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南海——我国深海研究的突破口 总被引：3，自引：1，他引：2
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。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2012,(5):163
研究计划概况深海过程是当今海洋研究的前沿和地球系统科学的突破口。南海是西太平洋、也是全球低纬区最大的边缘海,将其现代深海过程与地质演变相结合,就有可能通过"解剖一个麻雀",揭示边缘海的演变规律及其对海底资源和宏观环境的影响。国家自然科学基金"南海深海过程演变"重大研究计划应运而生,于2010年7月正式立项,是我国海洋领域第一个人型基础研究计划。该计划采用一系列 相似文献
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汪品先 《海洋地质与第四纪地质》2011,(4):3-6
三十卷的《海洋地质与第四纪地质》如同年轮,记录了我国改革开放三十年来海洋地质科学的成长史.如今中国的海洋科学,已经开始进入世界大洋,活跃在世界海洋科学的前沿.新的发现证明,深海海底是地球表层和深部系统之间的通道,深海的认识已经成为地球系统科学的瓶颈.与此同时,海洋科学正在从“考察”向“观测”过渡,海底观测网正在成为观测... 相似文献
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针对深入了解深海海底界面的物理、化学和生物动态变化过程及机制的观测需求,综述了自主式海底观测站(着陆器,lander)在深海海底溶质通量监测的研究进展。探讨了海底观测站的设计与实施技术,分析总结了深海自主式原位观测站在沉积物-水界面化学组分通量的观测机理,讨论了自主式海底观测站的国内外发展现状。自主式海底观测站具有可灵活机动选择观测地点、操作简单、便于多参数综合测量的特点,为获取深海海底长时空尺度综合参数资料提供了有效的技术支撑。根据目前深海生物地球化学循环研究特点,提出了自主式海底观测站面临的问题与发展建议。 相似文献
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深海极端环境深部生物圈微生物学研究综述 总被引：4，自引：0，他引：4
20世纪下半叶是人类进行自然探索最为活跃的一段时期。新发现、新技术和新概念层出不穷，大大拓展了人们对宇宙和生命的视野和认识。在海洋学领域，深海热液喷口化能自养(chemolithoautotrophy)系统的发现大大激发了人们对洋底生物多样性及生命形式、过程、起源和进化的兴趣和热情(Baross et al.，1985)。最近30年相继开展的国际深海钻探计划(deep sea drilling project，DSDP)和大洋钻探计划(ocean drilling program，ODP)为我们揭示了一个以前未曾想象到的埋藏在海底沉积物和上部洋壳中的海底深部生物圈(subseafloor deep biosphere)微生物世界。近期研究表明， 深海热液系统中的嗜热和极端嗜热古菌据推测就来源于海底深部生物圈(Delaney et al.，1998;Summit et al.，2001)，由此推断，生命的真正起源就发生在地球深部生物圈内。巨大的深度和广度，使得海底深部生物圈容纳了大量的微生物生物量和新颖独特的代谢潜力(Whitman et al.，1998)。由于洋壳板块运动而产生的海底地质构造和过程的异质性、洋壳地球化学过程的复杂性，以及在漫长地质年代中的气候变迁和海洋真光层颗粒物沉降输出的历史和地理差异性，埋藏在海底沉积物和上部洋壳中的生命赖以维持和繁衍的能量供给形式具有高度的多样性， 海底深部生物圈蕴育着丰富多样的代谢形式和新颖的生理生化机制(IPSC，2001)。海洋深部生物圈内的古菌群落将作为特定地质微生物标志(geomicrobiological signature)，用来指示过去和现代海洋的地球化学变化和地质环境变迁(inagaki et al.，2001)。海洋微生物生态学研究在最近的20年中取得了一些重要进展，与全球海洋地质历史、地质事件、地质过程和地质作用相关的深海微生物生态学研究，已发展成为一门具有独特魅力的新兴学科，即海洋“地质微生物学”(geomicrobiology)。在46亿年的地球历史中，地圈和生物圈的协同进化过程主要是在微生物的作用下完成的，微生物在海洋沉积物和洋壳中的生物地球化学作用，既是微生物的生态学，又是沉积地质过程和洋壳蚀变的动力学，许多原来以为“无机” 的地质过程，其实都是生命活动的结果(汪品先，2003)。在过去的10年中，分子、遗传、生化和基因组学等现代生物技术被引入地质微生物学的研究中，不但揭示了许多地质环境的微生物多样性，而且阐明了微生物在生物地球化学过程中所发挥的独特作用及环境和生态功能(Newman et al.，2002)。海洋深部生物圈微生物的研究已成为新世纪海洋领域中地学和生物学交叉互补、综合研究前沿的一个新热点和生长点，被列入刚刚启动的国际综合大洋钻探计划(Integrated Ocean Drilling Program，IODP)研究项目的首选(IPSC，2001；中国大洋钻探学术委员会，2003)。尽管这一领域的研究才刚刚起步，却已显示了旺盛的生命力和发展应用前景。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2007,27(2):F0003
同济大学海洋地质国家重点实验室以海洋及相邻陆区的环境演变与海底资源为总目标,以与国际接轨的深海基础研究为特色,围绕大洋钻探等大型国际研究计划,突出“地球系统科学”的思想,实现海洋与陆地相结合,古代与现代相结合,依靠国内外的广泛合作和学科的交叉渗透,采用高分辨率的 相似文献
