深海稀土资源勘查开发研究进展 被引量：18

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作者 黄牧 石学法 +9 位作者 毕东杰 于淼 李力 李佳 张培萍 张霄宇 刘季花 杨刚 周天成 朱爱美 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2665-2681,共17页

深海稀土是近10年来发现的一种富集中-重稀土元素的新型矿产资源,潜力巨大,可能成为最先开发的深海矿产之一。日本等国以太平洋为重点,开展了深海稀土资源勘查研究及开发利用探索。我国率先在印度洋、太平洋等国际海域发现了大面积富稀... 深海稀土是近10年来发现的一种富集中-重稀土元素的新型矿产资源,潜力巨大,可能成为最先开发的深海矿产之一。日本等国以太平洋为重点,开展了深海稀土资源勘查研究及开发利用探索。我国率先在印度洋、太平洋等国际海域发现了大面积富稀土沉积区,并初步划分了四个深海稀土成矿带。目前深海稀土资源勘查主要采用的是沉积物重力(或重力活塞)岩心取样与浅地层调查相结合的技术方法,但是获取的岩心长度大多未穿透富集层底部边界,浅地层剖面难以精确识别富集层位,影响了深海稀土资源的勘查与评价。今后需要加强深海稀土资源勘查技术和设备的研发,形成集沉积物长岩心取样+高精度浅地层探测+沉积物元素海底原位测量于一体的勘查技术体系,深入研究不同空间尺度的稀土元素分布规律,为指导快速、准确寻找深海稀土"高品位、分布连续、少杂质"的优质富集区和开展稀土资源评价提供技术支撑,同时需加大深海稀土开发利用技术的研发力度。 展开更多

关键词 深海稀土 分布规律 资源勘查 开发利用 技术研发 研究开发

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中国东部陆架第四纪沉积环境演化研究进展与展望 被引量：2

2

作者 姚政权 刘健 +12 位作者 万世明 刘焱光 易亮 刘建兴 单新 乔淑卿 赵德博 肖国桥 王昆山 窦衍光 王中波 胥勤勉 石学法 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期42-57,共16页

中国东部陆架位于亚洲大陆与西太平洋的过渡区域,是连接全球最大的沉积源-汇系统的重要纽带,记录了东亚构造变形、亚洲季风系统形成与演化、海平面变化及东亚重大水系变迁等诸多重要信息。在总结前人研究的基础上,结合最近20年来中国海... 中国东部陆架位于亚洲大陆与西太平洋的过渡区域,是连接全球最大的沉积源-汇系统的重要纽带,记录了东亚构造变形、亚洲季风系统形成与演化、海平面变化及东亚重大水系变迁等诸多重要信息。在总结前人研究的基础上,结合最近20年来中国海洋专项获得的数据资料和研究成果,综述了中国东部陆架区第四纪以海侵-海退变化为主要特征的沉积环境变化,探讨了陆架沉积环境变化与区域构造、海平面和东亚季风气候变化的联系;基于目前在长江、黄河流域及东部陆架区开展的沉积物源-汇研究,讨论了长江和黄河贯通入海的可能时代及控制因素;提出新生代以来陆架地质环境演变与东亚构造历史、季风系统演化、海平面变化、重大水系调整及陆架有机碳埋藏的耦合机制研究是未来在中国东部陆架实施科学钻探的重点科学目标。 展开更多

关键词 海侵-海退 海平面变化 大陆架钻探 黄河和长江 中国东部陆架

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深海沉积物中稀土元素浸出及LIBS光谱探测方法研究

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作者 韩焱 杜增丰 +5 位作者 田野 卢渊 石学法 栾振东 于淼 张鑫 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第2期469-475,共7页

深海稀土,是指深海盆地中富含稀土元素的沉积物,是继多金属结核、富钴结壳及多金属硫化物之后被发现的第四种深海金属矿产,具有巨大的资源潜力。目前,我国针对深海稀土资源的调查和探测技术研究十分薄弱,缺乏完备的能够实时探测深海沉... 深海稀土,是指深海盆地中富含稀土元素的沉积物,是继多金属结核、富钴结壳及多金属硫化物之后被发现的第四种深海金属矿产,具有巨大的资源潜力。目前,我国针对深海稀土资源的调查和探测技术研究十分薄弱,缺乏完备的能够实时探测深海沉积物中稀土元素(REY)的技术手段,无法从深海沉积物中准确探测到稀土元素。激光诱导击穿光谱(LIBS)具有原位、实时、连续、非接触等独特优势,近年逐渐应用到水下元素分析中。由此,提出了一种深海稀土探测新方法,即将深海沉积物中的稀土元素通过无机酸浸出,而后利用LIBS的水下分析能力对深海沉积物浸出液中的离子态稀土元素进行探测。深海沉积物经预处理后,进行了不同无机酸种类和浓度、固液比及时间条件的浸出实验,研究了各个条件对稀土元素浸出过程的影响。通过对比各浸出液中稀土元素的浸出率获得最佳浸出条件,即HNO3浓度1.5 mol·L^(-1)、液固比2∶1、浸出时间5 min。利用LIBS对浸出液中稀土元素(Y、La、Nd)进行分析,光谱经平均处理、波长位移差分算法(WASS)校正后,进行单变量回归(UVR)和偏最小二乘法(PLS)分析。UVR分析获得稀土元素(Y、La、Nd)最佳线性回归结果的回归系数分别为0.87、0.83、0.80,对应检测限为3.55、4.09和5.71μg·g^(-1);PLS获得了显著优于UVR的回归结果,且获得更好的回归系数,分别为0.97、0.99、0.97。分析结果表明,PLS较UVR更适合深海沉积物的定量分析,同时证明了LIBS具有深海原位稀土元素探测的潜能,证实了利用LIBS结合多变量回归分析对深海沉积物中稀土元素进行检测和评价是可行的,为实现LIBS深海稀土探测提供数据支持。 展开更多

