长江口及其邻近海域悬浮物浓度和浊度的对应关系

长江三峡工程一期蓄水自2 0 0 3年6月1日开始,到6月10日结束.为了研究长江三峡工程蓄水对长江口环境的影响,在2 0 0 3年6月15日至6月2 4日期间组织了长江口及其邻近海域环境的综合调查.根据该次调查所取得的悬浮体浓度和浊度的实测资料,探讨了不同水体中两者可能存在的相关性,以期达到根据易得的浊度数据获得更多悬浮体浓度分布规律的目的.同时,分析了两者关系的主要影响因素和关系式的适用范围.结果表明:长江口及其邻近海域不同水体悬浮体浓度和浊度之间均存在有较好的相关性。

冲绳海槽浮岩岩浆活动模式浅析

本文根据冲绳海槽的地下结构、地温场特征、以及浮岩中斑晶矿物的结晶温度和榴辉岩的熔融相关系等，综合分析了冲绳海槽酸性浮岩岩浆的活动模式。提出：在冲绳海槽中部和东部地下１５ｋｍ以下的地幔物质部分熔融，产生橄榄拉斑玄武质岩浆，而在海槽中部地壳下结构层中（７—１５ｋｍ）物质部分熔融产生少量安山质岩浆。因此，在冲绳海槽地下存在有双层岩浆房结构，并且二者之间在中部有岩浆通道。来自地幔的拉斑玄武质岩浆在下部地壳中一方面受到地壳物质的混染，另一方面早期结晶的基性矿物会发生部分熔蚀。与此同时，还会有新的结晶作用。在岩浆中将同时存在有三种结晶相：一是自地幔中带入的地幔物质结晶相，其８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值低（０．７０４左右）；二是地壳物质熔融残余物或由地壳岩浆中结晶的矿物，其物源为地壳，８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值高（０．７０９左右）；还有一种矿物是地幔岩浆受地壳物质混染后的产物，其８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值中等。岩浆在一个较长时间稳定的环境中（应该对应于冲绳海槽的扩张间隙）发生充分的结晶分异作用而变成富含ＳｉＯ２的酸性岩浆（浮岩岩浆）。

冲绳海槽浮岩包裹体的测温试验

对浮岩中斜长石斑晶中的包裹体及玻璃基质中的包裹体首先进行双面光薄片的镜下观察，然后进行了系统的均化法与爆裂法测温试验。观察与试验结果表明：(1)斜长石中的包裹体均为玻璃质+气泡的两相包裹体，未发现气—液包裹体。固化包裹体为玻璃质，非晶质的固化包裹体外即是大量的气泡，特别是基质当中气泡更为发育，说明熔浆中含有丰富的挥发性组分，同时也说明包裹体形成于较浅的地质条件下。(2)长石中包裹体的均化温度不受包裹体特征不同的影响，均化温度分布范围从910—1250℃，峰值明显，计算的均化温度为Tz=(1081.4±177.9)℃，但还存在有高于1250℃的均化温度峰。包裹体均化法测试结果说明浮岩中斜长石的形成过程至少有两个阶段：第一阶段的岩浆温度在1200—1300℃左右，在此温度下形成的是An值较高的基性斜长石，同时结晶的还有辉石等矿物，斜长石结晶第二个阶段时的熔浆温度在1100℃以下，这一阶段持续的时间长，跨越的温度范围大，应是岩浆在近地表和岩浆喷出过程中的岩浆快速冷却期，同时伴随有矿物大规模晶出。(3)包裹体中的气相部分均聚合成圆形或近圆形，说明温度下降速度较快。斑晶斜长石中部分包裹体与基质玻璃中包裹体的形成温度是连续变化的。

冲绳海槽早期扩张作用中岩浆活动的演化

不同于其他典型的弧后扩张型盆地，在冲绳海槽内广泛分布着酸性的火山岩──浮岩，本文对具有代表性的柱状岩心进行了系统的矿物学和岩石化学分析，讨论了冲绳海槽在早期扩张作用中岩浆活动的性质及其演化．结果表明，浮岩岩浆来源于地幔，但经历了结晶分异和地壳物质混染两个过程。冲绳海槽的岩浆活动有自酸性向基性演化的趋势，随着海槽的进一步扩张，岩浆活动会加剧，海槽地壳将由过渡型向大洋型发展。

