海洋溶解有机碳储库的气候效应及其定量重建研究进展

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作者 刘舒薇 田军 +1 位作者 李骁麟 杜金龙 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期141-154,共14页

海洋溶解有机碳储库是地球碳循环的重要组成部分,庞大的储量与缓慢周转的特征使其成为调节全球气候的关键缓冲系统。溶解有机碳储库在长时间尺度上的气候效应主要体现在海洋碳同位素的异常记录中。在定量重建研究方面,数值模型的发展实... 海洋溶解有机碳储库是地球碳循环的重要组成部分,庞大的储量与缓慢周转的特征使其成为调节全球气候的关键缓冲系统。溶解有机碳储库在长时间尺度上的气候效应主要体现在海洋碳同位素的异常记录中。在定量重建研究方面,数值模型的发展实现了对DOC生产-输运-降解过程的多尺度耦合模拟,但理想的参数化方案(如细菌转化效率、光降解速率等)仍可以通过原位观测与培养实验进行优化,以实现更符合现实的模拟结果。DOC储库气候效应和地质演变定量研究仍然薄弱。未来可以聚焦单一重点环境参数,比如溶解有机碳的表观降解系数,提升模拟结果的精度和置信度,重建长时间尺度上溶解有机碳库的地质演变,为理解碳循环与气候变化的耦合关系提供新视角。 展开更多

关键词 溶解有机碳储库 气候效应 定量重建 参数化方案 地质演变

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珠江口盆地白云凹陷始新统不同岩性烃源岩有机质特征及其油气地质意义

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作者 陈玥 朱晓军 +3 位作者 张丽丽 向绪洪 曾翔 朱伟林 《石油实验地质》 北大核心 2025年第4期835-846,共12页

珠江口盆地珠二坳陷深水区白云凹陷发育泥岩、碳质泥岩和煤3类烃源岩。现有研究缺乏充分的实验数据支撑,难以准确评估不同岩性烃源岩生烃潜力差异及区域资源潜力。为厘清白云凹陷始新统烃源岩的岩性特征及生烃潜力,综合运用岩石薄片鉴定... 珠江口盆地珠二坳陷深水区白云凹陷发育泥岩、碳质泥岩和煤3类烃源岩。现有研究缺乏充分的实验数据支撑,难以准确评估不同岩性烃源岩生烃潜力差异及区域资源潜力。为厘清白云凹陷始新统烃源岩的岩性特征及生烃潜力,综合运用岩石薄片鉴定、X射线衍射分析、孢粉相识别及有机地球化学分析等手段,系统开展了岩性划分、有机质组成解析和生烃潜力评估。白云凹陷始新统烃源岩矿物成分和有机质组成差异大,沉积构造多样。按照总有机碳含量和矿物成分特征,凹陷内烃源岩可分为富砂泥岩、含砂泥岩、碳质泥岩和煤。不同岩性烃源岩特征差异大:含砂泥岩主要为块状构造,有机质丰度较高,以煤质有机质为主,含有一定量的无定形有机质,为偏腐泥型烃源岩,生烃潜力相对较大,倾向于生油;富砂泥岩主要为含碎屑块状构造,有机质丰度较低,以煤质和孢质为主,为偏腐殖型烃源岩,生烃潜力相对小于含砂泥岩,倾向于生气;碳质泥岩和煤分别以断续纹层状和纹层状构造为主,二者有机质丰度高,以煤质、木质和壳质有机质为主,为偏腐殖型烃源岩,倾向于生气。富砂泥岩主要分布于始新统恩平组和文昌组沉积期的凹陷东部和南部,含砂泥岩主要分布于恩平组和文昌组沉积期的凹陷东部,碳质泥岩和煤主要分布于下文昌组和恩平组沉积期的凹陷南部。 展开更多

关键词 烃源岩 岩性划分 有机质 生烃潜力 始新统 白云凹陷 珠江口盆地

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海洋沉积物中铁结合态磷循环与埋藏机制研究进展

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作者 熊智豪 王星皓 +1 位作者 陈源清 吴自军 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期168-177,共10页

海洋沉积物中铁结合态磷(Fe-P)的循环机制是调控磷长期封存与再活化的关键环节,深刻影响着海洋初级生产力及全球碳-磷-铁耦合循环。传统理论将Fe-P视为易释放的“临时储存库”,但近年研究发现其内部赋存形态(尤其是蓝铁矿)在特定氧化还... 海洋沉积物中铁结合态磷(Fe-P)的循环机制是调控磷长期封存与再活化的关键环节,深刻影响着海洋初级生产力及全球碳-磷-铁耦合循环。传统理论将Fe-P视为易释放的“临时储存库”,但近年研究发现其内部赋存形态(尤其是蓝铁矿)在特定氧化还原条件下可实现稳定埋藏,成为被低估的重要磷汇。本文系统解析了Fe-P形态转化的前沿进展:揭示铁氧化物驱动的甲烷厌氧氧化通过生成Fe^(2+)直接驱动蓝铁矿沉淀,指出冰期低海平面时期陆源铁输入的增加可促进非渗漏区蓝铁矿形成;阐明海平面波动、硫化物竞争及全球变暖驱动的缺氧扩张如何通过改变沉积物氧化还原梯度和铁供给通量,调控Fe-P的活化-再固定平衡。指出深化Fe-P形态的精准识别、微生物-矿物的相互作用及全球变化级联效应的研究是构建更完善的海洋磷循环模型的核心挑战,对预测近海富营养化趋势及地质历史时期磷-气候反馈机制具有重要科学意义。 展开更多