关键词 深海沉积物 稀土元素 酸浸 激光诱导击穿光谱

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冲绳海槽MIS6期以来底栖有孔虫碳氧同位素特征及其古海洋指示意义 被引量：3

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作者 窦衍光 李清 +7 位作者 吴永华 赵京涛 孙呈慧 蔡峰 陈晓辉 张勇 范佳慧 石学法 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期84-92,共9页

基于AMS^(14)C年龄和底栖有孔虫氧同位素建立的地层年代框架,重点探讨了冲绳海槽中北部CSHC-15孔MIS6期以来(约200 ka)底栖有孔虫δ^(13)C特征及其古海洋指示意义。结果显示,冰期间冰期表层初级生产力和有机质通量的变化是导致底栖有孔... 基于AMS^(14)C年龄和底栖有孔虫氧同位素建立的地层年代框架,重点探讨了冲绳海槽中北部CSHC-15孔MIS6期以来(约200 ka)底栖有孔虫δ^(13)C特征及其古海洋指示意义。结果显示,冰期间冰期表层初级生产力和有机质通量的变化是导致底栖有孔虫δ^(13)C值在MIS4和MIS6期负偏而在MIS1、MIS3和MIS5期正偏的主要原因。MIS2期的底栖有孔虫δ^(13)C正偏,指示了NPIW侵入冲绳海槽,导致通风性加强,底层水呈弱氧化状态。甲烷渗漏引发的甲烷厌氧氧化作用(AOM)是导致CSHC-15孔底栖有孔虫在MIS4期碳同位素大幅负偏的原因。 展开更多

关键词 古海洋意义 碳氧同位素 底栖有孔虫 MIS6期 冲绳海槽

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深海黏土定年研究进展 被引量：2

5

作者 贺湘锋 刘建兴 +2 位作者 毕东杰 高建华 石学法 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期183-198,共16页

深海黏土广泛分布在水深超过碳酸盐补偿深度(CCD)以下的大洋盆地中,其沉积速率十分缓慢,只有少量的生物组分(主要是生物磷灰石)被保存,通常具有较高的稀土元素含量;海洋沉积物常用的磁性地层与生物地层相结合的定年手段通常不能有效使... 深海黏土广泛分布在水深超过碳酸盐补偿深度(CCD)以下的大洋盆地中,其沉积速率十分缓慢,只有少量的生物组分(主要是生物磷灰石)被保存,通常具有较高的稀土元素含量;海洋沉积物常用的磁性地层与生物地层相结合的定年手段通常不能有效使用。因此,深海黏土沉积年龄框架的建立一直存在巨大的困难和挑战,严重阻碍了对沉积环境演化和稀土超常富集机制等方面的深入研究。本文回顾总结了20世纪以来逐步发展应用的多种深海黏土定年方法,主要包括磁性地层、鱼牙87Sr/86Sr定年、鱼牙U-Pb定年、10Be测年、230Thex测年、187Os/188Os定年、鱼鳞石生物地层、恒定Co通量模型以及常用的地层对比方法。这些方法各具优缺点,单一使用以上任何一种定年方法几乎都难以获得完整可靠的年龄框架。因此,综合运用多种定年方法,对获得的年龄框架进行系统对比和验证,将会更为有效地提高深海黏土年龄框架的可靠性。 展开更多

关键词 深海黏土 定年方法 磁性地层 鱼牙/鱼鳞石 综合年代学

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塞舌尔群岛东北部海域现代沉积物黏土矿物特征及来源分析 被引量：1

6

作者 武佳星 刘升发 +4 位作者 曹鹏 张辉 黄牧 刘焱光 石学法 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期160-170,共11页

