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太平洋富稀土深海沉积物标准物质研制 被引量：1
1
作者 朱爱美 石学法 +4 位作者 刘季花 汪虹敏 王小静 白亚之 崔菁菁 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期189-199,共11页
深海稀土被认为是继多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物之后发现的第四种深海矿产资源,以富含中-重稀土元素为显著特征。中国目前深海沉积物标准物质数量较少,不成系列,而且现有海洋沉积物标准物质中稀土元素总量最高为475.9μg/g,远... 深海稀土被认为是继多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物之后发现的第四种深海矿产资源,以富含中-重稀土元素为显著特征。中国目前深海沉积物标准物质数量较少,不成系列,而且现有海洋沉积物标准物质中稀土元素总量最高为475.9μg/g,远未达到富稀土深海沉积物中的稀土元素总量(>1000μg/g)。目前国内外尚未有富稀土深海沉积物成分分析标准物质,为满足深海稀土资源勘查需要,本文报道了国家一级标准物质太平洋富稀土深海沉积物(GBW07590)研制过程。该标准物质候选物实物样品采集自4300m东南太平洋海底,经过自然风干、粉碎、混匀和灭活加工制备后,对沉积物成分进行均匀性和稳定性检验,各成分统计结果显示样品具有良好的均匀性和稳定性。国内外11家实验室采用多种分析方法对该标准物质的62种成分进行定值,确定各项成分的标准值和不确定度,稀土总量达到2103μg/g。该标准物质的研制进一步丰富了国内外深海沉积物标准物质品类,为科学研究、深海资源开发评价和地球化学分析测试等提供科技支撑。 展开更多
关键词 富稀土深海沉积物 标准物质 定值 不确定度
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穿越台西南盆地的OBS广角地震数据处理与震相识别
2
作者 刘洋 裴彦良 +4 位作者 赵俐红 支鹏遥 郑彦鹏 刘晨光 李朝阳 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期396-409,共14页
南海东北陆缘是南海海盆初始张裂的区域,为深入研究其深部地壳结构及构造演化过程,布设了一条沿NW—SE方向穿越台西南盆地的深地震测线(DP12B)。本文主要介绍了DP12B测线的前期数据处理流程,包括导航数据处理、OBS(Ocean Bottom Seismom... 南海东北陆缘是南海海盆初始张裂的区域,为深入研究其深部地壳结构及构造演化过程,布设了一条沿NW—SE方向穿越台西南盆地的深地震测线(DP12B)。本文主要介绍了DP12B测线的前期数据处理流程,包括导航数据处理、OBS(Ocean Bottom Seismometer)原始数据裁截以及OBS位置与时间校正;同时进行震相识别,并利用Rayinvr软件进行射线追踪和走时拟合来评估震相识别的准确性。结果表明:OBS位置和时间校正效果良好;通过综合地震剖面技术(Common Receiver Gather, CRG),成功识别了多组清晰的P波震相,包括Ps、 PsP、 Pg、 PcP、 PmP和Pn,其中最远震相可以连续追踪到90 km以外。DP12B-9和DP12B-7两站位的震相形态特征和拟合分析显示台西南盆地南部坳陷区域地壳厚度显著减薄至3 km,推测伴随有地幔蛇纹石化现象。DP12B测线数据整体质量良好,能为后续速度模型的建立提供坚实基础,为进一步探讨南海地区复杂的地质构造及其演化过程提供可靠支撑。 展开更多
关键词 台西南盆地 OBS数据处理 震相识别 伸展减薄 蛇纹石化
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基于卷积神经网络的深海摄像资料智能识别研究 被引量：3
3
作者 赵秋魁 李传顺 +4 位作者 闫仕娟 叶俊 赵越 时欣宇 杜德文 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期344-356,共13页
