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海洋学报 2021年第11期43卷 77-87页

作者：高晶晶刘季花张辉汪虹敏崔菁菁何连花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

利用等离子体发射光谱法、等离子体质谱法以及相态分析手段,对太平洋徐福海山富钴结壳稀土和铂族元素地球化学特征、赋存状态及富集机制进行研究。结果表明,富钴结壳稀土和铂族元素明显富集,其稀土总量为1842~2854μg/g,铂族总量为144~1... 详细信息

利用等离子体发射光谱法、等离子体质谱法以及相态分析手段,对太平洋徐福海山富钴结壳稀土和铂族元素地球化学特征、赋存状态及富集机制进行研究。结果表明,富钴结壳稀土和铂族元素明显富集,其稀土总量为1842~2854μg/g,铂族总量为144~1180 ng/g,老壳层中稀土和铂族元素含量明显高于新壳层,这可能与老壳层发生磷酸盐化作用有关。轻稀土元素含量明显高于重稀土元素含量,呈现Ce正异常而Eu无异常,具有明显Ce富集特征。铂族元素之间发生了明显分异作用,PPGE含量明显高于IPGE,表现出明显Pt正异常而Pd负异常,具有明显Pt富集而Pd亏损特征。稀土元素赋存状态显示,新壳层中稀土元素主要赋存于铁氧化物相,其富集比例为65.40%~70.05%,老壳层中稀土元素主要赋存于残渣态,富集比例为62.27%~65.77%,这可能与残渣态中磷酸盐有关。铂族元素赋存状态显示,新壳层和老壳层中铂族元素都主要赋存于铁氧化物相,其富集比例为63.66%~69.51%,残渣态(29.20%~34.68%)对铂族元素也有一定的富集能力。富钴结壳稀土和铂族元素的富集推测为铁氧化物胶体粒子的吸附作用,受海水氧化性环境影响,可溶性Ce^(3+)和Pt^(2+)分别被氧化成不溶性Ce^(4+)和Pt^(4+),沉淀被吸附到铁氧化物相中,从而造成富钴结壳稀土和铂族元素的富集。

关键词：太平洋富钴结壳稀土元素铂族元素赋存状态

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印度洋东经90°海岭现代沉积物稀土元素组成及其物源示踪意义

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海洋地质与第四纪地质 2022年第2期42卷 92-100页

作者：齐文菁李小艳范德江张辉殷征欣刘升发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 国家海洋局南海调查技术中心广州510275

基于印度洋东经90°海岭42个表层沉积物的粒度和稀土元素(REE)组成及其空间分布特征,判别了研究区现代沉积物的主要来源,并结合水动力格局等要素探讨了东经90°海岭北部区域沉积物输运方式。结果显示,研究区42个表层沉积物总稀... 详细信息

基于印度洋东经90°海岭42个表层沉积物的粒度和稀土元素(REE)组成及其空间分布特征,判别了研究区现代沉积物的主要来源,并结合水动力格局等要素探讨了东经90°海岭北部区域沉积物输运方式。结果显示,研究区42个表层沉积物总稀土含量(∑REE)为26.37~156.8μg/g,平均值为57.35μg/g,特点是轻稀土含量(∑LREE)高,重稀土含量(∑HREE)低且均一、存在明显的Ce和Eu异常。REE组成和空间分布受沉积物来源控制显著,球粒陨石标准化后的Sm/Nd-δEu物源判别图以及判别函数(FD)结果显示,研究区北部表层沉积物的最主要来源是伊洛瓦底江陆源物质,次要来源是戈达瓦里-克里希纳河输入的印度半岛物质,而南部区域则受苏门答腊岛陆源物质影响显著。不同源区沉积物在研究区的输运过程主要受控于热带季风系统驱动下的季节性表层环流以及浊流和风。

关键词：沉积物稀土元素物源东经90°海岭印度洋

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基于无监督机器学习的胶州湾海底工程环境适宜性综合评价

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海洋与湖沼 2022年第4期53卷 972-980页

作者：杜星孙永福董杰王青宋玉鹏苏志明张莞君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 青岛地质工程勘察院(青岛地质勘察开发局) 山东青岛266100 自然资源部滨海城市地下空间地质安全重点实验室山东青岛266100