本文基于塞舌尔群岛东北部海域34个表层沉积物样品的黏土矿物测试结果分析其组成特征、分布规律和物质来源。研究区表层沉积物中黏土矿物平均相对含量从高到低依次为伊利石(35%)、坡缕石(20%)、蒙皂石(20%)、高岭石(16%)、绿泥石(10%)... 本文基于塞舌尔群岛东北部海域34个表层沉积物样品的黏土矿物测试结果分析其组成特征、分布规律和物质来源。研究区表层沉积物中黏土矿物平均相对含量从高到低依次为伊利石(35%)、坡缕石(20%)、蒙皂石(20%)、高岭石(16%)、绿泥石(10%)。根据沉积物黏土矿物相对含量和空间分布规律,可将研究区分为2个亚区(I区、II区)。I区覆盖研究区北部大部区域,物质来源主要为阿拉伯半岛、印度半岛西南部以及索马里海岸沙漠的风尘物质;II区位于研究区南部的塞舌尔群岛以东,主要接收塞舌尔高原风化物质。综合分析研究区细颗粒物质来源、空间分布规律及区域动力环境特征,南亚夏季风搬运阿拉伯半岛、印度西部及索马里海岸沙漠风尘物质向南输运是影响I区黏土矿物组成的主要因素;南赤道逆流驱动塞舌尔高原富高岭石、绿泥石的细粒风化物质向东扩散,控制了II区黏土矿物组成特征和空间分布规律。 展开更多

关键词 沉积物 黏土矿物 物源 季风 洋流 西印度洋

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末次冰期以来南极斯科舍海东南部沉积物来源与环境变化 被引量：1

7

作者 冯宗保 陈志华 +4 位作者 杨春丽 黄元辉 崔迎春 唐正 刘焱光 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期56-68,共13页

本文通过南极斯科舍海东南部海域DC-11岩芯稀土元素(REE)特征及其与生源硅(BSiO_(2))、磁化率、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)的耦合关系,深入探讨了34 ka BP以来研究区沉积物的来源及冰山−海流−大气搬运历史。结果表明,DC-11岩芯沉积物REE... 本文通过南极斯科舍海东南部海域DC-11岩芯稀土元素(REE)特征及其与生源硅(BSiO_(2))、磁化率、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)的耦合关系,深入探讨了34 ka BP以来研究区沉积物的来源及冰山−海流−大气搬运历史。结果表明,DC-11岩芯沉积物REE含量变化与Al_(2)O_(3)相似,主要赋存于陆源碎屑之中,BSiO_(2)对其有明显稀释效应。末次冰期REE含量高,页岩标准化模式平坦,Eu正异常弱,LaN/YbN比值较大,沉积物主要来源于地壳相对较老的威德尔海周边地区,磁化率、ΔAl_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)/Eu比值证实该时期沉积物中南美风尘物质多。冰消期早期(19.6~14.1 ka BP)气候快速回暖,西风带与海洋锋面南移,南美风尘输入迅速减弱,南极绕极流南部分支增强,导致南设德兰群岛−南极半岛的冰山及沉积物向东搬运至研究区,沉积物Eu正异常明显,LaN/YbN比值小,磁化率、ΔAl_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)/Eu比值降低。南极冷倒转期(14.1~12.9 ka BP),南极气温明显下降,海洋锋面小幅北移,来自南设德兰群岛−南极半岛沉积物减少,威德尔海沉积物在岩芯中占主导,沉积物Eu正异常弱,LaN/YbN比值接近于1,冰筏碎屑含量高;冰消期晚期(12.9~11.7 ka BP)海洋锋面再次南移,南设德兰群岛−南极半岛海域南极绕极流分量增强,对DC-11岩芯沉积物贡献加大;全新世(11.7~0 ka BP)气候温暖,南设德兰群岛−南极半岛海域南极绕极流分量总体增强,对岩芯沉积物贡献加大,与来自威德尔海的沉积物量大体相当。 展开更多

关键词 南极 斯科舍海 稀土元素 沉积物来源 环境变化

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安达曼海东南部海域表层沉积物粒度特征及净输运趋势 被引量：1

8

作者 曹鹏 刘升发 +4 位作者 杨刚 张辉 KHOKIATTIWONG Somkiat KORNKANITNAN Narumol 石学法 《海洋地质前沿》 CSCD 北大核心 2023年第12期35-42,共8页

