发展深海科技的前景与陷阱

近十年来,中国深海科技的高速度发展不仅在国内空前,在国际也是科技史上的奇迹.如能保持现在的发展势头,就有希望在未来的10年中进入世界深海探索的前列,对世界科学做出历史贡献.深海为地球上的生命提供了最大的栖居场所,但是其永恒的黑暗和极端的环境,使得深海开发者面临巨大的挑战.当前中国的深海研究走到了历史十字路口,需要在计划...     

SD卡在原位观测系统中的应用

原位观测系统的数据存储器具有容量大,可靠性高的要求。SD卡因其耐用、可靠、安全、容量大、体积小、便于携带和兼容性好等优点而非常适合用于做原位观测的数据存储器。本文介绍了SD卡的技术特点及FAT16文件系统的结构特点,提出并实现了SD卡在原位观测系统中的应用。     

基于深海锚系潜标的潮汐特征计算方法

针对深海潮汐特征难以获取的困难,基于深海锚系潜标压力传感器所测资料,利用线性近似的方法,建立了海面水位变化计算模型,并对该模型进行计算误差分析,提供了模型计算精度判别方法。基于该模型,利用南海中部海区深海锚系实测压力资料获取了锚系点的海面水位数据,并采用T-TIDE潮汐调和分析函数处理水位数据,获取了该海区的潮汐调和常数,对该海区的潮汐特征进行了验证与分析。所得潮汐类型为不规则日潮,主要(半)日分潮K1、O1、M2的振幅和迟角,均与前人利用卫星高度计资料和数值模拟分析结果基本一致。     

海底世界大探险 危险的深海

正~~     

惠民凹陷古近系风暴沉积研究

利用岩心观察、薄片鉴定、粒度分析及测井解释等方法,对惠民凹陷古近系风暴沉积进行了研究.根据风暴岩的垂向序列类型、沉积构造特点和原地沉积物特征等总结出9种风暴岩序列和原地风暴岩、A型近源风暴岩、B型近源风暴岩和远源风暴岩等4种沉积模式,并总结了风暴岩的分布规律.结果表明,该凹陷风暴沉积岩石类型丰富,包括各类碎屑岩、生物灰岩和火山碎屑岩.粒度分布具有"高斜多跳一悬式"、多段式和"高斜一段式"等多种样式.沉积构造发育渠模、冲刷面、截切等底层面侵蚀构造和递变层理、块状层理、丘状层理、洼状层理、平行层理等构造,还发育有波痕和各种同生变形构造、生物逃逸构造等.粒度分布和沉积构造反映出研究区兼有重力流和牵引流的水动力机制.在剖面上,风暴沉积与非风暴沉积交互出现,发育程度与层位、古地形、古水深、构造位置及碎屑供给特征等条件有关;在平面上,风暴岩被非风暴岩所包围,向陆、向浅水方向一般为(扇)三角洲、滩坝沉积体,向盆地方向变为浊积岩或半深湖、深湖泥页岩.     

惠民凹陷古近系风暴沉积研究

利用岩心观察、薄片鉴定、粒度分析及测井解释等方法,对惠民凹陷古近系风暴沉积进行了研究。根据风暴岩的垂向序列类型、沉积构造特点和原地沉积物特征等总结出9种风暴岩序列和原地风暴岩、A型近源风暴岩、B型近源风暴岩和远源风暴岩等4种沉积模式,并总结了风暴岩的分布规律。结果表明,该凹陷风暴沉积岩石类型丰富,包括各类碎屑岩、生物灰岩和火山碎屑岩。粒度分布具有“高斜多跳-悬式”、多段式和“高斜-段式”等多种样式,沉积构造发育渠模、冲刷面、截切等底层面侵蚀构造和递变层理、块状层理、丘状层理、洼状层理、平行层理等构造,还发育有波痕和各种同生变形构造、生物逃逸构造等。粒度分布和沉积构造反映出研究区兼有重力流和牵引流的水动力机制。在剖面上,风暴沉积与非风暴沉积交互出现,发育程度与层位、古地形、古水深、构造位置及碎屑供给特征等条件有关;在平面上,风暴岩被非风暴岩所包围,向陆、向浅水方向一般为（扇）三角洲、滩坝沉积体,向盆地方向变为浊积岩或半深湖、深湖泥页岩。     

南海浊流地貌

南海深海底部浊流地貌十分发育.陆坡区有大量的海底峡谷,部分峡谷的谷底、越岸区或出口部位分布有超临界流成因的大型沉积物波和周期阶坎底形.多数峡谷在陆坡脚的出口处并未形成像样的海底扇,而深海平原中却保有高丰度的浊流沉积.这可能暗示,南海峡谷浊流的能量较高,即使在经历陆坡脚的减速之后仍有足够的能量维持其沿平缓的深海平原作较长...     