海岸带工程地质环境的稳定性对于海洋工程的建设安全和沿海经济繁荣十分重要。在胶州湾海域已有地质、水文等数据的基础上,对胶州湾海底工程环境适宜性进行了分区。通过无监督机器学习的谱聚类算法,构建了胶州湾海底工程环境适宜性综合... 详细信息

海岸带工程地质环境的稳定性对于海洋工程的建设安全和沿海经济繁荣十分重要。在胶州湾海域已有地质、水文等数据的基础上,对胶州湾海底工程环境适宜性进行了分区。通过无监督机器学习的谱聚类算法,构建了胶州湾海底工程环境适宜性综合评价模型。结果表明,胶州湾整体工程环境适宜性趋势为北高南低,从北向南依次可分为适宜性高、适宜性较高、适宜性较低和适宜性低四个区域。相关性分析表明,影响胶州湾海域海底工程适宜性的因素从高到低依次为冲淤分布、沉积物类型、坡度、第四系沉积物厚度、水深、海流流速、断裂分布。本研究可为胶州湾工程环境和地质灾害预防提供参考,有助于海洋工程环境稳定和经济安全保障。

关键词：胶州湾海底工程环境适宜性无监督机器学习综合评价谱聚类

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珠江口沉积物溶解性有机质来源及光谱特征的空间变化

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中国科学：地球科学 2021年第1期51卷 63-72页

作者：徐阳李朋辉张传伦王鹏同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 南方科技大学深圳市海洋地球古菌组学重点实验室深圳518055 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

作为海陆交互作用的重要区域,河口在海洋碳循环中扮演着重要角色.近年来,溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)在河口区的来源、降解和保存一直是关注的热点.本研究结合三维荧光光谱和紫外可见吸收光谱,对珠江口3个沉积柱(S1、S2... 详细信息

作为海陆交互作用的重要区域,河口在海洋碳循环中扮演着重要角色.近年来,溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)在河口区的来源、降解和保存一直是关注的热点.本研究结合三维荧光光谱和紫外可见吸收光谱,对珠江口3个沉积柱(S1、S2、S3站位,盐度依次增加)孔隙水溶解性有机质的空间分布和来源进行了表征分析.利用平行因子分析(parallel factor analysis,PARAFAC)方法对三维荧光光谱数据进行解析共得到5种荧光组分:类腐殖质组分C1、C3、C4,以及类蛋白荧光组分C2和C5.三个站位的C2组分同沉积物微生物DNA浓度表现出显著的正相关关系(R^(2)=0.69,P<0.01),说明类蛋白组分C2可能主要来源于原位微生物的分解代谢.C5同DNA浓度相关性较弱(R^(2)=0.40,P<0.05),推测是混入了荧光峰同类蛋白组分十分接近的酚类化合物所致.类腐殖质荧光组分来源复杂,S1站位类腐殖质荧光组分含量最高(1.45~8.83R.U.),推测是受到了显著的陆源输入影响.S2和S3站位3种类腐殖质荧光组分含量很低(<1R.U.),且分布规律十分相似,可能主要来源于水体和沉积物藻类微生物的代谢释放.三个站位的腐质化指标HIX随深度增加,类蛋白组分荧光相对含量随深度降低,并且同指示DOM分子量的光谱斜率比值S_(R)分别呈显著的负相关和正相关关系.这说明从沉积物表层到深层,DOM由低分子量的类蛋白组分向高分子量的类腐殖质组分过渡.本研究结果对理解河口区沉积物中的孔隙水DOM分子量/活性模型(pore water size/reactivity,PWSR)以及DOM的生物有机地球化学过程提供了补充参考.

关键词：珠江口沉积物溶解性有机质三维荧光光谱紫外可见吸收光谱

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滨海地下水含水层中微塑料运移机制及环境效应研究综述

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海洋科学 2023年第6期47卷 130-143页

作者：邹寅俏陈广泉于洪军宋凡王延诚赵文卿自然资源部第一海洋研究所自然资源部海岸带科学与综合管理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 水利部信息中心(水利部水文水资源监测预报中心) 北京100053

微塑料是现代化社会经济活动的产物,于近海岸富集会导致海水、地下水与近岸土壤环境的污染。微塑料具有多样化的物理化学性质,运移机制复杂。伴随人类活动加剧与水动力条件变化,微塑料在滨海地区广泛迁移并形成差异分布。微塑料能够释... 详细信息

