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海洋学报 2021年第3期43卷 90-104页

作者：张颖杨宝菊李传顺王小静汪虹敏刘季花自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 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

本文对采自南大西洋受不同程度热液活动影响的表层沉积物样品进行了元素和矿物组成分析,并对热液沉积物的碳酸盐相、Fe-Mn氧化物相和残渣态进行了一系列顺序提取实验。选用不同浓度的盐酸羟胺(HH)和醋酸(HAc)混合溶液对样品的Fe-Mn氧化... 详细信息

本文对采自南大西洋受不同程度热液活动影响的表层沉积物样品进行了元素和矿物组成分析,并对热液沉积物的碳酸盐相、Fe-Mn氧化物相和残渣态进行了一系列顺序提取实验。选用不同浓度的盐酸羟胺(HH)和醋酸(HAc)混合溶液对样品的Fe-Mn氧化物相进行提取,通过分析不同实验条件下Fe-Mn氧化物相Ti/Nd、Ti/Pb比值和Fe-Mn氧化物相、残渣态的稀土元素(REE)标准化配分模式及Ce和Eu异常值,确定了不同类型热液沉积物样品Fe-Mn氧化物相提取的理想试剂条件均为0.5 mol/L HH和25%HAc混合溶液。研究结果表明,受热液活动影响程度越高,沉积物中Fe、Cu、Zn等元素含量越高,Ca、Sr、Ba含量呈相反趋势,Mn、Pb和REE未受到热液活动明显影响;随着受热液活动影响增强,Ca、Sr、Nd在Fe-Mn氧化物相中所占比例增加,在残渣态中降低,Mn、Co、Ni和Zn呈相反趋势,Cu在碳酸盐相所占比例增加,在残渣态中降低,Pb赋存状态不受热液活动影响,主要赋存于Fe-Mn氧化物相;REE主要赋存于残渣态,沉积物受热液活动影响越明显,残留相对REE富集能力越强,残渣态REE球粒陨石标准化配分模式表现为LREE相对富集越来越不明显的特征。本文研究为进一步了解南大西洋热液沉积物特征和热液活动对沉积物元素赋存状态影响提供了方法和地球化学数据支持。

关键词：南大西洋热液沉积物相态提取元素赋存状态

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基于GEE和GIS的黄河三角洲面积多尺度时间序列分析

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海洋科学进展 2022年第1期40卷 90-101页

作者：苏志明孙永福宋玉鹏缪栋杰宋丙辉杜星自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 国家深海基地管理中心山东青岛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山东青岛266235 南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023

利用遥感大数据平台GEE(Google Earth Engine)和GIS(Geographic Information System)技术,结合1984—2018年水文和气象等资料,对黄河三角洲地区岸线变迁的时间序列变化进行趋势分析,并研究河口岸段面积与年输沙量、年径流量、黄河三角... 详细信息

利用遥感大数据平台GEE(Google Earth Engine)和GIS(Geographic Information System)技术,结合1984—2018年水文和气象等资料,对黄河三角洲地区岸线变迁的时间序列变化进行趋势分析,并研究河口岸段面积与年输沙量、年径流量、黄河三角洲年降水量的关系。分析结果表明,1984—2018年黄河三角洲总面积呈先增长后逐渐减少的趋势,转折点发生在1998年;莱州湾岸段和人工岸段面积因固岸工程的建设基本维持稳定;刁口河岸段面积呈下降趋势,主要由于黄河改道后失去水沙补给,同时受到海水动力作用侵蚀显著;河口岸段面积受输沙量、径流量和降水量影响,存在“后效”影响,面积呈增长趋势,但随着水沙补给的减少增长速度逐渐变缓。总体来说,入海泥沙量、径流量和降水量是影响黄河三角洲面积的重要因素,但随着人工海岸的增多以及源头水沙量减少等因素,黄河三角洲面积受非自然因素的影响越来越大。

关键词：黄河三角洲岸线变迁平均高潮线法小波分析水沙 Mann-Kendall趋势检验

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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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气体水合物生成实验过程动态监测:一种新的ERT方法及其效果分析

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现代地质 2022年第1期36卷 193-201页

作者：刘洋陈强邹长春赵金环彭诚孙建业刘昌岭伍操为中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 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 青岛海洋地质研究所自然资源部天然气水合物重点实验室山东青岛266071