西矿区深海稀软底质剪切强度和贯入阻力原位测试

为获得深海稀软底质的力学参数及其相关经验公式,采用原位测试的方法,基于十字板剪切和浅层静力触探试验,在东太平洋中国开辟区西矿区的深海稀软底质进行剪切强度和贯入阻力测试,获得41个测点的测量数据。测量结果表明:剪切强度和贯入阻力在峰值强度前随试验深度的增加而增大,峰值强度后小幅度降低,其峰值强度均出现在40～45 cm层,分别为11.8 kPa和100 kPa;0～8 cm层底质的抗剪性能和承压性能极差,无工程意义;14～20 cm层底质的抗剪性能和承压性能均匀,剪切强度从6 kPa缓慢降低至5.8 kPa,贯入阻力从46 kPa缓慢增加至50 kPa,可作为行走履带的剪切牵引层和持力层,履齿应全部或部分落在14～20 cm层,齿高至少应为6 cm,作用于履齿的剪切强度设计值为3～4 kPa,履带板下陷后的位置应在14 cm以下。建立的回归经验公式能客观反映底质的抗剪特性和承压特性,可为集矿机的设计尤其对行走履带和接地比压的确定提供理论依据。     

海底矿产，来自深海的瑰宝

按美国的青少年俚语说法,如果麦当娜和詹妮弗．洛佩兹成为巨星,并不是因为她们有着庞大的体格,而是因为她们的知名度。同样,海底地质学认为,硫化物矿床之所以受人关注,也并是因为其体积的巨大,而是因为其有着不定型和丰富的金属资源。碰巧的是,海底块状硫化物也有着巨大的体积。虽然由于金融危机导致了人们对矿石的关注度有所下降,但大多数人预计矿石的价格依然会反弹。     

南海表面海温异常对南海季风影响的数值模拟

采用P-σ混合坐标系区域气候模式模拟了4－7月南海季风的爆发、演变过程，并进行了3组敏感性数值试验，研究南海表面海温异常对南海季风的影响，得到以下结论：（1）南海4月份海温异常对南海季风的爆发日期影响不大，但对季风爆发后的强度有所影响，异常增温造成南海季风增强，异常降温则南海季风减弱。（2）南海季风爆发和强度的变化与南海本身的海温变化情况有密切的关系，尤其是5月份南海海温异常。5月份南海异常增温可以使南海季风提前爆发，季风增强，南海海温异常降低时，南海季风爆发的时间推迟，季风减弱。（3）南海海温持续异常可以影响南海及中国大陆的高低空环流变化，海温持续异常增温可以使南海季风提前爆发，显地加强南海季风，并有利于南海季风向北推进，但当海温在6月份进一步持续增温时，则有利于季风维持在较南地区，阻碍季风向北发展；当海温持续异常降低时，南海季风推迟爆发，且明显减弱。     

Evolution of the South China Sea and monsoon history revealed in deep-sea records

As the third summary report of ODP Leg 184 to the South China Sea (SCS), this paper discusses the evolution of the East Asian monsoon and the SCS basin. A multi-proxy approach, involving geochemistry, micropale-ontology, pollen and other analyses, was adopted for reconstructing the evolutionary history of the East Asian monsoon, which was characterized by a series of paleo-climate events especially at 8, 3.2, 2.2 and 0.4 Ma. The new record indicates similar stages in the development of the East and South Asian monsoons, with an enhanced winter monsoon over East Asia being the major difference. The rich spectrums of monsoon variability from the southern SCS also reveal other characteristic features of the low latitude ocean. Evidence for the evolution of the SCS includes the hemipelagic Oligocene sediments, implying the existence of deep water environments during the early seafloor spreading stage of the SCS basin. The four major unconformities and some remarkabl ediagenetic features in upper Oligocene deposits indicate the strongest tectonic events in the region. From a careful comparison of lithologies and sedimentation rates, we conclude that the prominent differences in sedimentary environments between the southern and northern SCS were established only by ～3 Ma.     