微塑料是现代化社会经济活动的产物,于近海岸富集会导致海水、地下水与近岸土壤环境的污染。微塑料具有多样化的物理化学性质,运移机制复杂。伴随人类活动加剧与水动力条件变化,微塑料在滨海地区广泛迁移并形成差异分布。微塑料能够释放自身有毒物质、吸附重金属离子与有机污染物、使海岸带区域水环境污染加剧、严重危害滨海地区动植物的生长发育,威胁人类健康及滨海生态安全。因此,探究微塑料在滨海地下水含水层中的转运机制,对于分析其对生态环境的潜在危害、采取有效手段应对微塑料污染具有重要意义。

关键词：滨海地下水含水层微塑料运移机制环境效应

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大直径泥水盾构穿越敏感环境变形控制材料研发及控制参数研究

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现代隧道技术 2022年第4期59卷 256-264页

作者：陈健苏秀婷黄习习刘涛中铁十四局集团有限公司济南250014 中国铁建水下隧道工程实验室济南250014 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)有限公司青岛分公司青岛266000 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

为解决大直径泥水盾构穿越敏感环境时引起的地层变形问题,以武汉地铁8号线越江盾构隧道工程为依托,分析了不同施工控制参数下建筑物的剩余变形能力,选取变形曲率作为基本控制参数,制定盾构穿越前的变形控制标准;从泥浆膨润土改性剂、壳... 详细信息

为解决大直径泥水盾构穿越敏感环境时引起的地层变形问题,以武汉地铁8号线越江盾构隧道工程为依托,分析了不同施工控制参数下建筑物的剩余变形能力,选取变形曲率作为基本控制参数,制定盾构穿越前的变形控制标准;从泥浆膨润土改性剂、壳体土体损失控制惰性浆液、同步注浆浆液三个方面开展地层变形控制材料研发及控制参数研究,研究结果表明:新研发配置的膨润土改性剂配比为渗透剂∶分散剂∶稳定剂∶水=15∶0.1∶0.1∶84.8,最优掺量为20%;研发的惰性填充材料具有凝胶时间短、黏度高、抗冲刷性能好、抗沉陷效果好等优势;配置的专用塑化剂最优添加范围为0.4%~1.2%,壁后注浆浆液最优配比为:水胶比1.13、胶砂比0.21、膨水比0.23、粉灰比5.16、添胶比0.03。基于现场的实测数据,验证了变形控制材料的实用性,有效保障了武汉地铁8号线大直径泥水盾构长距离穿越棚户区建(构)筑物的沉降控制,其研究成果可为同类工程提供技术支持。

关键词：大直径泥水盾构穿越敏感环境地层扰动变形控制惰性浆液材料

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冲绳海槽西南端1.3ka以来异重流沉积记录及其古气候响应

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沉积学报 2021年第3期39卷 739-750页

作者：冯轩吴永华杨宝菊单新刘季花自然资源部第一海洋研究所海洋沉积与环境地质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

以冲绳海槽西南端的HOBAB4-S1岩芯为研究对象,综合利用粒度、沉积构造、AMS14C测年等资料,对研究区异重流沉积特征进行研究,对异重流发育的时间段与晚全新世气候事件进行对应。结果表明,岩芯中发育17段异重流沉积,其沉积物组分以砂质粉... 详细信息

以冲绳海槽西南端的HOBAB4-S1岩芯为研究对象,综合利用粒度、沉积构造、AMS14C测年等资料,对研究区异重流沉积特征进行研究,对异重流发育的时间段与晚全新世气候事件进行对应。结果表明,岩芯中发育17段异重流沉积,其沉积物组分以砂质粉砂为主,粒度频率分布曲线多呈以70~130μm为中心的单峰,C-M图上样品点集中分布区间大致平行于C=M基线,且位于PQ段以下,表明沉积物搬运方式为重力流悬浮搬运。异重流内部发育平行层理、爬升沙纹层理和粒序层理等沉积构造。异重流沉积类型主要有两类,一类是厚层异重流沉积,底部侵蚀面发育,内部发育多组逆—正粒序组合,指示了水动力较强,侵蚀作用和沉积作用均较明显的异重流近端沉积;另一类是薄层异重流沉积,底部侵蚀面不发育,内部不发育或仅发育一组逆—正粒序组合,指示了水动力较弱的异重流边部沉积。HOBAB4-S1岩芯的异重流层段集中发育在800~1300 A.D.之间,指示了当时气候条件为高温高湿,台风、洪水频发,降雨量较大,验证了“中世纪暖期”在东亚地区的存在。

