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中国稀土学报 2019年第5期37卷 517-529,I0001页

作者：张霄宇石学法黄牧滕国超麻书畅黄大松浙江大学地球科学学院浙江杭州310027 浙江大学海洋研究院浙江省海洋观测-成像试验区重点实验室浙江舟山316021 海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室国家海洋局第一海洋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山东青岛266061

深海富稀土沉积是指稀土元素含量(包含Y)2400x10^-6的一类深海沉积物,以中-重稀土富集、与钙十字沸石紧密共生而区别于其他深海沉积类型。深海富稀土沉积在太平洋和印度洋广泛分布,其稀土氧化物资源量可达1000亿t,其中重稀土资源量约为... 详细信息

深海富稀土沉积是指稀土元素含量(包含Y)2400x10^-6的一类深海沉积物,以中-重稀土富集、与钙十字沸石紧密共生而区别于其他深海沉积类型。深海富稀土沉积在太平洋和印度洋广泛分布,其稀土氧化物资源量可达1000亿t,其中重稀土资源量约为325亿t,引起了国际学术界的普遍关注。在系统总结深海富稀土沉积的调査研究历史和现状基础上,对其分布特征和规律、地球化学特征、载体矿物、富集机制、物质来源等研究进展进行了阐述,并指出了目前在稀土元素富集机制研究方面存在的几个重要问题:稀土元素的物质来源;沉积物孔隙水对于稀土元素富集的作用;钙十字沸石等共生矿物的成矿指示意义。

关键词：深海富稀土沉积地球化学特征载体矿物富集机制物质来源

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3.7 Ma以来西菲律宾海XT-4孔沉积物元素特征及其古环境指示意义

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海洋科学 2020年第8期44卷 205-214页

作者：王晨徐方建胡邦琦徐磊丁雪王飞飞黄威郭建卫青岛海洋地质研究所山东青岛266071 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 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 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西西安710061

对西菲律宾海盆南部XT-4孔柱状沉积物进行了元素地球化学分析,利用常量元素上地壳标准化图解和R型因子分析方法进行了物源探究,利用因子分析得出的陆源因子得分变化探讨了物源区的古环境演化。结果表明:XT-4常微量元素垂向上变化主要受... 详细信息

对西菲律宾海盆南部XT-4孔柱状沉积物进行了元素地球化学分析,利用常量元素上地壳标准化图解和R型因子分析方法进行了物源探究,利用因子分析得出的陆源因子得分变化探讨了物源区的古环境演化。结果表明:XT-4常微量元素垂向上变化主要受控于亚洲内陆的风尘物质和周边火山物质的输入,海洋自生物质也有一定的贡献。以TiO2和K2O等元素为代表的陆源因子得分自3.7 Ma BP以来表现出阶段性上升的变化趋势,与中国黄土和北太平洋ODP 885/886站沉积物记录的东亚冬季风演化记录有着良好的对比性,同时与青藏高原主要的阶段性隆升时间相对应,响应了晚新生代以来青藏高原隆升对东亚冬季风加强的作用。本研究丰富了西菲律宾海盆的风尘沉积研究,为后续研究提供一定的认识基础。

关键词：西菲律宾海盆物源风尘东亚季风青藏高原隆升

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基于原位激光粒度仪(LISST)的悬浮体平均粒径计算方法对比研究

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海洋科学 2020年第5期44卷 24-33页

作者：李文建王珍岩黄海军中国科学院海洋研究所山东青岛266071 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矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

根据2012年夏季和2016年冬季在南黄海中部利用原位激光粒度仪(laser in situ scattering and transmissometry,LISST)进行调查获得的实测数据,对两种平均粒径计算方法的结果进行比较研究,并对产生差别的原因进行分析。结果表明:无论在... 详细信息

根据2012年夏季和2016年冬季在南黄海中部利用原位激光粒度仪(laser in situ scattering and transmissometry,LISST)进行调查获得的实测数据,对两种平均粒径计算方法的结果进行比较研究,并对产生差别的原因进行分析。结果表明:无论在夏季和冬季,在温度跃层以上粒度分布以粗颗粒为主,两种计算方法差值较小,可以相互替代。在温盐跃层以下层位,细颗粒组分增加,导致二者计算差值变大。端元分析表明较高的平均粒径值倾向于造成平均粒径差值增大。矩值法强调了粗颗粒组分的贡献,而平均粒级法对细颗粒组分的贡献更加敏感,后者是更适用于将LISST观测数据应用于陆架海区现代沉积环境研究的粒径参数计算方法。本文为使用LISST在陆架海区进行现代沉积过程研究提供了参考。