三亚海洋环境试验站硅藻污损群落初探

【目的】探明海洋工程材料在热带海洋环境试验站硅藻污损群落的组成变化,为研究该海域材料腐蚀、生物污损以及生物多样性提供参考。【方法】取4种材料进行全浸腐蚀试验,定期取出试片冷藏客运到青岛,用次氯酸钠法制成永久封片,在带有微分干涉显微镜下记数,并使用PRIMER 6对硅藻Shannon多样性指数、Pielou’s均匀度指数和Simpson优势度进行计算。【结果】检出污损硅藻16目24科30属61种,其中双眉藻属、菱形藻属和舟形藻属为优势类群;物种多样性指数随时间而增加;热浸锌表面硅藻群落结构变化与其他3种材料有所不同。【结论】在南海热带近岸,材料表面性质对其表面附着的污损硅藻群落有一定影响,其中锌离子的影响较为明显。     

Tracing the life history of a marginal sea—On “The South China Sea Deep” Research Program

The Major Research Program "Deep Sea Processes and Evolution of the South China Sea", or "The South China Sea Deep", launched in January 2011 by the National Natural Science Foundation of China, is the first large-scale basic-research program in ocean science in the country aiming to reconstruct the life history of a marginal sea. The overall scientific objective of the program is to dissect this typical marginal sea by studying its history of evolution and its modern processes, including the following three major components:(1) Development of the deep basin:utilizing new techniques to re-measure magnetic anomaly lineations, to explore the deep tectonic features, to drill the oceanic crust, and to study volcanic seamount chains; (2) deep-water sediments: observing the modern processes to reveal the patterns of deep-water circulations and sedimentation, analyzing deep-sea sediments to recognize paleoceanographic response to basin evolution, and subsequently to bridge the modern and paleo-studies of the deep-sea processes; and (3) biogeochemical processes:using a variety of techniques including deploying submarine observation and deep-water diving device to investigate the distribution patterns and environmental impacts of deepwater seepages and sub-bottom circulation, and to reveal the role of microbes in deep-sea carbon cycling. As compared with the open ocean and other marginal seas, the South China Sea enjoys many more advantages as a marine basin for reconstructing the life history. Meanwhile, the South China Sea Deep Program provides unique opportunities in studying the evolution and variations of the sea-land interactions between the Pacific and Asia.     

南海东部深海沉积物中孢粉与古环境研究

通过对南海东部294站深海柱状剖面高分辨孢粉、藻类的研究，将294站从下至上划分为7个孢粉组合带,依次为:Ⅰ带:Dacrydium-Pinus-Lithocarpus-Quercus(带绿)-Cyathea-Polypoldiace;Ⅱ带:Castanopsis-Lithocarpus-Dacrydium-Quercus(常绿)-Pinus-Polypodiace;Ⅲ带:Quercus(常绿)-Castanopsis-Podocarpus-Polypodiaceae;Ⅳ带:Polypodiaceae-Cyathea-Pteris-Pinus-Gramineae;Ⅴ带:Quercus(常绿)-Podocarpus-Lithocarpus-Cyathea-Polypodiaceae;Ⅵ带:Pinus-Quercus(常绿)-Palmae-Mangrove pollen-Gramineae;Ⅶ带:Dacrydium-Palmae-Mangrove Pollen-Pinus-Cyperaceae-Cyathea.并相应恢复了南海东部地区12万年以来5个植被、气候演替阶段，依次为：炎热、湿润的热带季雨林——暖热而稍干的热带北缘半常绿季雨林——炎热、湿润的热带季雨林——暖热而稍干的热带北缘半常绿季雨林——炎热、湿润的热带季雨林。结合氧同位素测年资料，对294站地层时代划分作了讨论，为南海古气候、古环境演变研究提供了科学的证据。     

东海沿岸台风及风暴潮灾害特征及成因

基于东海沿岸4个验潮站的风场、潮位观测资料以及Unisys Weather的312次台风路径观测资料,对东海沿岸台风的路径、发生频率以及风暴潮增水特征进行系统分析。结果表明：西北行台风占台风总数的96%,造成的灾害约占灾害总数的80%;风暴潮灾害的第一显著周期为5 a,同时具有与厄尔尼诺现象相关的11 a 显著周期;东海潮位有逐年增加的趋势,平均3 cm/a,最大达5 cm/a;台风期间主要为东风和南北风向,这种风向使得水体向岸或者沿岸输运,在一定程度上增加了增水的程度。