海底沉积物粒度是反映水动力格局最直接的指标,可以有效指示不同时间尺度陆源碎屑物质输运过程。利用激光粒度仪对取自安达曼海东南部海域的98个表层沉积物样品进行粒度分析,结果表明,研究区表层沉积物以粉砂、砂质粉砂及粉砂质砂为主,... 海底沉积物粒度是反映水动力格局最直接的指标,可以有效指示不同时间尺度陆源碎屑物质输运过程。利用激光粒度仪对取自安达曼海东南部海域的98个表层沉积物样品进行粒度分析,结果表明,研究区表层沉积物以粉砂、砂质粉砂及粉砂质砂为主,且粒度组成空间分区明显:北部陆架为粗粒级且分选差的残留砂质沉积区;南部内陆架为混合沉积区,以砂质粉砂、粉砂质砂和粉砂沉积为主;丹老阶地和陆坡为细粒级且分选较好的粉砂和泥质沉积区。在此基础上选用Gao-Collins“粒径趋势”方法分析了该区域表层沉积物的净输运趋势,结果显示,当特征距离<0.8°时,普吉岛东南部海域存在沉积中心,研究区沉积物有向该区域汇聚的明显趋势,沉积物分布特征和输运趋势主要受陆源物质供给、季节性变化的西南季风流以及潮流的综合影响。 展开更多

关键词 沉积物 粒度 沉积过程 输运趋势 安达曼海

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末次冰盛期以来鄂霍次克海北部陆架的海冰变化

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作者 姜雪蛟 王昆山 +6 位作者 董智 邹建军 刘季花 李贞 Sergey Gorbarenko Alexander Bosin 石学法 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1-13,共13页

本文通过高分辨率粒度分析,研究了鄂霍次克海北部陆架LV87-54-1岩芯记录的海冰活动历史。利用AnalySize程序对粒度数据进行端元分析,提取了3个端元,并将EM3作为海冰指标。EM3含量结果表明,末次冰盛期以来鄂霍次克海北部陆架以活动性海... 本文通过高分辨率粒度分析,研究了鄂霍次克海北部陆架LV87-54-1岩芯记录的海冰活动历史。利用AnalySize程序对粒度数据进行端元分析,提取了3个端元,并将EM3作为海冰指标。EM3含量结果表明,末次冰盛期以来鄂霍次克海北部陆架以活动性海冰覆盖为主。末次冰盛期和海因里希冰阶1期(HS 1)时EM3含量最高,指示海冰活动强烈。冰期时北半球中高纬度气候变冷与北极涛动负相位是导致海冰大规模扩张的主要控制机制,东亚夏季风减弱与黑龙江入海径流量的减少促使鄂霍次克海生成更多的海冰。自波令-阿勒罗德间冰阶开始以来,鄂霍次克海北部陆架海冰生成急剧减少,在新仙女木时期海冰曾出现微弱峰值,随后又快速下降。自全新世以来,受北半球中高纬度气候变暖、秋季太阳辐射量升高、北极涛动正相位和东亚夏季风的增强共同影响,EM3含量一直稳定在较低水平,鄂霍次克海海冰的生成受到明显抑制。 展开更多

关键词 冰筏碎屑 粒度分析 端元分析 海冰变化 鄂霍次克海

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西北印度洋底层水组成:来自表层沉积物Nd同位素和氧化还原敏感元素的证据

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作者 黄子钊 乔淑卿 +4 位作者 金丽娜 李小艳 陈亮 刘强 殷征欣 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第2期68-78,共11页

作为全球大洋循环的重要组成部分,印度洋底层水是当前深水物质循环与环境变化研究的热点,主要由南极底层水(AABW)和北大西洋深层水(NADW)组成。本研究通过对西北印度洋表层沉积物Nd同位素、氧化还原敏感元素、TOC等指标的分析,探讨了底... 作为全球大洋循环的重要组成部分,印度洋底层水是当前深水物质循环与环境变化研究的热点,主要由南极底层水(AABW)和北大西洋深层水(NADW)组成。本研究通过对西北印度洋表层沉积物Nd同位素、氧化还原敏感元素、TOC等指标的分析,探讨了底层水的氧化还原状态与水团组成。结果表明Mn、Mo和Ni等敏感元素的富集指示研究区整体为氧化环境,在洋脊南部存在强氧化区域。εNd的分布范围为-7.16~-8,指示该区底层水团主要由AABW组成。与邻近区域的Nd同位素记录相比更重,这主要是受到一定风尘输入的影响。研究区南部较重的εNd指示了AABW贡献的增加,这可能是受到了索马里盆地内赤道强东向流的影响。本研究初步揭示了区域氧化还原状态和εNd的空间分布变化特征及其可能的影响因素,为后续对底层水的深入研究提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 表层沉积物 氧化还原敏感元素 ND同位素 南极底层水 西北印度洋

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亚洲大陆边缘沉积学研究进展(2011—2020) 被引量：21

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作者 石学法 乔淑卿 +10 位作者 杨守业 李景瑞 万世明 邹建军 熊志方 胡利民 姚政权 董林森 王昆山 刘升发 刘焱光 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期319-336,共18页

