检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学报 2018年第7期61卷 2871-2891页

作者：张正一范建柯白永良董冬冬中国科学院海洋研究所中国科学院海洋地质与环境重点实验室青岛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青岛266061 中国科学院大学北京100049 中国石油大学(华东) 青岛266580

重-磁-震联合反演是获取地壳结构的重要方法.此次研究,我们主要基于全球最新的水深、重磁异常、沉积物厚度等数据,结合实测地震数据和前人研究成果,分析了中国海—西太平洋地区的莫霍面展布特征,并利用重磁震联合反演方法获得了跨越中国... 详细信息

重-磁-震联合反演是获取地壳结构的重要方法.此次研究,我们主要基于全球最新的水深、重磁异常、沉积物厚度等数据,结合实测地震数据和前人研究成果,分析了中国海—西太平洋地区的莫霍面展布特征,并利用重磁震联合反演方法获得了跨越中国海-西太平洋典型剖面的地壳结构和异常体分布,揭示了陆壳到洋壳的典型变化规律.结果表明,从浙江地区到马里亚纳俯冲带,地壳结构大致呈现由厚到薄、由老到新、由复杂到简单的特征.浙江地区(扬子块体和华夏块体)地壳结构复杂,三层结构明显,地壳内断裂带发育,并伴有广泛的岩浆侵入;东海地区莫霍面起伏剧烈,地壳厚度变化较大,冲绳海槽地壳明显减薄,是其过渡壳性质的体现;西菲律宾海盆、九州—帕劳海脊、帕里西维拉海盆、马里亚纳俯冲带等构造单元地壳结构相对简单,二层结构明显.其中,西菲律宾海盆和帕里西维拉海盆地壳内部磁异常变化较为剧烈,海盆扩张过程中形成的磁异常体分布广泛,地壳厚度(5~8km)明显小于陆壳;九州—帕劳海脊地壳厚度可达~20km,缺失中地壳,表现为岛弧地壳结构;同源的西马里亚纳岛弧和东马里亚纳火山弧地壳结构相似,浅层磁异常体分布广泛,西马里亚纳岛弧地壳厚度(~17km)略小于东马里亚纳火山弧(~20km),体现了裂离的不对称性;马里亚纳海槽具有正常的洋壳结构(~7km),但扩张中心未发生明显破裂.对比各构造单元地壳结构的异同点,我们进一步认识到,陆壳与洋壳之间不是孤立的,陆壳可能会演化出洋壳的结构或组分,板块的演化总是处于动态循环过程中.此研究加深了我们对中国海—西太平洋深部构造特征的整体理解,促进了我们对大陆边缘演化与板块相互作用的认识,深化了我国管辖海域及邻近地区的基础地质调查.

关键词：中国海—西太平洋重-磁-震联合反演地壳结构

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岩石圈挠曲-弹性薄板小挠度弯曲的新方程

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海洋与湖沼 2020年第4期51卷 869-874页

作者：范守志付永涛中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室青岛266071 中国科学院海洋大科学研究中心青岛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青岛266237

岩石圈挠曲研究采用的是弹性薄板小挠度弯曲方程(即克希霍夫方程),克希霍夫方程基于薄板的前提,忽略并假设薄板内垂向应力为0。本文在无需垂向应力为0的这一与地质事实不相符的假设的情况下,由弹性体几何方程、物理方程和静力平衡方程... 详细信息

岩石圈挠曲研究采用的是弹性薄板小挠度弯曲方程(即克希霍夫方程),克希霍夫方程基于薄板的前提,忽略并假设薄板内垂向应力为0。本文在无需垂向应力为0的这一与地质事实不相符的假设的情况下,由弹性体几何方程、物理方程和静力平衡方程推导出岩石圈挠曲-弹性薄板小挠度弯曲的新中面方程,具有同等的数学简洁性。取泊松比为0.25时,有DFF/D=1.125,即新挠曲方程中的挠曲刚度DFF要比经典的克希霍夫挠曲方程的D值大12.5%。本文推导的新方程不仅可以在岩石圈动力学,也可以在弹性力学中获得应用。

关键词：岩石圈弹性薄板挠曲克希霍夫方程

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大深度载人潜水器之长基线定位系统:海上试验及载人深潜应用

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应用基础与工程科学学报 2019年第6期37卷 1429-1436页

