深水作用机制研究进展讲解

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深海底部热液生态系统研究进展

深海底部热液生态系统研究进展

深海底部热液生态系统研究进展深海是指海洋中水深超过200米的区域,覆盖着地球表面的71%。

深海底部热液生态系统是深海中一种特殊的生态系统,它源于海底火山活动造成的热液喷口,这些热液中富含氢气、硫化物等物质,可以为生物提供能量和营养。

深海底部热液生态系统研究的进展,不仅推动了深海生态学的发展,也给人类认识深海生物、深海环境带来了很大启示。

一、热液喷口及其生物群落热液喷口是深海底部热液生态系统中的核心部分,它们分布在活跃板块边缘的海底,通常呈圆锥形或者羽毛状,周围分布着由各种热带雨林植物形态的动物群落。

这些动物群落由于大量依赖热液的高温和高压环境生存,因此热液游离器官逐渐演化成特化的适应器官,例如热液蠕虫、热液螃蟹等,它们的适应性强,体内还含有盘多糖、蛋白酶等有利于体内化学反应的物质。

热液喷口的周围环境对于这些生物群落的生长和繁衍也有很大影响,例如热液释放的氧化还原电位、悬浮颗粒、水体温度等因素都能够影响生物的种类和数量。

二、基于NGS技术的群落分布研究NGS(Next Generation Sequencing)是一种高通量测序技术,可大幅度提高测序效率,通过对不同样品中基因的测定,可以对不同样品中的组成区别进行鉴定。

在深海底部热液生态系统中,采用NGS的技术,可以研究出不同生态环境下群落结构和微生物生态多样性。

这些研究成果,不仅有助于理解深海底部热液生态系统中的物种分布、生态位和生物多样性,也为研究深海生命的演化和生态环境的变迁提供了更多线索。

三、深海热液生态系统对地质物质循环的影响深海底部热液生态系统中的生物体具有较强的硫化氢耐受性和氧化硫特化代谢能力,它们能够通过二氧化碳、氢气、硫化氢等物质,将这些元素转化为生物原料,并通过化学合成过程转化为生物量。

这些生物体的代谢活动,对于深海的生物地球化学过程产生着极大的影响。

例如深海中棘胸蛤和热液蠕虫等生物体可以利用海底中的硫化物进行光合作用,将海底中的无机物质二氧化碳转化为有机物,这些物质可以作为底部沉积物中大型有机分子的来源。

深水沉积及海底扇相模式研究进展

深水沉积及海底扇相模式研究进展

深水沉积及海底扇相模式研究进展刘喜玲;刘君荣【摘要】随着全球油气勘探与开发技术的不断推进,海洋深永区逐渐成为油气勘探的新热点。

海底扇作为深水区油气主要储集体,其独特的深水沉积相模式一直是业内人士关注的焦点,而其沉积相模式的复杂性也是研究者久攻不克的难点。

从“深水沉积”研究历史及进展着手,分析不同时期“海底扇”理论的成因机理、沉积模式的异同点,总结了深水沉积研究的不断发展与逐步深入的历程,深水海底扇的成因机理、沉积模式仍是需要继续探索解决的海洋石油地质科学中的难点问题,对深水扇沉积内幕结构的认识已经从早期对现象的描述发展到探究其沉积的动力学机理。

同时,基于大量岩心、测井与地震资料,越来越多的接近实际的深水海底扇模型得以建立,为深水油气勘探中海底扇储层的有效预测奠定了基础。

【期刊名称】《长江大学学报:农学卷》【年(卷),期】2013(010)005【总页数】4页(P30-33)【关键词】深水沉积;海底扇;成因机理;沉积模式【作者】刘喜玲;刘君荣【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】TE121.31 “深水”和“深水沉积”的概念“深水”和“深水沉积”的概念在海洋石油勘探中使用多年,但是长期以来对它们的定义和看法存在一定分歧。

目前看来,深水有地质和工程2个方面的定义。

地质意义的深水是陆棚边缘朝海的区域内储集砂岩沉积时的水深,不一定是现今油气勘探开发中的深水;工程意义的“深水”是钻井工程师用来表示深水钻探深度,无论埋藏的储层是否属于深水起源[1-2]。

目前,水深400~500m以下海域的勘探技术比较成熟,因而常称之为浅水区;公认的深水定义为500~2000m,超过2000m为超深水[1]。

“深水沉积”是指在重力搬运作用下沉积在深水环境下的沉积物,或称之为“海底扇”[3]。

2 “深水沉积”Forel于1885年第一次提出了密度流(浊流)的概念[4-5],从此揭开了深水沉积研究的序幕。

直到19世纪末,传统的观点都一直认为在宁静的深海中仅仅包含远洋泥沉积[4-5]。

全海深潜水器水动力学研究进展

全海深潜水器水动力学研究进展

全海深潜水器水动力学研究进展海深潜水器是一种专门用于深海科学研究和资源勘探的海洋工具。

随着海洋科学技术的不断发展和深海资源的开发利用,深海潜水器的水动力学研究也逐渐成为研究的热点之一、水动力学研究是指研究水下潜水器在水中移动、受力和流场特性等方面的科学领域。

深海潜水器的水动力学研究主要包括以下几个方面:1.流场分析:深海潜水器在水中运动时会受到水流的阻力和推动力等力的作用,因此需要进行流场分析以了解其周围水流的情况。

