地球海底科学若干大型研究计划简介(1)

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国际大洋科学钻探计划简介

国际大洋科学钻探计划简介

第45卷第3期中国地质V ol.45,No.3 2018年6月GEOLOGY IN CHINA Jun.,2018【热点与简讯】1968年由美国等多个国家启动的深海钻探计划及后续的国际大洋钻探计划、综合大洋钻探计划和正在实施的国际大洋发现计划是地球科学领域内迄今规模最大、影响最深、历时最久的大型国际合作研究计划,我国于1998年加入该计划。

40多年来,科学大洋钻探在全球各大洋共完成钻井3000余口,累积取芯超过40万m。

研究成果验证了海底扩张和板块构造理论,创立了古海洋学,揭示了气候演变的规律,发现了海底“深部生物圈”和“可燃冰”,取得了一次又一次的科学突破,引起了整个地球科学领域的革命。

1深海钻探计划(Deep Sea Drilling Program,DSDP,1968—1983年)为了获取地壳、地幔之间物质交换的第一手资料,美国自然基金会从1966年起开始筹备“深海钻探计划”。

1968年,“格罗码·挑战者”号大洋钻探船首航墨西哥湾,开始了除北冰洋外96个航次的钻探工作。

取得的岩芯资料弥补了近代地质学在深海地质方面的空白,极大地推动了海洋地质学的发展。

此次深海钻探计划主要取得以下成就:一是证实了海底扩张与洋壳生长,证实了俯冲增生和构造侵蚀作用;二是揭示了中生代以来的板块运动史,创立了古海洋学;三是发现了海底矿产资源(石油、天然气、含煤沉积、盐类沉积、金属矿等)。

2大洋钻探计划(Ocean Drilling Program,DP,1985—2003年)国际大洋钻探计划是由深海钻探计划(DSDP)发展而来。

1998年4月,中国正式加入大洋钻探计划,成为第一个“参与成员”;1999年,汪品先院士作为首席科学家,在中国南海成功实施了第一次深海科学钻探,实现了中国海域大洋钻探零突破,也使我国深海基础研究跻身于世界前列。

“大洋钻探计划”始于1985年墨西哥湾的第100航次,启用“乔迪斯·决心”号作为新的钻探船,截至2002年6月,该船共接受来自40多个国家的近2700名科学家上船考察,钻取的岩芯累计长达215km,钻探最深达海底以下2111m,钻探最大的水深达5980m,共在全球各大洋钻井近3000口。

海洋研学项目计划书

海洋研学项目计划书

海洋研学项目计划书一、项目背景海洋是地球上最为神秘和悠远的地方,拥有着丰富的资源和无限的奥秘。

为了更好地了解海洋,认识海洋,保护海洋,我们计划开展一项海洋研学项目,让参与者亲身体验海洋的魅力和神秘。

通过这个项目,我们希望能够引起更多人对海洋环境的关注和重视,共同保护海洋资源,实现可持续发展的目标。

二、项目目标1. 增加参与者对海洋环境的了解和认识,培养他们对海洋的热爱和保护意识。

2. 提高参与者的科学素养和实践能力,培养他们对海洋科学研究的兴趣和热情。

3. 培养参与者与团队合作的能力,增强他们的沟通和协作技能。

4. 探索海洋科学研究的前沿课题,开拓参与者的学术视野和思维方式。

5. 培养参与者对自然环境的敬畏和保护意识,提高他们的环保意识和责任感。

三、项目内容1. 海洋生物考察通过实地考察和实验,了解海洋生物的分类和分布,探索海洋生物的生态习性和行为特征。

2. 海洋地质探测使用先进的地质仪器和技术,探测海底地貌和地质构造,分析海洋地质的演化历史和未来变化。

3. 海洋污染调查调查海洋污染的来源和影响,分析海洋生态系统的健康状况和环境变化,提出保护建议和措施。

4. 海洋气象观测进行海洋气象数据的采集和分析,预测海洋气象的变化和趋势,为海上作业和航行提供科学依据。

5. 海洋保护宣传组织海洋保护宣传活动,向公众普及海洋环境知识和保护意识,倡导绿色生活方式和可持续发展理念。

四、项目实施1. 活动时间:暑假期间,持续一个月。

2. 招募对象:高中生、大学生和海洋科研人员。

3. 招募方式:通过宣传海报、网站、社交媒体等渠道进行招募。

4. 活动地点:海洋科研基地或海洋考察船上实施。

5. 活动安排:每天进行不同主题的海洋科研活动,包括实地考察、实验研究、学术讲座等。

6. 结业评价:参与者需提交研究成果报告和心得体会,经专家评审评定成绩。

五、项目预算1. 人员费用:包括导师、工作人员、参与者等的工资和生活费用。

2. 设备费用:包括科研仪器、实验材料、海洋交通工具等的购置和租赁费用。

海底扩张

海底扩张

海底扩张的证据
5)洋壳年龄 迄今为止,DSDP在世界各大洋钻探所采得的最老沉积物的 年龄只有1.7亿年(晚侏罗纪)。与最古老陆壳的年龄38亿年(太 古宙) 相比,洋底地壳相当年轻。 大西洋、印度洋洋底地壳年轻,是因为它们发生海底扩张时 间晚(晚侏罗纪以来);太平洋洋底地壳年轻是因为早期形 成的老洋壳随着海底扩张从海沟俯冲并消减在软流圈之中。
海底扩张的证据
7)对称的磁异常条带
海底扩张的证据
8)转换断层 1965年,威尔逊(J.T.Wilson)提 出了转换断层的概念。 威尔逊1908年生于渥太华,是加拿 大多伦多大学地质地球物理学教 授,美国国家科学院外籍院士,也 是一位在地球科学的不同历史阶 段,以他那过人的才干和创造力, 都能提出独创性见解的资深学者。
海底扩张的证据
4)洋底沉积物厚度和年龄 尤温兄弟(J&M.Ewing)在50年代末对大西洋沉积物的研究 时发现,大西洋中脊几乎没有沉积物,大洋底的沉积物也不 厚。尤其重要的是,这些沉积物的年龄都不超过2.5亿年,似 乎大洋只是中生代以来的产物。
海底扩张的证据
5)洋壳年龄 1968年开始,美、法、德、日、英等国在各大洋进行深海钻 探,到1978年共打了680个钻孔,钻探最大水深6247m,钻进 洋底最深1768m。结果表明,最老的岩石不超过2亿年,而且 从洋脊向两侧岩石年龄由新逐渐变老。
海底扩张说提出的背景
赫斯1906年生于纽约,早年毕业于耶鲁大学。二次大战 前,他曾是一位航海家,在普林斯顿大学工作。战争爆发 后,他应征加入海军,成了军舰“开普·约翰逊”号的舰长。 虽说赫斯由一个教授、学者,变成了军人,但他热爱海洋 科学,他的理想是不断揭示海洋的奥秘。
海底扩张说提出的背景
第二次世界大战期间,一艘美国军舰“开普·约翰逊”号在 东太平洋上巡航。这艘军舰的舰长就是赫斯。军舰从南驶 向北,再由北驶向南,看似这艘军舰在巡逻,实际上军舰 正利用海上无战事的海上巡航,用声纳测深技术对洋底进 行探测。

