- 汪品先;
近两年来,海内外和海峡两岸的中国科学家围绕深海研究进行反复研讨,一致认为南海是我国深海研究的首选,并初步形成了"南海深部计划"的研究方案,提出以"构建边缘海的生命史"为主题,从洋壳深海盆的演化、深海沉积、生物地球化学过程三方面开展研究的建议方案。他们建议:利用现代技术重新测定南海磁异常条带,争取钻探大洋壳,系统研究火山链;观测现代深部海流和海底沉积过程,从深海沉积中提取边缘海盆演化的信息;认识海底溢出流体与井下流体的分布与影响,揭示微型生物在深海碳循环中的作用。争取在科学和技术全国性合作的基础上,在南海实现我国深海研究的突破。
2009年03期 v.28 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 117K] - 赵焕庭;
根据历史文献分析,已知南海海名最早出现于周宣王(827BC—782BC在位)时的《江汉》诗中。秦汉之间214BC—111BC时著的《山海经.海内东经》篇,记述了现时广东省三水和广州以南地区当时为海,称南海。这可从《史记》和《汉书》的记述,以及现代珠江三角洲的考古学、第四纪地质学和河口演变的研究成果所证实。南海古时别名涨海,明清时期外国人称为大明海和大清海。清朝以来,外国人把它翻译成(或称作)英文"SouthChinaSea",而近代某些中国人再把这个英文名词直译成汉文"南中国海",忽视"南海"固有的中文名称。民国和中华人民共和国政府先后出版的地图和其他正式出版物,皆只用"南海"名。
2009年03期 v.28 5-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 587K]
- 尚晓东;卢著敏;谢晓辉;陈桂英;
本文对1998年南海季风实验中定点观测的声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler,AD-CP)海流数据进行频谱分析,结果表明南海北部地区内波之间的非线性作用的强弱影响着该海域的内波谱特征。在季节性温跃层(水深22m和58m)中,由于存在着强的非线性作用,内波带的谱斜率趋于σ-1和σ-2之间,而且较高能量的潮谐波频率的峰值随着频率呈现少见的σ-3递减。在季节性温跃层(水深130m)以下,内波非线性相互作用较弱,观测的内波带谱特征与标准Garrett-Munk内波谱相似,均显示了σ-2的谱斜率。
2009年03期 v.28 16-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K] - 卢著敏;陈桂英;尚晓东;
基于2007年8月获得的ADCP(声学多普勒流速剖面仪)海流资料和CTD(温盐深剖面仪)水文资料,应用Gregg模型对南海中深层内波尺度的混合进行估计,同时应用Thorpe尺度对中深层存在的垂向翻转及由此引起的混合进一步分析。两种方法均显示,吕宋海峡附近上层400m的耗散率及混合率均强于18°N断面,中深层两个区域的混合率并没有显著区别。这表明吕宋海峡上层400m,可能存在更活跃的内波活动,从而产生更强的内波混合和垂向水团翻转。Gregg模型估计的耗散率和混合率量级分别为10-9W.kg-1和10-6m2.s-1。大部分CTD站位在中深层均存在垂向翻转,而且保持较高的发生率,翻转所对应的混合率并不随深度增加而减小。以上南海北部的细结构混合特征增强对南海中深层混合的认识。
2009年03期 v.28 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K] - 罗忠辉;卢博;
通过应用主元分析技术建立预报海底沉积物声速的经验方程,将前人研究报道的经验方程进行分析研究,指出其计算误差,运用南海南部大陆架和大陆坡数据,建立了主元回归计算模型。从理论上研究了如何在众多影响声速的物理参数中,排除相互关联的参数,优选出相互独立的、且对声速有显著影响的少数几个物理参数,用优选后的物理参数建立了南海南部海域大陆架及大陆坡沉积物的3参数(孔隙度n、颗粒中值粒径Md、塑限Wp)声速预报方程:Cp=1774-5.0944n+12.499Md+0.9985Wp,该方程的相对预报误差仅为-4.48%—3.77%。
2009年03期 v.28 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K] - 邹大鹏;卢博;吴百海;梁润华;陈飞燕;