海底摄像是海洋科考特别是调查海底岩石类型及底层环境最为直观的调查方法,通过判读深海高清摄像及照相设备获取的高质量视频资料和图片资料,可直接识别海底岩石类型、生物活动特征及海洋底层环境。近年来,随着载人潜器、ROV、深海光学... 海底摄像是海洋科考特别是调查海底岩石类型及底层环境最为直观的调查方法,通过判读深海高清摄像及照相设备获取的高质量视频资料和图片资料,可直接识别海底岩石类型、生物活动特征及海洋底层环境。近年来,随着载人潜器、ROV、深海光学拖体等深海摄像设备的广泛使用,获取的海底摄像和高清图像资料迅速增加,这些视频及图像资料的处理分析工作量十分巨大,因此需开发基于计算机视觉的海底图像智能识别技术。本文基于深度学习方法提出了海底图像自动识别模式,并应用于大西洋中脊热液硫化物调查获取的视频资料处理。首先,基于海上调查获取的高质量视频资料,人工识别31 499帧海底图像,并分别标注为远洋沉积物、枕状玄武岩、角砾状玄武岩、热液硫化物等不同底质类型,其中热液硫化物是主要调查目标,将此图像数据集随机切分作为深度学习模型的训练集或验证集。搭建深度残差网络(Residual Networks, ResNet),利用图像数据集训练模型并验证准确率。利用该模型处理分析1条3.5 km长的海底摄像调查测线,结果表明自动识别准确率达到98%。该方法对于海底摄像资料的智能识别具有效率高、精度高的综合优势,既可用于海量视频数据的后处理,也可用于深海摄像调查现场分析。 展开更多
关键词 海底摄像 深度学习 卷积神经网络 残差网络
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西太平洋卡罗琳海底高原裂解作用的岩浆过程响应
4
作者 吴增 鄢全树 +5 位作者 张海桃 袁龙 李凤春 刘振轩 赵仁杰 闫施帅 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2585-2600,共16页
海底高原形成及其后的裂解事件是大洋板内地质作用的产物,因此研究海底高原可为大洋板内地球动力学过程提供重要线索。索罗尔海槽是卡罗琳海底高原初始裂解的重要产物,但到目前为止,其裂解过程的动力学机制仍然存在争议。本研究对采自... 海底高原形成及其后的裂解事件是大洋板内地质作用的产物,因此研究海底高原可为大洋板内地球动力学过程提供重要线索。索罗尔海槽是卡罗琳海底高原初始裂解的重要产物,但到目前为止,其裂解过程的动力学机制仍然存在争议。本研究对采自索罗尔海槽基底的火山岩样品(玄武岩、英安岩)开展系统的单矿物(斜长石)原位主、微量元素地球化学研究,结果表明:玄武岩样品中斜长石种属为钙长石、培长石和少量拉长石;斜长石斑晶富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,存在明显的Eu正异常;相比于斜长石斑晶,斜长石微晶具有更高的不相容元素含量。英安岩中斜长石种属为中长石,较玄武岩斜长石斑晶更富集轻稀土和大离子亲石元素,具有更明显的Eu正异常。玄武岩和英安岩中斜长石结晶温度和压力分别为1110~1171℃和961~966℃、0.27~0.42GPa和0.16~0.29GPa,且同一种岩石类型中的斜长石斑晶与微晶结晶温度无明显差异。基于以上结果,并对照前人所总结的双峰式岩浆系统的成因特征,本文提出卡罗琳海底高原裂解期间的岩浆作用具双层岩浆房模型,即地幔岩石部分熔融形成原始岩浆,聚集在深部岩浆房内结晶形成基性斜长石斑晶,随后被岩浆裹挟上涌喷出地表形成玄武岩;同时部分岩浆继续进入浅部壳层岩浆房,并结晶形成中酸性斜长石斑晶,后被演化岩浆携带上升并喷出地表形成英安岩。 展开更多
关键词 海底高原 初始裂解 斜长石 矿物化学 岩浆过程
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南大西洋赤狐热液区硫化物特征及成矿机制
5
作者 张琦 李兵 +3 位作者 刘季花 李传顺 王赛 石学法 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期296-311,共16页
赤狐热液区是中国科研人员在南大西洋中脊首次发现的拆离断层型热液区。该区位于拆离断层的下盘,目前发现2个热液点,围岩类型为基性玄武岩。利用ICP-OES、ICP-MS、LA-ICP-MS等方法对2019年获得赤狐热液区硫化物样品开展详细的矿物学和... 赤狐热液区是中国科研人员在南大西洋中脊首次发现的拆离断层型热液区。该区位于拆离断层的下盘,目前发现2个热液点,围岩类型为基性玄武岩。利用ICP-OES、ICP-MS、LA-ICP-MS等方法对2019年获得赤狐热液区硫化物样品开展详细的矿物学和地球化学研究,结果显示该区包括块状、角砾状、浸染状三类硫化物。与其他拆离断层型热液区相比,赤狐热液区上2个热液点具有明显不同的化学特征;全岩的主微量、黄铁矿的微量元素以及热液区硫化物的硫同位素特征明显指示,赤狐热液区可能受到基性与超基性岩的共同影响。热液区2个热液点的差异指示了同一个热液系统不同时期产出硫化物有差异及遭受后期改造的不同。 展开更多