关键词 海洋沉积物 铁结合态磷 甲烷厌氧氧化 蓝铁矿 海平面变化

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新西兰东部海域渐新世分支海底峡谷的三维地震表征及沉积演化

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作者 李想 王毕文 钟广法 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期117-129,共13页

前人对海底峡谷进行的研究大多集中于大中型海底峡谷,对于峡谷头部小型分支峡谷关注较少。本文基于高分辨率三维地震数据,研究新西兰南岛东部陆坡邦蒂海底峡谷头部渐新世埋藏分支峡谷的地震地层特征及沉积演化。通过地震层序分析,在渐... 前人对海底峡谷进行的研究大多集中于大中型海底峡谷,对于峡谷头部小型分支峡谷关注较少。本文基于高分辨率三维地震数据,研究新西兰南岛东部陆坡邦蒂海底峡谷头部渐新世埋藏分支峡谷的地震地层特征及沉积演化。通过地震层序分析,在渐新统地层内识别出7个地震层序界面,据此将渐新统划分为6个地震层序。以层序为单位,开展地震沉积单元分析,识别出冲坑列、U型谷及开放陆坡三种沉积单元。冲坑列由多个冲坑呈串珠状顺坡排列,解释为超临界浊流成因底形,其形成经历了从侵蚀型周期阶坎到部分沉积型周期阶坎的演化,解释为断续型分支峡谷,代表了分支峡谷的早期形态。U型谷平面上表现为平直的顺坡分布的线状凹槽,内部被浊流-半远洋交互沉积及少量碎屑流沉积充填,解释为平直型分支峡谷。开放陆坡位于冲坑列和U型谷之间及以外区域,以近平行反射为特征,内部发育多边形断层,解释为细粒半远洋沉积。断续型分支峡谷呈幕式发育,随时间推移冲坑数逐期减少并被细粒沉积充填;平直型分支峡谷上游表现出一定幅度的侧向迁移,下游则以垂向加积为主。海平面变化、沉积物供给及陆坡坡度对峡谷演化具有重要影响。 展开更多

关键词 三维地震 分支海底峡谷 冲坑 周期阶坎 邦蒂海底峡谷 新西兰

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全岩矿物定量分析方法——以第9届雷诺杯样品为例

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作者 李艳丽 刘志飞 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期208-215,共8页

X射线衍射(XRD)法是矿物样品分析最常用的方法,被广泛用于矿物学定量分析研究。对于含有黏土矿物的样品进行准确的定量分析一直以来都充满挑战。本文以第9届雷诺杯(Reynolds)提供的3种未知混合样为例,使用Rietveld法对矿物进行定量分析... X射线衍射(XRD)法是矿物样品分析最常用的方法,被广泛用于矿物学定量分析研究。对于含有黏土矿物的样品进行准确的定量分析一直以来都充满挑战。本文以第9届雷诺杯(Reynolds)提供的3种未知混合样为例,使用Rietveld法对矿物进行定量分析。首先采用XRD法获得样品图谱,鉴定图谱中的矿物组成后,使用Rietveld法对全岩图谱进行拟合得出矿物的质量相对含量。最终分析结果与雷诺杯举办方赛后提供的准确值进行比较。研究结果表明,样品中的主要矿物比较容易鉴定,大部分鉴定出的矿物都可以通过Rietveld法准确计算。其中,非黏土类矿物(不含无定形相)的质量分数高于1.5%即可准确鉴定,而黏土类矿物由于较为复杂,鉴定和计算更为困难。且非黏土类矿物的定量偏差(平均质量偏差1.0%~1.3%)要低于黏土类矿物(平均质量偏差2.8%~5.8%)。经举办方比对定量分析结果,3个样品的质量偏差总和为156.7%(最终结果排名24位,本次获奖前三名的质量偏差总和分别为70.5%、89.8%、95.6%)。偏差主要来自矿物(特别是黏土类矿物)鉴定不准确。在矿物鉴定准确的条件下,如有合适的晶体结构卡片和拟合条件,其矿物的计算偏差可以大大降低(如RC9-3的偏差和可降至19.2%)。结果表明,Rietveld法能准确定量出样品中的大多数矿物含量,但也依赖研究人员对矿物组成做出准确的鉴定。总体而言,我分析室已初步建立了可靠的XRD法分析矿物组分,对于指示海洋沉积物的来源、成因及古环境等具有重要意义。 展开更多