通过数值模拟和实验测量等方法,可以研究深海潜水器在水中的流场特性,为其设计和性能评估提供依据。

2.运动学分析:深海潜水器在水中的运动状态受到水动力学力的影响,因此需要进行运动学分析以了解其运动规律。

通过对深海潜水器的运动学特性进行研究,可以确定其在水下的稳定性和操纵性,为其控制和导航提供支持。

3.结构力学分析:深海潜水器在水中运动时会受到水的压力和流动造成的水动力等力的作用,因此需要进行结构力学分析以了解其受力情况。

通过对深海潜水器结构的力学特性进行研究,可以确定其在水下的承载能力和耐压性能,为其设计和安全运行提供保障。

4.流场优化:通过对深海潜水器的流场特性进行分析,可以进行流场优化设计以减小其阻力、提高其推进效率和性能。

优化设计包括减小潜水器的阻力系数、改善其流线型和减小湍流阻力等方面,可以显著提高深海潜水器的性能和使用效率。

5.实验验证:深海潜水器的水动力学研究通常需要进行实验验证以验证理论模型的准确性和可靠性。

通过在水槽或水下进行实验测量,可以获取深海潜水器在水中受力和运动的真实数据,为理论分析和数值模拟提供验证和参考。

总的来说,深海潜水器的水动力学研究是一项复杂而重要的科学领域,对于提高深海潜水器的性能和使用效率具有重要意义。

随着海洋科学技术的不断发展和深海资源的开发利用,深海潜水器的水动力学研究将会不断深化和完善,为深海科学研究和资源勘探提供更多技术支持和保障。

新近纪南海深层水的增氧与分层

新近纪南海深层水的增氧与分层

新近纪南海深层水的增氧与分层
随着气候变化的趋势与环境污染的不断加重,南海的深层水产生了一系列的问题,如水体缺氧、水质污染等。

为了解决这些问题,科研人员在新近的研究中,提出了深层水的增氧与分层方案。

首先,深层水的增氧是指在深海水底下增加氧含量,以缓解水体缺氧的现状。

在海底下添加氧气,有助于促进水体中的生物进行呼吸作用,保障海洋生态系统的正常运转。

这种方法可通过电解海水中的氧气大量释放于水体中,加速海水中的氧气循环,避免深层水体产生缺氧现象。

其次,分层是指将海水分为不同的水层,依据不同的参数制定不同的管理策略,以提高海洋生态系统的全面管理水平。

比如,将水体分为表层水、中层水和底层水,分别进行管理,以满足不同层次的水文、化学和生物学需求。

这种分层管理可以很好地避免水族生物受到过度捕捞、沙漏现象和海洋污染的影响,从而保障海洋生态系统的健康发展。

总体来说,这两种方法都是为了缓解南海深层水体生态系统的问题而实施的,更好地保障海洋环境的健康,维护海洋生态平衡。

随着科技的发展,相信我们在未来能够实现更先进、更可持续的海洋管理模式,更好地保护大自然。

深水资源勘探技术研究

深水资源勘探技术研究

深水资源勘探技术研究随着科技的不断进步和人类对自然资源的需求日益增加,深海成为了重要的资源开发领域之一。

然而,深海资源勘探受到许多技术限制,如海洋环境极端恶劣、海流湍急等问题,使得深海资源充分开发利用非常具有挑战性。

目前,我国正加大深水资源勘探技术研究力度,致力于解决深水勘探过程中的难题,为深水资源开发提供支持。

一、深水资源特点深水资源,指的是地表以下海洋水深超过200米的水域,主要分布在大洋中央的深海区,地球表面约70%都是海洋,深水资源包括石油、天然气、矿产、海洋生物等。

深水资源的开发具有诸多难点,主要体现在以下几个方面:1.深水环境极端恶劣。

水深、压力、温度、盐度等参数均高于陆地及浅海区,导致海底设备容易腐蚀、生命安全难以保障。

此外,水深也增加了勘探和开发的难度和成本。

2.海流湍急。

深海波动很大,造成水流异常强劲,海底地貌起伏,水流激烈,给勘探和开发带来很大难题。

3.勘探成本高。

相比于陆上勘探和开发,深海在勘探和开发过程中需要使用更加复杂和高端的技术设备,相应的勘探和开发成本也相对较高。

二、深水资源勘探技术1.海洋地震勘探技术。

海洋地震勘探技术是深水地震勘探的核心。

其原理是向海底发送一定频率的声波,以探测地下岩石结构。

此技术具有深层成像能力、高精度成像、简单、操作方便等特点。

2.海底多波束测量与遥感技术。

利用多波束回声测量原理和遥感手段获取海底地形和背景物,以获得海洋底部高精度三维地形。

扫描了瞬态物质信号的动态变化,从而实现了海底地形的测绘。

3.海底磁测与重力勘探。

海底磁测和重力勘探是深水资源勘探的传统技术。

通过在海底悬挂磁场和重力仪器,可以实现对深层地下构造的精确探测。

4.深水管线检查技术。

管线检查主要是指对海底钻井工作区域中使用的油气输送管线进行检查。

该技术可以实现对深水管线的故障检测和维修。

三、深水资源勘探技术发展趋势1.大数据技术。

随着海洋科学和技术的发展,越来越多的深水勘探数据被整合存储到云平台上。

深海环境下环氧重防腐涂层的防护机理和应用研究进展

深海环境下环氧重防腐涂层的防护机理和应用研究进展

深海环境下环氧重防腐涂层的防护机理和应用研究进展目录1. 内容描述 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究概况 (5)2. 深海环境简介 (6)2.1 深海环境特点 (7)2.2 深海环境对材料的影响 (8)3. 环氧重防腐涂层材料基础 (9)3.1 环氧树脂性能特性 (10)3.2 重防腐涂层作用机理 (11)3.3 涂层的成分与结构 (12)4. 环氧重防腐涂层的防护机理 (13)4.1 涂层的物理防护 (15)4.2 涂层的化学防护 (16)4.3 涂层的机械防护 (17)5. 深海环境下环氧重防腐涂层的性能要求 (19)5.1 耐盐雾性能 (20)5.2 耐温性能 (21)5.3 耐冲击性能 (24)5.4 耐化学介质性能 (25)6. 环氧重防腐涂层的制备技术 (26)6.1 原材料选择与处理 (28)6.2 涂层制备工艺 (29)6.3 涂层施工与维护 (30)7. 深海环境下的涂层性能测试 (31)7.1 涂层性能测试方法 (33)7.2 涂层性能测试结果分析 (34)8. 环氧重防腐涂层的应用进展 (35)8.1 船舶与海洋工程应用 (36)8.2 管道输送系统应用 (38)8.3 海洋设备与结构件的防护 (39)9. 现有涂层存在的问题与挑战 (40)9.1 涂层性能不稳定问题 (41)9.2 涂层施工与维护难度 (43)9.3 环境保护与可持续发展问题 (43)10. 深海环境下环氧重防腐涂层的防护机理和应用研究进展展望..4510.1 未来发展趋势 (47)10.2 关键技术突破 (48)10.3 应用前景预测 (49)1. 内容描述本文档旨在探讨深海环境下环氧重防腐涂层的防护机理及其应用研究进展。

我们将介绍环氧树脂作为涂层材料的基本性质,包括其化学构成、物理形态以及与金属基体的结合性能。

将深入分析环氧重防腐涂层的防护机理,包括涂层对金属基体的保护作用,如耐腐蚀性、耐磨性、绝缘性等,以及如何抵抗海水中的微生物腐蚀和物理化学侵蚀。

水循环知识:水循环中的大洋深处水体的形成和循环

水循环知识:水循环中的大洋深处水体的形成和循环

水循环知识:水循环中的大洋深处水体的形成和循环水循环是地球上水资源不断循环利用的过程,其中大洋深处水体的形成和循环是水循环中非常重要的一部分。

大洋深处水体的形成和循环经历了漫长的过程,包括深层水的形成、深层水的运动和大洋深处水体的循环。

本文将对大洋深处水体的形成和循环进行详细的分析。

一、深层水的形成大洋深处水体主要由深层水组成,深层水是指大洋底部或者深海的水体。

深层水的形成主要有两个来源:一是冰川融化产生的淡水,二是大洋表层水通过风、地球自转和潮汐等作用下沉到深层形成的深层水。

1.冰川融化产生的淡水冰川是地球上储存大量淡水的区域,当冰川融化时,产生的淡水会流入大洋,淡水比海水轻,所以淡水会在海水表面上形成一层薄薄的淡水层。

这些淡水会逐渐下沉到大洋深处,形成深层水。

2.大洋表层水的下沉大洋表层水在大洋中的运动受到地球自转、风和潮汐的影响,会有部分表层水下沉到深海中。

这种下沉的水可以形成深层水,特别是在极地地区,由于冰的融化,会有大量的淡水和表层水下沉到深层区域。

以上两种情况下,深层水的形成都是由于水的密度差异引起的,淡水比海水轻,所以淡水会上浮,海水比淡水重,所以会下沉到深处。

这样就形成了大洋深处水体的一个重要成分-深层水。

二、深层水的运动深层水的形成后会在大洋中进行运动,深层水的运动对水循环有着非常重要的影响。

1.大洋深层水的运动大洋深层水的运动主要受到海底地形的影响,海底地形复杂,有的地方有海底山脉,有的地方有海底峡谷,这些地形对深层水的流动产生了很大的影响。

海底山脉和峡谷可以引起深层水的涌升和下沉,海底山脉会使得深层水上升,而海底峡谷会使得深层水下沉。

此外,大洋深处水体的运动还受到大洋表层水的影响,大洋表层水的运动在一定程度上也会影响深层水的运动。

2.大洋深层水的温盐分布大洋深处水体中的深层水的温度和盐度分布对大洋深处水体的循环产生了非常大的影响。

通常深层水温度较低,盐度较高,而且大洋深处水体不同区域的深层水的温度和盐度也有着巨大的差异。

FLAT-PRO深水合成基钻井液恒流变作用机理研究

FLAT-PRO深水合成基钻井液恒流变作用机理研究

广 东 化 工 2021年 第4期· 242 · 第48卷 总第438期FLAT-PRO 深水合成基钻井液恒流变作用机理研究李超1,罗健生1,刘刚1,史赫2(1.中海油田服务股份有限公司 油田化学事业部,河北 燕郊 065201;2.石油工程教育部重点实验室(中国石油大学(北京),北京 102249)[摘 要]目前,适应于深水、超深水作业的FLAT-PRO 恒流变合成基钻井液体系由于其良好的恒流变特性、抗污染能力及储层保护性,已在中国南海成功应用近10井。