关键词 南大西洋中脊 赤狐热液区 热液硫化物 拆离断层 硫同位素
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东南太平洋富稀土沉积早期成岩过程研究及其指示意义
6
作者 李杰军 刘洪娜 +2 位作者 王小静 李力 石学法 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期40-51,共12页
富稀土深海沉积物作为一种潜在矿产资源,近年来备受关注。研究发现,稀土元素(REY)和钇(Y)元素的富集过程很可能发生在沉积物-海水界面(SWI),但目前针对富稀土沉积物的早期成岩过程研究较少。本研究采集了东南太平洋富稀土海区两个站位... 富稀土深海沉积物作为一种潜在矿产资源,近年来备受关注。研究发现,稀土元素(REY)和钇(Y)元素的富集过程很可能发生在沉积物-海水界面(SWI),但目前针对富稀土沉积物的早期成岩过程研究较少。本研究采集了东南太平洋富稀土海区两个站位的沉积物短柱,解析了REY在SWI的早期成岩过程及其对REY在沉积物中富集机制的影响。孔隙水中较低的Fe、Mn和较高的Mo、U、V浓度表明研究区沉积物处于氧化环境。对比底层海水中REY,孔隙水中的REY呈中稀土(MREE)富集特征。沉积物中REY的主要富集相态为磷酸盐相,而孔隙水中REY及其配分模式可能受控于沉积物中磷酸盐的含量。本研究表明,在稀土元素早期成岩过程中,原本与铁锰相等其他相态结合的REY重新进入到孔隙水中,最终被磷酸盐相吸附和埋藏,早期成岩过程是深海沉积物中REY富集的重要机制。 展开更多
关键词 早期成岩 孔隙水 稀土元素 沉积物 东南太平洋
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麦哲伦海山群富钴结壳元素地球化学特征及赋存状态 被引量：3
7
作者 高晶晶 刘季花 +2 位作者 张辉 闫仕娟 汪虹敏 《海洋与湖沼》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期424-435,共12页
为探究大洋富钴结壳的元素地球化学特征和赋存状态,以西太平洋麦哲伦海山群5个富钴结壳样品为研究对象,通过X射线衍射法、等离子体发射光谱法、等离子体质谱法及相态分析手段,分析了富钴结壳的矿物组成、主量元素和稀土元素含量。结果表... 为探究大洋富钴结壳的元素地球化学特征和赋存状态,以西太平洋麦哲伦海山群5个富钴结壳样品为研究对象,通过X射线衍射法、等离子体发射光谱法、等离子体质谱法及相态分析手段,分析了富钴结壳的矿物组成、主量元素和稀土元素含量。结果表明,富钴结壳样品主要结晶矿物为水羟锰矿,次要矿物包括石英、斜长石和钾长石,同时含有大量非晶态铁氧/氢氧化物。富钴结壳样品中Mn和Fe含量最高,Mn为16.87%~26.55%,Fe为14.34%~18.08%。富钴结壳明显富集稀土元素,其稀土总量为1287~2000μg/g,Ce含量为632~946μg/g,约占稀土总量的50%;轻稀土含量为1037~1604μg/g,重稀土含量为249~395μg/g,轻稀土元素明显高于重稀土元素。稀土元素配分模式呈现Ce正异常而Eu无异常,具有Ce富集特征。麦哲伦海山群富钴结壳是水成沉积成因,基本没有受到海底热液活动和成岩作用的影响。元素赋存状态与其矿物相密切相关,Na、K、Ca、Mg和Sr主要赋存于碳酸盐相,Mn、Ba、Co和Ni主要赋存于锰氧化物相,Fe、Al、P、Ti、Cu、Pb、V、Zn、Zr和REE主要赋存于铁氧化物相,部分Al和K赋存于残渣态。该研究对于西太平洋麦哲伦海山群富钴结壳的成矿理论研究提供了科学依据。 展开更多
关键词 麦哲伦海山群 富钴结壳 地球化学 赋存状态
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九州-帕劳脊南段基底玄武岩的单斜辉石矿物化学及成因意义 被引量：2
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作者 刘振轩 鄢全树 +2 位作者 刘焱光 杨刚 石学法 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期75-92,共18页