关键词 矿物定量分析 粉末X射线衍射 Rietveld法

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弹性参数初始模型约束的深度学习储层物性参数反演方法 被引量：1

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作者 陈怀震 罗任 +2 位作者 张明 姜晓宇 王本锋 《地球物理学报》 北大核心 2025年第6期2307-2319,共13页

储层物性参数(孔隙度、泥质含量及含水饱和度)反演是油气地球物理勘探的关键问题.利用叠前角道集反演弹性参数,进而结合岩石物理模型可对储层物性参数进行预测.然而,弹性参数反演的精度对物性参数反演有着重要影响;弹性参数和物性参数... 储层物性参数(孔隙度、泥质含量及含水饱和度)反演是油气地球物理勘探的关键问题.利用叠前角道集反演弹性参数,进而结合岩石物理模型可对储层物性参数进行预测.然而,弹性参数反演的精度对物性参数反演有着重要影响;弹性参数和物性参数之间的关系复杂,传统手段很难建立精确的岩石物理模型.本文基于深度学习方法直接捕捉叠前角道集和物性参数之间的隐式关系,建立了一种弹性参数初始模型约束的深度学习物性参数直接反演方法,进行高精度储层物性参数直接预测.网络输入由分窗处理后的部分入射角叠加地震数据和弹性参数初始模型组成,输出为输入数据中心点对应的参数预测结果,网络整体实现2D-to-1D的非线性映射过程.多口带标签测井数据实验结果表明:相对于无弹性参数初始模型约束的深度学习物性参数反演方法,提出的弹性参数初始模型约束方法取得了更优的储层物性参数预测效果.将提出方法应用于3D实际数据,取得了较好的储层物性参数反演效果,与测井解释结果的吻合度较高,验证了弹性参数初始模型约束的深度学习储层物性参数直接反演方法的有效性与可靠性. 展开更多

关键词 孔隙度 泥质含量 含水饱和度 模型约束 深度学习 反演

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浙闽河流碎屑锆石U-Pb年龄分布特征及其影响因素

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作者 朱心怡 黄湘通 +3 位作者 刘梦佳 杨守业 赵希林 靳国栋 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期1-16,I0002,共17页

河流碎屑锆石U-Pb年龄组成能够综合反映锆石源区所经历的构造、岩浆与变质活动,是指示沉积物物源以及从源到汇过程的理想示踪剂。然而,一些基于现代河流碎屑锆石的研究认为,锆石年龄谱信号受到沉积物搬运、分选、混合过程的影响,并不能... 河流碎屑锆石U-Pb年龄组成能够综合反映锆石源区所经历的构造、岩浆与变质活动,是指示沉积物物源以及从源到汇过程的理想示踪剂。然而,一些基于现代河流碎屑锆石的研究认为,锆石年龄谱信号受到沉积物搬运、分选、混合过程的影响,并不能真实反映物源。本文以浙闽流域7条代表性河流为研究对象,通过激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱技术揭示其碎屑锆石U-Pb年龄的分布特征,并结合全样粒度、碎屑锆石粒度与形态学分析,探究水动力分选对流域锆石年龄谱可能产生的影响。研究表明,浙闽河流碎屑锆石U-Pb年龄分布具有显著的空间差异性。钱塘江碎屑锆石U-Pb年龄以80~180 Ma、190~524 Ma、677~916 Ma三个主要区间为特征;椒江具有一个125 Ma左右燕山期的年龄峰;瓯江碎屑锆石以113~190 Ma和1707~1897 Ma两个年龄区间为特征;闽江碎屑锆石存在76~244 Ma、374~457 Ma、732~816 Ma、1622~1935 Ma四个主要年龄区间;木兰溪以100 Ma的白垩纪峰与142 Ma的侏罗纪峰为特征;晋江流域碎屑锆石年龄集中在78~175 Ma;九龙江存在75~120 Ma、120~180 Ma和192~313 Ma三个年龄区间。其中,燕山期120~180 Ma侏罗纪—白垩纪年龄区间在所有流域中均有发现。结合流域构造、火山岩与沉积地层信息,本文认为研究区碎屑锆石年龄的空间分布特征与中生代以来太平洋板块向欧亚板块俯冲引发的中国东部大规模构造、岩浆活动相关。此外,锆石等效球径与形态学研究发现研究区河流的锆石粒度大小与年龄无显著相关性,指示了是物源而非水动力分选对锆石年龄谱有显著影响。然而,锆石磨圆度与锆石年龄呈现出锆石年龄越老,磨圆度越高的趋势,表明长期搬运和沉积旋回过程对锆石年龄谱的解译存在潜在影响。 展开更多

关键词 碎屑锆石 U-PB年龄 颗粒形态 物源分析 浙闽河流

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沿海锋面水动力过程引发的微生物响应研究进展与启示

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作者 卢涵 祁文龙 +1 位作者 贺娟 王鹏 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期178-186,共9页