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海底天然气水合物藏是天然的巨型碳储藏库，是深部甲烷等烃类气体运移至海底过程中暂时的碳储，是地球碳循环过程的重要一环。冷泉通常与海底天然气水合物藏分解密切相关，是深源或浅层气及水合物分解气在海底发生渗漏的现象。该文根据国内外天然气水合物及冷泉系统勘查的最新动向，综述了与水合物及冷泉流体渗漏相关的羽状流、运移通道、海底微地形地貌等要素的海底原位观测技术，主要包括：走航式及坐底式原位观测、海面及低空渗漏甲烷观测、海底可视化观测、与水合物及冷泉相关的海底观测网络等。综合使用原位观测技术可以更细致、全面地描绘水合物和冷泉系统的时空“景象”,更好地协助厘清海底渗漏甲烷的归趋，拓展人类对深海独特生命绿洲的认知。 相似文献
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海底底质的物理力学参数不同于陆地土壤,其极低的抗剪强度和承压强度对深海采矿车的行走性能提出高要求。分析基于车辆地面力学理论,开展了底质土力学特性试验研究,建立了深海底质力学模型。根据深海重载作业采矿车样机结构参数,在大型动力学仿真软件Recurdyn中建立了仿真模型。通过直线行走多体动力学仿真与直线行走海试试验的对比,验证了仿真模型的准确性。在此基础上开展了采矿车样机在深海软底质上的多种行走工况动力学仿真,分析与评价其行走性能。结果表明,采矿车样机可以顺利完成转弯、爬坡、越障等基本功能。该研究成果可为深海采矿车海底行走性能评估提供理论参考,为深海采矿车和软底质的相互作用力学研究提供借鉴。 相似文献
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The Zenisu deep-sea channel originates on the Izu-Ogasawara island arc, and disappears in the Shikoku Basin of the Philippine Sea. The geomorphology, sedimentary processes, and the development of the Zenisu deep-sea channel were investigated on the basis of swath bathymetry, side-scan sonar imagery, submersible observations, and seismic data. The deep-sea channel can be divided into three segments according to the downslope gradient and channel orientation. They are the Zenisu Canyon, the E–W fan channel, and the trough-axis channel. The sediment fill is characterized by turbidite and debrite deposition and blocky–hummocky avalanche deposits on the flanks of the Zenisu Ridge. In the Zenisu Canyon and the Zenisu deep-sea channel, sediment transport by turbidity currents generates sediment waves (dunes) observed during the Shinkai 6500 dive 371. The development of the Zenisu Canyon is controlled by a N–S shear fault, whereas the trough-axis channel is controlled by basin subsidence associated with the Zenisu Ridge. The E–W fan channel was probably affected by the E–W fault and the basement morphology. 相似文献
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作为深海科学研究的重要基础装备，深海超长沉积物柱状取样系统在海底地形地貌、海洋地质构造、气候环境变化等研究领域发挥了重要作用，其在海底矿产资源勘探、海洋工程地质勘察等方面展现了巨大应用价值。针对传统超长柱状沉积物取样系统在作业过程中存在的盲目采样、安全隐患大、甲板作业空间受限等问题，自主研制了一套适用于深海的超长可控可视沉积物柱状取样系统，该系统具有液压锤击、立式收放和实时监控功能，能获取连续、超长、具有精准姿态方位信息的柱状沉积物样品。现通过对独立排缆方式、取样管快速拆装、样品封堵、低扰动取样刀头等关键技术细节进行优化，解决了样品扰动大、取样率低的问题，提高了取样作业效率与样品质量，且降低了作业安全风险。2017—2021年，该取样系统搭载不同母船在南海1 700，1 725 和1 778 m水深分别获取了15.25、16.01和15.83 m的长柱状沉积物样品。该设备的成熟应用，可为我国深海探测研究提供技术支持。 相似文献
