Institutional Repository of South China Sea Institute of Oceanology, CAS
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南海东沙冷泉区冷水珊瑚与碳酸盐岩的特征及成因
No full text冷水珊瑚也称为深海珊瑚，在生物多样性、生态资源和科研价值方面具有重要意义。近年来，随着水下探测技术的进步，国际上兴起了研究和保护冷水珊瑚热潮。国内外学者对南海冷水珊瑚发现和研究较早，并取得了丰富成果。然而，尚未见对与天然气水合物相关的冷泉区冷水珊瑚研究的报道。论文对在南海北部深水洋流途经海域的天然气水合物异常区采集到的珊瑚碎屑、碳酸盐岩进行了鉴定，矿物、元素、同位素的测试和研究，拓展了南海北部海底洋流、冷泉流体的环境效应研究视域。获得以下主要成果：
1. 鉴定出冷水珊瑚2个种和4个属。通过对冷水珊瑚骨骼手标本及显微结构观察，鉴定出至少2个种和4个属的冷水珊瑚，两个种分别是Crispatotrochus sp.1和Crispatotrochus sp.2，四个属为Balanophyllia(Balanophyllia) Wood，Balanophyllia (Eupsammia) Milne Edwards and Haime，Lochmaeotrochus Alcock和Enallopsammia Michelotti In Sismonda，其中锥形珊瑚属Balanophyllia在南海已有报道，而Lochmaeotrochus Alcock和Enallopsammia Michelotti In Sismonda是南海冷泉区新发现的冷水珊瑚属。
2. 测定冷水珊瑚的碳氧同位素组成，确定采获的珊瑚碎屑是冷水珊瑚。冷水珊瑚的δ13C为-7.36~-1.15‰，δ18O为-1.38~3.67‰，与全球冷水珊瑚碳氧同位素组成相似，但明显不同于南海暖水珊瑚、冷泉碳酸盐岩及低温热液成因碳酸盐岩的碳氧同位素组成，进一步表明采获的珊瑚碎屑是冷水珊瑚，丰富和拓展了南海珊瑚研究的视野。
3. 确定冷水珊瑚的Sr同位素来自大洋海水，其形成受到洋流的影响。冷水珊瑚的87Sr/86Sr比值变化范围介于0.709126～0.709184之间，较表层沉积物的Sr同位素值低，而较南海海底喷溢玄武岩的Sr同位素值高，说明冷水珊瑚骨骼的Sr同位素来源与海底沉积物、岩浆喷发物关联不大，而与现代海水的Sr同位素值相似，表明冷水珊瑚的Sr来自大洋海水，其形成受到洋流的影响。
4. 揭示了东沙海域冷水珊瑚的成因，提出形成模式。根据冷水珊瑚碳氧、稀土元素及Sr同位素证据，结合地质背景资料，东沙海域冷水珊瑚的成因，是在洋流作用下多种因素作用的结果，以甲烷为主的冷泉流体形成冷泉碳酸盐岩，为珊瑚生长提供了硬质基地。冷泉最终停止后，来自西太平洋的深水洋流携带“富营”物质维持冷水珊瑚的生长和堆积，形成大块珊瑚礁体
西南印度洋中脊OBS数据的天然地震定位研究
No full text大洋中脊是地球上火山活动最为频繁，岩浆大规模上涌伴随大量地震活动的巨型活动构造带，是海底热液活动的主要发生地，是认识地球内部动力状态、深部构造、岩浆起源与演化等重大地学问题的突破口。西南印度洋中脊作为典型的超慢速扩张洋中脊，在深部构造、岩浆活动等方面都具有独特的有待研究的特点。通过对西南印度洋“龙旂”热液区的天然地震的观测和定位研究，可以弥补该区三维人工地震结构研究的深度局限性，揭示洋中脊热液区下方深部构造和热液循环情况。
我国大洋一号于2010年和2014年-2015年分别对西南印度洋热液区进行了科学考察，2010年大洋21航次对西南印度洋“龙旂”热液区进行了三维人工地震实验。2014年-2015年大洋34航次对该区进行了天然地震台阵观测实验。此次实验使用了2010年三维人工地震实验的20台OBS人工地震观测数据中记录到的天然地震数据和2014-2015年实验的4台OBS的天然地震观测数据，进行OBS数据的天然地震定位研究。