海洋锋面是河口-近海连续体中重要的(亚-)中尺度物理过程,调控着微生物群落的多样性、分布格局及生态功能。基于已有研究,本文系统综述了悬沙锋、羽流锋、上升流锋面、潮汐锋面以及陆架坡折锋的固有特性、形成机制及生态效应;重点阐明... 海洋锋面是河口-近海连续体中重要的(亚-)中尺度物理过程,调控着微生物群落的多样性、分布格局及生态功能。基于已有研究,本文系统综述了悬沙锋、羽流锋、上升流锋面、潮汐锋面以及陆架坡折锋的固有特性、形成机制及生态效应;重点阐明锋面动力过程(辐聚效应、次级环流与垂向混合等)如何通过驱动环境梯度、营养输运和有机颗粒物迁移,影响微生物群落的种群多样性、组装模式、代谢功能及生物地球化学循环。锋面的水动力过程可以为浮游微生物获取营养物质、进行生物生命活动提供便利的途径及机械动能。锋面辐聚效应可以改善锋区光照条件,提升锋区的初级生产力,进而影响微生物群落的结构多样性与营养循环。锋面系统的横向输运与垂向混合过程则显著影响着微生物群落的分布模式、胞外酶的活性表达及群落的扩散与融合。基于前人研究,本文还总结了随机性过程(如扩散限制)和确定性过程对锋面微生物群落组装的相对重要性,并探讨了种间关系等生物相互作用的重要性。 展开更多

关键词 海洋锋面 生态效应 水动力过程 耦合机制 微生物群落结构 微生物群落组装

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OBC/OBN纵横波数据表面多次波最小平方多维反褶积压制方法

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作者 杨晋蓉 程玖兵 +2 位作者 王腾飞 朱峰 武泗海 《地球物理学报》 北大核心 2025年第4期1457-1471,共15页

由于海面和海底两个特殊界面的存在,自由表面多次波尤其是水层鸣震对海底之下地层介质一次反射/散射波信号形成明显的干扰,给海底多分量地震数据处理(特别是速度建模与偏移成像)带来极大的困扰.一些广泛用于拖缆数据的多次波压制方法在... 由于海面和海底两个特殊界面的存在,自由表面多次波尤其是水层鸣震对海底之下地层介质一次反射/散射波信号形成明显的干扰,给海底多分量地震数据处理(特别是速度建模与偏移成像)带来极大的困扰.一些广泛用于拖缆数据的多次波压制方法在处理海底观测数据时面临挑战,而且难以直接用于克服多次波对转换波信号的干扰.本文采用数据驱动的基准面延拓思路,根据海底多分量数据上-下行P/S波分量与一次反射波脉冲响应序列之间的多维褶积关系,在约束优化最小平方反演框架下求解上-下行波多维反褶积(MDD)问题,从而消除地震波在水层中的传播和表面多次波的影响.理论模型合成数据实验展示了这种最小平方MDD方法的工作机理,验证了相对于传统上-下行波反褶积(UDD)方法的精度优势,以及它在浅水与复杂构造情况下通过压制表面多次波提升PP与PS波成像质量的潜力. 展开更多

关键词 表面多次波 海底观测 多分量 波场分离 转换波 最小平方 多维反褶积 上-下行波反褶积

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海底低温热液沉淀物中锰氧化物的显微结构特征及其指示意义

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作者 沈玥 孙明雪 +4 位作者 周哲 贺治伟 王鹏 张灵敏 李江涛 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期73-84,共12页

海底低温热液产生的富铁硅锰氧化物广泛分布于全球海底,但目前对于其中富锰氧化物的形成机制还不清楚。本研究采集了来自西南印度洋脊龙旂热液区的富铁硅锰氧化物,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其中富锰氧化物的显微结构的元素... 海底低温热液产生的富铁硅锰氧化物广泛分布于全球海底,但目前对于其中富锰氧化物的形成机制还不清楚。本研究采集了来自西南印度洋脊龙旂热液区的富铁硅锰氧化物,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其中富锰氧化物的显微结构的元素和矿物组成进行了高分辨表征。结果表明富锰氧化物中广泛分布表面具孔洞、主要由弱结晶含钠δ-MnO_(2)组成的球状颗粒,它们内部碳含量很高,其表层与内部相比结晶度更高且碳含量更低。锰氧化物球状颗粒表面沉淀不同厚度的铁硅氧化物,并分布由嗜中性微需氧铁氧化菌产生的铁硅氧化物丝状显微结构。据此认为微生物锰氧化对富锰氧化物中大量锰氧化物球状颗粒的形成起到主要的促进作用,并且这些球状颗粒形成后通过自催化锰氧化产生结晶度更高的表层锰氧化物。锰氧化物球状颗粒的表层结构通过影响与热液流体接触的表面积和孔隙空间大小影响后期沉淀铁硅氧化物的厚度,其表面存在的孔洞能够为铁氧化菌的附着提供更为稳定的微环境。本研究为揭示海底低温热液环境中微生物的锰氧化作用、生物成因锰氧化物的特征及其后期变化过程提供了重要科学依据。 展开更多