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AbstractDue to the low shear strength of deep-sea sediment, crawled mineral collector is easily slips in the deep-sea mining process, therefore, high-traction bionic grouser is needed to be studied to improve the working efficiency. Based on the rate-dependent characteristics of deep-sea sediment, a rate-dependent extended Drucker-Prager material constitutive model is used to define the deep-sea sediment. The Arbitrary Lagrange-Euler finite element (LEA-FE) was used to simulate the cutting process of different bionic grousers at different speeds. By comparing the simulation of different grousers, it was found that the maximum traction of grouser is related to the grouser parameters (distance L from the top to the curvature change point and curvature radius R). By analyzing the traction characteristics of different bionic grousers, the binary quadratic regression equation between maximum traction and bionic grouser parameters was established and the best bionic grouser parameters were obtained by the optimization algorithm. Based on the rate-dependent properties of deep-sea sediment, the traction characteristics at different speeds were analyzed and the relationship between maximum traction and speeds was established, the best bionic grouser walking speed was obtained, which can provide the theoretical basis for the crawled mineral collector. 相似文献
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海底沉积物取样技术对大洋诸多科学研究来说非常重要,各种研究目标的实现与沉积物样品的质量息息相关.在使用常规管状取样器对松软或轻微固结的沉积物取样时,沉积物样品的扰动总是不可避免的.以机械手持式沉积物取样器为原型机,建立了管状取样器的取样过程模型,分析了沉积物样品的扰动机理;采用球形孔扩张理论获得了沉积物土体受到取样管挤压扩张的理论解;结合太平洋具体沉积物土体物理力学参数,对管状取样器取样造成沉积物扰动的状况给出了一个定量描述,并且提出取样管壁的厚度是减小沉积物扰动的关键参数. 相似文献
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Monitoring of deep-sea disturbances, naturai or man-made, has gained significance due to the associated sediment transport and for the ensuing alterations in environmental conditions. During the Indian Deep-sea Environment Experiment (INDEX), resuspension of deep-sea sediment in the Central Indian Basin (CIB) resulted in an increase and lateral movement of suspended particles, vertical mixing of sediments, changes in sedimentological, biochemical, and geochemical conditions and an overall reduction in benthic biomass. Monitoring the conditions 44 months after the experiment has shown a partial recovery of the benthic ecosystem, with indications of restoration and recolonization. 相似文献
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南海火山玻璃的分布特征、化学成分及源区探讨 总被引：6，自引：2，他引：6
研究了南海火山玻璃的分布特征、化学成分及源区,结果表明,表层沉积物中的火山玻璃含量基本呈南北向分布,由北部、西部、南部大陆架分别向中部、东部深海盆逐渐增加;柱样沉积物中的火山玻璃在深海盆出现的层数多、含量大.火山玻璃化学组分之间的相关性不显著,表层沉积物中的火山玻璃属于安山岩,柱样沉积物中的火山玻璃的岩石类型广泛,主要属于安山岩和流纹岩.菲律宾岛弧火山带、南海深海盆火山喷发以及印尼岛弧火山带是南海火山玻璃主要源区,火山玻璃搬运和沉积主要受台风、越赤道气流和环流的影响和控制. 相似文献
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北极深海沉积物中细菌和古菌群落结构研究 总被引：3，自引：0，他引：3