关键词：平均粒径矩值法平均粒级法原位激光粒度仪(LISST) 粒径谱

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渤海沉积物重金属环境质量评价及其影响因素

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海洋学报 2019年第12期41卷 134-144页

作者：朱爱美张辉崔菁菁胡宁静刘季花自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋沉积与环境地质重点实验室山东青岛266061 青岛国家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

基于渤海404个站位的沉积物重金属元素含量与分布特征,通过潜在生态风险、地累积指数等指标定量评价了沉积物中重金属的环境质量,利用富集因子和主成分分析法,对影响渤海表层沉积物中重金属元素分布特征的影响因素进行了分析。研究结果... 详细信息

基于渤海404个站位的沉积物重金属元素含量与分布特征,通过潜在生态风险、地累积指数等指标定量评价了沉积物中重金属的环境质量,利用富集因子和主成分分析法,对影响渤海表层沉积物中重金属元素分布特征的影响因素进行了分析。研究结果显示,渤海湾重金属元素平均含量最高,渤海海峡最低;渤海Cd具有强潜在生态风险,Hg具有中等?强潜在生态风险,总潜在生态风险程度为中等;Cr和Ni的少量站位超过毒性阈值上限,其余重金属污染物含量均低于毒性阈值下限,表明渤海发生沉积物重金属的毒性污染的概率很低。沉积物中粒度效应控制的重金属元素含量对渤海表层沉积物中的重金属元素的分布具有主要影响,人类活动所造成的污染主要是Cd,主要分布于辽东湾的锦州湾和复州湾,其次通过河流进入海洋的Hg对黄河三角洲及莱州湾有重要影响,亟需引起注意。

关键词：渤海表层沉积物重金属环境质量评价影响因素

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海底热液活动的环境与产物

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海洋科学 2020年第7期44卷 143-155页

作者：曾志刚陈祖兴张玉祥杨娅敏李晓辉齐海燕中国科学院海洋研究所山东青岛266071 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矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266061 中国科学院大学北京100049 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071

近23年的调查研究,使我们认识到分布于洋中脊、弧后盆地、岛弧和热点等环境的海底热液活动发育在多种围岩类型之上,包括超基性岩石、基性岩石、中性岩石、酸性岩石和沉积物。海底热液活动经历了岩浆去气作用、流体-岩石/沉积物相互作用... 详细信息

近23年的调查研究,使我们认识到分布于洋中脊、弧后盆地、岛弧和热点等环境的海底热液活动发育在多种围岩类型之上,包括超基性岩石、基性岩石、中性岩石、酸性岩石和沉积物。海底热液活动经历了岩浆去气作用、流体-岩石/沉积物相互作用和流体-海水混合,获取了岩浆、岩石、海水和沉积物的物质,构成了热液循环,产生了高温、低氧、高或低pH值、富含Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Hg、As等元素以及气体组分(甲烷、氢等)的喷口流体,影响了海水、沉积、岩石和生物环境,形成了热液柱、硫化物、含金属沉积物和蚀变岩石等热液产物,组成了海底热液系统。未来,促进海底热液活动探测技术和热液产物测试方法的发展,对海底热液区的岩石、喷口流体、热液柱、硫化物、含金属沉积物以及热液循环、生物活动的持续观测与研究,无疑将为人类探知海底地质过程及生命活动、保护海底热液环境和合理开发利用海底资源提供有力的工作支撑。

关键词：热液环境热液产物喷口流体物质循环

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3万年以来挪威海南部冰岛-苏格兰溢流变化及其对海冰活动的响应

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第四纪研究 2019年第4期39卷 845-862页

作者：吴东刘焱光 Jón Eiríksson 董林森自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 海洋地质过程与环境功能实验室青岛海洋科学与技术试点国家实验室山东青岛266237 Institute of Earth Science University of Iceland Askja IS-101-Reykjaík Iceland

北欧海南部沉积物所记录的末次冰盛期以来千年尺度快速气候事件下的溢流水变化特征,对研究历史上热盐环流与气候的相互作用机制有着重要意义.本文基于冰岛东北部陆架IS-1B岩芯(65°36.357′N, 8°59.045′W)上部130 cm的沉积物... 详细信息