现阶段适用于天然气水合物资源开采过程获得其空间分布变化的现场监测技术仍不完善。以电阻率层析成像(ERT)技术为基础,研发一套新的ERT阵列(由两组平行的垂向电极组合而成,每组阵列有24个环形电极)应用于水合物储层动态变化监测模拟实... 详细信息

现阶段适用于天然气水合物资源开采过程获得其空间分布变化的现场监测技术仍不完善。以电阻率层析成像(ERT)技术为基础,研发一套新的ERT阵列(由两组平行的垂向电极组合而成,每组阵列有24个环形电极)应用于水合物储层动态变化监测模拟实验。通过开展物理模拟实验,采用新的ERT方法对水合物生成过程进行了动态监测,并分析了动态监测方法的应用效果。通过对实验数据统计分析,92%的数据标准偏差小于5%,证实该装置获取的电学数据资料具有较高质量。通过对高阻介质模拟实验,发现温度压力条件的变化对ERT监测结果影响较小,成像结果显示饱含3.5%NaCl溶液的沉积物电阻率约为1Ω·m与阿尔奇公式计算所得电阻率基本一致,验证了其具有较高的适用性。新的ERT方法有效地监测了水合物生成过程中电阻率变化,平均电阻率随着水合物的生成从0.95Ω·m增大至1.95Ω·m并观察到"爬壁效应",证明其在水合物监测中具有良好的应用效果,并有助于实现对水合物饱和度空间分布的动态监测。研究成果为开展实验室内水合物生成和分解过程演化研究提供了方法和技术支持,也有助于研发现场天然气水合物储层动态变化监测技术和设备。

关键词：天然气水合物电阻率层析成像物理实验模拟动态监测

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渤海浮游植物群落结构的季节变化及其环境影响因子研究

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海洋环境科学 2023年第6期42卷 864-875页

作者：方素云王毅波胡晓珂中国科学院烟台海岸带研究所山东烟台264003 河北科技师范学院海洋科学研究中心河北秦皇岛066004 河北省海洋动力过程与资源环境重点实验室河北秦皇岛066004 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生物学与生物技术功能实验室山东青岛266237 中国科学院大学北京100049

浮游植物在海洋生态系统中发挥着重要作用,浮游植物群落变化可以反映海洋环境的变化。渤海海域受人类活动影响剧烈,水体富营养化及赤潮问题日趋严重。本研究以渤海中部(37°70′-39°70′N,119°00′-121°51′E)为研... 详细信息

浮游植物在海洋生态系统中发挥着重要作用,浮游植物群落变化可以反映海洋环境的变化。渤海海域受人类活动影响剧烈,水体富营养化及赤潮问题日趋严重。本研究以渤海中部(37°70′-39°70′N,119°00′-121°51′E)为研究海域,于2016年12月和2017年2月、5月、9月采集浮游植物样品,对浮游植物物种组成、丰度、优势种及群落多样性等进行了研究。此次调查共确定浮游植物3门68属131种,具体为硅藻46属90种,甲藻19属37种,金藻3属4种。该海区的浮游植物群落结构和优势物种显示了一定的季节演替特征,冬季、春季和夏季硅藻占优,秋季硅藻和甲藻联合占优。与历史同期资料对比发现,具槽帕拉藻(Paralia sulcata)和圆筛藻属(Coscinodiscus)仍为该海域主要优势种,但某些硅藻类群如细线条月形藻(Amphora lineolata)、新月柱鞘藻(Cylindrotheca closterium)和圆海链藻(Thalassiosira rotula)优势度有所提高。营养盐的浓度和结构是渤海浮游植物群落结构差异的重要影响因子。本研究有助于了解渤海的生物多样性,可为渤海海域的生态环境保护和评价提供一定的参考。

关键词：渤海中部浮游植物优势物种群落结构环境因子

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北极东西伯利亚陆架黑碳的地球化学特征及其环境意义

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海洋地质与第四纪地质 2022年第4期42卷 50-60页

作者：于文秀胡利民石学法张钰莹叶君白亚之夏逸杨刚 Anatolii Astakhov 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266237 俄罗斯科学院远东分院太平洋海洋研究所符拉迪沃斯托克690041