但是近年来,所钻遇的地层越来越复杂,要求的温度范围和密度范围越来越高,这需要对合成基钻井液恒流变机理有更清楚的认识。

文章旨在FLAT-PRO 恒流变合成基钻井液体系的基础上,对体系恒流变机理进行研究。

体系中的核心处理剂流型调节剂通过氢键作用插入有机土层间,扩大层间距并促进其片层在油中高度分散,温度越高,插入有机土层间的流型调节剂分子越多,补偿由于温度升高导致的粘度降低,从而形成具有温度响应的网架结构。

[关键词]深水;恒流变机理;有机土;流型调节剂[中图分类号]TE254 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)04-0242-02Study on the Flat-rheological Mechanism of FLAT-PRO Flat-rheologySynthetic-based Drilling Fluid System in DeepwaterLi Chao 1, Luo Jiansheng 1, Liu Gang 1, Shi He 2(1. COSL Oilfield Chemicals Division, Sanhe 065201;2. MOE Key Laboratory of Petroleum, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, China)Abstract: FLAT-PRO flat-rheology synthetic-based drilling fluid system in deepwater has excellent performance in flat-rheological property, anti-contamination and reservoir protection, it has been successfully in 10 wells in South China Sea .But with the formations drilling through more and more complex,the temperature and density required higher and higher, we requires a clearer study on the flat- rheological mechanism of the synthetic- based drilling fluid system. In this work, FLAT-PRO synthetic-based drilling fluid system was taken to clarify the mechanism of flat-rheology. The rheological-modifier could intercalate into the interlayer space of organoclays, enlarging the interlayer spacing and promoting the highly dispersion of platelets in oil through hydrogen bonding. The more rheological modifier molecules intercalated into the interlayer space of organoclays with temperature increasing led to a greater increase of rheological properties, forming a temperature-responsive dense network.Keywords: Deepwater ;Flat- rheological mechanism ;Organoclays ;Rheological modifier海洋深水钻井工程中常用的合成基钻井液面临窄安全密度窗口地层漏失严重、低温-高温大温差下乳液不稳定及低温流变性调控等技术难题,严重制约我国深海油气资源的钻探开发进程。

水疗的康复效应_作用机制及其进展_卢昌亚

水疗的康复效应_作用机制及其进展_卢昌亚

! 水疗的效应与作用机制
人体是一个有机的统一的整体。水疗具有多种刺激因素,所
以人体对水疗可以表现出复杂的综合效应,其中包括皮肤、心血
管、神经肌肉、内分泌、热交换以及疲劳后的恢复过程等方面的效
应。这些效应可以是局性的,也可以是全身性的。水疗对感觉末梢
具有良性刺激,水疗能改善血管功能,促进局部和全身循环 M!N3 水
;9 ! 盆浴式水疗 盆浴也是最常用的水疗方法,小型盆浴用语
局部水疗,浴缸式盆浴用于全身水疗。盆浴水疗有各种温度的盆
浴;有淡水盆浴、盐碱水盆浴和中草药盆浴等;有各种物理刺激性
盆浴;还有针对不同身体部位的盆浴。
温热盆浴的水温为 ;H I ;G J ,在肢体的康复训练后进行,时
间 #" I !" P0+;热水盆浴在 ;$ I <" J 下进行,时间为 % I #" P0+。
·!"·
肉酸痛有一定疗效,起到松弛肌肉、缓解疼痛、加速乳酸和丙酮酸 的清除以及刺激神经末梢的再生作用。使用这种疗法时还可以通 过电流开关改变电流方向。可供选择的电流方向有足掌对足掌, 足掌对小腿,足掌对大腿,小腿对大腿。在浴缸内做电流振动水疗 时还能采用肩对背的电流方向。 ": " 深水池水疗 深水池水疗是在水深达到超过腰水平的水池 中进行的,包括水中被动运动、水中助力运动、水中操、游泳和水中 游戏等。水中被动运动重要是指水中按摩,手法有推拿、揉捏和搓 擦等,一般次序是先背部,再下肢,再上肢,后胸部。四肢从近端部 分开始,逐渐延及远端,一次推拿时间为 $& < !# =1,,有时还可利 用专门的器械进行刷按摩,一次刷按摩的时间为 $# < $& =1,,以皮 肤明显充血为适度。水中助力运动是水疗师与患者同时处于深水 中,帮助患者完成肢体动作。而水中操、水中游戏和游泳则是大负 荷的水疗,一般只适用于那些心肺和肢体功能状态较好的人。 ": > 冷水擦浴与冰按摩 冷水擦浴是指用吸水性较强的和不太 柔软的毛巾沾冷水后擦身,先从上肢开始,然后依次擦胸、腹、背 和下肢。动作要迅速,时间以不超过 ! =1, 为宜。擦后随即用干毛 巾擦干皮肤,再摩擦皮肤至发红。在某些急性损伤时可以使用冰 按摩。冰按摩能是肢体局部组织率降低 &#? ,能起到止血,缓解水 肿,局部麻醉止痛,减少组织对氧和营养物质的需求,从而产生保 护作用。在运动比赛的间隙,也可对身体的局部进行冰按摩,如对 肌腱、肌腱和肌肉的连接处等。当然,冰按摩必须由有经验的专业 人员来实施,不易冒然采取。 ": & 高温雾气水疗 典型的高温雾气水疗是桑拿浴,这是利用 人工形成的高温度和高湿度的特殊环境,对人体的热交换系统进 行高强度刺激。典型的芬兰式桑拿浴是在专门的桑拿浴室中进行 的,内有高低三层木榻,供接受者使用,室中充满雾气,蒸汽的最 高温度在顶层榻处可达 %# < @# A ,甚至更高。这种水疗不是一般 人能够承受的。即使是普通的 &# A 以上的桑拿浴也不一定适合 于所有人。桑拿浴更多的应用于健康人的体质锻炼,而往往不是 用于对疾病、损伤和疲劳后的康复。相反,在没有经验或适应性不 强的情况下,很容易引起危险。特别对儿童和老人应禁用此法。当 然,也有报道适当的桑拿浴对减肥有较理想的效果。