作者：张同伟刘保华刘烨瑶唐嘉陵秦升杰王向鑫国家深海基地管理中心山东青岛266237 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 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋观测与探测联合实验室山东青岛266237 中国科学院声学研究所海洋声学技术中心北京100190

在载人潜水器作业支持领域,除需要超短基线定位系统获取潜水器相对于水面支持母船的位置外,还需要长基线定位系统作为一个独立的定位平台,为载人潜水器在较大范围和在较深海水环境下提供高精度、实时导航定位数据,保障深潜作业的安全.... 详细信息

在载人潜水器作业支持领域,除需要超短基线定位系统获取潜水器相对于水面支持母船的位置外,还需要长基线定位系统作为一个独立的定位平台,为载人潜水器在较大范围和在较深海水环境下提供高精度、实时导航定位数据,保障深潜作业的安全.本文以2013年蛟龙号长基线定位系统在东北太平洋开展的5000m级海上试验为例,探讨了长基线定位系统信标布放方案和位置测量方法,详细分析了长基线定位系统对各信标的距离测量结果和定位结果,并与超短基线定位系统的定位结果进行了对比.最后给出了在实际应用中的一些建议.

关键词：长基线载人潜水器海试信标定位精度

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大洋下地壳堆晶岩组成及其对蛇绿岩研究的启示

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岩石学报 2022年第6期38卷 1630-1654页

作者：张维骐刘传周刘通中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 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 中国科学院大学北京100049

大洋下地壳是大洋岩石圈和蛇绿岩的重要组成部分,在洋中脊及俯冲带演化以及蛇绿岩成因研究中具有重要的意义。本文总结了不同构造环境形成的大洋下地壳堆晶岩的岩石组合、地球化学组成,以建立起适用于蛇绿岩中堆晶岩的构造环境判别标志... 详细信息

大洋下地壳是大洋岩石圈和蛇绿岩的重要组成部分,在洋中脊及俯冲带演化以及蛇绿岩成因研究中具有重要的意义。本文总结了不同构造环境形成的大洋下地壳堆晶岩的岩石组合、地球化学组成,以建立起适用于蛇绿岩中堆晶岩的构造环境判别标志。洋中脊和俯冲相关环境堆晶岩在Pearce图解上均区别于对应的熔岩成分,表明蛇绿岩中的堆晶岩无法应用Pearce图解进行构造环境判别。不同构造环境产出的堆晶岩在岩石组合、结晶顺序和地球化学上存在明显差异:(1)绝大多数洋中脊堆晶岩和弧后盆地堆晶岩较为类似,反映其来源于洋中脊玄武岩型母岩浆低压、贫水体系的分离结晶;(2)中大西洋脊DSDP 334的洋中脊堆晶岩较为类似弧前堆晶岩,是海水蚀变难熔橄榄岩重熔或混染的产物;(3)弧前堆晶岩的岩石学、地球化学特征与亏损的富水、富硅的玻安质熔体的低压分离结晶过程相吻合;(4)洋岛堆晶岩的特征与相对贫水、成分富集的洋岛玄武岩高压分离结晶的特征相吻合。最后,本文总结了应用堆晶岩进行蛇绿岩构造环境判别的一系列岩石学、地球化学指标,并结合日喀则蛇绿岩中的堆晶岩体和辉长岩脉的实例论述堆晶岩在蛇绿岩研究中的应用。

关键词：下洋壳堆晶岩洋中脊弧前弧后盆地洋岛蛇绿岩

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大深度载人潜水器之超短基线定位系统:海上试验及载人深潜应用

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应用基础与工程科学学报 2020年第1期28卷 200-210页

超短基线定位系统是实现大深度载人潜水器水下定位和跟踪,保障其水下作业安全的重要技术手段.超短基线定位系统各测量设备的分离式安装导致船载声基阵与外围辅助传感器之间不可避免的存在安装偏差,而这种偏差又会大大降低其定位性能,必... 详细信息

超短基线定位系统是实现大深度载人潜水器水下定位和跟踪,保障其水下作业安全的重要技术手段.超短基线定位系统各测量设备的分离式安装导致船载声基阵与外围辅助传感器之间不可避免的存在安装偏差,而这种偏差又会大大降低其定位性能,必须通过海上标定试验加以校正.本文以2014年蛟龙号超短基线定位系统南海海上标定试验为例,详细探讨了海上标定试验的技术方法,并利用2014~2015年蛟龙号试验性应用航次第一航段10个潜次的实测数据分析其定位性能.