冲绳海槽北部稀土元素沉积地球化学研究

本文对冲绳海槽北部（１２６°３０＇一１２９°３０＇Ｅ；２８°３０＇一３２°００＇Ｎ）海底表层沉积物和４个柱状岩芯沉积物样品的稀土元素（ＲＥＤ）沉积地球化学特征进行了系统的分析。研究结果表明，调查区表层沉积物ＲＥＥ的分布主要与沉积物的物质组成有关，特别是海洋生物沉积组份的比例不仅影响ＲＥＥ，总量的分布，而且影响标准化 ＲＥＥ分布模式的形态。研究海区以海槽中轴为界，东、西两侧海区的ＲＥＥ分布明显不同，说明它们在沉积环境和沉积物物源上有着重要的差异。对岩芯样品的分析结果则证明，ＲＥＥ的分布可以很好地反映沉积学上的岩性特征，标准化ＲＥＥ分布模式形态上的变化可能暗示着调查区沉积环境的一次较大变化。

冲绳海槽海底热液活动区玄武岩的矿物学和岩石化学特征及其地质意义

1992年5月-1992年6月对冲绳海槽热液活动区进行调查采样，对拖网采到的新鲜的玄武岩样品做了斑晶矿物学及岩石化学研究。结果表明，冲绳海槽玄武岩的斑晶矿物主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和斜长石（An=69％－86％）组成，副矿物有铬铁尖晶石和磁铁矿，因而将样品定名为橄榄玄武岩。同大洋中脊玄武岩相比，冲绳海槽玄武岩明显具有E型洋脊玄武岩的特征，说明初始岩浆可能来自由于海槽扩张而隆升的地幔。

冲绳海槽中部现代海底热液活动在沉积物中的元素地球化学记录

对采自冲绳海槽中部现代海底热液活动区的H9岩心沉积物进行了常量、微量元素分析，结果表明大部分元素含量在岩心75-80cm处有一个明显的突变，上段中明显富集多种微量元素，这些元素正好对应于海槽中非热液活动区沉积物中相对亏损的元素，是热液活动区沉积物中的富集特征元素．75-80cm处岩心沉积物中元素含量突变标志着冲绳海槽中部现代海底热液活动的开始或显著加强．除锰外，在其他热液活动区（如洋中脊等）显著富集的铁、铜、钴、镍在该区富集程度不高，但铅、钟、锑、汞在上段岩心沉积物中的平均含量较下段高3～6倍，较非热液活动区沉积物中含量高3～12倍．这些富集元素与冲绳海槽热液活动成因硫化物中富集元素非常一致，表明该区热液活动对沉积物中锰、铅、钟、锑、汞具有重要贡献，锰、铅、钟、锑、汞是海槽中部现代海底热液活动的特征性示踪元素组合．岩心沉积物中很好地记录了热液活动的发展演化，该区海底热液活动从距今5740a开始发生或显著增强，并且一直持续到现在，只是其间活动程度经历了强弱变化，岩心上段锰的平均堆积速率约为40461μg／（cm^2·ka），与其他热液活动区的相当．

冲绳海槽北部现代沉积物地球化学研究

本文对冲绳海槽北部(126°30′—129°30′E;28°30′—32°00′N)现代海底表层沉积物的沉积物地球化学特征进行了系统的分析,探讨了分别代表陆源、火山源和生物源沉积物的地球化学指标。结果表明,SiO_2主要富集于东海外陆架与陆架坡折带,基本上反映了陆源碎屑沉积或东海陆架外缘的残留砂沉积;Al_2O_3和Na_2O的含量分布明显与玻屑砂或火山玻璃的含量有关;CaO或CaCO_3代表了生物沉积组份的多寡;MgO、TFe_2O_3、TiO_2、K_2O、MnO、P_2O_5、L.O.I对应于调查区的细粒沉积物。Rb、Ba、Zn和Cr等微量金属元素主要富集于粉砂粘土级细粒沉积物中,但Sr主要富集在生物组份中。绝大多数化学组份的分布呈现出以海槽中轴线为界分为东、西两个区的格局,说明无论从沉积物源上,还是从沉积环境上讲,调查区东、西两侧都有着极为重要的差异。在沉积学上海槽中轴线是一明显的分界线。