九州-帕劳脊是古伊豆-小笠原-马里亚纳弧的重要组成,对其上基底岩石开展矿物学和岩石学研究可为理解洋内岛弧演化早期的岩石成因和岩浆活动特点提供重要线索。本文对九州-帕劳脊南段基底玄武岩中的单斜辉石斑晶和微晶开展详细的岩相学... 九州-帕劳脊是古伊豆-小笠原-马里亚纳弧的重要组成,对其上基底岩石开展矿物学和岩石学研究可为理解洋内岛弧演化早期的岩石成因和岩浆活动特点提供重要线索。本文对九州-帕劳脊南段基底玄武岩中的单斜辉石斑晶和微晶开展详细的岩相学和原位主微量元素分析,结果表明,单斜辉石斑晶与微晶整体上具有相似的化学组分,为普通辉石及透辉石等种属,且亏损轻稀土元素,Eu负异常不明显。多数单斜辉石斑晶具有环带结构,可划分为简单环带及韵律性环带两类;从辉石核部到边部,MgO、FeO、Al_(2)O_(3)、TiO_(2)含量与核部镁指数Mg#等呈现复杂的高低变化,指示了多期次的岩浆混合与补给事件。单斜辉石的结晶温度、压力分别为1151~1210℃和1.3×10^(8)~4.2×10^(8)Pa。通过单斜辉石组分反演获得的母岩浆含水量为0.8%~2.3%(以湿质量计)。最后,我们提出,形成于典型的洋内岛弧背景下的九州-帕劳脊南段熔岩的母岩浆为亚碱性岛弧拉斑玄武质熔体,具有高温、中压、高氧逸度的特征,岩浆房深度较浅并存在多期次原始岩浆的补给和混合。 展开更多
关键词 单斜辉石 矿物化学 环带结构 岩浆过程 岛弧玄武岩 九州-帕劳脊
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菲律宾海板块东南边界地质过程与研究展望 被引量：2
9
作者 鄢全树 袁龙 +3 位作者 闫施帅 刘振轩 吴增 石学法 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期50-63,共14页
晚中生代期间,由于古太平洋俯冲板片俯冲于欧亚板块之下,从而在欧亚大陆东缘存在一条巨型的类似于现今太平洋东侧的安第斯型俯冲带。岩浆活动记录显示,70 Ma左右,可能由于外来的正地形地体拼贴上该俯冲带,从而导致这条巨型安第斯型俯冲... 晚中生代期间,由于古太平洋俯冲板片俯冲于欧亚板块之下,从而在欧亚大陆东缘存在一条巨型的类似于现今太平洋东侧的安第斯型俯冲带。岩浆活动记录显示,70 Ma左右,可能由于外来的正地形地体拼贴上该俯冲带,从而导致这条巨型安第斯型俯冲带逐渐消失,欧亚大陆东缘逐渐从主动大陆边缘变为被动大陆边缘。然而,新生代早期以来,伴随着菲律宾海板块从赤道北移,该被动大陆边缘又重新活化,变为主动大陆边缘,并逐渐形成了巨型的沟-弧-盆系统,期间西太平洋地区大致经历了三期的弧后扩张,即始新世、渐新世—中新世、上新世以来,且菲律宾海板块正好包括了这3个扩张期的弧后扩张盆地:西菲律宾海盆、四国海盆-帕里西维拉海盆以及马里亚纳海槽。本文详细总结了太平洋板块与次级的板块—菲律宾海板块及卡罗琳板块的地质演化历史,且详细探讨了以上3个主要板块之间相互作用的典型区域(菲律宾海板块东南侧)的地质学和岩石学特征以及尚存在的重要科学问题,并展望了未来该区域的研究方向。 展开更多
关键词 岩浆活动 地质过程 太平洋板块 卡罗琳板块 菲律宾海板块
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西菲律宾海盆DSDP-292站位熔岩的岩浆过程研究 被引量：1
10
作者 袁龙 鄢全树 石学法 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期769-785,共17页
自新生代早期以来,菲律宾海板块发生了一系列的板内岩浆活动,形成了大量的海底高原(本哈姆高原和乌尔达内塔高原等)和小海山。关于这些海底高原和小海山的成因,目前仍存在争议,尤其是其深部动力学背景和精细的岩浆过程需要进一步制约。... 自新生代早期以来,菲律宾海板块发生了一系列的板内岩浆活动,形成了大量的海底高原(本哈姆高原和乌尔达内塔高原等)和小海山。关于这些海底高原和小海山的成因,目前仍存在争议,尤其是其深部动力学背景和精细的岩浆过程需要进一步制约。本文对深海钻探计划(DSDP)31航次(292站位)期间在本哈姆隆起获取的玄武岩中的斜长石和单斜辉石开展了详细的岩相学和原位主、微量元素地球化学分析。结果表明,斜长石具有多种不平衡特征,其核-边结构主要受到多期次岩浆补给影响。292站位熔岩的研究表明,本哈姆隆起熔岩至少经历了两期岩浆活动。温压计算结果表明,斜长石和单斜辉石斑晶的核部和边部分别形成于地壳深部和浅部岩浆房。结合本哈姆隆起其他位置样品的历史研究成果,本文认为本哈姆隆起具有板内的构造背景,可能与地幔柱有关。 展开更多
关键词 本哈姆隆起 岩浆活动 环带结构 岩浆混合
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