对于2010年OBS数据，我们对其记录到的两个Mb4.4级地震用HYPOSAT软件进行重定位实验，实验在陆上台站的地震数据基础上加上OBS数据，运用当地速度结构模型进行定位。对于2014-2015年数据，因为数据量大，有100多天的数据，所记录到的天然地震多，平均一天大约有200多个地震，因此我们使用更适用于批量地震定位的MSDP软件，对其进行数据的处理和定位。目前只对2014-2015年数据进行了一个初步处理和统计工作，对2014.12.15这一天的数据进行了定位尝试。目前，取得的主要成果和认识：
1. 在海震定位中，近距离OBS数据的加入十分重要，可以大大提高定位的精度。这也是我们要在2014-2015年在西南印度洋“龙旂”热液区投放OBS进行专门的地震观测的原因。
2. 由于洋壳和陆壳结构的巨大差异，在进行西南印度洋“龙旂”热液区地震定位时，使用当地洋壳速度模型而非全球速度模型对于定位结果的准确性来说有非常重大意义。本文的洋壳速度模型正是2010三维人工地震结构实验的结果，因此，将三维人工地震结构实验和天然地震定位实验结合起来，可以更好地反映西南印度洋热液区地下深部构造。
3. 对2014-2015年数据初步处理来看，数据质量良好，100余天的数据每天记录到的地震有200多个，大量地震只有一台OBS记录到。
4. 用HYPOSAT对2014-2015数据4台OBS均记录到的地震进行定位，因为OBS台数只有4台，因此，仅用初至P波，定位结果误差较大，需要后续S震相的识别和加入。用MSDP的LocSAT程序进行定位，显示定位所需的震相不如HYPOSAT那么多，就可以有良好的定位结果。
5.MSDP软件方便快捷，定位效果好，是未来批量处理2014-2015年OBS数据较好的选择
南海表层盐度变异特征及其机制分析
No full text南海作为印太暖池的重要组成部分，受到黑潮入侵、季风和淡水通量等的影响，表层盐度存在多时空尺度的变化。近年来，对南海盐度的研究多关注于西太平洋次表层高盐水如何入侵南海，进而影响南海热盐结构及环流，目前对表层盐度变化的探讨相对较少。基于以上考虑，本文利用多源观测资料、客观分析数据以及数值模式结果，揭示了南海表层盐度的季节、年际、年代际以及长期变化特征，探讨了表层盐度变化机制，发现了南海表层盐度在近二十年来有淡化趋势，并分析了南海表层海水长期淡化的原因。
南海表层盐度存在显著的季节变化，盐度高值区位于南海北部吕宋海峡以西，而低值区位于南海东部， 在夏季吕宋岛以西盐度较低。吕宋岛以西的表层盐度主要受到淡水通量和水平平流的影响，2-9月吕宋岛以西的表层盐度受淡水通量主导，而在10月到次年1月，水平平流起主要作用。南海北部航次观测资料显示南海北部表层盐度在2004-2012年期间缓慢降低，2012年盐度达到最低。客观分析数据EN4（the UK Met Office EN.4.0.2 objective analyses）以及OFES（ocean general circulation model for the Earth Simulator）模式结果都显示南海表层海水盐度在1993-2014年有淡化趋势，最显著区域位于吕宋岛以西和南海南部。盐度收支分析表明淡水通量对吕宋岛以西海域淡化起主要贡献。吕宋岛以西表层盐度的降低与近年来沃克环流加强引起的夏季强降雨增加有关。除长期淡化趋势外，南海表层盐度同时存在着显著的年际和年代际变化。南海表层盐度在厄尔尼诺（拉尼娜）的次年夏季升高（降低）。在年代际尺度上，南海表层盐度与PDO存在显著的相关。