现代海底热液活动调查研究技术进展

现代海底热液活动涉及到高温高压环境,异常的热液环境使得传统的深海调查研究方法已远不能满足热液活动研究的需要。直视采样技术、深潜器技术、定点监测技术、保真采样技术及模拟实验技术等成为近年来国内外致力发展的热液活动调查研究技术。在分析了近年来国内外海底热液活动调查研究技术发展的基础上,指出了目前已有技术开发中存在的不足,并且提出了我国在现代海底热液活动技术发展的迫切性和应优先发展的技术。

现代海底热液活动的热和物质通量估算

对现代海底热液活动所导致的热和物质的通量研究是非常重要的,因为这不仅涉及到海洋环境研究的基础,而且涉及到海水性质的历史演化.当前对热通量估算的主要依据是来自对热液烟囱、低温扩散流及洋中脊的观测数据, 然而在对烟囱体热通量的估算中很少考虑同时存在的传导项,半空间冷却模型的热通量密度函数与实际数据误差较大.因此,应用了三种方法重新估算了热液活动的热通量:(1)通过烟囱体及扩散流估算的热液热通量为97 359 GW;(2)通过热液羽状体估算的热通量为84 895 GW;(3)利用所提出的指数衰减法,通过洋壳传导通量估算的热通量为4 11 TW.对物质通量估算的研究较少,其原因是现场观测数据太少.以大西洋中脊TAG区热液流体为代表首次估算了不同元素的物质通量.用不同方法所得估算值的差异反映了人类对热液活动的认知程度,系统地现场观测将有助于准确估算热液活动对海洋的贡献.

长江口邻近海域表层沉积物中As的分布及其影响因素

于2011年10月在长江口邻近海域采集了31个站位的表层沉积物样品,利用原子荧光分光光度计测定了样品的As质量比,旨在通过分析毒性元素As在表层沉积物中的空间分布,探讨As的来源、赋存状态及其影响因素。结果表明,研究区表层沉积物中As质量比范围为0.92-23.25 mg/kg,平均值为6.98 mg/kg,呈近岸高远岸低的分布特征,且在泥质沉积区相对较高,高值区沿岸线呈明显的带状分布。As与沉积物粒度组成密切相关,即表层沉积物的粒径越小,As质量比越高,细粒沉积物是As的主要载体。表层沉积物中As与有机碳、总氮呈弱的正相关,表明生物虽可能对As分布有一定的影响,但相对于沉积物粒级组成而言不是主要控制因素。As质量比高值区与长江冲淡水和沿岸流的分布格局一致,尤其是在长江口门处的泥质区值最高。这一方面说明As主要来源于长江入海所携带的细颗粒悬浮物,另一方面说明长江入海冲淡水和研究区海洋流系控制着As的空间分布。As在研究区内总体上呈轻度富集,部分采样站位As的富集因子较高,说明长江口邻近海域存在一定程度As的人为污染（排污）和潜在的环境风险。

大洋钻探与大洋地壳研究

近代地球科学有两大发展趋势：一是向地球深部延伸，目的在于探查地球深部的物质组成￣［１］与作用过程，其代表性学科即地球动力学；二是向全球性扩展，把区域性的地学问题同全球变化联系起来，研究大气圈、生物圈、水圈和冰冻圈的变化及其复杂的相互作用，代表性学科即广义的环境科学。由于海洋占地球表面的７１％以上，洋壳只有５～６ｋｍ厚，海底又有丰富的矿产资源，因此人类目前比以往任何时候都更加重视海洋科学的研究。多国合作、学科交叉、全球考虑、发展技术等成为海洋科学研究中的突出特点。大洋钻探计划（ＯＤＰ）是当今举世瞩目的国际性海洋科学研究计划，其前身深海钻探计划（ＤＳＤＰ）孕育了本世纪７０年代的地学革命，为“新全球构造理论”──板块构造学说的发展提供了关键性的证据。自１９８３年启动的ＯＤＰ已取得了举世公认的丰硕成果，其作用很可能会导致下一个世纪的另一场地学革命。本文论及了ＯＤＰ与大洋地壳研究的关系。