关键词 生物矿化 微生物锰氧化 海底低温热液环境 富铁硅锰氧化物 锰氧化物球状颗粒

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利用随机森林算法预测中国东部海域表层沉积物有机碳含量分布

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作者 张潇 李超 +5 位作者 窦衍光 王凤梅 褚明欣 密蓓蓓 梅西 杨守业 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期187-197,共11页

厘清中国边缘海沉积有机碳的分布特征和控制因素有助于建立东亚边缘海有机碳循环模型及其“源-汇”格局。当前中国东部边缘海有机碳分布图的绘制,主要是通过数学插值对采样点之间进行填充。该方法一方面极大地受限于采样站位的位置和数... 厘清中国边缘海沉积有机碳的分布特征和控制因素有助于建立东亚边缘海有机碳循环模型及其“源-汇”格局。当前中国东部边缘海有机碳分布图的绘制,主要是通过数学插值对采样点之间进行填充。该方法一方面极大地受限于采样站位的位置和数量,另一方面通过数学插值填图也忽视了样品与海水理化性质、海底地形和洋流等环境因素的差异,将复杂的地质问题简单化。机器学习方法能够从高维和复杂数据中提取关键信息,构建环境属性特征和预测变量的映射关系。本文借助机器学习方法中常用的随机森林算法,通过对405个海洋沉积物有机碳数据与50个环境属性特征映射关系的学习,预测了中国东部边缘海表层沉积物的有机碳含量。相比根据同样数量样品由克里金插值计算绘制的有机碳分布图,随机森林算法对沉积物有机碳含量预测结果的平均绝对误差、均方根误差、最大残差等误差评价指标均更小,十折交叉检验的R2达到0.6,表现出较高的拟合精度。尤其对于采样密度较低或因采样困难存在样品空缺的海区,随机森林算法能更准确的预测表层沉积物有机碳含量,体现出更符合实际情况的预测潜力和外推性优势。本文所建立的随机森林算法对于未来其他海洋沉积物地球化学指标的预测也同样具有借鉴作用,对于中国东部边缘海的资源调查和环境保护具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 空间插值 机器学习 随机森林 表层沉积物 有机碳含量

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冷泉沉积物关键金属元素体系对成岩环境的指示

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作者 张智超 贺治伟 +2 位作者 苗晓明 王虎 李江涛 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期155-167,共13页

冷泉活动是海底甲烷渗漏的重要表现形式,对全球碳循环和海洋极端环境的地球化学过程具有重要意义。利用冷泉沉积物中的金属元素体系重建早期成岩环境是理解冷泉区生物地球化学过程、揭示甲烷渗漏活动特征与历史演变的重要途径。本文系... 冷泉活动是海底甲烷渗漏的重要表现形式,对全球碳循环和海洋极端环境的地球化学过程具有重要意义。利用冷泉沉积物中的金属元素体系重建早期成岩环境是理解冷泉区生物地球化学过程、揭示甲烷渗漏活动特征与历史演变的重要途径。本文系统阐述了冷泉环境中关键金属元素体系(Fe、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、As、Hg、Mo、W、U、Ba及REE)的生物地球化学行为,并梳理了其代表性指标在冷泉研究中的应用。现有研究主要聚焦于两类科学问题:揭示甲烷渗漏主导的复杂氧化还原条件演变,以及示踪与冷泉系统紧密相关的生物地球化学过程(特别是微生物代谢活动)。研究强调,冷泉系统不同成岩过程的多重影响使得单一元素指标的应用存在局限性,多指标综合应用与地质背景的精细分析对准确解读冷泉环境信息至关重要。未来研究应重点关注高分辨率原位微区分析技术以及金属稳定同位素体系的应用。 展开更多

关键词 冷泉 甲烷厌氧氧化 关键金属元素体系 生物地球化学循环 早期成岩

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2025年1月7日定日M_(S)6.8地震长周期地震动初步模拟

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作者 纪志伟 余厚云 +4 位作者 李宗超 琚长辉 孙耀充 张永仙 陈晓非 《地震地质》 北大核心 2025年第3期917-931,共15页

2025年1月7日西藏日喀则市定日县发生M_(S)6.8地震。由于该地区强震动观测台站稀疏,在此次地震中未能获得近断层速度脉冲。为评估此次地震的长周期地震动场及速度脉冲分布特征,文中基于定日地震强震破裂模型,结合震源区域地形数据,采用... 2025年1月7日西藏日喀则市定日县发生M_(S)6.8地震。由于该地区强震动观测台站稀疏,在此次地震中未能获得近断层速度脉冲。为评估此次地震的长周期地震动场及速度脉冲分布特征,文中基于定日地震强震破裂模型,结合震源区域地形数据,采用曲线网格有限差分方法给出了定日地震波场传播过程和震源区域烈度分布模拟结果。在此基础上,结合速度脉冲识别方法,获得震源区域的速度脉冲分布特征。结果表明:受震源的单侧破裂影响,地震烈度的空间分布呈现出在破裂传播方向上烈度较高的特征,最大烈度约为Ⅸ度。正断层破裂模式导致速度脉冲主要集中于断层上盘区域,并以垂直于地表的方向为主。文中的模拟结果为研究正断型地震脉冲分布特征提供了新的视角,也为未来类似地震的震害预测与防震减灾策略的制定提供了参考。 展开更多