有关地球科学重大科学计划

有关地球科学重大科学计划

有关地球科学重大科学计划
1.“未来地球”(Future Earth)
旨在打破学科壁垒,加强自然科学与社会科学的联系与融合,为全球、区域和各国应对全球环境变化提供必要的科学知识、技术方法和手段,支撑全球和区域可持续发展。

2.国际全球环境变化人文因素计划(IHDP)
侧重研究全球变化中人文因素的影响,研究全球环境变化的制度因素、人类安全、可持续生产与消费、全球碳循环等问题。

3.国际生物多样性计划(DIVERSITAS)
联合生物学、生态学和社会科学,推动生物多样性科学的集成化发展,为更好地认识生物多样性及其制订保护和可持续利用政策提供建议。

4.国际地圈生物圈计划(IGBP)
研究地球系统相互作用的科学过程,理解支持生命的独特环境及其内在变化以及人类活动对它们的影响方式。

5.世界气候研究计划(WCRP)
旨在协调和寻求对整个气候系统的科学了解,特别是研究在什么程度上可以预测气候和人类在多大程度上能够影响气候。

6.ESS-P联合计划
上述四个(2、3、4和5)计划已经开始实施4个可持续性联合计划,即:全球环境变化与食物系统(GECAFS)、全球碳计划(GCP)、全球水系统计划(GWSP)、全球环境变化与人类健康。