南海次表层盐度变化与表层盐度变化不同。在南海北部，次表层盐度在1993-2014年有弱的淡化趋势，这主要与黑潮入侵减弱和淡水增加有关。在吕宋岛以西，次表层盐度有弱的咸化趋势，这种咸化趋势可能与水平输运有关，反映了盐度受到海洋动力过程的影响
凡纳滨对虾Na+/HCO3-共转运体基因的克隆及其pH调节功能的研究
No full text凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei），俗称南美白对虾，是我国最主要的养殖对虾。经实验证明，凡纳滨对虾对高pH环境有较强的耐受力，经过逐步驯化后能在pH 9.0以上的水体生存，具有在盐碱地养殖的潜能。凡纳滨对虾能够在较广的pH环境中成活，这与其强大的pH调节能力有着密切的关系。因此，深入研究凡纳滨对虾与pH调节相关的基因，对阐明其pH调节的分子机制和选育耐高pH品种具有重要意义。Na+/HCO3- 共转运体（NBC）是pH调节过程中的一个关键的跨膜离子转运蛋白，本文围绕凡纳滨对虾Na+/HCO3- 共转运体基因（Lv-NBC）进行了以下研究
1. 通过RACE方法，首次从凡纳滨对虾中克隆到Lv-NBC的全长cDNA序列。获得的Lv-NBC cDNA序列全长为4479 bp，其中包含59 bp的5'-非翻译区（UTR），835 bp的3'-UTR和3585 bp的开放阅读框（ORF），其编码1194 个氨基酸的蛋白质，推导的分子量为134.34kDa，预测的等电点为6.15。Lv-NBC的结构域是由两个功能结构域（Pfam：Band_3_cyto和HCO3_cotransp）和十二个跨膜（TM）结构域组成。
2. 阐述了Lv-NBC在组织中的分布情况。实时荧光定量PCR结果表明，Lv-NBC在不同组织中均有表达，其中鳃的表达量最高，其次为胃、脑、肌肉、肠和心脏，而眼柄、肝胰腺和血细胞中表达量则较低。原位杂交结果显示，Lv-NBC在虾的鳃中广泛表达，并且主要在次级鳃丝的细胞中表达。
3. 研究了凡纳滨对虾鳃Lv-NBC mRNA在低pH（6.8）和高pH（8.9）刺激下的表达模式。在刺激后1小时，pH 6.8和8.9组中Lv-NBC mRNA的相对表达水平都急剧增加至峰值（p< 0.05），然后随时间流逝逐渐下降。在刺激后12小时，所有刺激组中Lv-NBC mRNA的表达水平均降至本底水平。结果表明：Lv-NBC可能参与凡纳滨对虾体内的pH调节。
4. 利用RNA干扰（RNAi）实验，研究了在pH胁迫下Lv-NBC的沉默对凡纳滨对虾存活率的影响。结果表明，注射siRNA-1的对虾在pH胁迫后短时间内出现大量死亡（高低pH胁迫后6小时存活率均低于40%），与此同时，“DEPC水”和“NC siRNA”注射组中虾的存活率较高。结果表明：Lv-NBC在对虾适应低和高pH环境时起着重要作用。
以上研究结果表明，Lv-NBC是凡纳滨对虾体内pH调节过程中一个重要的基因，对其体内pH稳态的维持具有重要作用
广州市零售业态空间分异及其机理研究
No full text零售业经济驱动是城市增长的重要驱动力，零售活动是商品的流通渠道，也是扩大消费与生产的载体，零售业的合理布局对城市经济发展、公共资源与服务的空间配置和城市结构的优化有重要意义。当前，中国电子商务保持迅速增长，在线零售的兴起对传统实体零售业的发展产生了较大的冲击，同时，随着需求结构的调整，传统零售业面临着前所未有的挑战。适应经济发展新常态，进一步释放城市消费活力，合理配置零售业业态空间，对优化城市资源配置至关重要。依托高精度大样本数据，以广州市47026个零售业网点数据为基础，基于信息熵、平均最近邻分析法、核密度估计、空间滞后回归等研究方法，探讨广州市的零售业空间分布格局、零售业态空间分异，进一步构建包含8个影响因子的零售空间分异影响因素评价体系，从空间区位驱动因素与消费者行为驱动因素两个方面，探讨零售业业态分异的主要因素，比较不同业态零售业网点与不同城市圈层区位零售网点分布的驱动力差异，分析其驱动机制与零售业结构影响机制。结果表明：
