Institutional Repository of South China Sea Institute of Oceanology, CAS
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南海水合物发育区沉积物中记录的甲烷渗漏活动的地球化学响应特征
No full text大陆边缘海底冷泉沉积物中记录的各种地球化学信号有助于恢复过去CH_4渗漏的活动。本文对采南海东沙水合物发育区的三根重力沉积物柱状样品(D-F,D-8和D-7)进行了详细的碳和硫含量、碳和硫同位素及微量元素分析,并结合沉积物中粒度分析和浮游有孔虫壳体AMS~(14)定年,用来揭示记录的CH_4渗漏活动特征和探讨相关指示CH_4渗漏
潘集矿区深部现今地温场特征及其构造控制
No full text潘集矿区深部勘查区是淮南煤田未来主要的接替资源地,但煤炭深部开采必然会面临严峻的地热地质问题,而前人对该区的研究多局限于浅层地温资料的预测评价,制约了对深部地热条件的认识。为此,此次依据潘集矿区深部最新的地面钻孔井温测井数据,结合浅层地温和井下巷道岩温测试等相关地质资料,研究该区现今地温场特征,并从多方面分析地质构造对该区地温场的控制作用。研究成果表明,在垂向上地温与深度呈较好的正相关关系,地温梯度整体上随深度的增加而递减;平面上地温梯度介于20.9~36.2℃/km之间,平均值为26.7℃/km,总体上呈由潘集背斜核部向两翼和外围逐渐降低的趋势。该区现今地温场主要受潘集背斜的构造控制,导水断层也是该区局部地温异常的主要原因之一,岩浆岩的放射性生热作用也在一定程度上影响煤系岩层的生热结构
南海北部铁锰结核成因及元素的赋存状态
No full text为了解南海北部不同海域铁锰结核中常微量、稀土元素的赋存特点及其富集机制,采用化学淋滤法提取南海北部上陆坡、下陆坡、深海盆3个区域铁锰结核的碳酸盐相、铁锰氧化相、残渣相组分,测定了常微量元素、稀土元素含量,揭示了不同相的元素赋存状态及其意义。Fe-Mn-(Cu+Co+Ni)判别图表明,上陆坡铁锰结核属于与冷泉流体相关的水成成因类型;下陆坡区和深海盆的铁锰结核形成环境相似,属于典型的水成成因类型。结核中K、Ca、Na、Mg、Sr主要富集在碳酸盐相,Fe、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb主要赋存在铁锰氧化物相,Al、Ti和Mo主要出现在残渣相。常微量元素赋存状态变化受多种因素影响,钙质生物生产力的强弱和钙质生物碎屑的稀释作用是影响铁锰结核中碳酸盐相态元素变化的重要原因。铁锰结核的稀土元素主要富集在铁锰氧化物相,其次在碳酸盐相,而在残渣相的相对含量极少。不同海区铁锰结核稀土元素进入碳酸盐相的成因和机制基本相似,下陆坡和深海盆铁锰结核残渣相稀土元素配分模式相似,而与上陆坡铁锰结核的明显不同,残渣物质的来源、结核生长环境的氧化还原状态差异是主要影响因素。研究成果可为深入研究铁锰结核的元素迁移与转化、成矿作用与成矿物质来源及其相关的沉积环境、资源潜力评价等提供重要的基础资料
马尼拉海沟俯冲带前缘(21°N)海底地震仪数据处理初步成果
No full text在马尼拉海沟俯冲带前缘开展了二维海底地震仪(OBS)探测实验,布置了一条东西走向的深地震测线——OBS2015-2。以该测线上的2个台站(OBS04和OBS08)为例,阐述了此次实验所用短周期国产OBS的数据处理流程。包括从原始数据到SAC格式、再到SEGY格式的转换;同时包括炮点位置校正和OBS位置校正。数据处理结果表明,OBS2015-2测线的数据质量良好,综合地震剖面显示来自深部的震相(如Ps P、Pg、Pm P等)信息十分清晰。利用Rayinvr软件正演试算,进一步确认了震相类型,特别是来自于输入板块莫霍面的反射震相非常丰富,为马尼拉俯冲带的输入板块地壳底界面的确定提供了重要的数据基础