深海水文特性及相关生态系统调查和保护

深海水文特性及相关生态系统调查和保护

深海水文特性及相关生态系统调查和保护深海是地球上最神秘和未知的地方之一。

它们位于大陆架外的水深超过200米的海域,平均深度约为3,800米。

深海环境具有极端的水生态条件,包括高压、低温、弱光和低营养。

这些环境对生物体的适应能力提出了极大挑战,也使得深海成为了一些奇特而独特的生物群落的家园。

深海水文特性是深海生态系统的基础,对其进行调查和保护至关重要。

首先,深海水文特性对生物体生存和繁殖具有直接影响。

高压和低温条件可以限制生物体的生长速度和代谢活动,但也可以促进生物体的特殊适应机制的发展,例如更厚的表皮或鳞片来保护自身。

了解深海生物对这些环境的适应能力,可以为深海生态系统的保护提供科学依据。

其次,深海水文特性还与全球气候系统和生态平衡有密切关系。

深海吸收和储存大量的碳,对缓解全球气候变化起到重要作用。

此外,深海水中存在大量的有机废物和营养物质,与表层海洋之间的物质转换有着密切关系。

了解深海生态系统的水文特性可以帮助我们更好地理解全球气候和生态变化,从而制定更有效的保护措施。

为了进行深海水文特性和相关生态系统的调查,科学家们使用了各种技术和工具,以获取准确且全面的数据。

其中包括深海潜水器、声纳系统、遥感技术、深海钻井等。

这些技术可以帮助科学家观测和记录深海的水文参数,如温度、盐度、流速等,并收集样本以研究深海生物群落的组成、多样性和分布。

利用这些数据,科学家们得以更好地了解深海生态系统的运行机制,制定相应的保护措施。

保护深海生态系统的重要性不能被低估。

一方面,深海生态系统是地球生态系统的重要组成部分,与人类的生活和健康息息相关。

深海水域中的多样性生命形式不仅对全球生态平衡做出了巨大贡献,还为人类提供了重要的自然资源,如食物、药物和能源。

另一方面,深海生态系统也面临着许多威胁,如气候变化、海洋污染、过度捕捞等。

这些威胁直接影响到深海生物的生存和繁衍,威胁到地球生态系统的平衡。

为了保护深海生态系统,需要采取一系列的措施和政策。

深水重力流水道沉积研究进展

深水重力流水道沉积研究进展
“十三五” 国家科技重大专项 (编号:2017ZX05032-002-003)、 国 家 自 然 基 金 项 目 (编 号:41472096、41502101)、 长 江 青 年 基 金 (编号:2015cqn26)、湖北省教育厅科学研究计划中青年人才项目 (编号:Q20171308) 及地质资源与 地 质 工 程 一 流 学 科 开 放 基 金 项 目 联 合 资助。[CofundedbytheNationalKeyTechnologyResearchandDevelopmentProgram ofChinaduringthe“13thFiveYearPlan” (No2017ZX05032 -002-003), the NationalNaturalScience Foundation ofChina (Nos.41472096, 41502101), Yangtze Youth Fund ofYangtze University (No2015cqn26),the Youth TalentProjectofthe Science Research Program ofthe Education DepartmentofHubeiProvince ofChina (No. Q20171308)andOpenFoundationofTOPDisciplinesinYangtzeUniversity]
关键词 深水水道 复合型水道 迁移型水道 重力流 第一作者简介 李华,男,1984年生, 博 士, 副 教 授, 主 要 研 究 方 向 为 深 水 沉 积。 Email:501026@yan gtzeueducn。 通讯作者简介 何幼斌,男,1964年生,教授,主要研究方向为沉积学。Email:100709@yangtzeueducn。 中 图 分 类 号 : TE1213 文 献 标 志 码 :A

深水砂体成因研究新进展

深水砂体成因研究新进展
A b s t r a c t : T h e e me r g i n g n e w c o n c e p t s o f s a n d y ma s s — t r a n s p o r t d e p o s i t s ( S MT D) a n d b o t t o m- c u r r e n t r e wo r k e d s a n d s ( B C R S ) h a v e m a d e
S ha n m ug a m G
e p a r t me n t o fE a r t h a n d E n v i r o n me n t a l S c i e n c e s , T h e U n i v e r s i t y o fT e x a s a t A r l i n g t o n , A r l i n g t o n , T e x a s 7 6 0 1 9 , U S A )
关键词 :底 流;深 水;砂质 块体搬运 ; 内波 ;温 盐流 ;碎屑 流;滑 动;滑 塌; 浊流;飓风 ;海 啸
中图分 类号 :T El 2 2 . 1 文 献 标 识 码 :A
Ne w pe r s p e c t i v e s o n de e p— wa t e r s a nd s t o ne s : I mp l i c a t i o ns
深水砂 体成 因研 究新进 展
S ha n mu g a m G
( 美 国德 克萨斯 州立 大学 阿灵顿分校地 球环境 科 中,传 统 浊流 理论 正受 到砂质 块体 搬运 和底流 再 改造砂体 概 念 的冲 击 。陆架边 缘沉 积 物滑 塌是 重 力流驱 动沉积 过程 最普遍 的诱 因 ,块体 搬运过 程 ( 包含 滑 动 、滑塌 以及碎 屑流 )由于具 有较 高沉积 物浓度 ( 体 积 分数 为 2 5 %~1 0 0 %) ,表现 为弹性 和塑性 特征 。浊流 因具有 较低 的沉积 物浓度 ( 体积 分数 为 1 %~2 3 %) 表 现 为黏 性 流动 ,不属 于块体 搬运 的 范畴。除重力 流外 ,底流 也是 重要 的深海搬 运沉积 方 式。4 种 最常见 的底流 分别 为:温盐 流 、风 力驱 动底流 、深海 潮 汐及 斜压 流 ,牵 5 l 构 造可用 来 区分 这 4种 底流形 成 的再 改造 砂体 ,其 中 内波和 内潮 汐5 I 起 的斜 压流 再 改造砂体 的特 征仍 需深 入研 究 。仅 通 过地震 剖 面与地质体 形 态无 法识别 块体 搬运 和底流 再 改造砂体 类 型 ,岩心和 露 头观察是 唯 一 能鉴 别其 沉积相 特征 的方 法 。短期 事件 ,如地震 、海啸 、热 带风暴 等 ,可能 只持 续几小 时或者 几天 ,却是 沉积物 滑塌 的重要触发 机 制, 比长 达数 千年低水位 沉积 期更 为重要 。图 1 0参 6 1