冲绳海槽浮岩的蚀变作用原因

在冲绳海槽海底浮岩的蚀变中SiO2和NaJO相对含量明显减少，而Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、CO2、MnO和P2O5含量则明显增加；Al2O3、K2O、FeO含量基本保持不变。蚀变作用导致了赤铁矿、针铁矿和非晶质Fe、Mn氧化物和绿泥石等粘土矿物的生成。多数微量元素的含量在蚀变样品中增加，尤其是Cr、Co、Sc、As、Br、Rb和Th。除Nd外轻稀土元素含量增加，大部分重稀土元素含量减小。冲绳海槽海底浮岩的蚀变作用包括海水对岩石的风化作用、胶体沉淀作用，并受到附近海底热液活动的影响。

大洋钻探计划对一些重大地学问题的贡献

到1992年底,大洋钻探计划(ODP——Ocean Drilling Program)已执行了8a多的时间。为了解决一些重大的地学问题,大洋钻探计划的科学钻探船——“JOIDES Resolution”号的航迹已遍及大西洋,东、西太平洋,印度洋,地中海,加勒比海,韦德海,苏禄海,西里伯斯海,菲律宾海,日本海和珊瑚海等。钻探工作的目的包括研究全球环境变化、地幔与地壳的相互作用、

《中国海沉积矿物学》--海洋沉积矿物学研究的里程碑

海洋沉积矿物学研究虽经一百多年的发展,却至今没有系统全面且有一定深度的研究专著问世。陈丽蓉教授毕生致力于海洋沉积矿学研究,数十年如一日,孜孜不倦于显微镜下,虽年迈而笔耕不辍,终于成就了《中国海沉积矿物学》专著的问世。该专著是我国建国以来中国海沉积矿物学研究的科学总结,是国内外首部系统深入地研究区域海底矿物学的专著,其工作的系统性和学术思想的创新性,

三峡工程一期蓄水后长江口及其邻近海域悬浮物浓度分布特征

长江三峡工程一期蓄水自2003-06-01开始，到2003—06—10结束．为了研究长江三峡工程蓄水对长江口环境的影响，在2003-06-15～2003—06—25进行了长江口及其邻近海域环境综合调查．根据此次调查所取得的实测数据资料，计算了各站各层位的悬浮物浓度，结合相应水体的盐度值和温度值，分析了长江口及其邻近海域悬浮物浓度的分布特征以及蓄水前后悬浮物浓度与分布格局的变化．结果表明，长江口及其邻近海域悬浮物浓度自海水表面向海底逐渐增高，悬浮物主要分布在123°E以西的口门地区和近岸的狭长海区．三峡工程一期蓄水后与蓄水前长江口多年平均含沙量相比，长江航道和南支地区悬浮物浓度明显下降，长江航道徐六泾附近地区悬浮物浓度从蓄水前的400—500mg／L下降到蓄水后的60．2mg／L，南支地区悬浮物浓度从蓄水前的445mg／L下降到蓄水后的148mg／L；长江口邻近海域悬浮物浓度变化不明显，蓄水前后均为表层悬浮物浓度小于10mg／L，底层悬浮物浓度小于100mg／L．蓄水前后整个研究区悬浮物浓度分布的总体格局相似．

冲绳海槽中部Jade热液活动区中块状硫化物的稀土元素地球化学特征

用ICP-MS对冲绳海槽Jade热液活动区中6个块状硫化物样品进行了稀土元素分析。除一个样品表现出极微弱的正Eu异常外(δEu=1.09),其他样品均表现出负Eu异常(δEu=0.58～0.71)和LREE相对富集((La/Yb)_N=1.29～47.87)的球粒陨石标准化配分模式。块状硫化物样品之间稀土元素组成的变化是由于热液流体-岩石的相互作用以及海水和热液流体不同程度混合的结果。与深海沉积物,火山岩和海水稀土元素配分模式对比,表明块状硫化物的REE部分来自沉积物和火山岩,海水的混合作用对块状硫化物的REE配分模式具有一定的影响。海底热液硫化物稀土元素组成的变化可以一定程度的反映出热液流体的演化特征。