热成因黑碳与气候变化和人类活动关系密切。在全球变暖背景下,这类碳的排放、从陆向海的转移及其环境归宿对于理解北极快速变化下陆源有机碳的源汇过程及其气候环境效应具有重要的科学意义。北极东西伯利亚陆架是全球最为宽浅的陆架,接... 详细信息

热成因黑碳与气候变化和人类活动关系密切。在全球变暖背景下,这类碳的排放、从陆向海的转移及其环境归宿对于理解北极快速变化下陆源有机碳的源汇过程及其气候环境效应具有重要的科学意义。北极东西伯利亚陆架是全球最为宽浅的陆架,接收了大量来自径流和海岸侵蚀输入的陆源物质,尤其近年来环北极野火的频繁发生,因而成为研究北极沉积黑碳源-汇过程的理想区域。本研究对东西伯利亚陆架表层沉积物中黑碳的含量和组成、空间分布特征及其影响因素等进行了研究,结果表明,黑碳的含量为0.1~2.3 mg/g,平均为0.99 mg/g,其中来自生物质燃烧贡献为主的焦炭平均占70%以上。黑碳总体空间分布具有显著的异质性,拉普捷夫海和东西伯利亚海西部地区黑碳含量较高,与海岸侵蚀和河流输入关系密切;陆架东部(包括楚科奇海)陆源输入相对较少,黑碳含量相对较低。不同类型黑碳的空间分布格局显著不同;对于近岸区,来自径流和海岸侵蚀的输入可能是焦炭从陆向海的主要输入方式。

关键词：黑碳源汇表层沉积物北极快速变化东西伯利亚陆架

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宽拖多源双传感器拖缆多方位采集与成像技术研究进展

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海洋地质与第四纪地质 2022年第4期42卷 194-206页

作者：张栋孙治雷张喜林吴能友骆迪耿威徐翠玲曹红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

宽拖多源双传感器拖缆多方位采集与成像技术已成功引入商业地震勘探项目,提高了近海底地层和深部地震图像的分辨率。本文详细阐述了这项新型采集和成像技术,总结了其在北海、马来西亚近海以及巴伦支海等海域识别近海底地层和深层目标地... 详细信息

宽拖多源双传感器拖缆多方位采集与成像技术已成功引入商业地震勘探项目,提高了近海底地层和深部地震图像的分辨率。本文详细阐述了这项新型采集和成像技术,总结了其在北海、马来西亚近海以及巴伦支海等海域识别近海底地层和深层目标地质体的应用效果。在采集方面,该方案创新地将双传感器拖缆、宽拖多源、不同长度拖缆排列与新型多方位采集相结合;在成像方面,全波场成像方案则融合了反射层析成像、全波形反演以及分离波场成像等算法。其优势主要包括:(1)能够明显减弱粗糙海面反射的影响,拓宽地震频带;(2)提高信噪比、空间采样密度、采集效率以及速度模型精度;(3)实现了近偏移距均匀覆盖和经济高效的多方位照明,可对近海底地层以及深部地质目标进行高分辨率成像,尤其适合浅海环境条件,为不同深度地质体的成像提供了一种经济高效的解决方案。

关键词：宽拖多源双传感器近偏移距全波场成像高分辨率

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祁连山冻土区多组分气体水合物形成过程实验研究

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海洋地质前沿 2022年第1期38卷 72-79页

作者：孟庆国刘昌岭李承峰郝锡荦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

祁连山冻土区天然气水合物气体组成复杂,储层裂隙发育,研究其形成过程对准确理解该区域天然气水合物的形成机制具有重要意义。基于祁连山冻土区水合物的气体组成配置了多组分气体,并对其在纯水、水合物矿区水及冻土岩芯介质体系中的水... 详细信息

祁连山冻土区天然气水合物气体组成复杂,储层裂隙发育,研究其形成过程对准确理解该区域天然气水合物的形成机制具有重要意义。基于祁连山冻土区水合物的气体组成配置了多组分气体,并对其在纯水、水合物矿区水及冻土岩芯介质体系中的水合过程进行了实验观测,获得了不同条件下多组分气体水合物的诱导时间及聚集形态特征,探讨了不同反应介质(水样盐度、沉积介质)对多组分气体水合物形成过程的影响。结果表明,冻土岩芯中多组分气体水合物的形成诱导时间较溶液体系更短,水合反应更快。多组分气体水合物呈现"松针状""发丝状""块体状"等多种形态,并优先在气液界面和反应釜内壁形成聚集,其形成过程呈现明显的"界面优势"特征,即冻土岩芯孔裂隙表面以及矿区水中悬浮颗粒为水合反应提供了除气液界面和反应釜壁外的"第三界面",有效加快了多组分气体水合物的形成过程。