深海生态系统的结构与功能研究

深海生态系统的结构与功能研究

深海生态系统的结构与功能研究深海,这个神秘而又充满未知的领域,一直以来都吸引着众多科学家的目光。

深海生态系统作为地球上最独特和最不为人知的生态系统之一,其结构与功能的研究对于我们理解生命的奥秘、全球生态平衡以及未来资源的开发利用都具有极其重要的意义。

深海生态系统的结构可以从生物组成和环境要素两个方面来探讨。

在生物组成方面,深海生物的种类繁多,但数量相对较少。

其中包括一些特殊适应深海环境的生物,如深海鱼类、无脊椎动物、微生物等。

深海鱼类通常具有独特的身体结构,比如为了适应高压环境,它们的骨骼变得轻薄且富有弹性,肌肉组织也更加柔韧。

一些深海无脊椎动物,如海绵、海星、海葵等,往往具有奇特的形态和生理特征。

例如,某些海绵能够过滤大量的海水以获取微小的食物颗粒。

微生物在深海生态系统中也扮演着至关重要的角色,它们不仅是分解有机物的主力军,还参与了许多重要的化学循环过程。

从环境要素来看,深海的物理条件极为特殊。

巨大的水压、寒冷的水温、微弱的光线以及有限的食物资源等,共同塑造了深海生态系统的独特结构。

深海的水压极高,每下降 10 米,水压就增加约 1 个大气压。

在这样的高压环境下,生物必须具备特殊的适应机制来维持生命活动。

水温也是深海环境的一个显著特征,通常在 0 4℃之间,这使得生物的代谢率相对较低,生长和繁殖速度也较为缓慢。

光线在深海中极度稀缺,只有极少量的蓝光能够穿透到深海区域,这导致许多深海生物进化出了独特的感光器官或者依靠化学能来获取能量。

深海生态系统的功能主要体现在物质循环、能量流动和生态服务等方面。

在物质循环方面,深海中的微生物通过分解有机物,将其中的营养物质释放回环境中,供其他生物利用。

例如,微生物分解死亡的生物体,将其中的氮、磷等元素转化为可被植物吸收的形式,从而维持了生态系统的养分平衡。

能量流动是深海生态系统的另一个重要功能。

由于深海环境中光合作用无法进行,所以能量的主要来源是上层海洋掉落的有机物碎屑,被称为“海洋雪”。

超声波在深水中的传播和转换机理研究

超声波在深水中的传播和转换机理研究

超声波在深水中的传播和转换机理研究深海是一个神秘而又充满了未知的世界。

对于科学家们来说,了解这个世界的深度和特点是非常重要的。

为了能够更好地了解深海,我们需要运用各种技术和工具进行深入研究。

其中超声波技术是非常重要的一项。

它不仅可以让我们更好地了解深海的物理和化学特性,还可以帮助我们了解生物活动和海洋环境中的变化。

本文将介绍超声波在深水中的传播和转换机理研究的进展和应用。

1. 超声波在深水中的传播机理超声波是一种高频声波,它的频率高于20kHz。

由于其频率比人类能听到的范围更高,因此被称为超声波。

超声波在深水中的传播特点是非常重要的。

超声波在传播过程中会受到海水、沉积物、生物体等各种因素的影响。

这些因素对超声波的传播特性和传递信号的信息产生了极大的影响。

超声波在深水中传播的速度主要受到两个因素的影响,即温度和压力。

海水的温度和压力在不同的深度和位置会有很大的差异,因此海洋环境也会对超声波的传播产生影响。

通常情况下,海水温度越高、压力越大,超声波的传播速度就会越快。

另外,深水中存在各种生物和物理特性,如有机物、沉积物等等,这些因素也会影响超声波的传播。

海洋环境中的生物体会吸收和反射超声波,而沉积物和岩石等物质则会散射和反射超声波。

因此,超声波在深海中传播时存在衰减,从而限制了其传输距离。

2. 超声波在深水中的转换机理超声波的传播和转换机理在深海中是非常复杂的。

海洋环境中存在许多不同的声源,如生物体、潮汐、海浪、水下机器人等等,这些声源都会产生超声波信号。

这些信号会在水中传递,同时也会被吸收、反射、散射等等,从而使得信号在传递过程中发生了转换。

传播中的信号转换往往会降低信号的质量,这种情况在深海中特别严重,并会导致在水下通信中的限制。

因此,我们需要研究超声波信号的传递和转换机理,以便更有效地使用这些信号。

在超声波信号传递中,信号转换通常有多种方式。

其中最常见的转换方式之一是声波-电信号的转换,通过超声波传感器可以将声波信号转换为电压信号。

深海生态系统的结构和功能研究

深海生态系统的结构和功能研究

深海生态系统的结构和功能研究深海生态系统的结构和功能研究摘要:深海是地球上最大的生物化学圈之一,拥有丰富多样的生物群落和复杂的物质循环系统。

深海生态系统的结构和功能研究对于了解深海生物的适应策略、物质循环与能量流动等方面有重要意义。

本论文综述了深海生态系统的结构和功能研究的历史背景、现状和未来方向,并探讨了深海生物群落的组成、物种多样性、营养来源和生物地球化学循环等方面的内容。

希望通过本论文的探讨和总结,对深海生态系统的结构和功能研究有一定的了解和认识。

关键词:深海生态系统;结构;功能;生物群落;物质循环第一章引言深海是地球上海洋生态系统中最为特殊和不可见的一个环境。

它深埋在海底下方,温度低、压力巨大、光线不可见,形成了独特的生物群落和复杂的物质循环系统。

深海生态系统的研究具有重要的科学价值和意义。

近年来,随着人类的探险技术和研究设备的不断进步,深海生态系统的研究越来越受到科学家们的关注。

本章节将介绍深海生态系统研究的历史背景和现状,并明确深海生态系统的结构和功能研究的重要性。

1.1 深海生态系统的历史背景深海的存在被人们所知晓已有数千年的历史。

古代航海家和地理学家曾记载了一些深海生物的存在,但缺乏对深海生态系统的整体认识。

直到19世纪中叶,随着探险技术和设备的发展,深海生态系统的研究逐渐展开。

大量深海动植物的新物种被发现,深海生物学研究迅速发展。

20世纪初,随着深海地形和地质学研究的推进,深海生态系统的结构和功能开始引起科学家们的广泛关注。

1.2 深海生态系统的现状当前,深海生态系统的研究已经取得了一系列重要的成果。

随着现代科学技术的不断进步,科学家们可以使用遥控潜水器、无人潜水器等先进设备来进行深海生态系统的直接观测和采样。

这些设备能够对深海生态系统的气候、海洋物理、化学和生物学等方面进行全面的观测和研究。

同时,分子生物学和基因组学的发展也为深海生态系统的研究提供了新的手段和思路。

目前,深海生态系统的研究已经涵盖了深海生物群落的结构和功能、深海生物的适应性进化和物质循环与能量流动等多个方面。

深海生态系统和资源调查研究进展

深海生态系统和资源调查研究进展

深海生态系统和资源调查研究进展深海是指离海岸线较远、水深达到200米以上的海域。

作为地球上未被充分探索的领域之一,深海的生态系统和资源一直是科学家们关注的焦点。

深海生态系统和资源的调查研究对于我们更好地了解和保护这一独特环境的重要性不言而喻。

本文将介绍深海生态系统和资源调查研究的最新进展。

深海生态系统的调查研究主要涉及物种多样性、生物地理学、生态过程和生物适应等方面。

近年来,利用遥感技术、自动水文和生物光学传感器等先进科技手段,科学家们取得了重要的突破。

例如,通过声纳探测技术,科学家们能够探测到深海底部的岩石和沉积物分布情况,进而推断出物种分布的可能性。

此外,基于分子技术的研究,科学家们得以深入了解深海生物的遗传特征,揭示了深海生物适应这一极端环境的独特机制。

同时,深海资源的调查研究也是关注的热点之一。

深海矿产资源,如钴、铜、锌等金属,以及甲烷水合物等非金属资源被认为是未来经济和技术发展的重要战略物资。

随着技术的提升,科学家们能够采集更多的深海底样品,并分析其中所含的矿产物质。

通过研究深海矿产资源的分布规律和潜在开发潜力,有助于合理利用深海资源,确保其可持续性开发。

人类活动对深海生态系统和资源的影响是不可忽视的。

长期以来,过度的捕捞、海洋污染和沉积物底扰等因素已经造成了深海生物多样性的丧失和生态平衡的破坏。

为了遏制这一趋势,各国在深海生态保护方面加大了研究和监测力度。

例如,建立深海保护区,限制捕捞活动,采取环保科技手段,努力恢复和保护深海生态系统。

然而,深海的探索仍然面临着许多挑战。

首先,深海环境条件极端复杂,水压大、温度低、能量供应匮乏,导致科学研究和探测手段受限。