近十年来,我国在亚洲大陆边缘沉积学和古海洋学研究中取得了突破性进展。在空间上,对北起拉普捷夫海、南至孟加拉湾的广大海域进行了沉积物调查取样,开展了跨纬度"源-汇"过程研究,建立了陆架第四纪高分辨率地层层序,初步揭示... 近十年来,我国在亚洲大陆边缘沉积学和古海洋学研究中取得了突破性进展。在空间上,对北起拉普捷夫海、南至孟加拉湾的广大海域进行了沉积物调查取样,开展了跨纬度"源-汇"过程研究,建立了陆架第四纪高分辨率地层层序,初步揭示了构造运动、海平面变化、亚洲季风、海冰、海流以及人类活动等因素在不同时空尺度上对亚洲大陆边缘"源-汇"过程的基本控制作用。在南海通过国际大洋钻探获取的沉积记录,发现了低纬区水、碳循环直接响应地球轨道变化的证据,提出了低纬过程也能驱动全球气候变化的新认识。通过现场观测,揭示了台风、风暴潮、热带风暴等对陆架沉积和动力过程的影响,阐述了内孤立波、中尺度涡、等深流和浊流等在南海沉积物输运中的作用。对末次冰期以来暖池、黑潮、北太平洋中层水等的演化及其对沉积作用的影响研究也取得了创新性的成果。未来亚洲大陆边缘沉积学的研究应加强现代沉积过程的长期连续观测,重视地质记录中环境演变信号的精确解译,深化数值模拟技术和海洋沉积大数据的挖掘与使用。 展开更多

关键词 “源-汇”过程 古海洋和古气候 海底观测 亚洲大陆边缘

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我国深海矿产研究:进展与发现(2011—2020) 被引量：32

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作者 石学法 符亚洲 +5 位作者 李兵 黄牧 任向文 刘季花 于淼 李传顺 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期305-318,共14页

深海矿产是地球上尚未被人类充分认识和利用的最大潜在战略矿产资源,近十年我国在该领域的研究取得了重要进展。在太平洋国际海底区域申请到2块多金属结核勘探区、1块富钴结壳勘探区,在西南印度洋中脊申请到1块多金属硫化物勘探区。研... 深海矿产是地球上尚未被人类充分认识和利用的最大潜在战略矿产资源,近十年我国在该领域的研究取得了重要进展。在太平洋国际海底区域申请到2块多金属结核勘探区、1块富钴结壳勘探区,在西南印度洋中脊申请到1块多金属硫化物勘探区。研究阐明了我国多金属结核和富钴结壳勘探区小尺度成矿规律,揭示了其成矿作用过程及古海洋古气候记录,探讨了关键金属元素富集机制。在西南印度洋、西北印度洋和南大西洋中脊发现了多处热液区,阐述了其成矿作用及控制因素,建立了超慢速扩洋中脊热液循环模型,探讨了拆离断层型热液成矿系统的成矿机制。在太平洋和印度洋划分了4个深海稀土成矿带,在中印度洋海盆、东南太平洋和西太平洋深海盆地发现了大面积富稀土沉积区,初步揭示了深海稀土的富集特征、分布规律、赋存状态和成矿机理。今后在继续加大深海矿产资源调查研究的同时,应聚焦深海关键金属成矿作用研究。 展开更多

关键词 深海矿产 勘探合同区 成矿作用 研究进展

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海峡沉积研究进展 被引量：2

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作者 单新 李顺利 +1 位作者 石学法 谭程鹏 《古地理学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1058-1071,共14页

海峡是不同于三角洲、陆架的一类独特沉积环境,具有特殊的沉积作用组合。海峡的形态多样,长度为几千米至数百千米,深度为几十米至上千米;海峡由狭窄区域向两端逐渐过渡为相对开阔海区,开阔海区大多深度相比海峡更深;海峡的狭窄区域横截... 海峡是不同于三角洲、陆架的一类独特沉积环境,具有特殊的沉积作用组合。海峡的形态多样,长度为几千米至数百千米,深度为几十米至上千米;海峡由狭窄区域向两端逐渐过渡为相对开阔海区,开阔海区大多深度相比海峡更深;海峡的狭窄区域横截面积小、流体流速最大,通常以侵蚀地貌为特征;流体流经狭窄区域后,由于海峡横截面积增加,导致流速向两端开阔海区域锐减,并表现为沉积地貌。浅水海峡通常以潮流为最主要的沉积作用,其他的沉积物搬运方式包括单向的海流和重力流;深水海峡则以海流和重力流为主。海峡高能区沉积以砾石滞留和发育交错层理为特征,低能区表现为泥质沉积并发育流水砂纹;在低海平面时期,暴露的浅水海峡以河流沉积作用为主;海平面上升过程中,河流逐渐演化为三角洲/河口湾、海湾和贯通的海峡。 展开更多

关键词 海峡沉积 沉积环境 潮流 海流 重力流

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中印度洋海盆富稀土沉积地球化学特征及富集机制研究 被引量：1

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作者 孙懿 石学法 +9 位作者 鄢全树 刘希军 于淼 黄牧 毕东杰 李佳 朱爱美 高晶晶 汪虹敏 张兆祺 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期42-62,共21页