北欧海南部沉积物所记录的末次冰盛期以来千年尺度快速气候事件下的溢流水变化特征,对研究历史上热盐环流与气候的相互作用机制有着重要意义.本文基于冰岛东北部陆架IS-1B岩芯(65°36.357′N, 8°59.045′W)上部130 cm的沉积物粒度组成、颜色反射率和高分辨率XRF元素地球化学扫描测试数据,结合有孔虫AMS 14C测年数据和邻近海区站位沉积资料,利用因子分析等方法,重建了研究区3万年(HS 3期)以来的沉积记录,并重点研究了冰岛-苏格兰溢流水(ISOW)的历史变化特征及其对海冰活动的响应.研究结果显示, ISOW在末次冰盛期初期、 HS1末期到 B/A 暖期和全新世时期强度较高,在HS 3期末期、末次冰盛期中后期到HS 1初期和YD时期强度较弱,其中粒度和地球化学证据都指示ISOW在末次冰盛期和YD时期受北冰洋底层水入侵和海平面下降的影响可能发生了多次停滞.总体来说,挪威海南部ISOW强度的变化与表层海水温度有较强的相关性,表现为冰期减弱,间冰期增强的变化趋势.挪威海北部海冰的覆盖范围自HS 3末期至末次冰盛期开始逐渐南移,并在HS 2初期越过冰岛-苏格兰海脊,在冰岛海盆北部形成常年的冰覆盖. HS 1期中后期到B/A暖期,海冰影响范围开始逐渐下降,但在 B/A 暖期末期到YD时期海冰活动便快速恢复,直至进入全新世后,挪威海南部海冰活动强度才逐渐下降,一直保持相对稳定的季节性海冰活动状态.

关键词：冰岛-苏格兰溢流因子分析 XRF元素扫描冰筏碎屑

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白垩纪大洋缺氧事件研究进展

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海洋科学 2020年第2期44卷 138-145页

作者：范庆超徐兆凯中国科学院海洋研究所山东青岛266071 中国科学院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 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心陕西西安710061

系统总结了白垩纪OAEs的研究进展,重点讨论了OAE1a、OAE1b和OAE2时期的有机碳(TOC)含量、碳同位素、古温度和锶同位素特征及其古环境指示意义,综合分析了白垩纪OAEs的成因机制。结果表明白垩纪OAEs的发生可能与该时期海底大规模的火山... 详细信息

系统总结了白垩纪OAEs的研究进展,重点讨论了OAE1a、OAE1b和OAE2时期的有机碳(TOC)含量、碳同位素、古温度和锶同位素特征及其古环境指示意义,综合分析了白垩纪OAEs的成因机制。结果表明白垩纪OAEs的发生可能与该时期海底大规模的火山活动以及由其引起的气温升高、碳水化合物大量分解、水文循环加快和海洋生物生产力提高等一系列变化有关。对于白垩纪OAEs演化特征和成因机制的深入研究具有重要借鉴意义。通过对白垩纪OAEs的综合分析发现,当前的研究区域主要集中在大西洋/特提斯盆地及其周边陆地,而对南半球高纬度地区的研究报道迄今未见,从而无法对白垩纪OAEs进行全球性对比和系统性研究。今后我们将重点围绕南半球高纬度地区白垩纪OAEs的演化特征、成因机制及其古气候环境效应等进行深入研究。

关键词：白垩纪大洋缺氧事件碳循环古环境

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海底碎屑流运动特性研究的若干进展

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地质科技情报 2019年第6期38卷 25-32页

作者：余和雨刘晓磊陆杨中国海洋大学山东省海洋环境地质工程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地质过程与环境功能实验室山东青岛266061

海底碎屑流运动特性的认知直接关系到对海底沉积物重力搬运过程的正确理解,同时对于深海油气资源的勘探开采及海洋工程设施的安全建设意义重大。海底碎屑流发生时间、地点的不确定性及直接观测手段的不足制约了其运动特性研究的发展,在... 详细信息

海底碎屑流运动特性的认知直接关系到对海底沉积物重力搬运过程的正确理解,同时对于深海油气资源的勘探开采及海洋工程设施的安全建设意义重大。海底碎屑流发生时间、地点的不确定性及直接观测手段的不足制约了其运动特性研究的发展,在总结国内外研究进展的基础上,讨论了海底碎屑流运动的影响因素、流动头部产生的滑水现象及碎屑流向浊流的转化机制,重点综述了现场观测、模型试验及数值模拟等研究手段。最后,指出目前海底碎屑流运动特性研究中存在的问题,建议围绕现场观测技术体系的完善、海底碎屑流长距离搬运机制的进一步明确及碎屑流引发地质灾害的风险性评估等方面开展深入研究。

关键词：海底碎屑流运动特性滑水机制长距离搬运现场观测灾害评估

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柴北缘超高压地体折返过程中地壳深熔的岩石学研究

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岩石学报 2019年第10期35卷 3130-3140页