铂族元素地球化学研究评述

随着分析技术的发展和数据的积累,人们逐渐认识到PGE在地球化学研究方面具有潜在的应用价值。但地幔中PGE的存在形式目前尚不清楚,在许多方面还有争议。文中通过大量的实例综述了近年来PGE的分异机制和其在上地幔分布不均一性方面取得的进展以及存在的问题,结果表明:除Au外,蚀变作用并不影响PGE的分异;PGE主要以硫化物或合金的形式赋存于地幔岩石中,其分布不均匀,单一地依靠PGE与MgO,Cr,Ni的相关性来探讨部分熔融、分离结晶过程中橄榄石、尖晶石、铬铁矿对PGE分异的影响是不全面的,必须考虑硫化物的作用;地幔岩石具有包裹体和粒间两种不同PGE分配模式的硫化物。地幔源区或板内携带PGE流体交代以粒间硫化物为主的地幔岩石。使其PGE发生分异;不管是核幔分离后外核物质的返回,还是单一硫化物的作用都不能完全否定陨石撞击的地球增生假说。在大的区域,上地幔PGE的分布是均一的,但在一定范围内由于不同的大地构造背景,其PGE的分布显示不均一性。

现代海底热液沉积物的硫同位素组成及其地质意义

共收集到现代海底热液沉积物的 1 2 6 4个硫同位素数据 ,结合我们对冲绳海槽Jade热液区和大西洋中脊TAG热液区中表层热液沉积物的硫同位素研究成果 ,对比分析了不同地质 -构造环境中海底热液沉积物的硫同位素组成特征及其硫源问题 .结果表明 :(1 )现代海底热液沉积物中硫化物的硫同位素组成集中分布在 1‰～9‰之间 ,均值为 4 5‰ (n =1 0 42 ) ,而硫酸盐矿物的硫同位素组成主要分布在 1 9‰～ 2 4‰之间 ,均值为 2 1 3‰ (n =2 1 7) ;(2 )无论在洋中脊还是在弧后盆地扩张中心 ,无沉积物覆盖热液活动区中热液沉积物与有沉积物覆盖热液活动区相比 ,其硫同位素组成的分布范围相对狭窄 ;(3)各热液活动区中硫化物硫同位素组成的不同 ,反映出各自硫源的差异性 .无沉积物覆盖洋中脊中热液成因硫化物的硫主要来自玄武岩 ,部分来自海水 ,是玄武岩和海水硫酸盐中硫不同比例混合的结果 ,而在弧后盆地和有沉积物覆盖的洋中脊 ,除了火山岩以外 ,沉积物和有机质均可能为热液硫化物的形成提供硫 ;(4)现代海底热液沉积物硫同位素组成的变化和硫源的不同可能归因于海底热液体系中流体物理化学性质的变化、岩浆演化和构造 -地质背景的不同 .

东海内陆架沉积气候信息的端元分析模型反演

应用沉积物粒度端元分析模型对在东海内陆架泥质区取得的30号柱样的高分辨率粒度数据序列进行了反演,分离出3个端元,根据端元的频率分布特征和已有研究结果,认为3个端元可能为现代陆源细颗粒物质(EM1)、现代陆源粗颗粒物质(EM2)和风暴带来的残留沉积区再悬浮物质(EM3),并对本区域的水动力环境进行了分析,认为分离出的端元EM1和EM2的比值EM2/(EM1+EM2)序列可以反映东海沿岸流强度的历史变化,进而反映东亚冬季风强度和中国温度波动的历史。该序列与观测到的近百年来东亚冬季风强度记录、竺可桢的中国温度波动曲线以及葛全胜的中国东部冬半年温度变化序列有很好的对应关系。得出的气候指标序列在竺可桢给出的公元600—1100年高温期间的780—920年出现了一个极小值区,为许多作者推测的公元780—920年出现一个短暂的冷期提供了佐证;另外该序列近百年来变化幅度明显,反映了人类活动的影响。