ESS-P联合计划分别着重研究粮食、碳、水、人类安全等4大关乎人类生计与生存的关键可持续性问题,主要目的是综合研究地球系统变化及其对全球可持续性的影响。

这些计划均采取综合集成、跨学科交叉的研究方法。

海洋科学:海洋之谜,探寻海底奥秘

海洋科学:海洋之谜,探寻海底奥秘

海洋科学:海洋之谜,探寻海底奥秘海洋是地球上最神奇的环境之一,其深度、面积和多样性使其成为科学家们的永恒目标。

尽管科技的进步为我们带来了更多了解海洋的机会,但海洋之谜依然存在。

在这篇文章中,我们将探究一些海洋中最令人困惑的问题。

1. 海洋中的生物多样性据估计,海洋中约有200万至2400万种不同的生物,但已经确认的数量只有20万种。

与陆地不同的是,海洋环境中对生物的适应性更广泛。

深海环境的昏暗、极端压力和温度等条件使很多生物的生命活动方式具有奇异性质。

科学家们仍然在研究海洋中独特的生物形态、行为和生命活动。

2. 海洋底部的生物群落海底群落定位在环境极端、温度低、水压高的深海底部。

这里的生物生长速度虽然较慢,但其在物种多样性和适应性方面提供了极大的挑战。

研究显示,海底生物体积非常庞大,其中最大的生物体即是北极洲寒冰蟹,他们通常有20多英尺长!他们是以集中型的方式在深海中生长。

3. 海底热液喷口海底热液喷口是深海中一些最独特的地质表观之一,他们能够从海底喷射出超高温和高压的喷口。

其形成的科学原理是,在地球深处里,分解的物质哑然产生热量,这种热量在往海洋表面运动时,发生了一些物态变化形成了醮硫酸盐岩,在较浅的海域里析出了特殊的热液。

这种热液提供钙、硫、铜、锌等元素,以及能量供给到分解有机物质的微生物。

这些化学隆起形成的热液喷口还能够支撑微生物群落,它们成为了研究微生物群落的前沿之一。

此类微生物能够利用有机物进行生长,同时生成丰富的酶,制造出了医药科技的重要成分。

4. 海洋中的未知生物海洋是地球上最大且最未知的生物群落。

科学家们发现了许多古怪、未知物种,但他们之中的大多数还无法被人类正式记录和命名。

随着技术的进步,我们有希望发现甚至是复杂的结构化病因。

同时,新的探测技术能够让人类探究到更深入的地区,展开广阔的触觉探索。

海洋为人类提供了巨大的利益,但我们对海洋了解的仍然很少。

科学家们会花费不懈的努力去解答这些海洋之谜,揭开海底的奥秘,我们也要加入研究团队,共同保护并发现海洋中那些神秘的存在。

海洋科学导论复习提纲汇总

海洋科学导论复习提纲汇总

海洋科学导论复习提纲第一章绪论第一节、海洋科学研究内容全球海洋总面积约3.6亿平方公里,平均深度约3800米,最大深度11034米。

全球海洋的容积约为13.7亿立方公里,占地球总水量的97%以上。

如果地球的地壳是一个平坦光滑的球面,那么就会是一个表面被2600多米深的海水所覆盖的“水球”。

地球科学体系是一个独特的、复杂的、交叉科学体系。

它包括地理学、地质学、大气科学、海洋科学、水文科学、固体地球物理学。

其相关学科有环境科学和测绘科学。

海洋科学是地球科学的重要分支之一。

人们根据研究对象不同,通常把它分为:物理海洋学、海洋化学、海洋生物、海洋地质等四大学科。

(一)、研究内容海洋科学的研究对象是地球表面的海洋,以及溶解或悬浮于海水中的物质,生存于海洋中的生物、海洋底边界、侧边界和上边界。

是研究发生在海洋中各种的物理、化学、生物、地质地貌等各种现象和过程的发生,发展和演变规律及它们与环境相互作用、相互影响的规律的一门综合性科学。

特点:1、特殊性与复杂性;2、作为一个物理系统,海洋中的三态变化无时不刻不在进行,是其他星球上未发现的。

3、海洋作为一个自然系统,具有多层耦合的特点。

研究特点:1、明显依赖于直接观测;2、信息论控制论系统论等方法在研究中越来越显示其作用;3、学科分支细化与相互交叉渗透并重,而综合与整体化研究的趋势日益明显。

物理海洋学:以物理学的理论、技术和方法研究发生于海洋中的各种物理现象及其变化规律的学科。

主要包括物理海洋学、海洋气象学、海洋声学、海洋光学、海洋电磁学、河口海岸带动力学等。

主要研究海水的各类运动(如海流、潮汐、波浪、紊流和海水层的微结构等),海洋中温、盐、密和声、光、电的现象和过程,以及有关海洋观测的各种物理学方法。

海洋化学:研究海洋各部分的化学组成、物质分布,化学性质和化学过程的学科。

海洋生物学:研究海洋中一切生命现象和过程及其规律的学科海洋地质学:研究海洋的形成和演变,海底地壳构造和形态特征,海底沉积物的形成过程和有关海洋的起源及演化以及海洋地热、地磁场和重力场等。

八年沉潜,光耀全球——跟着“南海深部计划”走近南海生命史

八年沉潜,光耀全球——跟着“南海深部计划”走近南海生命史

F E A T U RE专稿八年沉潜,光耀全球——跟着“南海深部计划”走近南海生命史孕育了生命,也汇通着世界,更是一片蕴藏“宝藏”的深蓝。

在这颗21世纪的蓝色星球上,人类正不遗余力地探索、开发以及争夺着海洋资源。

而当前中国的经济已发展成为高度依赖海洋的外向型经济,我们对这片深蓝有着无比的渴求。

2012年12月,中共十八大提出了“海洋强国”战略:我们要提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国。

而在这一战略提出的前一年,我们启动了“南海深部计划”。

南海,四千里纵贯南北,两千里横跨东西,它的自然海域面积约为350万平方公里,其中中国领海总面积达到了约210万平方公里,是我国近海中面积最大、水深最深的海区。

它油气矿产资源丰饶,也吞吐着磅礴的海洋能量,是港口航运的聚集场,也是珊瑚礁等热带生态系统的分布区。

与此同时,当我们站在科学研究的角度去俯瞰那片集中了全球75%边缘海盆地的西太平洋时,里面的南海就如同皇冠上的明珠般璀璨夺目,因为它作为我国三大边缘海之一,是西太平洋中规模最大、最具有代表性的边缘海盆地。

而就眼下来说,无论是我们对它集中在周边的浅层开发,还是整个科学界对于它深层机理的揣测,都不足够帮助人类真正揭开南海深部的奥秘。

始于2011,收官于2018的“南海深部计划”,其“野心”就是要把南海最深处的秘密探个明白。

它的全名叫“南海深海过程演变”重大研究计划,是国家自然科学基金重大研究计划,也是我国海洋领域第一个大型基础研究计划,总共立项60个(重点51项,培育9项),全国参加单位32个,参与人员700多人次。

该计划旨在采用一系列新技术探测海盆,揭示南海的深海过程及其演变,再造边缘海的“生命史”,从而为边缘海的演变树立起系统研究的典范。

这一大计划的功勋科学家们,在八年沉潜之后,也走入了公众的视野。

2019年8月14日,“南海深部计划”指导专家组组长、中科院院士汪品先领衔一众深海研究科学家齐聚同济大学“南海深部计划成果汇报会”,将八年来的重大研究成果展示给公众。