关键词：超短基线载人潜水器海上试验定位精度蛟龙号

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环境磁学视角下的北冰洋深海磁性地层:以罗蒙诺索夫脊ARC5-ICE4孔为例

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地球物理学报 2023年第7期66卷 2983-2996页

作者：张茂刘建兴邹庆超姚政权刘焱光石学法自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用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266237

近年来,北冰洋深海百万年尺度的磁性地层年代框架受到了来自诸如Mn旋回地层和钛磁赤铁矿“自反转”现象的强烈质疑,以致对该方法在北冰洋的适用性产生了巨大争议.鉴于此,本文对中国第五次北极科学考察在北冰洋罗蒙诺索夫海岭获得的ARC5-... 详细信息

近年来,北冰洋深海百万年尺度的磁性地层年代框架受到了来自诸如Mn旋回地层和钛磁赤铁矿“自反转”现象的强烈质疑,以致对该方法在北冰洋的适用性产生了巨大争议.鉴于此,本文对中国第五次北极科学考察在北冰洋罗蒙诺索夫海岭获得的ARC5-ICE4钻孔岩心(水深2860 m,进尺4.15 m)开展了深入的岩石磁学分析.结果证实岩心中的载磁组分以磁铁矿为主,部分颗粒表面发生轻微氧化作用,另含少量磁赤铁矿、赤铁矿、钛磁赤铁矿等;整体粒径呈现相对均一的准单畴(PSD:pseudo-single domain),且含量随深度变化不大.岩心1.15~2.04 m区间显示的负极性并非“自反转”所致,而是真实的古地磁场记录;结合相对古强度(RPI)曲线模式和S-ratio的旋回变化特征,将其对应于松山期(约2.58~0.78 Ma),钻孔底界年龄<3.58 Ma.另外,上述年代框架指示的沉积速率变化模式很好地吻合了北半球冰期加强(iNHG:intensification of Northern Hemisphere glaciation)和中更新世气候转型(MPT:mid-Pleistocene transition)等古气候事件,更加印证了其可靠性.因此,即使“自反转”现象在北冰洋深海地区真实存在,其影响范围也是局部的,即磁性地层对于建立该区新生代年代框架的重要性仍不容忽视.总之,目前北冰洋深海沉积物定年仍面临诸多难题和挑战,今后需加强多学科协作.

关键词：北冰洋深海沉积岩石磁学相对古强度磁性地层自反转

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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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2015年调水调沙期间黄河悬浮颗粒Pb及其稳定同位素组成变化

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中国环境科学 2019年第7期39卷 3009-3017页

作者：刘明杨雅迪毕乃双陈竟博范德江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266061

通过对2015年黄河调水调沙期间利津水文站悬浮泥沙以及小浪底水库表层沉积物的分析,研究了调水调沙期间黄河入海泥沙中Pb元素的含量及同位素组成的变化特征,探讨了其物质来源及对调水调沙进程的响应.结果表明,调水调沙期间黄河入海泥沙P... 详细信息

通过对2015年黄河调水调沙期间利津水文站悬浮泥沙以及小浪底水库表层沉积物的分析,研究了调水调沙期间黄河入海泥沙中Pb元素的含量及同位素组成的变化特征,探讨了其物质来源及对调水调沙进程的响应.结果表明,调水调沙期间黄河入海泥沙Pb元素含量为18.09~28.35 g/g,平均为21.64 g/g,稳定同位素2 0 7Pb/2 0 6Pb为0.8367~0.8481,2 0 8Pb/2 0 6Pb为2.0839~2.0997,与黄土等物质较为接近.Pb含量及稳定同位素组成在调水调沙前、后期均较高,而在调水调沙中间主要时段则较低.利津站悬浮泥沙及小浪底水库沉积物中Pb同位素组成均符合黄河源Pb演化规律,但小浪底水库沉积物Pb元素含量较高,部分站位受到了人类活动的影响.调水调沙进程对该期间黄河入海泥沙Pb的变化及来源有着显著影响,在调水调沙前期和后期,水沙通量小,洪水对下游河床冲刷作用弱,Pb受到中上游沉积物来源影响,导致含量和同位素组成较高.在调水调沙中间的主要时段,利津悬浮泥沙与小浪底水库沉积物显著不同,Pb主要来自洪水对下游河床的冲刷,以自然来源为主,未受到人类活动影响.

