科研产出
铋系可见光催化海洋防污材料研究进展
《中国腐蚀与防护学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：生物污损是海洋工程材料在服役过程中面临的重要问题之一,因此开发高效、环保的新型防污材料具有重要意义。铋系半导体材料是近年来广受关注的一类新型光催化剂,因其具有独特的结构和合适的禁带宽度,而表现出了良好的可见光催化性能,在海洋防污领域有巨大的应用前景。本文从铋系可见光催化防污材料和作用机理的角度,阐述了近年来在铋系半导体材料体系方面的研究进展。作为一种新型的防污材料,基于铋系半导体材料的可见光催化防污技术有望在海洋防污领域中提供一种新的策略。
关键词： 生物污损 可见光催化 钨酸铋 钒酸铋 碘氧化铋 防污机制
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海洋沉积物中GDGTs和长链二醇的古气候—环境指示意义研究进展
《地球科学进展 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：海洋沉积物中星罗棋布的脂类生物标志物分布特征,确切地记录了母源生物新陈代谢和有机组分运移转化的大量信息,常被用来重建古气候—环境变化。对利用边缘海沉积物中丰富的中心脂甘油双烷基甘油四醚(core-GDGTs)和长链二醇指示晚第四纪古气候—环境变化的研究进展进行了综述。指出厘清海洋沉积物中埋藏脂类生物标志物的"源—汇"过程是进行古气候—环境重建的前提。认为利用受早期成岩作用影响较小的多项指标可以增加重建古气候变化结果的准确性。在受大河影响显著的边缘海,可以根据海洋沉积物中core-GDGTs和长链二醇指标重建的古气候记录阐明古气候—环境变化引起的海陆联动变化机制,以期为预测未来温度和降雨变化提供可靠的技术手段及坚实的理论基础。
关键词： 甘油双烷基甘油四醚 长链二醇 有机质 源—汇 古气候重建
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黄渤海蓝点马鲛种群变动与海表面温度的关系
《中国海洋大学学报(自然科学版) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：本文基于1992—2012年黄渤海海域蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)渔获量,利用实际种群分析方法推算了蓝点马鲛再生产成功率(Recruitment Per Spawner,RPS),并研究了其与黄渤海海表面温度(Sea Surface Temperature,SST)的关系。研究表明,蓝点马鲛RPS与SST于4月在长江口附近海域负相关性较强,于5月在海州湾与长江口附近负相关性较强,于6月在辽东湾、莱州湾、海州湾负相关性较强,于8—11月在黄海西南部海域负相关性较强,以上相关性均达0.6以上(P<0.05)。根据负相关性较强区域的出现位置与时间,推测过高的SST抑制了性成熟成鱼产卵和当年幼鱼的摄食过程,从而影响次年的补充量,导致RPS降低。研究结果可为我国海洋渔业的保护、管理和开发提供一定的理论参考与数据支撑。
关键词： 蓝点马鲛 种群变动 实际种群分析方法 再生产成功率 海表面温度
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栉孔扇贝高多态基因筛查及其表达特征分析
《中国海洋大学学报(自然科学版) 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：双壳贝类经历了几亿年的进化过程,在复杂多变的海洋环境中展现出了非凡的环境适应能力,而基因组的高多态性被认为与其环境适应性有关。本研究利用栉孔扇贝基因组重测序数据、早期发育及成体转录组数据分析了基因的多态性与表达特征。在栉孔扇贝基因组中共鉴定到了1 186个高多态基因,这些基因在染色体上呈现非均匀分布,并且在胚胎发育时期和成体组织中呈现出独特的表达特征。功能富集分析显示这些多态基因可能为扇贝胚胎发育的可塑性和成体的环境适应性提供了分子基础。研究还发现2个多拷贝基因——mucin和C1qDC具有显著的高多态性,可能在免疫系统防御和清除病原的过程中发挥了重要作用。本研究对高多态基因的表达特征和多态性进行了联合分析,为解析扇贝适应性进化的分子机制提供了线索。