本文对中印度洋海盆深海富稀土沉积区两根柱样GC02和GC06开展了沉积物涂片观察,X-射线衍射分析,主量、微量和稀土元素分析,以及单矿物原位微区地球化学分析等,探讨了其地球化学特征、物质来源及稀土元素(REY)的富集机制。结果表明,GC02... 本文对中印度洋海盆深海富稀土沉积区两根柱样GC02和GC06开展了沉积物涂片观察,X-射线衍射分析,主量、微量和稀土元素分析,以及单矿物原位微区地球化学分析等,探讨了其地球化学特征、物质来源及稀土元素(REY)的富集机制。结果表明,GC02柱状沉积物类型为钙质黏土和沸石黏土,GC06柱状沉积物类型为钙质黏土、含沸石黏土和沸石黏土。稀土元素主要在含沸石黏土和沸石黏土中富集。北美页岩标准化(NASC)配分模式指示沉积物的REY主要来源于海水,矿物学和地球化学等特征表明该地区沉积物陆源组分可能主要源于澳大利亚的风尘物质。元素相关性和CaO/P_(2)O_(5)比值等指示了深海富稀土沉积中REY的主要赋存矿物为生物磷灰石(鱼牙/骨等),其次为铁锰微结核。本文总结和探讨了深海富稀土沉积的形成机制,完善了深海富稀土沉积形成过程的概念模型。 展开更多

关键词 中印度洋海盆 富稀土深海沉积物 地球化学 稀土来源 赋存矿物 富集机制

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基于浅地层剖面的海底浅表层沉积物物理性质参数反演技术研究——以渤海海底管线路由区为例 被引量：6

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作者 黄必桂 李家钢 +5 位作者 周庆杰 李西双 刘乐军 高珊 周航 张承艺 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期156-164,共9页

海底浅表层(小于1 m)沉积物的物理性质,如粒度、孔隙度、密度等是海洋沉积学研究和海洋工程地质分析的重要内容,目前主要基于有限的海底取样或原位测试获取这些沉积物的物理性质。浅地层剖面是基于声学信号(频率几千赫兹)在沉积物中的... 海底浅表层(小于1 m)沉积物的物理性质,如粒度、孔隙度、密度等是海洋沉积学研究和海洋工程地质分析的重要内容,目前主要基于有限的海底取样或原位测试获取这些沉积物的物理性质。浅地层剖面是基于声学信号(频率几千赫兹)在沉积物中的传播得到可反映沉积地层结构的数据,其中的一些声学参数,如海底反射系数、波阻抗等与沉积物物理性质密切相关。如何充分而有效地利用浅地层剖面资料,反演得到剖面覆盖区海底浅表层沉积物的物理性质参数,极具科学意义和应用价值,且基于声学属性反演沉积物物理性质是当前研究的热点。为此,本文基于渤海LD16-3CEPA至LD10-1PAPD路由段的浅地层剖面数据和海底表层沉积物的实测物理参数,利用Biot-Stoll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,并基于浅地层剖面数据计算得到的海底反射系数,反演了研究区海底浅表层沉积物的孔隙度、密度、平均粒径等物理性质参数。其中反演的孔隙度、密度、平均粒径与实测孔隙度、密度、平均粒径基本相符,偏差度基本都在20%的偏差范围内,表明该反演方法在该区的应用是可行的。 展开更多

关键词 浅地层剖面 Biot-Stoll模型 海底反射系数 沉积物物理性质 渤海

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太平洋徐福海山富钴结壳稀土元素和铂族元素赋存状态研究 被引量：3

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作者 高晶晶 刘季花 +3 位作者 张辉 汪虹敏 崔菁菁 何连花 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期77-87,共11页

利用等离子体发射光谱法、等离子体质谱法以及相态分析手段,对太平洋徐福海山富钴结壳稀土和铂族元素地球化学特征、赋存状态及富集机制进行研究。结果表明,富钴结壳稀土和铂族元素明显富集,其稀土总量为1842~2854μg/g,铂族总量为144~1... 利用等离子体发射光谱法、等离子体质谱法以及相态分析手段,对太平洋徐福海山富钴结壳稀土和铂族元素地球化学特征、赋存状态及富集机制进行研究。结果表明,富钴结壳稀土和铂族元素明显富集,其稀土总量为1842~2854μg/g,铂族总量为144~1180 ng/g,老壳层中稀土和铂族元素含量明显高于新壳层,这可能与老壳层发生磷酸盐化作用有关。轻稀土元素含量明显高于重稀土元素含量,呈现Ce正异常而Eu无异常,具有明显Ce富集特征。铂族元素之间发生了明显分异作用,PPGE含量明显高于IPGE,表现出明显Pt正异常而Pd负异常,具有明显Pt富集而Pd亏损特征。稀土元素赋存状态显示,新壳层中稀土元素主要赋存于铁氧化物相,其富集比例为65.40%~70.05%,老壳层中稀土元素主要赋存于残渣态,富集比例为62.27%~65.77%,这可能与残渣态中磷酸盐有关。铂族元素赋存状态显示,新壳层和老壳层中铂族元素都主要赋存于铁氧化物相,其富集比例为63.66%~69.51%,残渣态(29.20%~34.68%)对铂族元素也有一定的富集能力。富钴结壳稀土和铂族元素的富集推测为铁氧化物胶体粒子的吸附作用,受海水氧化性环境影响,可溶性Ce^(3+)和Pt^(2+)分别被氧化成不溶性Ce^(4+)和Pt^(4+),沉淀被吸附到铁氧化物相中,从而造成富钴结壳稀土和铂族元素的富集。 展开更多