海底扩张学说基本内容

海底扩张学说基本内容

海底扩张学说基本内容海底扩张学说是地球科学中的一个重要理论,它提供了关于海洋地壳形成和演化的重要线索。

该学说由美国地质学家哈里·黑斯廷斯和罗伯特·赫斯提德于20世纪60年代提出,被认为是解释地球地壳运动和板块构造理论的重要基础。

海底扩张学说的基本内容是指地球表面上的大洋地壳是由海底火山喷发形成的,并且随着时间的推移,这些新形成的地壳会不断向两侧扩张。

这一过程被称为海底扩张。

根据该学说,地球上的大洋地壳由一系列的海脊组成,这些海脊是全球洋中脊系统的一部分。

海脊是地球上地壳扩张的主要地点,也是新地壳形成的地方。

海底扩张学说的核心观点是,地球上的大洋地壳是通过海底火山活动形成的。

海脊是地球上地壳扩张的地方,它们是由岩浆从地球内部喷发出来,形成新的地壳。

这些岩浆冷却后会形成新的岩石,使得地壳不断扩张。

因此,海底扩张学说认为地球上的大洋地壳是年轻的,而陆地地壳是相对较老的。

根据海底扩张学说,地球上的大洋地壳不断向两侧扩张,形成了一个以海脊为中心的板块运动系统。

这一板块运动系统被称为板块构造理论,是解释地球地壳运动的重要理论。

根据板块构造理论,地球上的地壳被分为若干个板块,这些板块在地球表面上以不同的速度和方向运动。

板块之间的相互作用导致了地震、火山活动和山脉的形成。

海底扩张学说的提出和发展,对地球科学的研究和理解产生了深远的影响。

它为解释地球地壳运动和板块构造理论提供了重要线索,揭示了地球内部的火山活动和地壳演化的机制。

海底扩张学说还为地球科学家提供了研究地球历史和地壳演化的重要工具。

然而,海底扩张学说也面临着一些挑战和争议。

有些学者对海底扩张学说中的一些假设持怀疑态度,认为它并不能完全解释地球地壳运动的复杂性。

此外,一些地方性的地质现象也不能很好地解释和预测。

因此,海底扩张学说仍然是地球科学研究中一个活跃的领域,需要进一步的实验证据和理论完善。

海底扩张学说是地球科学中的一个重要理论,它提供了关于海洋地壳形成和演化的重要线索。

海洋生物学家的明年工作计划

海洋生物学家的明年工作计划

海洋生物学家的明年工作计划明年即将到来,作为一名海洋生物学家,我对于未来的工作计划充满期待。

以下是我明年的工作计划,希望能够为大家带来更多关于海洋生物的研究成果和保护措施。

一、调查与研究计划明年,我将积极投入到海洋生物的调查与研究中。

首先,我计划参与一项深海生物的研究项目,旨在探索深海区域的生物多样性与分布规律。

这项项目将采用潜水器、遥控器等现代科技手段,深入到深海拍摄照片和视频,并收集样本进行进一步的分析研究。

其次,我还计划参与一个底栖动物群落结构变化的长期监测项目。

该项目将通过每年定期采集沿海地区的样本进行分析,以了解底栖动物群落的组成与结构是否发生变化,并探索可能的原因。

这将有助于我们更好地了解海洋生物之间的相互作用和生态系统的健康状态。

二、保护与管理计划作为一名海洋生物学家,保护海洋生态系统和生物多样性是我义不容辞的职责。

明年,我将积极参与一系列保护与管理计划,以促进海洋生物资源的可持续利用。

首先,我将与相关部门合作,开展鱼类资源监测和管理项目。

这将涉及到对渔业资源的调查,以及制定和实施相关的管理政策。

通过合理的渔业管理,我们可以维持渔业的健康发展,并保护受威胁或濒危的鱼类资源。

其次,我计划参与海洋保护区的规划与建设工作。

明年,我将与政府和非政府组织合作,推动海洋保护区网络的建立和扩大。

同时,我还将积极参与保护区的管理与监测工作,确保这些区域的生态系统得到有效的保护与恢复。

三、教育与科普计划除了研究与保护工作,我还将致力于海洋生物学的教育与科普工作。

我计划在明年开展一系列的科普讲座和展览活动,向公众传递海洋生物的知识与应用价值。

在学校或公众机构,我将组织针对不同年龄和教育水平的人群进行海洋生物学的讲座。

通过图文并茂的展示材料和生动有趣的讲解,我希望能够激发更多人对海洋生物学的兴趣和好奇心。

此外,我还计划策划一次海洋生物学的展览活动,向公众展示海洋生物的独特之处和存在的问题。

通过展览,我将推广环保意识,呼吁大家对海洋生态系统的保护与关注。

海洋生态系统中底栖生物多样性研究

海洋生态系统中底栖生物多样性研究

海洋生态系统中底栖生物多样性研究海洋生态系统是地球上最大的生态系统之一,其中底栖生物多样性研究是海洋科学中的重要课题。

底栖生物是指生活在海洋底部的生物群落,包括各种底栖动物和植物。

研究底栖生物多样性可以帮助我们了解海洋生态系统的结构和功能,评估海洋生态系统的健康状况,以及推动可持续的海洋管理。

首先,底栖生物多样性研究可以揭示海洋生态系统的结构和功能。

海洋底部是一个错综复杂的生物群落,其中包括各种不同的底栖生物,如海藻、珊瑚、海绵、甲壳动物等。

研究表明,底栖生物多样性与海洋生态系统的稳定性密切相关。

例如,海底珊瑚礁是一个典型的底栖生物聚集区,不仅提供物种多样性,还为其他生物提供了栖息地和食物来源。

因此,通过研究底栖生物多样性,可以了解不同生物之间的相互作用关系,揭示海洋生态系统的结构和功能。

其次,底栖生物多样性研究对评估海洋生态系统的健康状况至关重要。

随着气候变化、过度捕捞、污染物排放等人类活动的增加,海洋生态系统面临着严重的威胁。

底栖生物是海洋生态系统的重要组成部分,其种类和数量的变化可以作为海洋生态系统健康状况的指标。

例如,某些底栖生物对环境变化非常敏感,当它们的数量减少或消失时,可能意味着环境质量下降,海洋生态系统出现问题。

因此,通过研究底栖生物多样性,可以提供有关海洋生态系统健康状况的重要信息,为海洋管理提供科学依据。

最后,底栖生物多样性研究可以促进可持续的海洋管理。

保护和管理海洋生态系统对于实现可持续发展至关重要。

底栖生物多样性是海洋生态系统的重要组成部分,保护底栖生物多样性对于维持海洋生态系统的稳定和功能的完整性至关重要。

通过研究底栖生物多样性,可以了解不同底栖生物的生命周期和个体间的关系,识别濒危物种和保护重点区域,并制定相应的保护措施。

此外,底栖生物多样性研究还可以为生态修复和海洋保护区建设提供科学依据,确保海洋生态系统的可持续利用。

总之,海洋生态系统中底栖生物多样性研究具有重要意义。

海底扩张说[优质内容]

海底扩张说[优质内容]
两个相邻地磁场正、反向时间之比与正、反 向条带宽度之比与沉积物正、反向磁异常厚 度之比都是一致的。
上述现象均属海底扩张形成。成因动画
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三.大洋发展的阶段
--威尔逊旋回
1. 威尔逊旋回(海洋开合过程)
从大陆分裂开始,经过大洋形成、 收缩、关闭、消失,是一个连续演 变的过程。
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2.威尔逊旋回分六个阶段
⑴在地质历史 中,地磁场南、 北极发生周期性 反转。
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地磁场倒转、正向、反向
地质历史中地磁极的南、北极在不 断交替,称为地磁场倒转。地磁南 北极方向与现在一致时称正向,有 的时期为反向。磁异常发现
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⑵ 地 磁 场 转 向 年 代 表
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⑶ 海底中脊两侧磁异常带呈对称分布
4.海底扩张最主要的动力是地幔物质 的对流。
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二.海底扩张学说证据-
--深海钻探成果
1、海底地形
2、海底沉积物的侧向变化和 海底年龄
3、转换断层
4、海底磁异常深海铅探成果
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1.海底地形 海底地形
不平坦,大致分为大陆边缘、大 洋盆地和洋脊三个区域。
洋脊轴部最高,向两侧逐渐变低, 海沟及大陆坡底部最低。原因是 新洋壳从洋脊向两侧扩张变冷, 岩石圈密度变大下沉的结果。
(1). 萌芽阶段:岩石圈受拉力变薄。如东 非裂谷. 图片
(2). 幼年阶段:海洋初成,海湾式的狭窄 盆地。如红海、亚丁湾. 图片
(3). 成熟阶段:广阔的大洋,其中部为洋 脊,两侧稳定大陆边缘。 如大西洋图片.
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4. 收缩阶段:沿稳定大陆边缘与洋底交接 带,岩石圈发生断裂,洋壳俯冲形成岛孤海沟或山孤-海沟。 如太平洋.图片