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新生代气候变冷机制研究进展
《海洋地质与第四纪地质 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：深海氧同位素记录揭示新生代以来全球气候呈整体变冷趋势,南北两极先后发育冰盖,地球由温室气候变为冰室气候,但是其变冷机制仍不明确。大气CO_2浓度降低和大洋环流模式改变均被认为与新生代气候变冷密切相关,但目前对两者的作用还未达成统一的认识,由此存在各种假说,如BLAG假说、高原隆升-风化假说、构造隆升-碳埋藏假说、火山铁肥效应和岛弧隆升-风化假说及海道开合假说等,用以解释新生代全球变冷。围绕新生代气候变冷机制方面的争论,评述了过去近几十年来相关研究的进展和存在的问题,讨论了不同机制对新生代气候变化的影响,并提出未来需要加强的研究重点:建立准确的新生代大气CO_2浓度演变序列、建立更加准确的地球内部排气和青藏高原隆升及海道开合时刻表、建立完善的风化指标体系、加强火山作用及其大洋生物地球化学效应的研究。
关键词： 新生代气候变冷 碳循环 青藏高原隆升 硅酸盐风化 火山铁肥效应
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中国东部大陆边缘中生代晚期增生过程的数值模拟:以那丹哈达为例
《海洋地质与第四纪地质 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：许多现存造山带中均发现了洋岛玄武岩(OIB)和地幔柱型蛇绿岩记录,因此洋底高原增生是大陆生长的重要方式,但目前对控制洋底高原增生过程的机制仍不清楚。采用热-机械-岩石学模型数值模拟研究洋底高原的陆缘增生过程,结果显示洋底高原向大陆边缘增生具有3个控制因素:(1)减薄的大陆边缘;(2)海洋岩石圈中的"薄弱"层;(3)年轻的洋底高原。模拟结果与中国东北地区那丹哈达地体的野外构造解析结果和地球化学特征结合,揭示了洋底高原和东北亚大陆边缘的强烈挤压引起俯冲带的应变集中,产生与阿尔卑斯型褶皱相关的高角度逆冲断层和背冲断层,并伴随低级变质作用的构造折返过程。
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俯冲板片熔融柱的数值模拟:上覆板块破坏及动力地形效应
《海洋地质与第四纪地质 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：洋壳俯冲过程中温度、压力升高和密度差异,可导致俯冲板片熔融柱的快速上涌,并作用在上覆板块岩石圈地幔底部,从而导致岩石圈的破坏减薄以及地表形态的剧烈变化,该过程类似于地幔柱对岩石圈的破坏作用。目前,对于俯冲板片熔融柱的形成及其对岩石圈破坏程度的研究相对较少,特别是地表动力地形变化与深部岩石圈破坏作用之间的响应关系依然不清楚。为此,本文将利用I2VIS有限差分方法,基于质量守恒方程、动量守恒方程以及能量守恒方程,通过给定材料参数和一定边界条件,计算揭示俯冲洋壳在不同时间和不同深度下发生部分熔融并形成俯冲板片熔融柱的过程,从而模拟再现该熔融柱对上覆板块岩石圈的破坏过程,并进一步分析其导致的浅部地表地形变化响应。数值模拟结果显示,在大洋板片俯冲过程中,由俯冲的陆源沉积物以及洋壳形成的混合熔融柱垂向侵蚀岩石圈底部,造成岩石圈减薄。在熔融柱的横向侵蚀过程中,岩石圈地幔熔融范围增加,可达300 km。在地形变化方面,板块俯冲造成大陆前缘受挤压变形,引起构造变形,构造变形范围可达300 km。同时,与俯冲相关形成的熔融柱对岩石圈地幔底部的侵蚀作用逐渐增强,动力地形变化幅度增大,并持续抬升,最终可垂向抬升至4 km。动力地形的变化范围局限在300 km以内,这与岩石圈地幔的破坏范围保持一致。
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海底“三极”与地表“三极”:动力学关联
