Cross-Frontal Water Exchange on Georges Bank: Some Results from an U.S. GLOBEC/Georges Bank Program Model Study     

Changsheng Chen  Robert C. Beardsley 《Journal of Oceanography》2002,58(2):403-420

This paper reviews recent progress on modeling cross-frontal water exchange on Georges Bank undertaken as part of the U.S. Global Ecosystem Northwest Atlantic/Georges Bank Study (U.S. GLOBEC/Georges Bank Program). A simple conceptual model is described first, followed by a discussion of four physical mechanisms associated with (1) strong nonlinear interaction, (2) asymmetric tidal mixing, (3) varying wind forcing, and (4) chaotic mixing. Some critical issues in modeling studies of fronts are also addressed. A new unstructured grid, finite-volume coastal ocean ecosystem model is introduced. This model combines the best of the finite-difference method for the simplest discrete computational efficiency and the finite-element method for geometric flexibility. Because the finite-volume method discretizes the integral form of the governing equations, this approach provides a better representation for the conservation laws of mass and momentum are satisfied, which is particularly important in the frontal regions. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.  相似文献   

赤道太平洋温度、流场距平EOF分析及与厄尔尼诺的关系   总被引：12，自引：4，他引：12       下载免费PDF全文

蔡怡  王彰贵  余宙文  陈幸荣 《海洋学报》2003,25(1):12-18

利用EOF分析方法,讨论了最近20a赤道太平洋次表层温度、纬向流距平与厄尔尼诺的关系.结果表明:赤道太平洋海温距平EOF分析第一、二主分量占总量的近80%,其中第一主分量类似于厄尔尼诺模态,第二主分量类似于暖池模态;后一模态存在着突变和渐变两种过程,其中由冷位相变暖位相过程为渐变过程,而暖位相变冷位相过程为突变过程.厄尔尼诺事件是赤道西太平洋暖池突变过程的结果.赤道太平洋纬向流距平EOF的第二主分量代表赤道西太平洋潜流和东太平洋南赤道流的变化,这个模态存在着半年左右的振荡和与厄尔尼诺同位相的年际振荡两种频率.另外,它还存在明显的年代际变化.赤道西太平洋潜流和东太平洋南赤道流减弱是产生厄尔尼诺的必要条件.统计回归分析表明,赤道太平洋海温距平和纬向流距平EOF的第二特征向量的时间系数对厄尔尼诺和拉尼娜均有一定的预报意义.  相似文献   

北祁连山古大洋俯冲带高压变质岩研究评述   总被引：5，自引：1，他引：4  

宋述光 《地质通报》2009,28(12):1769-1778

北祁连山是中国研究古板块构造和俯冲带的经典地区,肖序常先生在此进行了开创性的研究工作。该俯冲带记录了490~440Ma的高压变质年龄,是目前世界上最老的大洋冷俯冲带之一。较系统地总结了北祁连造山带的研究历史、近年来在高压变质岩及相关岩石研究领域的最新进展,并根据详细的矿物学、岩石学、地球化学和同位素年代学资料,对本区大洋扩张、俯冲和大陆碰撞造山的构造演化过程进行了新的透视和评述。  相似文献   

延边—东宁地区晚三叠世花岗岩地球化学特征及其大地构造背景   总被引：4，自引：0，他引：4  

赵院冬  迟效国  车继英  刘建峰  赵芝 《吉林大学学报(地球科学版)》2009,39(3)

U-Pb锆石测年结果表明,东宁地区太平岭岩体形成于201 Ma,与区域上七十二顶子、闹枝沟及珲春大荒沟等岩体形成时代一致,均为晚三叠世末.岩石类型以花岗闪长岩和二长花岗岩为主,地球化学特征表明该期花岗岩属于中钾钙碱性系列,并有向高钾钙碱性系列演化的趋势;富集大离子亲石元素Rb、Th、K、La,相对亏损Sr、P、Ti和高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等,Ba相对Rb、Th具有轻微的负异常.同位素地球化学研究表明,本区花岗岩具有低ISr、高εNd(t)、年轻Nd模式年龄的特点.综合研究表明,该期花岗岩的形成与大洋板块的俯冲作用有关,标志着古太平洋板块对东北地区俯冲作用的开始.  相似文献   