其次,深海资源的开发存在技术难题和环境风险,需要在经济效益和生态保护之间取得平衡。

此外,深海生物的研究面临样本获取困难和科研人员的跨学科合作等挑战。

为了解决以上问题,国际科学界一直在努力推动深海生态系统和资源调查研究的进展。

与此同时,各国政府应加强合作,加大对深海科技研发的资金投入,并建立深海科研和保护的国际协作机制。

深海生态系统的结构和功能研究

深海生态系统的结构和功能研究

深海生态系统的结构和功能研究深海生态系统是地球上最神秘、最复杂的生态系统之一,其独特的结构和功能一直是科学家们探索的焦点。

深海生态系统由海洋底部的各种生物和生态过程组成,这些生物与环境相互作用,形成了一个复杂而微妙的平衡系统。

深海生态系统的结构可以分为四个主要组成部分:生物构成、生态环境、能量流动和物质循环。

生物构成包括各种生物种类,如浮游生物、底栖生物、中层生物等,它们之间通过捕食、竞争等关系相互联系。

生态环境则包括深海水体的温度、盐度、压力等物理和化学因素,这些因素直接影响着深海生物的生存和繁衍。

能量流动是深海生态系统的重要特征,它体现了生物之间能量的转移和转化过程,是维持生态平衡的关键。

物质循环则是深海生态系统中各种元素和化合物的传递和再利用过程,通过物质循环,深海生态系统能够持续地运转。

深海生态系统的功能主要包括生态稳定性、资源利用和污染控制。

生态稳定性是深海生态系统的基本功能之一,它体现了生物种群和生态过程的平衡状态,保障了整个系统的长期稳定。

资源利用则是深海生态系统的重要功能之一,深海生物可以有效地利用各种资源,为整个系统提供了丰富的营养和能量。

污染控制是深海生态系统的重要功能之一,深海生物可以吸收和降解一些有害物质,净化海洋环境,保护了地球的生态平衡。

近年来,随着科学技术的进步,深海生态系统的研究取得了许多重要成果。

科学家们通过深海探测器和水下机器人等现代工具,对深海生态系统进行了全面的调查和监测,深入了解了深海生物的分布、生长和繁殖规律。

他们还通过模拟实验和数值模拟等方法,揭示了深海生态系统内部的能量流动和物质循环过程,为深海生态系统的保护和管理提供了重要依据。

然而,深海生态系统的研究仍然面临着许多挑战和困难。

深海生态系统的环境复杂多变,不易观测和研究,科学家们需要开发更加先进的技术和方法,才能更好地理解和保护深海生态系统。

此外,深海生态系统的物种和资源存在未知的风险和潜力,科学家们需要进行更深入的研究和监测,确保深海生态系统的可持续发展。

新近纪南海深层水的增氧与分层

新近纪南海深层水的增氧与分层

新近纪南海深层水的增氧与分层新近纪是地质时期的一段重要阶段,也是南海形成和演化的关键期。

随着人们对南海深层水的研究日益深入,近年来发现南海深层水的增氧和分层是南海生态系统和气候变化研究的重大问题。

南海深层水是指南海海盆最深处的水层,水深大于2000米。

深层水厚度大约1000米,为全球较为典型的深层海水。

深层水由于深入海底,远离阳光和空气,所以其氧气含量较低。

然而,近些年来,南海深层水的氧气含量却一直处于增加的趋势,称为深层水增氧现象。

深层水增氧的原因,主要是由于不断增长的海流涌入南海深层水中,形成了较强的冷水流,使深层水得到不断的冷却和氧气补充。

同时,深海生物许多都是富含氧的,它们所代谢分泌的有机物也会被深海水自然氧化分解,从而弥补了一些氧气亏空。

除了增氧现象,南海深层水还存在着分层现象。

深层水分为两层,浅深海水层(2000-3500米)和深深海水层(3500米以下)。

深海水层水温较低、盐度较高,同时深海水中的氧气含量也较少。

而相比之下,浅海水层的水温、盐度均较低,而氧气含量较高。

这样,深深海水层和浅深海水层之间形成了一定的分层现象。

随着环境和气候变化,南海深层水的增氧和分层现象也会发生变化。

随着全球气温不断上升以及人类活动的影响,南海深层水的增氧现象可能会逐渐减弱或者消失。

而气候变化也可能导致深层水分层变得更加显著,这可能会影响到深海生态环境。

总之,在南海深层水的研究中,深层水增氧和分层现象是一个重要的研究方向。

对于这两种现象的深入研究,不仅对于南海的生态系统和气候变化研究具有重要的意义,同时对于深海生态环境的保护和可持续利用也有着十分重要的作用。

深水沉积的动力学机制和响应

深水沉积的动力学机制和响应

H eezen 的博士生 ) H o llister C. D. ) 通过一系列的开 创性研究 , 和其导师一道于 1972 年首先提出了术语 / 等深流沉积 contourite0
[ 3]
, 并创新性改革和利用海
洋科学的系列工程成就 , 提出了深水研究的系列手段 和方法。 H o llister 因其在等深流沉积 研究方面的杰 出成就被誉为 / 等深流沉积之父 0 。
风驱底流 , 以及顺峡谷上下运动的潮汐底流等 ; 而内波可能也为重要的地质营力。在这些机制或孤立、 或互动作用下 , 深水环境发育的沉积物 类型、 成因也极为复杂 , 它们具有重要的古气候、 油气意义。 关键词 深水沉积 动 力学机制 男 沉积响应 A 重力流 教授 等深流 E-m a i: l w angym@ cup. edu. cn 第一作者简介 中图分类号 王英民 1954 年出生 层序地 层学与石油地质学
[ 12]
; Cadiz海
湾西部的精美的多波束地貌图揭示了浊流和等深流 。
3 深水作用机制和相应沉积体系
3 . 1 陆坡倾向的重力作用机制和相应沉积作用 在深水陆坡区, 基于其相对陡峭的地貌, 在重力 作用并在其他诱因 ( 如地震、 气 水合物融解、 超压释 放、 底辟活动、 突发海流 ) 的配合下 , 海床浅表层沉积

第 25 卷
m at io n on M arg in s) )。这个长期项目集中研究北加利 福尼亚和新泽西陆缘的短期和长期的层序 , 主要有三 个目的 : 第一 , 使用自长期 ( 10 ~ 10 yr) 层序聚集体 的观测中得来的观点以增强对沉积作用的理解。第 2 二 , 使用这些短期 ( < 10 yr)沉积作用机制如何形成 地层的调查结果, 以 更好的约束层 序地层解释。最 后 , 应用数学模拟将沉积作用的尺度和层序地层的尺 度予以相关 , 如此 , 作用机制和层序的知识方可更好 [6 , 7] 的应用于预测和解释目的 。 在 90 年代早期 , 欧盟资助了许多针对欧洲陆缘 的年青 沉积 的研究。包括 集中在 欧洲 南部 陆缘 的 / 欧洲大 西 洋 陆 缘 的 沉 积 物 输 送 0 项 目 ( Sed i m ent T ranspo rt on the European A tlant ic M arg in, STEAM ) 。 并随后启动了 / 欧洲北大西洋陆缘Ⅰ 0 ( the European N orth A tlantic M arg in , ENAM Ⅰ ) 和 / 欧洲北大西 洋 陆缘Ⅱ 0 ( the European No rth A tlan tic M arg in, ENAM Ⅱ ) 两个多国协作的大项目。其中 ENAM Ⅰ主要集 中研究欧洲北大西洋陆缘第四纪以来的沉积作用和 [ 8] 古海文的状况和历史演变 , 以及背后的控制因素 。 而 ENAM Ⅱ在 ENAM I研究的基础上 , 进一步深化和 海洋、cryospheric 作 用 机 制 有 关 的 陆 缘 沉 积 动 力 学 。这极大深化了对深海作用机制和沉积体系的 认识, 尤其是欧洲北部这种受冰川强烈影响的所谓冰 川大陆边缘。 1999年 , 法国启动了名为 / 法国陆缘计划 0 ( GDR M arges: F rench M arg in Program ) , 将深水沉积作用列 [ 10] 为其四个科学目标之一 。 2000年 3 月, 欧洲科学界启动了欧洲委员会资 助的 为 期 三 年 ( 2000. 3) 2003 . 2 ) 的 STRATAGEM ( the Stratigraph ic D evelopm ent of the G laciated Europe an M arg in ( STRATAGEM ) pro je ct) 项 目, 即 / 冰川 作 用的欧洲陆缘的层序演化 0项目

连发Science,Nature,这个实验室在深水稻适应深水环境的分子机制研究中获重要进展!

