)Be分布及侵蚀特征

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地球化学 2020年第6期49卷 602-609页

作者：宋莎莎孙永福邓艾芳王柯萌南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 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 中国海洋大学工程学院山东青岛266100

测定了黄河口三角洲获取的表层样ZK1(高潮滩)、ZK2(潮上带)与ZK3(陆上三角洲)的^(7)Be含量,利用降雨量-^(7)Be大气沉降通量公式估算了黄河三角洲区域的^(7)Be大气沉降量,而后根据^(7)Be的比活度分布、沉积环境以及沉积物粒度探讨了研究... 详细信息

测定了黄河口三角洲获取的表层样ZK1(高潮滩)、ZK2(潮上带)与ZK3(陆上三角洲)的^(7)Be含量,利用降雨量-^(7)Be大气沉降通量公式估算了黄河三角洲区域的^(7)Be大气沉降量,而后根据^(7)Be的比活度分布、沉积环境以及沉积物粒度探讨了研究区的侵蚀特征。实验结果表明:ZK3的^(7)Be最大可测得深度为6 mm,ZK2为2~4 mm,ZK1为0~2 mm,3个样点的^(7)Be比活度均在0~2 mm内达到最大值。ZK3的^(7)Be比活度随深度呈指数式衰变,且其面积活度值与沉积通量估算值相符,表明ZK3处沉积环境稳定,也验证了沉降公式在黄河三角洲的适用性。进一步结合沉积速率与沉积时间对3个样点进行对比分析发现,黄河三角洲的高潮滩和潮上带在风暴潮来临时分别经历海水和风力的侵蚀作用,2018年11月20日至2019年5月3日样点ZK1处沉积平衡(B)为−0.4 cm,样点ZK2处沉积平衡(B)为−0.2 cm,反映了风蚀作用强度弱于海水侵蚀作用。研究区在冬半年内表现为净侵蚀但整体地势变化平缓,且侵蚀强度应具有冬半年大于夏半年的季节性特征。

关键词： ^(7)Be 潮滩风暴潮海水侵蚀风蚀黄河三角洲

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碳酸盐晶格硫研究进展

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海洋地质与第四纪地质 2020年第3期40卷 119-131页

作者：李鑫曹红耿威孙治雷张喜林闫大伟秦双双徐翠玲张现荣翟滨王利波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研究所青岛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266071 中国地质大学(北京) 北京100083 中国海洋大学青岛266100

碳酸盐晶格硫(CAS)是古环境恢复的重要手段之一,它系指在碳酸盐成岩过程中微量的硫酸盐离子取代碳酸盐离子并保存在晶格中的硫酸盐。CAS对矿物沉淀发生时的海水硫酸根的氧、硫同位素组成、硫酸盐浓度和当时古环境的氧化还原状态都有很... 详细信息

碳酸盐晶格硫(CAS)是古环境恢复的重要手段之一,它系指在碳酸盐成岩过程中微量的硫酸盐离子取代碳酸盐离子并保存在晶格中的硫酸盐。CAS对矿物沉淀发生时的海水硫酸根的氧、硫同位素组成、硫酸盐浓度和当时古环境的氧化还原状态都有很好的保存和记录作用,因此引发了对其持续关注,并开展了一系列卓有成效的研究。本文综述了CAS当前的研究进展,主要从前处理方法、影响因素、同位素组成和古环境恢复等重点问题来探讨CAS的成因和CAS对不同沉积环境的恢复应用,并展望了需要进一步研究的几点研究方向,希望借此能引起广大研究者的兴趣和重视。

关键词： CAS 前处理方法硫-氧同位素古环境恢复冷泉

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波长与能量色散复合式X射线荧光光谱技术测定海洋沉积物元素

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分析化学 2019年第7期47卷 1090-1106页

作者：张颖朱爱美张迎秋徐磊张辉刘建兴刘季花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中国地质调查局青岛海洋地质研究所

波长与能量色散复合式X射线荧光光谱仪（WD-EDXRF）是一种先进的双核X射线分析技术,可对样品进行波长色散和能量色散同时测定。本研究优化了各元素波谱和能谱的条件,采用粉末压片法制样,使用α经验系数法及Rh靶Kα线的康普顿散射内标法... 详细信息

波长与能量色散复合式X射线荧光光谱仪（WD-EDXRF）是一种先进的双核X射线分析技术,可对样品进行波长色散和能量色散同时测定。本研究优化了各元素波谱和能谱的条件,采用粉末压片法制样,使用α经验系数法及Rh靶Kα线的康普顿散射内标法校正基体效应,部分元素用多元回归进行谱线重叠干扰校正,建立了WD-EDXRF对海洋沉积物进行多元素同时定量分析的方法。本方法对稀土元素La、Ce、Nd、Y及其它微量元素的检出限均小于18μg/g,轻元素Na、Mg的检出限小于15μg/g,适用于绝大多数海洋地质样品的分析;对沉积物标样GBW07309进行精密度考察,除Cl和含量接近检出限的Mo元素外,其它元素的精密度（RSD,n=10）都低于9.4%;利用测量不确定度的评定方法,比较了标准样品的分析数据的扩展不确定度,大部分元素|E_n|≤1。对不同类型深海沉积物样品进行测定,测定结果与实验室电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）和电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）分析结果基本一致。结果表明,本方法能充分发挥波谱与能谱各自的优势,快速、准确分析海洋沉积物中多种元素,可满足大批量海洋沉积物样品测试的需求。

关键词：波长色散X射线荧光光谱法能量色散X射线荧光光谱法海洋沉积物多元素分析

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海洋沉积物中GDGTs和长链二醇的古气候—环境指示意义研究进展

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地球科学进展 2019年第8期34卷 855-867页

作者：陈立雷李凤刘健自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所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

海洋沉积物中星罗棋布的脂类生物标志物分布特征,确切地记录了母源生物新陈代谢和有机组分运移转化的大量信息,常被用来重建古气候—环境变化。对利用边缘海沉积物中丰富的中心脂甘油双烷基甘油四醚(core-GDGTs)和长链二醇指示晚第四纪... 详细信息

海洋沉积物中星罗棋布的脂类生物标志物分布特征,确切地记录了母源生物新陈代谢和有机组分运移转化的大量信息,常被用来重建古气候—环境变化。对利用边缘海沉积物中丰富的中心脂甘油双烷基甘油四醚(core-GDGTs)和长链二醇指示晚第四纪古气候—环境变化的研究进展进行了综述。指出厘清海洋沉积物中埋藏脂类生物标志物的"源—汇"过程是进行古气候—环境重建的前提。认为利用受早期成岩作用影响较小的多项指标可以增加重建古气候变化结果的准确性。在受大河影响显著的边缘海,可以根据海洋沉积物中core-GDGTs和长链二醇指标重建的古气候记录阐明古气候—环境变化引起的海陆联动变化机制,以期为预测未来温度和降雨变化提供可靠的技术手段及坚实的理论基础。

关键词：甘油双烷基甘油四醚长链二醇有机质源—汇古气候重建

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