Modern-style Subduction Processes in the Archean: Evidence from the Shangyi Complex in North China Craton   总被引：3，自引：0，他引：3  

WANG Renmin  WAN Yusheng  CHENG Suhu  FENG Yonggang 《《地质学报》英文版》2009,83(3):535-543

Abstract: Three fragments of the Archean oceanic crust have been found between the Archean granulite belt and the Paleo-Proterozoic Hongqiyingzi group in North China craton, which spread along the Shangyi-Chicheng ancient fault. This paper presents integrated field, petrology, geochemistry and geochronology evidence of the ancient oceanic fragments. The magma crystallizing age of the tonalite in the Shangyi complex is 2512±19?Ma and the geochemical characteristics suggest that the Nb-enriched basalts may be related to crustal contamination and formed in the intra-oceanic arc of the supra subduction zone setting.  相似文献   

黑色页岩与大洋缺氧事件的Re-Os同位素示踪与定年研究   总被引：13，自引：0，他引：13  

杨競红  蒋少涌  凌洪飞  陈永权 《地学前缘》2005,12(2):143-150

地质历史中发育多次大规模的大洋缺氧事件并伴随有巨量的黑色页岩沉积, 对这些大洋缺氧事件发生时限及成因机制的研究已成为当前国际古海洋学研究的一个前沿领域。开展对大洋缺氧事件的研究,有助于了解古海洋演化、地球系统变化和地球其他圈层对生物圈的影响,以及金属成矿、油气形成及生烃环境。因此近年来人们从古海洋、古气候、古地理、古生物、大地构造和地质地球化学等学科,积极开展对大洋缺氧事件的研究。对大洋缺氧事件进行准确定年则是研究工作开展的首要任务之一;而如果用于定年的同位素体系能同时提供相关的环境变迁信息,则更加有利于我们对缺氧事件成因机制的认识。Re Os同位素作为近年来发展起来的一种新的同位素技术方法,恰好适用于对富有机质沉积岩和黑色页岩的定年,可以获得精确的地层沉积年龄,同时利用这些海洋沉积物的Os同位素比值还可获得古海水的Os同位素组成及随时间的演化规律。在中国华南地区新元古代—早古生代发育有多幕次的大洋缺氧事件和黑色页岩的巨厚沉积和广泛分布,利用Re Os同位素研究,不但可以精确厘定这些事件发生的时限,而且可以有效示踪当时的古海洋环境。  相似文献   

全球洋中脊系统的构造特征及其运动学意义     

李江海  刘持恒  韩喜球 《地学前缘》2019,26(3):154-162

本文将全球洋中脊系统作为研究整体,根据洋中脊的全球分布、运动学特征及其初始形成时与泛大陆的构造几何关系,将全球现今的洋中脊系统划分为内、外支洋中脊。外支洋中脊为探索者洋中脊-太平洋洋隆-东南印度洋中脊-西北印度洋中脊,起源于泛大洋及冈瓦纳大陆内部;内支洋中脊为西南印度洋中脊-大西洋中脊-北冰洋加科尔洋中脊,起源于泛大陆内部。两者之间通过俯冲带、转换断层以及弥散性板块边界实现全球板块构造在运动上的平衡,并保持地球的球形几何形态恒定。外支洋中脊在全球板块构造上造成泛大洋缩减,并持续被太平洋取代,直接推动了环太平洋俯冲带的形成;内支洋中脊造成大西洋盆、印度洋盆中生代以来持续扩张。中生代以来,外支洋中脊和内支洋中脊共同作用引起非洲板块、印度澳大利亚板块向北运动,新特提斯洋盆关闭,形成特提斯(阿尔卑斯山-喀尔巴阡山-扎格罗斯山-喜马拉雅山)碰撞造山带,并通过洋中脊扩张平衡了相关的岩石圈缩短。  相似文献   