在北极深海沉积物生态系统中,微生物的群落结构由有机质输入、能量的可用性及其他环境因素决定.然而,全球气候变暖及其导致的冰盖提前融化正在影响微生物的多样性.为描述北极深海沉积物中的微生物群落结构及其与环境因素的相关性,我们利用罗氏454对北极深海沉积物样品的16S rDNA扩增子进行了测序,对细菌和古菌群落的丰富度、成分、结构及其系统发育分类地位进行了描述.硫还原和化能有机营养类是细菌群落中的主要类群;而古细菌群落主要是由微生物的关系最为密切的氨氧化奇古菌门(96.66%)和产甲烷古生菌界(3.21%).这项研究描述了北极极点附近深海沉积物(> 3500米)中的微生物多样性,将为以后研究类似环境中微生物代谢过程和途径等功能分析奠定基础. 相似文献
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《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》2006,53(7):1117-1134
In order to identify environmental factors driving the distribution and functioning of deep-sea fauna and the spatial scales of interactions, we carried out a multiple-scale investigation in the Mediterranean basin in which we compared two bathyal plains, located at the same depth (ca. 3000 m), but characterised by contrasting trophic conditions. We investigated meiofaunal abundance, biomass, community structure and biodiversity (expressed as richness of taxa) in relation to sediment characteristics, downward fluxes and food availability in the sediment. Samples were collected at all spatial scales (from small to macroscale) in two seasons. Our results indicated that deep-sea systems with different trophic conditions displayed different responses to the distribution of available energy and its spatio-temporal variability in the sediment. The analysis at a macroscale (>1000 km) indicated that meiofauna were controlled primarily by the trophic inputs to the deep-sea system. Spatial variability of meiofaunal parameters at a mesoscale (>50 km) was highest in the eastern Mediterranean and lowest in the western Mediterranean. Such differences are the consequence of the unpredictable inputs of organic matter in the oligotrophic eastern Mediterranean versus a more homogeneous distribution of food inputs in the mesotrophic western Mediterranean. At a smaller scale (local scale 7 km), in the western Mediterranean, the distribution of meiofaunal parameters was highly homogeneous, reflecting the homogeneous distribution of the food availability in the sediment. Our results indicated that the highly variable input and distribution of food sources in the deep eastern Mediterranean did not provide any “insurance” for the sustainability of the deep-sea faunal assemblages in the long term, thus leading to an uncoupling between resource availability and distribution of organisms. We conclude that the influence of energy availability on the deep-sea faunal distributions change at different spatial scales and that the analysis of spatial variability at mesoscales is crucial for understanding the relationships between deep-sea benthic fauna and environmental drivers. 相似文献
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南海中部和冲绳海槽沉积物中的氨基酸物质 总被引：2，自引：0，他引：2
本文通过对南海中部和冲绳海槽三个深海沉积物柱状样腐植物质水解氨基酸的研究,试图阐述南海和冲绳海槽沉积物的演化与沉积环境。 相似文献