（1）广州市零售功能显著集聚于城市核心区，越秀、荔湾，与广州新崛起的城市新核心天河，零售功能发育较早，其零售功能发育相对均衡，业态空间发育成熟，且发育均衡度从城市核心向外围显著下降； 同时，零售业网点分布与实际的城市人口空间布局仍然存在着显著的不匹配现象，核心地带的耦合度较高，外围地区在人口集聚区还明显缺少零售设施的配套；不同业态零售点与人口的匹配度差异明显，便利店、超市、穿戴用品、食杂店与人口分布的耦合度在城市各圈层中分布较为均匀，而特色专业店、购物商场则呈现为显著的圈层空间分异分布。
（2）零售网点分布空间分异较大，显著集聚于城市中心，热点区基本集中于城市核心圈层与城市内圈层；不同业态零售网点的空间分布差异明显，零售功能较完备的网点分布的集聚度显著低于零售功能指向更单一的零售业态，食杂店、穿戴用品店与特色专业店集聚度较高，而便利即时店、超级市场、与专营商场相对分散；各业态零售业分布圈层分异显著，综合型零售业分布相对均衡，专业型则主要集中于核心层与内圈层。
（3）集聚因素、交通通达性、职住人口分布、地方政策因素与社会空间分异共同影响着零售业业态空间的形成与演化。从空间区位因素与社会空间因素两大方面构建指标体系，研究零售业态空间分布的驱动机制。零售业总体布局的核心影响因素是消费能力与人口密度，两大驱动力共同塑造了城市的零售业组织形态与空间格局；细分圈层区位与零售业态，零售业布局驱动力各有不同，内圈层主要受两大驱动力的影响，外围地区主要受消费者因素的影响；不同业态的空间布局驱动力差异明显，专业店、购物商场、穿戴用品属于强空间驱动型业态； 便利即时店、超级市场属于强消费者行为驱动型业态；食杂店属于弱驱动型业态
末次盛冰期以来南海北部神狐海域沉积有机质的组成特征及其古气候/环境意义
No full text通过对两根沉积柱GHE27L和GHE24L的总有机碳(TOC)、总氮(TN)、C/N比值及稳定碳同位素(δ13Corg)的分析,本文探讨了21.1ka BP以来南海北部陆坡神狐海域沉积有机质的组成特征及可能的古气候/环境信息。沉积柱GHE27L的TOC含量、TN含量、C/N比值及δ13Corg值分别为0.53%~1.81%,0.07%~0.18%,8.2~16.0和-23.6‰~-20.3‰。沉积柱GHE24L各参数则分布为0.45%~1.65%,0.09%~0.24%,5.3~12.2和-22.6‰~-20.4‰。沉积柱总体有机质的剖面变化显示,末次盛冰期以来南海北部沉积有机质具有海洋和陆地混合来源,但以海洋有机质来源为主。冰期陆源有机质对总有机质的相对贡献比全新世高。末次盛冰期南海北部气候相对干旱,C4植被发育。全新世夏季风增强、降雨增多。自2.0ka BP以来,人类活动对南海北部海洋初级生产力产生一定的影响
冬季增城丘陵灌木林基本气象要素与湍流特征
No full text介绍了广州增城丘陵灌木林通量站的地理环境、仪器布设,并利用该站2014年12月—2015年2月的观测资料,分析冬季华南丘陵灌木林下垫面近地层的风、温度、气压、湿度和大气稳定度等基本气象要素特征,以及湍流强度、风速归一化标准差的统计特征及通量特征。结果表明:(1)冬季增城站以北向小风为主,风速多小于4 m/s,日平均温度变化剧烈,平均相对湿度为67.94%;(2)大气稳定度集中于"±"0.5之间,以近中性为主;冬季平均湍流强度I_u、I_v和I_w分别为0.37、0.31和0.19;在风速小于1 m/s时湍流发展旺盛,随风速增大,湍流强度减小并趋于稳定;(3)风速分量归一化标准差δu/u*、δv/u*、δw/u*与稳定度Z/L之间满足莫宁-奥布霍夫相似理论,并呈1/3次方关系,且随|Z/L|的减小而减小,在中性层结(Z/L→0)均匀下垫面,其值为常数,分别为2.286、1.757和1.174;(4)冬季增城站的能量耗散以感热为主,晴天尤为显著;阴天感热与潜热大小相当;平均日间吸收CO_2极值为0.236 mg/(m~2·s)