海底扩张说

海底扩张说

海底扩张说目录1、简介2、地球的“新诗篇”——海底扩张说3、什么是海底扩张说?4、证据5、简史编辑本段1、简介海底扩张说(sea-floor spreading hypothesis)1. 海底扩张说是海底地壳生长和运动扩张的一种学说,是对大陆漂移说的进一步发展。

五十年代以来,随着海底科学的发展,人们利用放射性同位素测定海底岩石年龄,发现海底岩石的年龄很轻,一般不超过2亿年,相当于中生代侏罗纪(大陆最老岩石年龄在30亿年以上),而且离海岭(又叫大洋中脊)愈近,岩石年龄愈轻;离海岭愈远,岩石年龄愈老,而且在海岭两侧呈对称分布。

六十年代初,一些科学家提出了海底扩张学说,认为海岭是新的大洋地壳诞生处。

地幔物质从海岭顶部的巨大开裂处涌出,凝固后形成新的大洋地壳。

以后继续上升的岩浆又把原先形成的大洋地壳以每年几厘米的速度推向两边,使海底不断更新和扩张。

当扩张着的大洋地壳遇到大陆地壳时,便俯冲到大陆地壳之下的地幔中,逐渐熔化而消亡。

这一过程实际上是洋壳“新陈代谢”过程,其所历时间约需2亿年。

它也是海底岩石年龄的下限。

2. 沿大洋中部穿透岩石圈的裂缝或裂谷向两侧扩展并导致新生洋壳的学说。

它认为地幔物质在这种裂缝带下因软流圈内的物质上涌、侵入和喷出而形成新的洋壳,随着这个作用不断进行,新上涌侵入的地幔物质把原已形成的洋壳向裂谷两侧推移扩张,致使洋底不断新生和更新。

由于洋壳不断向外推移,及至海沟岛弧一线,便受阻于大陆而俯冲下插于地幔,达到新生和消亡的消长平衡,从而使洋底地壳在2~3亿年间更新一次。

H.H.赫斯于1960年首先提出洋盆的形成模式。

随后R.S.迪茨于1961年用海底扩张作用讨论了大陆和洋盆的演化。

赫斯于1962年对洋盆形成作了系统的分析和解释,并阐述了洋盆形成、洋底运移更新与大陆消长关系。

这一理论为板块构造学的兴起奠定了基础,并触发了地球科学的一场革命。

海底扩张说从以下事实得到验证:①1963年F.J.瓦因和D.H.马修斯从地磁场极性的周期性倒转的分析发现洋中脊区的磁异常呈条带状、正负相间、平行于中脊两侧,对称延伸,其顺序与地磁反向年表一致。

海洋地球化学若干领域的研究进展

海洋地球化学若干领域的研究进展

( D 、 国 际 海 洋 调 查 十 年 计 划 ” I OE) DS P) “ (D 、
“ 洋 断 面 地球 化 学 研 究 计 划 ( OS C ) 海 GE E S 等
基础 上 , 球化 学家积 极参与 这些 调查 研究 , 地 并 促 进 了海 洋 学 、 洋化 学 与 地 球 化 学 的 结 台 , 海 导 致 了 海 洋 地 球 化 学 这 门 新 兴 的 边 缘 学 科 的 诞
维普资讯
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文 章 编 号 :0 92 2 ( 0 2 0 — 0 6 0 1 D —7 2 90 ) 400 — 5
海 洋地球 化 学若干领 域 的研 究进展
的 研 究 。L n iel 和 Nui 1 7 ) 功 地 测 定 o gn l i l( 9 3 成
仅 已 成 为 研 究 地 层 学 的 强 有 力 工 具 , 且 进 一 而 步研究 证 明 S r同 位 素 对 诸 如 物 质 来 源 、 陆 风 大 化 作 用 和 气 候 变 化 等 方 面 均 有 重 要 的 指 示 意 义 。研 究 认 为 S r同 位 素 快 速 增 加 的 时 代 , 般 一 与 极 地 球 冻 圈 的 不 稳 定 、 流 s 流 人 海 洋 和 海 河 r 平 面 的 波 动 时 期 相 一 致 。s r同位 素 组 成 不 受 相 分 离 、 学 状 态 、 发 作 用 或 生 物 同 化 作 用 这 化 蒸 些 过程 的分馏 , 因此 在 沉 积 环 境 中 的 S r同位 素 组 成仅 有 的变化 将是 由于 不 同来 源 s r的 混 合 造 成 的 ] 4 a以来 的 海 洋 s 。 5k r同 位 素 的 高 分 辨 变 化 曲 线 研 究 表 明 _ , 种 变 化 与 海 洋 氧 同 5这 ] 位 素的变化 是 同步 的。 年来 , 量研 究成果表 近 大 明 , r 对 海水 变化 反 应 最 灵 敏 的元 素之 一 , s 是 自显 生宙 以来 全球 海 水 的 S r同 位 素 组 成 有 规 律 地变 化 , 其 S / S t r比 值 变 化 与 海 平 面 变 化