基于机器学习的洋岛玄武岩主量元素预测稀土元素     

洪瑾  甘成势  刘洁 《地学前缘》2019,26(4):45-54

地学共享数据库(如GEOROC、PetDB等)可为地球科学研究提供重要基础数据。然而,这些数据库均存在一个明显缺陷:样品的9种主量元素(SiO2、TiO2、Al2O3、CaO、MgO、MnO、K2O、Na2O和P2O5)均有准确数据,但稀土元素(rare earth elements,REE)数据大量缺失。鉴于REE在地球化学领域的重要作用,我们尝试为数据库缺失的REE值提供一个补全方案,即利用机器学习中的随机森林方法实现由9种主量元素预测REE值。以洋岛玄武岩(ocean island basalt,OIB)为例,把从GEOROC库中搜集到的1 283组OIB数据按8∶2的比例分为两组,其中80%的数据作为训练数据集用于建模,20%的数据作为测试数据集验证模型。比较了随机森林和多元线性回归方法对相同数据进行建模和预测的效果差异,发现无论是回归建模还是预测,随机森林方法都优于多元线性回归,且随着输入参数与输出参数之间关系的复杂化,这种优势更加明显。随机森林对测试数据集的预测效果整体较好,只是随着REE原子序数的增大,预测效果逐渐减弱。这一方面可能是因为原子序数大的REE与主量元素的关系更弱;另一方面可能是由于原子序数大的REE与主量元素的关系更加复杂。其次,随机森林方法预测的REE配分曲线与实际配分曲线吻合度较高,且预测所得配分曲线的区分能力较强,能够反映实际配分曲线之间的相对差异,这一点对推断地球化学过程尤为重要。随机森林方法随着训练数据的增多,其建立的模型也将越稳定,预测结果也会更精确。因此,随着数据库的不断完善,对数据库中REE值的预测也将更为可信、可行。  相似文献   

地幔和大洋玄武岩的钒同位素研究     

戚玉菡  吴非  李春辉  黄方 《矿物岩石地球化学通报》2019,(3):643-650

钒(Ⅴ)是一个变价元素,其赋存状态和地球化学性质对环境的氧化还原条件非常敏感,因此Ⅴ同位素可以作为一个新的地球化学示踪剂来制约高温地质过程氧化还原条件的变化。随着多接收电感耦合等离子质谱仪(MC-ICP-MS)的发展,Ⅴ同位素的分析精度不断提高,高温地质过程的Ⅴ同位素分馏能够被分辨出来,使得Ⅴ同位素的高温地球化学研究得以开展。本文对地幔和大洋玄武岩的Ⅴ同位素组成进行了总结,综述了Ⅴ同位素在蚀变过程、部分熔融和分离结晶重要地质过程的分馏行为,对比了硅酸盐全地球与陨石之间Ⅴ同位素组成的差异,并探讨了高温Ⅴ同位素地球化学未来的发展方向。  相似文献   

劳盆地与马努斯盆地俯冲熔体与流体组分的识别——Sr-Nd-Pb同位素与独立成分分析     

伍锡昌  初凤友  王巍  李正刚  陈灵  毕冬伟  王建强 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(2):414-424

为了探讨俯冲沉积物与蚀变洋壳组分对弧后盆地岩浆作用的影响,利用独立成分分析从劳盆地、马努斯盆地,以及太平洋与印度洋共634组Sr-Nd-Pb同位素数据中提取了5个独立成分(IC1—IC5)。其中:IC1与_87Sr/_86Sr、Th/Nb值为负相关关系,表明其能够代表弧下地幔中的俯冲沉积物熔体组分的影响,能够很好地区别弧后盆地与洋中脊;弧后盆地IC5与Ba/Th值为负相关关系,暗示其能够反映弧下地幔中的俯冲蚀变洋壳脱水流体组分的影响;IC5与κ值(1.03Th/U)之间的关系,也说明洋中脊IC5可能与地幔中再循环蚀变洋壳的年龄有关。进而通过对比马努斯和劳盆地岩石中IC1与IC5间的差异,发现马努斯盆地东部裂谷(ER)表现出绝对值更高的IC1负异常以及与劳盆地相似的IC5特征,而马努斯盆地扩张中心与扩张转换带(MSC&ETZ)则表现出类似劳盆地的IC1特征以及更高的IC5正异常特征。两个盆地间的差异表明,ER更多地受到沉积物熔体组分影响,MSC&ETZ更少地受到俯冲洋壳脱水流体组分影响。其中,沉积物熔体组分影响可能与New Britain trench与Tonga trench巨大的沉积物厚度差异有关,而俯冲洋壳脱水流体组分影响可能受到了弧后扩张中心与俯冲带间距离的控制。  相似文献