关键词 定日M_(S)6.8地震 地震动模拟 地震烈度 曲线网格有限差分方法 速度脉冲分布

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长江口外砂泥过渡带沉积粗化趋势与成因分析

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作者 黄雨菡 范代读 吴伊婧 《海洋地质前沿》 北大核心 2025年第4期47-59,共13页

长江口外存在一狭长的砂泥过渡带将长江水下三角洲泥质区与东海陆架砂质区隔开,其对长江入海泥沙量和陆架海洋动力变化非常敏感。本文分析了近十年来长江口外表层沉积物粒度变化,以及砂泥过渡带YE16站位连续两年获取的柱状样沉积物粒度... 长江口外存在一狭长的砂泥过渡带将长江水下三角洲泥质区与东海陆架砂质区隔开,其对长江入海泥沙量和陆架海洋动力变化非常敏感。本文分析了近十年来长江口外表层沉积物粒度变化,以及砂泥过渡带YE16站位连续两年获取的柱状样沉积物粒度、特征元素比值、有机元素和放射性核素组成特征。结果表明,近期砂泥过渡带外边界不断向陆移动,表层沉积物粗化明显,YE16站位近年出现顶部砂质层直接覆盖在底部泥质层上,且砂质层厚度增加较快。基于粒级-标准偏差法与组分分析法的粒度端元(EM)特征发现,YE16柱状样EM3端元(中细砂端元)占比显著升高,以EM3为主的沉积物具有较低的C/N比值和较高的Sr/Ba、Ca/Ti比值,210Pb和137Cs放射性活度低,指示其母源沉积物年龄较老且以海源生源组分占主导。综合分析认为,EM3端元占比增加可归因于强风浪等高能事件驱动下,中陆架变余砂质沉积发生再悬移和向岸搬运所致。这一外源输入机制与长江入海泥沙锐减共同构成了沉积物粗化的双重驱动:前者通过砂质沉积的外源补偿直接增加粗粒沉积占比,后者通过减少泥沙供应削弱了细粒沉积对粗化的稀释效应,两者共同导致了长江口外砂泥过渡带近期向陆迁移、表层沉积物粗化和砂质层增厚等现象。在极端气候事件和流域人类活动影响不断增强的背景下,长江口外砂泥过渡带变迁及其环境效值得持续关注。 展开更多

关键词 砂泥过渡带 沉积物粗化 粒度端元分析 流域人类活动影响 强风浪

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水下原位铁分析技术研究进展

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作者 李宜泓 王虎 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期198-207,共10页

铁是海洋中重要的微量金属元素之一,直接关系到海洋初级生产力和全球气候变化。国际上从20世纪80年代开始,基于分光光度法、催化光度法、化学发光法或电化学法,联合流动分析技术、渗透泵技术或芯片实验室技术,研发了多种类型的原位铁分... 铁是海洋中重要的微量金属元素之一,直接关系到海洋初级生产力和全球气候变化。国际上从20世纪80年代开始,基于分光光度法、催化光度法、化学发光法或电化学法,联合流动分析技术、渗透泵技术或芯片实验室技术,研发了多种类型的原位铁分析方法和系统,并应用于海水或热液区铁浓度的分析。随着观测网技术的发展,对水下原位铁分析仪/传感器提出了更高的要求,如长期、连续观测。本文对目前国内外水下原位铁分析系统的主要原理、性能及其优缺点进行了介绍,并提出了今后可与海底观测网连接的原位铁分析系统的发展方向,以期为未来原位铁分析系统的研制提供有益借鉴。 展开更多

关键词 铁 原位分析技术 海水 海洋观测技术

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末次冰期以来东亚季风和海平面变化调控澎湖峡谷沉积记录

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作者 谢巍 赵宏超 +2 位作者 刘志飞 赵玉龙 Colin Christophe 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期17-25,共9页