海洋研究的主要内容

海洋研究的主要内容

海洋研究的主要内容《海洋研究的那些事儿》海洋,那可是个神奇又广阔的世界呀!要说海洋研究的主要内容,那可多了去了。

咱就先说对海洋生物的研究吧。

有一次我去海边玩,在礁石缝里看到了一只小螃蟹,它横着身子快速地爬来爬去,那小模样可有意思了。

我就蹲在那儿观察它,看它怎么躲避海浪,怎么找食物。

后来我才知道,海洋生物学家们会研究这些小螃蟹的生活习性、繁殖方式等等,通过它们来了解整个海洋生态系统。

这就是海洋研究的一部分啊,从一只小小的螃蟹开始。

还有对海洋的地质结构的探究。

我曾经看过一个纪录片,讲的是科学家们在海底探索那些神秘的地貌。

他们会坐着专门的潜艇下到深海,去查看海底的山脉、峡谷、火山口等等。

就好像我们在陆地上探索山川一样,他们在海底进行着同样的工作,只不过环境更加艰难和复杂。

你能想象在那么深的海底,周围一片漆黑,只有仪器的光亮,他们却依然执着地想要解开海洋地质的秘密呀。

海洋的水流和气候变化也是研究重点呢。

如果你在海边观察久了,就会发现海浪有时候大有时候小,海水的温度也会有变化。

海洋研究人员会去研究这些水流的规律、温度的变化是怎么产生的,以及对全球气候又会有什么影响。

这就像我们每天关注天气一样,只不过他们研究的是海洋这个超级大的“天气系统”。

总之,海洋研究充满了各种各样有趣的事情。

从小小的生物到巨大的地质结构,从微妙的水流变化到影响全球的气候,每一项都让我们更深入地了解海洋这个神秘而又重要的世界。

下次当你站在海边,感受着海风,看着海浪,说不定就能想到海洋研究人员们正在为了探索海洋的秘密而努力呢,就像我看到那只小螃蟹时一样,深深感受到海洋的无穷魅力呀。

国际大科学研究计划简介

国际大科学研究计划简介

国际大科学研究计划简介《科学基金国际合作战略管理发展对策研究》课题组(刘云执笔)1、全球变化研究计划(Global Change Research Program,GCRP)全球变化研究计划始于1989年,1990年组成全球变化研究行动小组,是迄今规模最大、范围最广的国际合作研究计划之一,涉及地球科学、生物科学、环境科学、数学和物理学、天体科学和遥感技术、极地科学、社会科学、数据库与网络化技术应用等众多的学科领域。

此项目主要研究大气物理、生物学和社会经济学以及三者之间的相互关系,研究的焦点之一就是地球系统的变化过程和变化规律。

以地球系统科学理论为指导,强调跨学科、交叉学科和跨部门、多国参与研究,以及全球性环境问题的区域尺度和全球模式研究。

从目前的发展来看,全球变化研究是一个庞大的计划体系,它由四个相对独立又相辅相成的分计划组成,即:全球气候研究计划(WCRP)、国际地圈-生物圈计划(IGBP)、全球环境变化的人文因素计划(IHDP)和生物多样性计划(DIVERSITAS)。

目前,研究热点包括:大气组成、生态系统变化、全球碳循环、全球人文、气候多样性和变化、全球水循环等。

全球变化研究为全世界带来可观的效益,地球环境的自然波动和人类活动对环境影响的科学数据可以指导合理利用水、食物、网络等自然资源、生态环境和人类健康提供决策依据。

全球变化研究计划主要成果有《我们变化的星球》,美国基金会(NSF)、欧洲基金会(ESF)等组织发表了一系列研究报告。

中国是全球变化国际研究计划的发起者之一,叶笃正教授对WCRP和IGBP 计划作出了重要贡献。

中国政府十分重视全球变化研究,中国科学家积极参与全球变化研究,不少学者在国际全球变化有关科学委员会中任职,对相应计划的制定提出了一些非常有益的学术思想和科学建议,如季风驱动生态系统、气候敏感带以及青藏高原上空作为东亚对流层-平原层物质输送通道的可能性和东亚全球变化研究中心的建立等。

2023年度国家自然科学基金重大研究计划

2023年度国家自然科学基金重大研究计划

2023年度国家自然科学基金重大研究计划
2023年度国家自然科学基金重大研究计划包括:
1. “西太平洋地球系统多圈层相互作用”重大研究计划:该计划旨在研究西太平洋作为地球系统的窗口所拥有的科学价值和地域优势,提炼和把握以流体为纽带的跨圈层动力过程与能量物质循环这一重大科学问题,进行多学科、跨尺度、跨圈层综合研究,发展板块构造理论。

2. 重大研究计划:本重大研究计划以原始创新为首要目标。

申请书应论述与项目指南最接近的科学问题和创新目标,同时要体现交叉研究的特征以及对解决核心科学问题和实现本重大研究计划总体目标的贡献。

鼓励多学科实质性交叉合作研究,优先考虑生命、医学、数理及材料等学科与化学学科的交叉合作,优先支持跨领域交叉的研究项目。

集成项目要在前期已经取得的重要进展基础上,进一步聚焦核心科学问题,提出明确的目标和科学假说,整合有限资源进行系统研究。

建议查阅国家自然科学基金官网或咨询相关人员,获取关于2023年度国家自然科学基金重大研究计划的更多信息。

海洋沉积物中的动物多样性及其生态系统功能

海洋沉积物中的动物多样性及其生态系统功能

第14卷第5期1999年10月地球科学进展ADVAN CE I N EA R TH SC IEN CESV o l.14 N o.5O ct.,1999综述与评述海洋沉积物中的动物多样性及其生态系统功能Ξ袁兴中,何文珊(华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海 200062)摘 要:海洋沉积物中的动物群是海洋生态系统中的重要组成部分,其多样性对地球生命支持系统至关重要。

从海洋沉积物生境、沉积物中的动物类群、个体大小、食性、生态系统功能等方面探讨了海洋沉积物中的动物多样性现状,讨论了沉积物动物多样性在生态系统过程中的重要作用。

海洋沉积物环境多种多样,为沉积物动物多样性提供了基础。

在海洋沉积物中,动物的类群繁多、物种多样性极高,不仅形态差别很大,食性丰富多样,而且分化出多种多样的功能群。

海洋沉积物动物群参与全球物质的循环和污染物的代谢、转化、迁移,在生态系统能流过程及沉积物移动和稳定性方面也起着重要的作用。

最后,提出了研究和保护海洋沉积物动物多样性的若干建议。

关 键 词:海洋沉积物;动物多样性;生态系统功能中图分类号:Q1781535;Q14 文献标识码:A 文章编号:100128166(1999)05204582061 引言作为国际生物多样性研究计划“D I V ER S ITA S”的重要组成部分,“土壤和沉积物中的生物多样性”计划的开展使我们开始关注土壤和沉积物这些被人们忽视的地球表面黑暗生境的生物多样性及其生态系统功能〔1,2〕。