《海洋地质与第四纪地质 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：地球地表环境3个极端分别为南极、北极和青藏高原,被誉为地表"三极"。本文提出深地动力系统的"三极",分别为Tuzo、Jason和东南亚环形俯冲系统,这"三极"主体发育于海底之下的深部地幔,因此称为海底"三极"。地表"三极"和海底"三极"统称地圈"六极",是全球变化(变暖或变冷)、深时地球、深地动力、地球系统、宜居地球等地球科学前沿研究领域难以回避的研究对象,是地球多圈层相互作用的6个纽带和突破口,也是寻求地球系统动力学机制的关键所在。Tuzo和Jason是现今分别位于大西洋、太平洋之下的大型横波低速异常区(LLSVP),它们控制了大火成岩省、微板块的形成和演化,也控制了集中式火山去气作用,进而引起大气循环变化;它们还不断衍生微板块,并将其向北驱散,这些微板块围绕东亚环形俯冲系统不断聚集,导致大量物质深俯冲,促进深部物质循环,同时,在岛弧地带释放大量温室气体,改变地表系统大气环流;板块聚散伴随海陆格局变迁,同时,也改变着全球海峡通道、高原隆升和垮塌,调节着地表流体系统的运行:包括海洋环流和大气环流。冰盖形成与演化也受其控制。海底"三极"也是地史时期超大陆聚散的根本控制因素,而地表系统的百万年内的多尺度周期性变化主要受公转偏心率、地轴斜率和岁差控制,气候变化受热带驱动和冰盖驱动双重控制。总之,尽管早期地球以后逐渐具有地球宜居性,但地圈-生物圈相互作用极其复杂,地圈"六极"研究可作为宜居地球研究的突破口和生长点。
关键词： 海底 LLSVP 地表系统 微板块 全球变化 南极洲 北极 青藏高原
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滇西允沟岩组碎屑锆石年龄谱对相关地块亲缘性的约束
《岩石学报 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：滇西允沟岩组为一套低绿片岩相的泥质浅变质岩,岩性以云母石英片岩、云母石英千枚岩、云母片岩、细晶灰岩为主,局部夹硅质岩,一直以来被认为是前寒武纪变质基底的重要组成部分。其原岩以碎屑岩为主,含有部分灰岩、白云岩,是一套形成于特提斯洋被动大陆边缘的半深海-深海沉积物,因此,是研究特提斯洋构造演化的重要窗口。但是,对允沟岩组的形成时代至今仍存在较大争议,为此本文选取允沟岩组中的片岩进行了碎屑锆石U-Pb精确定年。分析结果表明,允沟岩组原岩沉积时代为新元古代晚期-寒武纪期间(551～491Ma),主要由新太古代、新元古代及少量古元古代碎屑物质组成。其中,大量太古宙晚期碎屑锆石表明其源区有太古宙基底的存在,而1749Ma这组碎屑锆石可能与哥伦比亚超大陆聚散有关,956Ma和848Ma这两组锆石记录的事件可能是对罗迪尼亚超大陆三阶段裂离事件的前两期的响应。此外,还含有少量泛非运动信息,但泛非运动对其源区的影响极其有限。结合前人研究成果和本文碎屑锆石年龄谱,显示允沟岩组形成于原特提斯洋的被动陆缘,与印度板块、南羌塘地块具有显著的亲缘性。
关键词： 允沟岩组 锆石U-Pb定年 昌宁-孟连缝合带 滇西 原特提斯洋
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大陆架科学钻探CSDP-2井的垂直地震剖面测量
《地球物理学报 》 2019 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：南黄海海相地层的地震波场特征和层位标定一直是困扰地震勘探的重要问题.为了近距离、高精度和高分辨率地观测井周围构造特征和岩石性质引起的波场变化,为地震资料的采集、处理与解释提供地震波衰减规律、速度与层位标定等信息,对大陆架科学钻探CSDP-2井实施了近零偏移距垂直地震剖面(VSP)观测.针对海相地层顶部强反射界面地震波穿透难的问题,采用了大容量气枪震源并设计了气枪阵列组合方式,提高了激发地震波的能量,获得了强反射界面之下清晰的PP、PS下行波和上行波信号.采用了三分量偏振合成、组合滤波和波场分离等处理方法,对VSP观测数据进行处理,获得了海相三叠系—志留系的精细的纵波、横波速度结构和地层吸收因子等物性数据,建立了钻井地层、测井、VSP上行波和多道地震剖面对应关系,实现了不同尺度的地质和地球物理属性资料的有效衔接,标定了钻井地质剖面上各深度地质体的地震反射特性,厘定了过井地震剖面上反射同相轴的地质属性.此次观测取得的纵波、横波速度信息,成为建立南黄海海相地层速度模型主要的资料来源,也是地震资料的岩性反演处理不可缺少的信息.
关键词： 南黄海 海相沉积层 垂直地震剖面 弹性波速度 大容量气枪震源
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