作者：于胜尧张建新李三忠彭银彪李云帅吕沛姚勇李卓凡中国海洋大学海洋地球科学学院海洋高等研究院海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛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266037 中国地质科学院地质研究所北京100037 天津大学表层地球系统科学研究院天津300072

宏观、微观岩石学、地球化学和年代学研究表明,柴北缘锡铁山和绿梁山单元富含斜长石的浅色体和富含钾长石的浅色体是超高压地体折返过程中榴辉岩和片麻岩部分熔融的产物。阴极发光图像显示富含斜长石的浅色体中锆石具有明显的核-边双层... 详细信息

宏观、微观岩石学、地球化学和年代学研究表明,柴北缘锡铁山和绿梁山单元富含斜长石的浅色体和富含钾长石的浅色体是超高压地体折返过程中榴辉岩和片麻岩部分熔融的产物。阴极发光图像显示富含斜长石的浅色体中锆石具有明显的核-边双层结构,锆石核部无明显分带特征,并呈现出重稀土平坦和无Eu异常的稀土配分模式,~450Ma的年龄结果与区域上榴辉岩峰期变质时代一致;发光较弱的锆石边部具不明显的环带结构和较低的Th/U比值,~426Ma年龄结果代表了熔体的结晶时代。富含钾长石的浅色体中的锆石U-Pb定年结果记录的~910Ma、~450Ma和~426Ma三组年龄分别代表了片麻岩原岩结晶时代、高压-超高压变质作用时代和熔体结晶时代。富含斜长石的浅色体具有高SiO2、Al2O3、CaO、Na2O、Sr和LREE,而低MgO、FeOT、K2O、Y、Yb和HREE的英云闪长岩-奥长花岗岩的地球化学特征;而富含钾长石的浅色体具有高的SiO2、Al2O3和K2O+Na2O,而较低的CaO、MgO、REE的花岗岩地球化学特征。黝帘石和少量的多硅白云母的脱水分解是触发超高压榴辉岩发生部分熔融形成富含斜长石的浅色体的主要机制;而多硅白云母的脱水分解则是触发超高压片麻岩部分熔融形成富含钾长石浅色体的主要机制。这些浅色体显著的促进了柴北缘超高压地体的快速折返,并对大陆俯冲隧道中的元素迁移和壳-幔作用具有重要的影响。

关键词：柴北缘地壳深熔折返过程岩石学

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金在洋脊超镁铁质与镁铁质热液系统中的差异性聚集

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海洋地质与第四纪地质 2020年第1期40卷 126-135页

作者：黄威陶春辉廖时理路晶芳崔汝勇丁雪中国地质调查局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 中国地质大学地球物理与空间信息学院武汉430074 自然资源部第二海洋研究所自然资源部海底科学重点实验室杭州310012

洋脊是地球上规模最大的山脉体系,主要由超镁铁质和镁铁质岩所组成,因构造和岩浆作用,这两类岩层分别孕育了超镁铁质和镁铁质含金热液系统。金首先通过水岩反应从洋脊源区岩层内迁移出来,再经历运移堆积作用汇聚到硫化物堆积体内,最后... 详细信息

洋脊是地球上规模最大的山脉体系,主要由超镁铁质和镁铁质岩所组成,因构造和岩浆作用,这两类岩层分别孕育了超镁铁质和镁铁质含金热液系统。金首先通过水岩反应从洋脊源区岩层内迁移出来,再经历运移堆积作用汇聚到硫化物堆积体内,最后遭受后期蚀变活化迁移改造。以上过程构成了金在这两类热液系统中的完整演化历程。超镁铁质热液系统内的金在汇源端员间的比值远高于镁铁质热液系统。这种差异性聚集暗示了这两类热液系统分别演化出了独具特色的载金属性特征及富集迁移机制。相比于镁铁质热液系统,超镁铁质热液系统内围岩普遍具有的高金含量和高孔高渗特征、热液流体中溶解态非生物有机质和气态物质含量高、硫化物堆积体所处区域裂隙发育及构造稳定等因素,都是造成两者之间存在显著差异性聚集过程的主要原因。持续性地对洋脊热液系统各深部结构体进行更多更精细有关金的丰度、赋存状态及演化变迁的测试分析及模拟研究工作,是未来量化揭示金在不同类型热液系统内的物源贡献及各演化阶段中富集亏损的关键,也将为未来人工海底干预富集成矿工程累积信息。

关键词：金洋脊热液系统超镁铁质岩镁铁质岩

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