关键词：铅同位素来源黄河调水调沙

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基于Chirp数据和Biot-Stoll模型反演南海北部陆坡海底表层沉积物物理性质

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海洋学报 2020年第3期42卷 72-82页

作者：周庆杰李西双刘乐军刘洋廷高珊周航王景强李天光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 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

浅地层剖面是基于声学信号(频率在几百至几千赫兹)在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,海底反射系数与沉积物物理性质密切相关。Biot-Stoll声波传播理论模型可以预测海底沉积物的物理性质,构建反射系数等声学参数与物理参数... 详细信息

浅地层剖面是基于声学信号(频率在几百至几千赫兹)在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,海底反射系数与沉积物物理性质密切相关。Biot-Stoll声波传播理论模型可以预测海底沉积物的物理性质,构建反射系数等声学参数与物理参数之间的关系,但在不同的海域采用不同的参数所获得的效果不同。为此,本文基于南海北部陆坡海底表层沉积物的实测物理参数,利用BiotStoll模型建立研究区海底反射系数和沉积物物理性质之间的关系,结果表明模型计算值与样品实测值吻合度总体较好,偏差在0.1%~4.9%之间,并建立了频率3.5 kHz时海底反射系数与沉积物孔隙度、密度、平均粒径之间的关系方程,且方程拟合度较高,可决系数R2均大于0.99。在对典型Chirp剖面数据计算其海底反射系数的基础上,反演了海底表层沉积物的孔隙度、密度、颗粒平均粒径等物理性质,其中反演孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径相对误差均小于5%,结果与实测值基本相符,表明该反演方法在南海北部陆坡区的应用是可行的。

关键词： Chirp浅剖数据 Biot-Stoll模型海底反射系数沉积物物理性质南海北部陆坡

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现代暖期气候变暖对南海北部陆坡天然气水合物分解潜在影响

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地学前缘 2022年第4期29卷 191-201页

作者：贾永刚阮文凤胡乃利乔玥李正辉胡聪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266037 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100

现代暖期(Current Warm Period,CWP,1850—至今)以来全球气温升高,南海北部陆坡底层海水温度升高、海平面上升影响海底天然气水合物稳定性。为探究现代暖期气候变暖对南海北部陆坡水合物分解影响,本文模拟计算了东沙海域、神狐海域、西... 详细信息

现代暖期(Current Warm Period,CWP,1850—至今)以来全球气温升高,南海北部陆坡底层海水温度升高、海平面上升影响海底天然气水合物稳定性。为探究现代暖期气候变暖对南海北部陆坡水合物分解影响,本文模拟计算了东沙海域、神狐海域、西沙海域、琼东南海域水合物赋存水深最浅处水合物的饱和度在1000年内变化情况,评估了受现代暖期气候变暖影响水合物赋存水深范围,讨论了水合物分解量及其对环境影响。结果发现:(1)受现代暖期气候变暖影响,东沙海域、西沙海域、琼东南海域水合物分解,神狐海域水合物不分解;当东沙海域、西沙海域、琼东南海域水深分别超过665、770、725 m,水合物不分解;(2)现代暖期自始以来,南海北部陆坡水合物分解量为9.36×10^(7)~3.83×10^(8)m^(3),产生的甲烷量为1.54×10^(10)~6.28×10^(10)m^(3);(3)受现代暖期气候变暖影响,南海北部陆坡每年水合物分解量为5.5×10^(5)~2.25×10^(6)m^(3),产生的甲烷量为9.02×10^(7)~3.69×10^(8)m^(3),这些甲烷中3.61×10^(5)~1.48×10^(6) m^(3)能够进入大气,对温室效应贡献度为每年我国人类生活的0.01%~0.06%;与此同时,1.77×10^(7)~7.23×10_(7) m^(3)甲烷可能会在海水中被氧化形成弱酸,加重南海北部陆坡海水酸化。

关键词：现代暖期天然气水合物分解底层水温度海平面南海北部陆坡

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