澎湖峡谷由于其独特的地理位置和沉积环境,保存了高分辨率的沉积记录,为研究古环境演变提供了珍贵材料。本研究对2018年中法合作HydroSed航次在南海东北部澎湖峡谷西侧堤岸的MD18-3570钻井岩芯开展了1 cm分辨率X射线荧光光谱岩芯元素扫... 澎湖峡谷由于其独特的地理位置和沉积环境,保存了高分辨率的沉积记录,为研究古环境演变提供了珍贵材料。本研究对2018年中法合作HydroSed航次在南海东北部澎湖峡谷西侧堤岸的MD18-3570钻井岩芯开展了1 cm分辨率X射线荧光光谱岩芯元素扫描,结合14C测年,研究了过去54 ka以来深海峡谷沉积记录演变及其受控机制。研究发现,Al、Si与K元素在12~30 cal.kaBP期间呈现低值而在其他时期呈现高值,Zr元素与上述3种元素的变化趋势相反。此外,所有元素均呈现百年-千年尺度波动特征。本文选用K/Al比值反映陆源碎屑化学风化状态,Si/Al与Zr/Al比值反映陆源碎屑粒度变化。K/Al比值变化与董哥洞-葫芦洞石笋氧同位素记录变化相似,且在冷气候事件期间(新仙女木事件和海因里希事件H1-H5)呈现异常高值,表明东亚季风降水调控深海沉积物的化学风化状态。东亚季风降雨减弱,可能导致台湾流域化学风化减弱、物理剥蚀增强,体现为深海沉积记录的K/Al比值升高(化学风化减弱),季风降雨增强则诱发相反的沉积记录。粒度指标Zr/Al在低海平面时期(12~30 cal.kaBP)呈现高值,这可能与陆源碎屑搬运距离缩短导致的粗粒沉积物输入增加有关。因此,本研究认为海平面变化调控粗粒陆源碎屑输入,而季风降雨变化调控深海沉积的化学风化强度。本研究首次提供了澎湖峡谷沉积环境演变的长时间、高分辨率沉积记录,为深海峡谷沉积记录的演化机制提供新的见解。 展开更多

关键词 XRF岩芯元素扫描 东亚季风 海平面变化 末次冰期 澎湖峡谷

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东海古地理位置变化与迁移——古地磁学约束

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作者 徐铭辰 杨风丽 +4 位作者 张更 唐贤君 户盼盼 董若雯 庄圆 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期130-140,共11页

东海盆地作为西太平洋汇聚大陆边缘盆地体系的重要组成部分,其起源与运动过程存在诸多争议,目前就存在着是“华南地块的一部分”还是“外来微陆块”两种不同认识。为明确东海盆地早白垩世以来的古位置变化,本文首次对东海盆地内9口钻井... 东海盆地作为西太平洋汇聚大陆边缘盆地体系的重要组成部分,其起源与运动过程存在诸多争议,目前就存在着是“华南地块的一部分”还是“外来微陆块”两种不同认识。为明确东海盆地早白垩世以来的古位置变化,本文首次对东海盆地内9口钻井的白垩系—始新统岩芯进行了系统采样和古地磁实验测试研究,分析结果表明,东海盆地在早白垩世—中始新世时期一直处于15°N至30°N之间的低纬度位置,且其方位与现代方位基本一致,与华南地块之间表现出密切的古地理位置关系和构造亲缘性。对东海与华南的古位置对比分析表明,自早白垩世早期(约134 Ma)至中始新世(约40 Ma)期间,东海始终位于华南的东南位置,二者经历了纬度差持续缩小、位置逐渐靠近的三阶段过程:①从早白垩世早期至早古新世早期(约134~65 Ma),东海与华南之间的纬度差从9.0°缓慢降至6.2°;②从早古新世早期到中古新世末(约65~60 Ma),二者之间的纬度差从6.2°快速降至1.2°;③从中古新世末到中始新世(约60~40 Ma),二者之间的纬度差为1.2°~2.0°,东海与华南之间基本形成了现今空间格局,开始一体化同步运动。本研究确认了东海与华南地块之间早白垩世以来的构造亲缘性,对于东海盆地的构造演化过程研究和油气资源潜力评价具有重要意义。 展开更多

关键词 古地磁学 古地理位置 早白垩世—中始新世 华南地块 东海盆地

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西北印度洋天休热液区深海橄榄岩的蚀变演化序列:岩石化学与矿物学证据

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作者 吕品洁 李洪林 +1 位作者 俞恂 李江涛 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期85-97,共13页

热液区超基性岩的蚀变过程在控制区域地球化学循环与矿物演化方面起关键作用,但热液区超基性岩的蚀变过程与蚀变机制目前还不清楚。本文以西北印度洋天休热液区不同位置获取的超基性岩为例,通过镜下岩矿综合鉴定、全岩化学成分分析以及... 热液区超基性岩的蚀变过程在控制区域地球化学循环与矿物演化方面起关键作用,但热液区超基性岩的蚀变过程与蚀变机制目前还不清楚。本文以西北印度洋天休热液区不同位置获取的超基性岩为例,通过镜下岩矿综合鉴定、全岩化学成分分析以及电子探针成分分析等进行了岩石化学特征、矿物学特征及其蚀变演化过程的研究。结果表明,天休热液区超基性岩发生了严重蚀变,主要特征组合矿物为蛇纹石(叶蛇纹石、纤蛇纹石、利蛇纹石)、伴生磁铁矿、绿泥石、伊丁石、方解石等次生矿物。综合全岩以及矿物主量元素分析发现天休热液区超基性岩的蚀变演化过程主要分为两个阶段:(Ⅰ)橄榄石、辉石类矿物在封闭系统下经历了典型的蛇纹石化作用;(Ⅱ)橄榄石在开放氧化环境下进一步经历了伊丁石化作用。蛇纹石化过程中Fe、Ca大量迁移并富集于次生矿物(如磁铁矿或碳酸盐矿物)中,说明原生橄榄石已经发生了较完全的蛇纹石化,形成了高镁型蛇纹石。相比之下,伊丁石化过程中Fe的富集和Si、Mg元素的迁移对伊丁石、铁氧化物的形成与演化起到了一定的催化作用。本研究揭示了天休热液区深海橄榄岩的两期蚀变演化过程,为理解该热液区蚀变矿物的形成演化机制和元素的富集迁移提供了重要参考。 展开更多