地球表面的70%被海洋所占据,而大部分海底被沉积物覆盖,包括从砾石到细质淤泥等各种沉积物类型,成为地球上覆盖物中最大的生物栖息地。

我们对海洋沉积物生物多样性还了解甚少,但是它在维持地球生命支持系统中起着重要的作用,如水体演变、物质循环、沉积物的稳定性以及污染物的迁移、积累和扩散等等,涉及到生态系统过程、生物地球化学等一系列问题。

本文旨在探讨海洋沉积物中的动物多样性及其在生态系统过程中的作用,及其有关的研究和保护措施。

大洋钻探计划

大洋钻探计划

大洋钻探计划大洋钻探计划是指利用现代科技手段,对地球海洋深处进行钻探和研究的计划。

海洋占据着地球表面的大部分面积,而其中的深海部分更是人类所知甚少的神秘领域。

大洋钻探计划的目的就是要通过深海钻探,获取更多关于地球内部结构、地质构造、生物多样性等方面的信息,为人类对地球的认识提供更多的数据支持。

首先,大洋钻探计划可以帮助科学家们更好地了解地球的内部结构。

地球内部的结构对于地球演化、地震活动、火山喷发等现象都有着重要的影响。

通过对海底地质的钻探,可以获取到更多的地质样本和地球内部物质的信息,从而帮助科学家们更好地理解地球内部的构造和特点。

其次,大洋钻探计划也可以帮助科学家们研究深海生物多样性。

深海是地球上生物多样性最丰富的地方之一,而且其中的很多生物对于科学家们来说都是未知的。

通过深海钻探,科学家们可以获取到更多的深海生物样本,研究这些生物的形态特征、生态习性、遗传特点等,从而更好地了解深海生物的多样性和演化历史。

另外,大洋钻探计划还可以为人类社会的可持续发展提供更多的资源信息。

海洋中蕴藏着丰富的矿产资源,如油气田、金属矿床等,而这些资源的获取需要依靠对海底地质的深入研究。

通过大洋钻探计划,可以更好地了解海底资源的分布和储量,为人类社会的资源开发提供更多的科学依据。

总的来说,大洋钻探计划是一个极具挑战性和前瞻性的科学研究计划,它涉及到地球科学、生物学、资源学等多个学科领域,对于人类对地球的认识和未来发展都具有重要的意义。

随着科技的不断进步,相信大洋钻探计划将会取得更多令人振奋的成果,为人类社会的发展进步贡献更多的力量。

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地球海底科学
若干大型研究计划简介(1)
胡经国
第一节深海钻探计划与大洋钻探计划
一、概况
㈠、深海钻探计划(DSDP,1968~1983)
——证实了板块构造
——开创了与大洋循环变化相关联的高分辨年代学
——对除了北冰洋以外的全球所有主要洋盆进行了初步调查
㈡、大洋钻探计划(ODP,1985~2003)
——钻入洋壳更深部位
——分析了汇聚边缘及相关的流体流动
——研究了洋底高原的形成、演化及大型被动大陆边缘
——很大地增进了对长期和短期气候变化的认识
二、主要成果
1、深部生物圈和洋底下的海洋
⑴、深海底下微生物
普遍存在。

⑵、洋底下冻结的甲烷矿床
发现洋底下存在大量气体水合物。

为评估它们对全球碳收支的影响、陆坡稳定性以及资源潜力提供了宝贵的信息。

保压条件下从洋底钻取并保存气体水合物。

⑶、流体及其沿主要逆断层带的释放
对汇聚大陆边缘滑脱带和逆冲断层带的钻探,验证了三维地震资料的解释结果,即流体沿断层滑移带发生迁移。

具有特定化学特征的流体可能与逆冲断层的机制有关。

⑷、洋壳上部的热液通量
确定了在活动的海底热液系统中,与成矿作用有关的流体的来源、迁移轨迹、成分以及通量,也揭示了流体循环对海水成分、洋壳变化以及深部生物圈的影响作用。

2、环境变化、过程和结果
⑴、古海洋学的发展
连续地层剖面为古海洋学奠定了基础。

古海洋学研究地质时期海洋生命的变化、海洋化学以及海流在浅、中、深各部位的循环的变化。

古海洋学为与全球变化有关的几乎所有研究提供了参照。

⑵、新生代地球轨道参数变化
深海沉积物中的气候变化记录+理论计算的地球轨道参数的变化,论证了地球轨道参数变化在驱动气候变化中的作用。

⑶、高分辨率年代学的发展
对地磁场极性倒转历史、生物进化历史和全球海洋同位素成分变化历史之间相互联系的研究,海洋剖面调谐年代学的建立,使近30Ma的极性年代表得到了精确校正。