前陆盆地构造-热演化:以龙门山前陆盆地为例
No full text前陆盆地油气资源丰富但构造变形十分复杂,使得前陆盆地构造-热演化模拟面临挑战。前陆盆地演化过程中构造与热的耦合体现在多个层面:岩石圈热演化对岩石圈强度时空分布及其挠曲的影响;逆冲推覆作用的浅部温度效应;快速沉积作用对盆地温度场的影响等。首先,前陆盆地形成时的岩石圈热背景及其造成的岩石圈强度空间变化对盆地后期的演化具有重要影响。同时早期热事件的热扰动也会叠加在前陆盆地的构造-热演化过程中,并不断衰减,影响岩石圈的流变结构,从而带来一系列的影响。热与构造演化相耦合在前陆盆地定量模拟中非常重要。其次,还需特别关注岩石圈深部过程与近地表构造过程的耦合。造山带逆冲推覆、抬升和剥蚀是与前陆盆地形成相关的重要构造活动,这种运动引起的热对流对造山带的热结构、前陆逆冲带以及前渊地区的温度场的分布有着重要影响。最后,前陆盆地形成演化过程中的快速沉积作用对盆地温度场和地表热流产生强烈的压制作用,对前陆盆地浅部热演化的影响不容忽视。因此,在浅部热演化(包括造山带逆冲推覆、快速沉积压实等)与盆地下伏岩石圈挠曲、深部热演化的联合作用下,使得前陆盆地构造-热演化颇为复杂,二者的耦合使得前陆盆地构造-热演化模拟颇具挑战
南海及其围区新生代岩浆活动时序与成因研究
No full text南海及其围区新生代岩浆活动具有相似的特征,根据与南海扩张时间(32~15.5 Ma)的先后关系,将岩浆活动分为三期:扩张前(>32 Ma)、扩张期(32~15.5 Ma)和停止扩张后
辽西黄半吉沟早白垩世义县组高镁安山岩的成因
No full text利用橄榄石和熔体包裹体,结合全岩的方法对辽西地区早白垩世义县组黄半吉沟火山岩的成因进行了研究。黄半吉沟火山岩SiO_2=53.41%~53.74%,MgO=8.15%~8.23%,Mg#=~70(Mg#=mol Mg/(Mg+Fe2+)),为高镁安山岩;全岩在TAS图解上,落在玄武安山岩范围内,属于亚碱性系列;它们具有较高Ni(119×10-6~125×10-6)和高Cr(467×10-6~521×10-6),显示幔源岩浆特征;在微量元素组成上,黄半吉沟高镁安山岩Sr=920×10-6~930×10-6,Y=16.1×10-6~16.4×10-6,Sr/Y=57~58;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,黄半吉沟高镁安山岩显示轻重稀土分异,明显的Nb-Ta-Ti和弱的Zr-Hf负异常,Ba、Sr和Pb正异常,这些特征与大陆下地壳非常相似。熔体包裹体MgO为6.5%~9.7%,SiO_2为51%~53%,不符合典型高镁安山岩的定义;在TAS图解上它们落在玄武粗安岩内,属于碱性系列;MgO与其它主量元素成分呈明显或者弱的负相关关系,说明它们的成分主要受控于橄榄石结晶分离过程。黄半吉沟高镁安山岩的橄榄石Fo值为75~91;CaO含量为0.10%~0.18%,NiO为0.05%~0.41%,Fe/Mn比值为60~80。黄半吉沟高镁安山岩的全岩和熔体包裹体成分存在显著差异,如熔体包裹体具有更高的Al2O3和更低的SiO_2。结合全岩微量元素特征,我们认为黄半吉沟高镁安山岩在地壳深度的岩浆演化过程中加入了来自下地壳的酸性熔体,是壳幔相互作用的结果。全岩较低Ni高Mg#,熔体包裹体低CaO并落在CATS-Olivine-Quartz相图的热障碍边界线富硅一侧,以及橄榄石低Ca和陡倾的Fo-Ni关系,指示黄半吉沟高镁安山岩的幔源岩浆是来自以斜方辉石为主辉石岩的源区。我们认为广泛发育于辽西地区的早白垩世义县组高镁安山岩可能经历了壳幔相互作用,因而不能作为拆沉作用导致岩石圈大规模减薄的重要证据