关键词：多组分气体水合物生成过程诱导时间聚集形态祁连山冻土区

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苏北浒苔生长期运移路径及温盐环境的数值模拟

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海洋学报 2021年第8期43卷 1-16页

作者：高丽萍范德江宋德海仲毅毕乃双迟万清中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 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 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室山东青岛266237

基于已验证的有限体积海岸海洋模型(FVCOM)和拉格朗日粒子离线追踪模块,模拟了潮、风、环流、温盐、波等外界强迫不同组合下苏北海域水面粒子的5种运移路径,通过实际漂流瓶轨迹验证,并进行路径间的差异与对应单强迫流场对比研究,探讨发... 详细信息

基于已验证的有限体积海岸海洋模型(FVCOM)和拉格朗日粒子离线追踪模块,模拟了潮、风、环流、温盐、波等外界强迫不同组合下苏北海域水面粒子的5种运移路径,通过实际漂流瓶轨迹验证,并进行路径间的差异与对应单强迫流场对比研究,探讨发端于苏北的浒苔运移路径及其影响因素。结果表明:浒苔运移路径先沿着苏北沿岸向北运移至废黄河口附近海域,之后向东北方向偏转继续运移,一直到山东半岛南部海域;影响苏北浒苔运移路径的外界强迫主要是风,其次是温盐、波浪、环流,潮流可以引起浒苔在局地的旋转往复运动,不能使其向北远距离漂移。漂流期间,苏北沿岸海域表层温度为18~24℃、盐度为28~31,温盐条件在浒苔最宜生长条件范围,是浒苔能边漂移边大面积暴发的原因之一。

关键词：苏北浒苔漂移路径 FVCOM数值模拟拉格朗日粒子追踪外界强迫

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渤海湾北部滦河三角洲晚更新世以来沉积环境划分及碳埋藏速率的评价

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中国地质 2022年第5期49卷 1555-1570页

作者：陈皓何磊叶思源韩宗珠袁红明 Edward ALaws 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266003 中国地质调查局滨海湿地生物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266061 路易斯安那州州立大学海岸与环境学院美国巴吞鲁日70803-4110

【研究目的】开展渤海湾北部滦河三角洲晚更新世以来不同沉积环境的划分,计算分析碳埋藏速率的大小和控制因素,进一步评价区域碳储能力。【研究方法】本文对BXZK03孔岩芯开展晚更新世以来的古沉积环境恢复,并取样分析了包括粒度、年代(A... 详细信息

【研究目的】开展渤海湾北部滦河三角洲晚更新世以来不同沉积环境的划分,计算分析碳埋藏速率的大小和控制因素,进一步评价区域碳储能力。【研究方法】本文对BXZK03孔岩芯开展晚更新世以来的古沉积环境恢复,并取样分析了包括粒度、年代(AMS14C和OSL)、含水量、有机碳、总碳和其他营养成分等在内的测试指标。【研究结果】该孔晚更新世以来地层自下而上划分为泛滥平原、海滩沙脊、浅海、障壁沙坝(三角洲前缘)和潟湖的沉积环境单元,各沉积单元平均有机碳埋藏速率大小依次为:障壁沙坝51.47 g/(m^(2)·a)>海滩沙脊32.59 g/(m^(2)·a)>浅海7.82 g/(m^(2)·a)>潟湖4.66 g/(m^(2)·a)。总碳、有机碳与各营养元素具有显著(P<0.01)线性相关关系,方差分析显示沉积速率和碳浓度分别是滦河三角洲碳埋藏速率的主要控制因素。【结论】滦河三角洲沉积物中有机碳浓度相对较低,但是在全新世三角洲沉积速率较高,使得有机碳埋藏速率也相对较高,因此具有一定的碳储能力。

关键词：有机碳碳储能力埋藏速率沉积环境气候变化滦河三角洲海洋与环境地质调查工程渤海湾天津河北

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