通过分析沉积物声波测量过程能量损失的实质,阐述平行轴差距衰减测量法和垂直轴差距衰减测量法的研究基础——差动式衰减测量方法原理,并推导了其衰减系数公式。根据南海沉积物的柱状样品分装的特点,结合以上两种方法,提出了同轴差距衰减测量法,这种方法具有原理上的合理性并且其可操作性强;运用此方法测量了沉积物在常温和温度控制变化条件下的声波信号,计算了衰减系数,研究了温度对沉积物声波传播能量的影响,得出南海深水海底沉积物具有以下声衰减特性:沉积物含砂量高,声衰减系数大;随着温度的升高,沉积物的声衰减系数变化具有不均匀性,整体呈非线性减小趋势。以上研究将为声学遥测和反演海底沉积物的物理力学特性提供数据和方法支持。
2009年03期 v.28 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] - 梁润华;吴百海;邹大鹏;卢博;陈飞燕;曾洁莹;
以精度较高的现场测量Hamilton的原位测量所得数据为标准,对比研究了钱正明的直立同轴衰减测量法、刘强的垂直轴差距衰减测量法和我们课题组的同轴差距衰减测量法等3种研究海底沉积物声衰减的实验室测量方法。通过3种实验测量方法所得数据跟Hamilton原位测量所得数据进行对比,分析了以上实验室方法的优缺点,并分析了声衰减与样品长度和测量频率的关系。同轴差距衰减测量法与直立同轴衰减测量法相比,前者在消除测量仪器和耦合衰减误差方面,以及在实验样品长度方面更合理。同轴差距衰减测量法与垂直轴差距测量法相比,同轴差距衰减测量法在原理上保证了声波传播能量接收的同轴性和同指向性,其实验数据比利用相同实验仪器的垂直轴差距测量法的数据更准确。
2009年03期 v.28 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 344K]
- 赵美训;赵晓晨;陈建芳;邢磊;SARNTHEIN M;陆红峰;
作为一种新的地球化学指标方法,多参数生物标志物法已被广泛应用于重建浮游植物生产力。这个方法假设沉积物中生物标志物含量基本可以反映光合层浮游植物的生产力。但对于这个假设还缺乏现场的证据验证,尤其是西太平洋边缘海地区现场证据。本文对南海表层沉积物中的浮游植物生物标志物含量分布进行了研究。通过对南海77个站位的调查,发现硅藻、甲藻和颗石藻3种主要浮游植物生物标志物的总含量变化范围为55-1147ng.g-1,陆源生物标志物C27+C29+C31正构烷烃总含量变化范围为57-732ng.g-1。浮游植物生物标志物高值主要分布在近岸区、越南外部及巽他陆架北部的2个上升流区等高生产力区。研究表明,生物标志物的含量分布与现代海洋调查和其他古生产力指标对比显示生物标志物法基本可以用来重建生产力。相对于总有机碳含量(To-tal organic carbon,TOC)和蛋白石,生物标志物指标可以更准确地重建南海生产力。同时我们也发现,由于氧化降解和陆源冲淡效应的影响,在南海北部陆坡区和吕宋西北上升流区表层沉积物中生物标志物的含量与表层生产力的变化出现偏差,因此,在南海利用沉积物中生物标志物含量重建生产力存在区域性限制。
2009年03期 v.28 45-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 840K] - 张玉兰;
通过对南海69站深海柱状剖面的孢粉、藻类研究,根据孢粉成分的变化将该孔沉积层从下至上划分为5个孢粉组合带:1带:Quercus(常绿)-Pinus-Cyathea-Artemisia孢粉带(552.5—470cm);2带:Pinus-Podocarpus-Quercus-Polypodiaceae孢粉带(470—350cm);3带:Quercus(常绿)-Castanopsis-Pinus-Polypodiaceae孢粉带(350—250cm);4带:Pinus-Podocarpus-Artemisia-Polypodiaceae孢粉带(250—140cm);5带:Podocarpus-Cyathea-Quercus(常绿)-Pinus-Polypodiaceae孢粉带(140—0cm)。并相应恢复了南海东部64000a以来3个植被、气候、古环境演替阶段:热带季雨林、热带北缘半常绿季雨林和热带季雨林。结合氧同位素测定资料,对69站柱状地层时代作了划分:孢粉1带相当于氧同位素3期,时代为Q33—2;孢粉2—4带相当于氧同位素2期,时代为Q33—3;孢粉5带为氧同位素1期,时代为Q4。
2009年03期 v.28 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 363K] - 向荣;陈木宏;成鑫荣;张兰兰;陆钧;刘建国;陈忠;