关键词：冲绳海槽西南端异重流沉积古气候中世纪暖期

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东海内陆架有机碳的源—汇过程及其沉积记录

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沉积学报 2021年第3期39卷 593-609页

作者：张明宇常鑫胡利民毕乃双王厚杰刘喜停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

大陆边缘海是不同来源、不同性质有机碳沉积和埋藏的主要场所,在全球碳的生物地球化学循环过程中具有重要地位。东海内陆架接收大量陆源有机碳,并且具有较高的海洋生产力,是研究沉积有机碳来源、输运和埋藏的理想场所,已取得大量研究成... 详细信息

大陆边缘海是不同来源、不同性质有机碳沉积和埋藏的主要场所,在全球碳的生物地球化学循环过程中具有重要地位。东海内陆架接收大量陆源有机碳,并且具有较高的海洋生产力,是研究沉积有机碳来源、输运和埋藏的理想场所,已取得大量研究成果。在对相关文献进行系统整理的基础上,以沉积学的视角对前人研究成果进行了梳理,旨在为后续相关研究提供参考。全样分析(如TOC/TN、δ^(13)C等)和生物标志化合物(如正构烷烃、甾醇类、木质素等)方法揭示东海内陆架有机碳的来源受沉积环境影响,由海向陆方向陆源组分整体显著增加,并具有季节性特征。东海内陆架沉积物在沿岸方向具有“夏储冬输”的宏观输运格局,该动力过程影响着陆源有机碳沿岸的输运路径和最终归宿;在东海29°N附近存在一个“舌形”的跨陆架输运通道,可能会存在陆源有机碳的跨陆架输运,影响深海有机碳的源—汇过程;另外,人类活动和极端气候事件也显著影响东海内陆架沉积物和有机碳的沉积过程和沉积记录,需要进一步研究。东海内陆架泥质区是陆源有机碳的重要埋藏区域,其埋藏效率受区域沉积有机碳含量和沉积速率控制,并与早期成岩过程中有机质矿化路径有关。沉积物中埋藏有机碳的地球化学特征可以用来重建长时间尺度的海平面变化、初级生产力、古海洋和古气候演化等,相关研究为理清东海内陆架地质历史时期的环境演化提供了依据。

关键词：东海内陆架有机碳早期成岩跨陆架输运沉积过程

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辽河三角洲滨海湿地水域初级生产力研究进展

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海洋地质前沿 2022年第6期38卷 16-24页

作者：段云莹裴绍峰廖名稳翟世奎杨士雄叶思源赵俐红王锦袁红明周攀江星浩青岛海洋地质研究所生态地质与气候变化实验室青岛266237 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 中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室青岛266237 中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590

滨海湿地位于海洋与陆地生态系统的交错过渡带,具有极高的生产力和光合固碳效率,是海岸带蓝色碳汇的重要组成部分。滨海湿地生产力不仅由芦苇、翅碱蓬、红树林等陆上植被提供,水体中浮游植物的光合固碳也是提供初级生产力的重要途径。... 详细信息

滨海湿地位于海洋与陆地生态系统的交错过渡带,具有极高的生产力和光合固碳效率,是海岸带蓝色碳汇的重要组成部分。滨海湿地生产力不仅由芦苇、翅碱蓬、红树林等陆上植被提供,水体中浮游植物的光合固碳也是提供初级生产力的重要途径。以往较多的调查和研究集中在陆上植被,而对于滨海湿地水域浮游植物和底栖微藻的报道较少。近年来随着各国政府和学者对二氧化碳排放和气候变化的关注,滨海湿地多圈层生态系统的碳循环和碳汇过程成为研究热点,而湿地水域生产力和光合固碳过程作为多圈层碳循环中重要的一个环节亦应受到足够的重视。以中国北方典型的盐沼湿地区域−−辽河三角洲滨海湿地为案例,对湿地水域生产力研究进展进行综述,并对其影响因素进行讨论,以期为国家碳循环与碳中和目标调查提供参考资料。

关键词：滨海湿地水域初级生产力辽河三角洲光照温度营养盐

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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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