连发Science,Nature,这个实验室在深水稻适应深水环境的分子机制研究中获重要进展!

连发Science,Nature,这个实验室在深水稻适应深水环境的分子机制研究中获重要进展!周期性或是长期水淹是植物遭受的常见的环境胁迫因子。

水淹胁迫使植物处于缺氧状态,限制有氧呼吸作用,对植物的生长发育甚至生存造成严重威胁。

为适应水淹胁迫环境,一些植物进化形成了一系列形态、生理、分子适应策略。

例如,茎的伸长生长、不定根的形成等形态学方面的适应以及通过调节乙烯、赤霉素和脱落酸等激素含量从而改变生理活动以适应水淹环境。

种植在亚洲低地地区的深水稻品种可以应对长达数月的水淹,主要应对策略是通过增加植株高度,使叶片保持在水面之上,保障正常气体交换和光合作用的顺利进行。

植株高度的增加是通过节间的快速伸长来实现,在这个过程中植物激素赤霉素发挥着重要作用,相关的作用机制也是研究的热点。

2018年,日本名古屋大学 Motoyuki Ashikari 教授研究团队在Science 发表了题为“Ethylene-gibberellin signaling underlies adaptation of rice to periodic flooding”的研究论文。

该研究克隆到了调控深水稻深水水淹反应的关键调控基因SD1(“绿色革命”基因,即赤霉素合成酶基因,SEMIDWARF1),解析了淹水反应中赤霉素信号和乙烯信号的交互作用,揭示了深水稻适应深水环境的分子机制。

该研究以10叶期的水稻深水处理7天之后的节间长度作为指标,对收集的亚洲水稻品种和深水稻品种进行了全基因组关联分析(Genome-Wide Association Study,GWAS),定位到深水稻耐淹QTL位点-qTIL1C9285;在此基础上,利用T65(不耐深水品种)背景下C9285(深水品种)的近等基因系的图位克隆群体进行高密度连锁图谱分析,最终定位到1号染色体的OsGA20ox2基因,即“绿色革命”基因SD1。

对GWAS分析样本的多态性分析发现SD1基因具有6种单倍型(haplotype),来自深水稻的C9285的位点SD1C9285的单倍型在启动子和第二个内含子区含有17个特异的多态性位点,将其称为深水稻特异的单倍型(deepwater rice–specific haplotype, DWH)。

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深水作用机制研究进展过去几十年里深海沉积理论在沉积学领域取得的进展有目共睹,进入21世纪以来有关论文发表数量跨入了一个崭新的阶段,充分显示了国际上在深海沉积作用研究成果及发展趋势,尽管我国相关方面的学术研究不尽如意。

其中,三个方面受到了特别关注:一是与“鲍玛序列”有关的重力流沉积作用,20世纪90年代后期沉积学界展开了大讨论(参见《AAPG Bulletin》)1997,81卷;1997年AAPG年会:Shanmugam及其同时系列论著);二是深海牵引流相关的沉积作用;三是深海层序地层方面。

然而,目前国内外对深海沉积作用理论的概念和模式还存在较大分歧,甚至在关键术语和概念模式方面还存在认识上的偏差,从而影响人们对深海沉积油气预测与勘探方向的把握。

本文主要对近几年国内外专家学者在深海沉积理论中对深水作用机制的研究进行了总结和归纳。

1 陆坡倾向的重力作用机制和相应沉积作用1.1 深水重力作用认识进展沉积物重力流中的颗粒流和液化流由于地质历史时期的实例少和应用价值不高故不受关注,碎屑流和浊流及其沉积物则是争论的主题。

1997年AAPG年会上,Cliffton召集组织了题为“深水碎屑沉积作用与储层关系:我们能预测什么?”(Processes of deepwater clastic sedimentation and their reservoir implica-tions:whatcanwe predict ?)的讨论会,试图为解决这些争议找出一些关联答案。

参加这次讨论会的正是相关领域的著名沉积学家如Bouma、Damuth、Lowe、Parker、Shanmugam等,但双方未能就自己的观点说服对方。

那么,争论的焦点是什么呢?正是我们熟知的“鲍玛序列”!此次会议之后,Shanmugam在其系列文章中阐述了“鲍玛序列”并不都是浊流成因的思想,矛头直指“鲍玛序列是浊流形成的浊积岩所具有的特征层序”经典论断,而该论断和相关的“浊积扇”模式广泛流行于沉积学界,并在各个时期沉积学论著中大都能看到这种主流观点盛行的体现。

Shanmugam (2002)在对“鲍玛序列”经典剖面——法国海事阿尔卑斯(Maritime Alps)的始新世)渐新世安诺(Annot)砂岩重新解剖研究后认为,这些砂岩单元代表有多次沉积事件作用,除了浊流外,还有更多的砂质碎屑流和牵引层流。

这就从根本上否定了“每一个砂岩层(鲍玛序列)都是一个正粒序层”的结论,从而也否定了“鲍玛序列”浊流成因之说。

关于对“鲍玛序列”的“批判”可参见其重要论文“浊积岩十大神话”,这里节选其重要的思想和结论以代表沉积物重力流理论认识进展的一个方面:1)由浊流形成的沉积物才能称为浊积岩;2)“高密度浊流”是指砂质碎屑流而不是浊流;3)“鲍玛序列”的交错层理是牵引底流沉积产生的;4)浊流是一种有牛顿流(这一点与我们过去教科书中的提法大相径庭。

笔者注)和紊乱状态的沉积物重力流;5)浊积岩没有复杂的颗粒悬浮层和碎石浮层,不发育逆粒序。

Shanmugam得出上述认识,不仅仅是建立在实际观察中,另一个重要依据是至今为止没有一个水槽实验能完整建造出“鲍玛序列”。

其实,自“鲍玛序列”一提出来就曾受到过批评,只是没有引起注意。

Shanmugam]作为反对派“弱势群体”的一方对“鲍玛序列”的批判只是敢于站出来的一个代表,诚如Miall所说:“因为我们在潜意识中对鲍玛浊积岩都有一个自认为很好的定义,这样就不难解释为什么许多沉积学描述和解释都偏离了方向,直到像Shanmugam之类的人出现并带来了新看法,说明深海砂岩并不等于浊积岩”。

关于碎屑流与浊流的关系,Shanmugam的编制的图谱给予了清楚的表达,并从流变学角度进行了讨论。

由于人们过去将众多砂质碎屑流放置在“鲍玛序列”中A段被当作浊流沉积,因此在分析沉积相模式时自然而然地会出现偏差甚至错误。

对此国内也有人给予了一定关注,并在西藏发现了实例。

通过上述深海沉积物重力流新认识及问题解析,结合近年来对西藏和川西深海沉积研究的经验教训,对深海重力流沉积有关沉积理论及概念,我们提出以下建议:1)鉴于“鲍玛序列”概念使用的广泛性,可以继续采用,但在使用时应当考虑它不仅代表浊流产物,而通常是砂质碎屑流、浊流、牵引底流共同作用的结果。