通过对2002年南海南部春季水体和表层沉积物中浮游有孔虫的δ18O和δ13C分析,初步探讨该区有孔虫氧碳同位素的海洋环境指示意义及其与沉降过程的关系。结果表明,南海南部春季表层水体中Globigerinoides ruber(G.ruber)与Globigerinoidessacculifer(G.sacculifer)的δ18O均值基本相似,相对它们在表层沉积物中的δ18O明显要小;但在表层沉积物中G.ruber的δ18O则比G.sacculifer相对要小0.34‰。这种差异可能与G.sacculifer的配子生殖二次钙化以及2个种属的季节性差异有关。Pulleniatina obliquiloculata(P.obliquiloculata)的δ18O在沉积物和水体中均较G.ruber和G.sacculifer明显偏大,表现出较大的种间差异。P.obliquiloculata的δ18O在春季水体中比其在沉积物中平均约小0.7‰,差值较大,可能是因为P.obliquiloculata为冬季种,主要出现在冬季低温水体中。3种浮游有孔虫的δ13C以G.sacculifer最大,G.ruber次之,P.obliquiloculata最低,这种差异可能主要由属种间的生命效应所引起。表层沉积物中G.ruber和G.sacculifer的δ18O从区域的西北往东南有逐渐变小的趋势,可能受区域年均表层水温西北低东南高的影响。在上升流发育区,P.obliquiloculata的δ18O和δ13C均明显偏高,其δ13C与水体营养的关系与南海北部的明显相反,有待进一步深入研究。
2009年03期 v.28 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 553K] - 管红香;陈多福;冯东;吴能友;
对墨西哥湾北部水深2200m的Alaminos Canyon645区块(AC645区)和水深540m的Green Canyon185区块(GC185区)冷泉碳酸盐岩的有机质进行了研究,结果显示深水和浅水区冷泉碳酸盐岩的有机质丰度和烷烃组成差别较大,下陆坡深水AC区样品有机质含量低,正构烷烃、萜烷、甾烷各组分的含量相对较高,正构烷烃以低碳数占绝对优势,并含有种类丰富的三环萜烷和五环三萜烷,且以17α(H),21β(H)-藿烷为主峰碳,反映了深水区冷泉碳酸盐岩的有机质来源于细菌和低等藻类,有少量的深部油气藏有机质的渗漏输入,并受微弱的微生物作用改造。上陆坡浅水GC区样品有机质含量较高,其中正构烷烃含量较低,并且以难以分开的复杂混合物(UCM)为主,同样含有种类丰富的以17α(H),21β(H)-降藿烷为主峰碳的三环萜烷和五环三萜烷,表明有机质主要来源于深部油气藏渗漏的有机质,并遭受了强烈的微生物降解。本文系统地研究了冷泉碳酸盐岩中正构烷烃、萜烷、甾烷的组成和分布特征,并探讨了有机质来源和冷泉渗漏的关系。
2009年03期 v.28 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K] - 邬黛黛;吴能友;叶瑛;韩喜球;黄永样;SUESS E;
本文对南海北部陆坡九龙甲烷礁采集的两个冷泉碳酸盐岩样品TVG-1和TVG-11进行了矿物学、岩石学和碳氧同位素分析研究。X-射线衍射分析(XRD)结果表明,自生矿物主要为文石、白云石和高镁方解石等,碎屑矿物含量较少。TVG-11中存在大量的文石,而TVG-1只保留了已转化为方解石的文石假象,据此可以推断TVG-1的形成要早于TVG-11。扫描电镜(SEM)显微结构特征显示,自生矿物主要是通过细菌的厌氧氧化作用,直接从冷泉中沉淀出来的。碳、氧同位素测试结果显示,碳酸盐岩具有强13C亏损和一定程度的18O富集的特征,TVG-1和TVG-11的δ13C值分别为-46.22‰和-52.88‰,均低于-40‰,表明碳源于微生物作用的甲烷厌氧氧化,是指示该海域存在冷泉的重要证据;TVG-1和TVG-11的δ18O值分别为3.19‰和4.07‰,存在一定程度的18O富集。碳氧同位素和矿物的显微结构特征都说明九龙甲烷礁碳酸盐岩是烃类渗漏微生物作用而形成的自生碳酸盐岩,可能是天然气水合物分解引起的沉积,显示该区存在水合物的可能性很大。
2009年03期 v.28 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 927K]