关键词 深海橄榄岩 蛇纹石化 伊丁石化 天休热液区

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晚中新世以来西北太平洋氮同位素的变化记录

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作者 王安庆 贾国东 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期40-50,共11页

本研究从国际大洋发现计划(IODP)U1438B站位的沉积物岩芯中提取了有机质氮同位素(δ^(15)N_(org))的变化记录,以此重建了晚中新世(约8 Ma)以来西北太平洋表层海水氮同位素的变化历史,并探讨了与之相关的海洋氮循环演变过程。结果表明,U1... 本研究从国际大洋发现计划(IODP)U1438B站位的沉积物岩芯中提取了有机质氮同位素(δ^(15)N_(org))的变化记录,以此重建了晚中新世(约8 Ma)以来西北太平洋表层海水氮同位素的变化历史,并探讨了与之相关的海洋氮循环演变过程。结果表明,U1438B站位的δ^(15)N_(org)记录自晚中新世以来呈现出约2.3‰的长期增长趋势,并表现出阶段性特征:晚中新世呈现低值(3.98‰±0.25‰),至上新世升高(3.96‰~5.43‰),上新世-更新世转换期呈相对低值(4.66‰±0.28‰),第四纪以来再次持续升高(5.16‰±0.52‰)。综合分析认为,晚中新世以来δ^(15)N_(org)的长期增长趋势主要反映了热带东太平洋缺氧区水柱反硝化作用对海洋反硝化作用贡献的增加,并通过大洋环流传输至菲律宾海。具体来讲,西北太平洋晚中新世较低的δ^(15)N_(org)可能反映的是较弱的东太平洋水柱反硝化和海洋上层环流;上新世δ^(15)N_(org)的显著升高则指示了东太平洋反硝化信号的增强;第四纪δ^(15)N_(org)的继续升高则与气候变冷、海平面大幅下降和东太平洋最小含氧带扩张所导致的水柱反硝化贡献持续增大有关。而区域的固氮作用对西北太平洋氮同位素的演化,包括上新世-更新世转换期的相对低值(固氮加强)和第四纪再次升高(固氮减弱)也可能起到了不容忽视的作用。总之,菲律宾海U1438B站位的δ^(15)N_(org)记录可视为广阔太平洋氮循环过程的“区域表达”,它既捕捉到了驱动太平洋氮循环格局发生转变的重大事件(如热带东太平洋最小含氧带的演化),也受到了区域固氮作用影响,进一步的研究可能揭示出更精细的晚新生代太平洋的氮循环演化历史。 展开更多

关键词 氮同位素 海洋氮循环 固氮作用 反硝化作用 晚中新世 西北太平洋

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入海河流沉积物反应态铍的控制因素及对风化程度的指示意义

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作者 陈馨钰 邓凯 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期51-59,共9页

大陆风化过程是调控地质历史时期气候变化的重要机制。至今已提出多种基于硅酸盐沉积物元素地球化学组成的化学风化指标,并被广泛应用于表征各种地表环境下的风化程度。其中,随着大气10Be/9Be风化剥蚀指标的兴起,沉积物中反应态(铁锰氧... 大陆风化过程是调控地质历史时期气候变化的重要机制。至今已提出多种基于硅酸盐沉积物元素地球化学组成的化学风化指标,并被广泛应用于表征各种地表环境下的风化程度。其中,随着大气10Be/9Be风化剥蚀指标的兴起,沉积物中反应态(铁锰氧化物为主)组分9Be占全样的比例(f_(reac))被认为反映了原生矿物在化学风化作用中的溶解过程,有指示化学风化程度的潜力,且不受石英稀释作用的影响。然而,对于f_(reac)反映风化程度的可靠性,目前仍缺乏系统性研究。本研究搜集全球已发表的河流沉积物淋滤态Be数据,计算f_(reac)这一风化程度潜在指标,并评估f_(reac)的控制因素。结果表明,虽然f_(reac)会受到粒度和淋滤方式的影响,但是总体上f_(reac)与常用风化程度指标,如化学蚀变指数(CIA)存在显著正相关性。此外,f_(reac)与流域剥蚀速率之间存在显著的反相关性。因此,在统一分析粒度及淋滤方法的前提下,基于Be元素的指标f_(reac)在一定程度上可以反映中性或碱性水体流域中沉积物整体的风化程度,有望在今后被应用于陆相钻孔中示踪地表风化剥蚀过程的演变。 展开更多

关键词 风化指标 风化程度 剥蚀速率 铍同位素 化学淋滤

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