因此,可能的情况下提醒读者注意其含义,并予以引号标注;2)浊积岩的使用仅限于浊流作用的沉积产物,不应与“鲍玛序列”所有的沉积等同起来;3)在使用深海环境模式时建议废弃“浊积扇”概念,采用“深海扇”予以取代,在环境位置明确时使用“海底扇”概念。

这是因为深海扇没有哪一类是由单一浊流形成的,而是由上述几种深海沉积作用共同作用的结果。

斜坡扇概念源于层序地层,广义上也应属于深海扇,但其是否存在争议很大(参见3.3);4)在研究深海沉积重力流时,特别注意区别“鲍玛序列”A段中砂质碎屑流与浊流沉积成因。

1.2 深水重力作用机制在深水陆坡区,基于其相对陡峭的地貌,在重力作用并在其他诱因(如地震、气水合物融解、超压释放、底辟活动、突发海流)的配合下,海床浅表层沉积物极易发生滑动、滑塌等重力活动,并进一步演化为碎屑流、颗粒流乃至浊流。

这些均为因重力而发生的陆坡倾向上的深水作用机制,故而称之为陆坡倾向的重力作用机制和相应沉积作用。

在多数情况下,这种作用是塑造深水环境地貌的主要因素。

滑坡和滑坡体是深水环境常见的作用机制和响应事件,在全球许多地方均有报道。

其中以欧洲大陆边缘研究最为深入。

Wilson等2004年研究了舍得兰群岛西北部的Afen滑坡体,研究了其形成的诱因、形成阶段等;Storegga滑坡体影响了约95 000 km2的面积、沉积物体积介于2400 km3和3200 km3之间,是目前世界上所识别的、水下曝露的最大滑坡体之一,其可进一步划分为6个地貌单元。

此外地中海和西北欧亦有针对滑坡体的多处报道。

在其它海域,如安哥拉、加利福尼亚北部海域的Hum-boldt滑坡体。

滑坡体自触发、活动直至向重力流转化的全过程,和气水合物、油气渗漏、构造活动有着密不可分的关系,对于海岸地带的可持续发展亦有重要意义,这也是西方国家投入巨大力量研究的缘由。

重力流水道-堤坝沉积体系是深水环境的显著特色(图2)。

水道)堤坝体系在多数大型或中型规模的水下扇上多据主导地位,如密西西比扇,亚马逊扇,印度扇,孟加拉扇,扎伊尔扇,富士扇,以及许多小型扇,如Hueneme和Golo扇等。

其中的水道扮演了碎屑物质向深海输送的通道,而堤坝则在重力流流动过程中起到了将其予以围限和分选以便于沙质组分输送至盆地平原。

水道)堤坝体系可为粗粒组分的沉积场所。

Deptuck等分析了尼日尔三角洲陆坡和阿拉伯海的水道)堤坝体系(channel-levee system (缩略为CLS)),并将之与其他地区的典型深水体系和露头剖面进行对比,系统总结了水道)堤坝体系的地貌单元、特征和成因演化。

认为,尼日尔三角洲陆坡和阿拉伯海的上扇区域所发育的水道)堤坝体系,具有构型上的高度复杂性。

通常具有数个构型单元:内堤坝、外堤坝、侵蚀通道、水道轴心沉积、滚动块体、物质输送的沉积。

尽管单个体系的规模变化很大,第一级别构型元素的相似性和它们的构型意味着,不管规模差异,它们都具有相同的沉积机制(图1)。

深水块状沙体的分布规律是深水油气勘探关注的核心问题之一。

Stow定义其为巨厚的( >1 m)的沙层单元,缺乏原始沉积构造,且和其他深水沉积相联系。

除了极厚层理和无构造的外观外,深水块状沙体的关键在于发育了普遍的水逃逸构造、细微的加积面和页岩块砾;并显示了差至中等的分选和组分的非成熟。

卷入它们的长距离的输送和就位的两个关键性作用机制为沙质碎屑流和高密度浊流系。

图1 切穿了水道-堤坝体系的地震剖面,显示了第一级别的构型元素,包括侵蚀通道、内堤坝、外堤坝和种种的对应于水道沉积的HARs(DeptuckM E等,2003)。

深水峡谷或水道是陆缘碎屑和陆架浅水区物质向深水输送的主要途径。

Abreu研究了安哥拉海域的Block 17区块DaliaM9 Upper油田,发现该区陆坡峡谷具有类似于陆域曲流河的形态,将之称为深水曲流水道。

该曲流水道综合体约40 m深、2 km宽,为单个水道(该水道约300 m宽和40 m深)的侧向迁移和局部撕裂分支所致。

其重要特征之一为位于水道边缘的叠瓦状地震反射的存在,这些叠瓦反射倾向于平行水道,在多数情况下向水道倾斜,在某些情况倾向于下游方向。

这些叠瓦反射形成了位于水道内湾的特征明显的反射体,其显然和水道在其演化过程中的连续的侧向迁移有关。

水道的迁移导致了水道内侧的增生沉积和水道外侧的侵蚀,形成了所谓之侧向增生体(LateralAccretion Packages (LAPs))。

单一曲流水道的侧向迁移产生了侧向加积的水道综合体,其因水道充填的本质而呈不同程度的内部加积。

同样,牛轭湖(环)是绿谷综合体的重要组成部分,其下部多为水道充填的粗碎屑组分,而中上部多为自曲流水道漫溢而来的相对细粒的、和半深海的悬浮沉降的细粒组分。

多数深海扇模式主要是基于对古代沉积的研究,故而认为沉积朵叶体直接系于它们的补给水道。

但水道)朵叶体过渡带(CLTZ(channel-lobe transition zone))是近些年来所识别的介于水下扇和水道之间一独立单元,其位于水道口的下陆坡方向,紧邻水道口,且通常和陆坡坡折相联系。

在这一区域,浊流可能经历了自受限型向开阔型的水力体制的跃迁,导致了流体的迅速扩散和紊流程度的增加,进而导致海底侵蚀和沉积物途越作用。

因此,众多侵蚀型刻槽和线形构造所形成的横向底形是该区域的特征之一。

不过,大规模的侵蚀刻槽和相关的底形不仅仅局限于发育良好的CLTZ,下列位置也可以发育,水道堤坝后壁陆坡、水道边缘、水道底床以及小规模的富沙扇的扇面。

1.3 海洋深水区的深水扇上陆坡、中陆坡和下陆坡乃至盆地平原均可发育朵叶体。

只要地形发生相对平缓的变化,在水道、峡谷出口或撕裂分支的决口处均可发生流体行为的跃迁,从而沉积相应粒径的碎屑物质。

朵叶体在沉积的同时,又相应造成了地貌的渐进性变化,和水道迁移一道形成了朵叶体的侧向和纵向的迁移,如此垂向叠加和侧向叠覆,即可形成规模巨大的陆坡扇或盆底(地)扇。

海洋深水区的深水扇( 海底扇) 已成为目前国际油气工业研究重要而活跃的领域。

深水沉积理论主要分为两个学派:一是海洋沉积学学派;二是层序地层学学派(对深水研究做出重要贡献的有Walker、Stow、Shanmuguam等沉积学家Walker的研究主要涉及再沉积砾岩、深水多砾石砂岩与砾岩储层等粗粒沉积Stow的研究重点是深海细粒沉积物Shanmuguam的研究多涉及(砂质)滑塌、(砂质)碎屑流、滑塌和碎屑流为主的相、底流再作用、海底扇模式、发育、分类和含义等。

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