关键词 太平洋 富钴结壳 稀土元素 铂族元素 赋存状态

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末次冰消期以来冲绳海槽深水氧化性与通风演化研究进展与展望

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作者 窦衍光 孙呈慧 +4 位作者 邹建军 丛静艺 张勇 吴永华 石学法 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期74-83,共10页

过去二十年,末次冰消期以来冲绳海槽深层水沉积氧化性与通风演化、碳埋藏与释放等研究一直备受关注。尽管目前该研究方向已开展了大量的工作,但由于多种替代指标的复杂性和局限性,与冲绳海槽黑潮动力学相关的深水环流和沉积氧化还原研... 过去二十年,末次冰消期以来冲绳海槽深层水沉积氧化性与通风演化、碳埋藏与释放等研究一直备受关注。尽管目前该研究方向已开展了大量的工作,但由于多种替代指标的复杂性和局限性,与冲绳海槽黑潮动力学相关的深水环流和沉积氧化还原研究目前仍然存在较大争议。本文系统总结了末次冰消期以来冲绳海槽深层水沉积氧化性与通风演化的研究进展,发现高有机质沉降通量和高古生产力是末次盛冰期(LGM)至冰消期期间冲绳海槽深层水缺氧的主要原因;Younger Drays(YD)和Heinrich Stadial 1(HS1)事件期间深水通风增强、含氧量增加与北太平洋中层水(NPIW)强化和侵入有关;早全新世以来黑潮加强引发的深水通风抵消了上升流驱动的生产力提高的影响,使得冲绳海槽深层水处于氧化状态。最后提出未来冲绳海槽古海洋学研究应加强对轨道-千年尺度深层水水源识别与演化示踪、不同气候状态下古生产力与沉积氧化还原耦合关系,以及深层水演化的环境与气候效应等方面的研究。 展开更多

关键词 沉积氧化性 深层水通风 古生产力 耦合关系 冲绳海槽

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华南大瑶山地区加里东期钨矿床 被引量：14

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作者 陈懋弘 党院 +3 位作者 张志强 陈港 黄智忠 叶有乐 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期647-685,共39页

早期研究认为华南加里东期岩浆岩一般不成矿,但自20世纪80年代以来相继发现了一些矿床的事实打破了此观点,特别是近年来大瑶山地区与加里东期岩浆岩有关的钨多金属矿床的大量发现,进一步表明加里东期岩浆岩也能形成矿集区规模的矿产地... 早期研究认为华南加里东期岩浆岩一般不成矿,但自20世纪80年代以来相继发现了一些矿床的事实打破了此观点,特别是近年来大瑶山地区与加里东期岩浆岩有关的钨多金属矿床的大量发现,进一步表明加里东期岩浆岩也能形成矿集区规模的矿产地。大瑶山地区目前已发现9处加里东期的钨矿床(点),包括社垌和玉坡2个大型矿床,已查明WO3资源量接近20万吨,矿床类型包括矽卡岩型、石英脉型和斑岩型。成矿时间集中在432~466 Ma。成矿元素以W为主,部分矿床Mo、Cu、Bi、Ag、Pb、Zn、Au也达到综合利用价值。矿石矿物以白钨矿为主。除与磁黄铁矿化、绢云母化、绿帘石化和透辉石化的岩浆岩时空密切相关外,斑岩型、石英脉型矿床还与一组近东西向或北西向的陡立小断层和节理带有关;矽卡岩型矿床则与寒武系中的灰岩夹层密切有关,并具有元素分带性。矿床地球化学表明主成矿阶段均一温度集中在225~370℃,盐度w(NaCleq)集中在5%~25%,H-O-S同位素示踪显示成矿流体和成矿物质主要来源于岩浆岩。从早到晚,温度和盐度降低、pH值升高以及流体混合是造成矿石沉淀的主要机制。与成矿有关的花岗闪长岩属于低分异还原性的“I”型花岗岩,单体呈小的岩株和岩枝产出,但常成群成带分布,成岩时间跨度较长(432~479.6 Ma)。大瑶山地区与钨矿有关的岩体缺乏伟晶岩,未发现富铝或富含挥发分矿物,但含角闪石。地球化学判别属于钙碱性到高钾钙碱性系列,弱过铝质花岗岩;具有低分异指数,低Li、B、La/Yb和Rb/Sr,高CaO/(Na2O+K2O)、Mg/(Mg+Fe)和高固结指数、高镁铁质矿物含量和弱的Ba、Sr、P和Ti亏损;稀土元素配分曲线为明显右倾斜,弱的负Eu异常;全岩和锆石的Zr/Hf比值较高,说明与钨成矿有关的岩体为低分异岩体,与传统上认为含钨岩体为高分异花岗岩明显不同。升高的锆石O同位素、弱的负εHf(t)值以及1.5~1.6 Ga的TDM2年龄表明花岗闪长岩来源于中元古代地壳物质的部分熔融,并混有一定量的地幔物质。大瑶山地区强烈的加里东期岩浆活动及成矿作用与“华南裂谷”最终关闭导致的陆内碰撞有关。该区加里东期岩浆活动的强度、范围和成矿作用可与该区燕山期的媲美,具有较大的找矿潜力。大瑶山地区新发现钨矿具有矿集区规模的事实,进一步证实华南加里东期花岗岩也能成大矿,这一结论对深入认识华南地区加里东期构造岩浆演化和成矿作用具有重要的科学意义。 展开更多