乙二醇缩水甘油醚交联海藻酸钠-羧甲基纤维素钠固定化脂肪酶
No full text以海藻酸钠、羧甲基纤维素钠(CMC)为载体,分别以乙二醇缩水甘油醚(EGDE)和戊二醛为交联剂,采用包埋交联法对脂肪酶进行固定化,结果显示EGDE的交联效果要优于戊二醛,添加EGDE的固定化酶酶活最好。得到制备固定化酶的最优方案为海藻酸钠2.5%,CMC浓度1.5%,给酶量800U/ml复配载体,氯化钙5%,以0.02%的EGDE交联固定30min,由此制备得到酶活约为380 U/g的固定化酶,酶活收率约为50.09%。固定化酶的最适反应p H为8.5,比游离酶增大0.5个单位;最适反应温度是45℃,比游离酶提高5℃;耐热性能变好,且重复使用7次后仍能保持60%左右的相对酶酶活
大亚湾沉积物磷的形态特征及其潜在可释放性
No full text为了认知沉积物磷释放对海湾磷负荷的影响,本文以SMT分级方法分析了大亚湾表层沉积物中磷的形态结构,探讨了沉积物磷的释放潜力的时空性差异及其影响因素。结果表明,大亚湾沉积物中总磷(TP)的平均含量为429.65×10~(-6),无机磷(IP)、有机磷(OP)的平均含量分别为286.57×10~(-6)和143.08×10~(-6),IP占TP的67.83%;IP以酸提取态磷(HCl-P)为主,HCl-P的平均含量为237.10×10~(-6),碱提取态磷(Na OH-P)的平均含量为56.13×10~(-6);生物有效磷(OP+Na OH-P)占到总磷的45.63%。大亚湾沉积物磷具有较高的释放潜力,并呈现出夏季高于冬季,近岸区域高于湾中心及湾口的变化规律。相关性分析表明,沉积物粒径、氧化还原电位及有机质含量(尤其是浮游藻类的自生有机质)对沉积物磷的释放潜力有较大影响
胶州湾表层沉积物中甲藻孢囊的分布
No full text为了解胶州湾表层沉积物中甲藻孢囊的分布特征,于2015年7月采集胶州湾12个站位的表层沉积物进行甲藻孢囊分析,共鉴定甲藻孢囊37种(分属5个类群)和2种未定种,包括自养型20种和异养型17种,优势种为膝沟藻。其Shannon-Wiener多样性指数[H′(log2)]介于2.84—3.91,平均值为3.42;均匀度指数介于0.75—0.98,平均值为0.88,总体值较高。胶州湾海域各站位的甲藻孢囊丰度介于96—969cyst/g DW(干重),平均丰度为401cyst/g DW,呈现出临近湾口处丰度较高,而湾内较低的空间分布差异特征。尤其值得注意的是,有两种产虾夷扇贝毒素(Yessotoxin,YTX)甲藻[具刺膝沟藻(Gonyaulax spinifera)和多边舌甲藻(Lingulodinium polyedrum)]的孢囊和3种产麻痹性贝类毒素(PSP)甲藻[塔玛/链状亚历山大藻(Alexandrium catenella/tamarense)、微小/相似亚历山大藻(A.minutum/affine)和链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)]的孢囊在胶州湾海域大多数站位均有分布,尽管其数量不高,但其广泛的分布范围仍需引起我们的重视
盐度对一株淡水栅藻Scenedesmus sp.生长及生化组成的影响
No full text通过管式光生物反应器培养,分析比较不同盐度(0-40‰)对一株淡水栅藻(Scenedesmus sp.)生长和生化特性影响,评价海水培养该藻株的产业化潜力,探讨其高盐适应机制,为进一步海水驯化研究提供理论参考。采用显微观察、索氏提取法、凯氏定氮法、苯酚硫酸法、气相色谱法及高效液相色谱法分别测定微藻生长及蛋白质、油脂、多糖含量以及色素、脂肪酸组成情况。结果表明,高盐条件下藻细胞明显增大,并出现自然沉降现象,可实现低成本采收。随盐度增加,栅藻生长逐步被抑制,40‰盐度条件下生长完全停止,但在3‰盐度下仍良好生长,培养末期生物量可达2.84 g/L。30‰盐度组蛋白质含量相对淡水组提高95.40%、产率与淡水组相近,加之高盐培养可较大幅度降低蛋白质的生产成本,因此,采用海水培养栅藻来开发蛋白资源具有一定的潜力。研究还表明,30‰盐度下藻细胞内β-胡萝卜素、虾青素、可溶性多糖等成分大量积累,可能是其适应高盐胁迫的重要生理基础