⑷、十年至千年尺度的洋流循环变化
浅部和深部洋流循环十年至千年尺度上发生变化,证实了冰芯研究所获得的知识。

为高纬大西洋地区及其毗邻地区海洋-大气-永冻圈相互作用与温跃层循环的不稳定性之间的联系提供了证据。

温跃层循环的不稳定性,可引起遥远地区气候的急剧变化。

⑸、海洋生物地球化学旋回
地球系统科学的概念,是随着科学大洋钻探对来自深海的相对完整的沉积剖面进行详尽分析而发展起来的。

这些分析揭示了生物地球化学旋回随时间的主要变化,尤其是复杂的碳循环的变化,它是生物、构造、气候、海洋热液以及洋流循环的变化等因素引起的。

⑹、全球大洋缺氧事件
地质历史的特定时期,大面积海洋范围内,表层海水生产力特别高。

在缺氧层,大量有机碳在海洋沉积物中以页岩的形式被保存下来。

对了解全球气候和碳循环的长期变化和短期变化以及主要生油岩的形成时代,具有关键意义。

⑺、深海中的巨大砂体
深水扇体的形成主要受海平面变化的控制。

⑻、南极和北极冰盖的形成时代
证实地球在50Ma以前进入现在的冰期状态。

其间,经历了从单极有冰到两极有冰到冰盖形成的过程。

南极在40Ma以前出现冰川,而大规模冰盖的出现则是在25Ma以后。

北半球冰盖大约在15Ma以后才开始发育,而北半球大陆冰川作用则在4Ma以后才开始发生。

⑼、撞击事件与生物进化
确定了大约60Ma一个大型地外物体与地球撞击的全球性后果,包括90%浮游生物的绝灭,幸存的少数属种此后在全球大洋重新繁盛。

⑽、海平面变化与全球冰的体积
浅海区钻取的沉积物揭示,至少在过去25Ma期间,主要的海平面变化在全球范围内是同时进行的。

这些变化与深海的氧同位素记录吻合。

关于全球海平面变化的新认识,为重建大陆边缘的沉积演化认识、以及大陆边缘地区的油气勘探,提供了一个重要的解释手段。

⑾、喜马拉雅和青藏高原的隆升
对印度洋和太平洋的钻探,为青藏高原隆升时代的确定提供了佐证,同时也揭示了与高原隆升事件相关的海岸上升流、碳聚集、区域的和全球性气候等因素的变化历史。

与高原隆升事件相关的气候变化,导致了印度季风和亚洲季风的形成和演化。

⑿、地中海干化事件
地中海深海盆部位在约5Ma前是蒸发岩沉积的场所。

当时,流入海盆的海水受到限制,盆地内海水由于蒸发作用而下降数百米。

⒀、碳酸岩台地消长的环境控制
大型碳酸岩台地的发育和突然消亡的历史及其与气候变化、海平面、洋流循环和岩石圈板块运动的关系。

3、固体地球旋回与地球动力学
⑴、验证了板块构造理论
科学大洋钻探钻取的沉积物和火成岩基底样品的年代学研究表明,洋壳的年龄随着远离扩张脊而系统地增大。

从而。

验证了板块构造理论的一个假设。

⑵、非火山型被动陆缘与阿尔卑斯地质
伊比利亚张裂边缘的钻探结果和地震资料,揭示了在基本不伴随火山活动时,大陆地壳张裂、拉张变形的新模式。

大陆减薄基本不伴随火山活动,地幔物质大量出露与火山型边缘迥然不同。

在西伊比利亚张裂边缘发现的地层和构造,与阿尔卑斯的地层和构造惊人地相似。

⑶、与大陆破裂相关的巨大火成活动区
在火山型被动大陆边缘。

在许多被动大陆边缘的多道反射地震剖面上识别出来的向海倾斜的反射层,实际上是由一些在大陆张裂的最后阶段和洋盆开始形成的阶段快速侵位的水下熔岩所构成。

在某些情况下,熔融岩浆的大量产出与顶部宽达数千公里的地幔羽有关。

而在另一些情况下,则似乎又与地幔羽无关。

地幔羽是解释大陆板块内部及板块分离边界为何有众多隆起、海山因何形成等问题的一种假说。

20世纪70年代,摩根提出了“地幔羽”假说,认为是由于壳幔边界的温度的局部异常所导致的大规模岩浆涌出地表,形成了这些隆起或海山。

其中,最通用的例子是在大西洋洋中脊上的冰岛隆起和在太平洋板块内部的夏威夷海山链。

全球的地球化学对比研究似乎也支持这一假说。

⑷、巨大火成活动区
关于洋底高原的起源,对两个直径为2000公里、厚达35公里的洋底高原的钻探表明,其上部地壳由若干厚达数十米的玄武质熔岩流组成。

在较短的地
质时期内(数百万年)发生侵位,可能是地幔羽顶部上升的结果。

这类洋底高原向大陆边缘的增生,构成了大陆边缘增生的一种独特的形式,而这种形式是经典的板块构造理论所未能预测的。

⑸、洋壳
至今,有关洋壳和上地幔的认识,主要来自地球物理观测资料、洋底拖网样品和对蛇绿岩的研究。

大洋钻探计划(ODP,1985~2003)对洋底地幔岩和主要洋壳层的有限的钻探,即部分验证了根据上述资料所得出的洋壳模式。

同时,也指出了前人估算的过去250Ma内发生的地幔、洋壳和海洋之间热量和物质通量存在较大偏差。

ODP钻探还对传统的认为洋壳的地震结构与火成结构可以直接对比的假设提出了挑战,而这种假设对于估计洋壳的成分和数量来说是至关重要的。

⑹、巨大硫化物矿床
对两个正在活动的、分别赋存在火成岩和沉积岩中的海底金属硫化物矿床的钻探表明,海底硫化物矿床与陆地上的巨型硫化物矿床之间,在矿床的成矿过程、矿化规模和级别等方面,可以进行直接类比。

对海底矿床的钻探,可以为陆地同类矿床的钻探提供新的启示。

⑺、汇聚边缘构造和俯冲再循环
地震成像和大洋钻探表明,汇聚边缘构造存在截然不同的一些类型:以上驮板块增生为主的边缘、大多数沉积物被俯冲的边缘以及上驮板块底部发生侵蚀的边缘。

对下冲板片实施钻探,并将结果与岛弧岩浆作用进行比较,使人们对俯冲再循环开始有了定量的认识。

⑻、洋壳上的热点轨迹
对钻取的沉积物和玄武岩样品的测年研究表明,这些年龄沿着海底火山链或火山脊出现系统变化,验证了板块构造关于火山链成因的假说,即它们是由岩石圈板块之下的热点所造成的。

此外,这一研究还确定了相对于下地幔的岩石圈板块绝对运动。

沿着这些海山的古地磁分析,揭示了大西洋和太平洋热点的相对运动。

⑼、许多构造环境下的含水地幔
对张裂大陆边缘、前弧地区以及洋底扩张中心等一些不同构造背景实施的钻探,均发现地壳浅部出现来自地幔的蛇绿岩。

这些发现表明,上地幔的变化远比先前设想的要普遍得多。

2018年6月4日编写于重庆
2020年5月27日修改于重庆。

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