关键词 地球化学 钨矿 加里东期 低分异花岗闪长岩 大瑶山地区 广西

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印度洋东经90°海岭现代沉积物稀土元素组成及其物源示踪意义 被引量：5

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作者 齐文菁 李小艳 +3 位作者 范德江 张辉 殷征欣 刘升发 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期92-100,共9页

基于印度洋东经90°海岭42个表层沉积物的粒度和稀土元素(REE)组成及其空间分布特征,判别了研究区现代沉积物的主要来源,并结合水动力格局等要素探讨了东经90°海岭北部区域沉积物输运方式。结果显示,研究区42个表层沉积物总稀... 基于印度洋东经90°海岭42个表层沉积物的粒度和稀土元素(REE)组成及其空间分布特征,判别了研究区现代沉积物的主要来源,并结合水动力格局等要素探讨了东经90°海岭北部区域沉积物输运方式。结果显示,研究区42个表层沉积物总稀土含量(∑REE)为26.37~156.8μg/g,平均值为57.35μg/g,特点是轻稀土含量(∑LREE)高,重稀土含量(∑HREE)低且均一、存在明显的Ce和Eu异常。REE组成和空间分布受沉积物来源控制显著,球粒陨石标准化后的Sm/Nd-δEu物源判别图以及判别函数(FD)结果显示,研究区北部表层沉积物的最主要来源是伊洛瓦底江陆源物质,次要来源是戈达瓦里-克里希纳河输入的印度半岛物质,而南部区域则受苏门答腊岛陆源物质影响显著。不同源区沉积物在研究区的输运过程主要受控于热带季风系统驱动下的季节性表层环流以及浊流和风。 展开更多

关键词 沉积物 稀土元素 物源 东经90°海岭 印度洋

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3.4万年以来南极斯科舍海古生产力演变及其环境制约 被引量：2

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作者 杨春丽 陈志华 +5 位作者 肖文申 王湘芹 鞠梦珊 崔迎春 黄元辉 唐正 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期116-125,共10页

本文通过对南极斯科舍海东南部DC-11岩芯生物硅、有机氮、TFe_(2)O_(3)与有机氮同位素的年代学分析,重建了该海区3.4万年以来古生产力与环境演变历史。研究结果表明,生物硅、有机氮含量与南极温度变化基本一致,暖期高、冷期低;有机氮同... 本文通过对南极斯科舍海东南部DC-11岩芯生物硅、有机氮、TFe_(2)O_(3)与有机氮同位素的年代学分析,重建了该海区3.4万年以来古生产力与环境演变历史。研究结果表明,生物硅、有机氮含量与南极温度变化基本一致,暖期高、冷期低;有机氮同位素值与南大洋海冰变化相吻合,暖期小、冷期大,冷期硝酸盐利用率大于暖期。从末次冰期、末次冰消期至全新世,研究区古生产力与环境变化显著,南极冷倒转等千年尺度的变化明显;海冰在气候、营养盐与古生产力之间起着重要的关联作用。冰期或冷期海冰的加强导致表层水层化加强,深层水及其营养盐的上涌减弱,表层海洋硝酸盐等相对匮乏,生产力降低。研究区现代与全新世铁供应充足,在风尘盛行的末次冰期和冰消期呈过剩状态,明显不同于亚南极。 展开更多

关键词 南极 斯科舍海 古生产力 营养盐 海冰 表层水层化

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