绿潮藻浒苔微生物高效降解及生物乙醇制备
No full text从绿潮藻暴发海域的底泥和腐烂浒苔(Ulva prolifera)中,筛选出一株可高效降解浒苔纤维素的微生物菌株(F菌株),通过刚果红染色实验以及真菌的ITS分析,鉴定为曲霉属真菌。以浒苔为诱导培养基制备F菌株的粗酶液,测得其滤纸纤维素酶活为34.79 U/m L。在发酵实验中,当酶解条件为6%的粗酶液添加量、反应温度为38℃、反应时间为60 h、pH为6.8时,浒苔纤维素降解效果最好,酶解液发酵乙醇产量最高达到28.98 g/L
南海北部Site3站位碳酸盐岩记录的冷泉流体活动演化
No full text冷泉碳酸盐岩是冷泉渗漏活动的重要产物之一，它记录了冷泉流体的来源、沉积环境和活动演化特征。本文通过对南海北部东沙海域Site3站位采集的三个烟囱状碳酸盐岩和一个结壳碳酸盐岩样品的矿物成分、碳氧同位素、主微量元素和稀土元素及碳酸盐岩中黄铁矿的硫同位素研究（黄铁矿硫同位素研究不含结壳碳酸盐岩样品），确定了冷泉渗漏可能的流体来源和碳酸盐岩的沉积环境，并结合烟囱状碳酸盐岩独特的形貌特征，探讨了研究区冷泉流体的活动演化特征。
烟囱A为环状，外环直径16 cm、中央流体通道直径5 cm；烟囱B呈底部直径8 cm的实心锥形；烟囱C也为环状，外环直径20 cm、中央流体通道直径12 cm；结壳D块状，结构致密，密度较大，表面由黑褐色的铁锰氧化物包裹，新鲜面青灰色。碳酸盐岩样品普遍具有较负的碳同位素组成（δ13C值介于-55.7‰ ~ -27.5‰ VPDB）和较正的氧同位素组成（δ18O值介于-0.2‰ ~ 7.5‰ VPDB）。研究认为，甲烷是该海域冷泉渗漏流体的主要烃类来源，其中沉淀烟囱C和结壳D的冷泉流体碳来源于生物成因甲烷且很可能存在水合物分解释放流体的加入。
碳酸盐岩样品碳酸盐相的稀土元素分析结果显示，相对于澳大利亚后太古宙页岩（PAAS），烟囱A、B和C具有正Ce异常特征，结壳D无Ce异常特征，且所有样品均表现出中稀土元素富集，表明四个样品均形成于还原性的沉积环境中。碳酸盐岩样品全岩的微量元素数据显示，所有样品的(Mo/U)EF低于或略高于对应海水的(Mo/U)EF，烟囱B具有显著的Mo富集特征，进一步表明碳酸盐岩样品总体形成于缺氧非硫化的沉积环境，但很可能经历了短暂的硫化环境。在四个碳酸盐岩样品中，均发现有As、Sb的富集现象，结合前人对铁锰结核中富集As、Sb的研究和Site3样品较高含量的铁氧化物的特征，推测样品中As、Sb的富集主要归功于铁氧化物对海水中的微量元素As、Sb的吸收和搬运作用。
此外，三个烟囱状碳酸盐岩的外层相比于内层，普遍具有δ13C值高、δ18O值低、δ34S值高、碳酸盐含量低的特征，认为这是由于烟囱状碳酸盐岩从外至内形成过程中沉积空间逐渐受到限制导致流体渗漏强度增强而造成的。因此，烟囱状冷泉碳酸盐岩因其独特的形态结构，是冷泉流体渗漏特征在时间上和空间上变化很好的记录者。
综上，本文对四个碳酸盐岩样品的研究很好地反映了南海北部Site3站位冷泉流体的性质和沉积环境的变化，碳酸盐岩样品的稀土元素、主微量元素等特征进一步表明Site3站位在碳酸盐岩形成过程中的氧化－次氧化－缺氧非硫化等沉积微环境的改变。此外，根据烟囱状碳酸盐岩碳、氧、硫同位素和碳酸盐含量的系统性变化规律，本文提出了烟囱状碳酸盐岩由外至内生长过程中因沉积空间受到限制导致冷泉流体渗漏强度发生变化的新观点，对研究烟囱状碳酸盐岩形成过程中的冷泉流体演化具有重要的科学意义