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同济大学公派研究生项目的实践与思考——以海洋与地球科学学院为例

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中国地质教育 2013年第4期22卷 50-54页

作者：许斐于鹏段英红同济大学海洋与地球科学学院上海200092

在回顾我国公派留学发展变化的大背景下,从我国国家留学基金委2007年设立并实施"国家建设高水平大学公派研究生项目"切入,结合同济大学2007——2012年间研究生公派项目的实施情况,以同济大学海洋与地球科学学院为例,切实地讨论了"国家... 详细信息

在回顾我国公派留学发展变化的大背景下,从我国国家留学基金委2007年设立并实施"国家建设高水平大学公派研究生项目"切入,结合同济大学2007——2012年间研究生公派项目的实施情况,以同济大学海洋与地球科学学院为例,切实地讨论了"国家建设高水平大学公派研究生项目"执行的6年间学院所取得的成绩以及遇到的问题并给出建议。

关键词：公派留学研究生同济大学

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水成型铁锰成矿的纳米成因研究进展

地球科学进展 2023年第9期38卷 904-915页

作者：张维石周怀阳同济大学海洋与地球科学学院上海200092

新生代深海铁锰矿床的大规模成矿是地质历史上特有的现象,其形成的海底铁锰结核/结壳因富含巨量的有用金属而备受关注。水成型铁锰成矿的胶体成因模型自20世纪90年代中期提出以来已被广泛接受并采用。随着近20年来纳米地球科学的迅速发... 详细信息

新生代深海铁锰矿床的大规模成矿是地质历史上特有的现象,其形成的海底铁锰结核/结壳因富含巨量的有用金属而备受关注。水成型铁锰成矿的胶体成因模型自20世纪90年代中期提出以来已被广泛接受并采用。随着近20年来纳米地球科学的迅速发展,人们意识到纳米颗粒作为胶体的最小部分,能够以其独特的性质显著影响铁锰成矿过程。通过总结已有研究,发现铁氧化物与锰氧化物会以纳米颗粒的形式普遍共存于多种表生地质环境,还证实了水成型铁锰结核/结壳中的主要铁锰矿物(如水羟锰矿和水铁矿)都是纳米颗粒。铁氧化物纳米颗粒对二价锰[Mn(Ⅱ)]的表面催化氧化可能是水成型铁锰矿物通常在纳米尺度密切共生的原因。此外,在铁锰结壳中还观测到大量在以往研究中被普遍忽视的三价锰[Mn(Ⅲ)]矿物,其含量在结壳顶部最高,随深度增加逐渐下降,四价锰[Mn(Ⅳ)]矿物的含量则呈相反的变化趋势。不同价态锰氧化物纳米颗粒的表面能差异导致Mn(Ⅲ)矿物在Mn(Ⅱ)的氧化过程中最先沉淀,并可能在沉淀之后逐渐转化为Mn(Ⅳ)矿物。相信随着纳米地球科学与高精度原位实验技术的发展,必将不断深化对海水铁锰循环及海底铁锰成矿的认识。

关键词：水成型铁锰结核/结壳胶体成因模型纳米颗粒铁锰氧化物表面催化氧化

西南印度洋中脊63.9°E斜长石超斑状玄武岩对超慢速扩张洋脊岩浆过程的指示

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岩石学报 2019年第11期35卷 3565-3577页

作者：程石周怀阳同济大学海洋与地球科学学院

人们对超慢速扩张洋中脊深部岩浆过程的了解至今仍十分模糊。我们对西南印度洋洋中脊(Southwest Indian Ridge,SWIR) 63.9°E处采集到的斜长石超斑状玄武岩(Plagioclase Ultra-Phyric Basalt,PUB)进行了岩石学和地球化学研究。样品具有... 详细信息

人们对超慢速扩张洋中脊深部岩浆过程的了解至今仍十分模糊。我们对西南印度洋洋中脊(Southwest Indian Ridge,SWIR) 63.9°E处采集到的斜长石超斑状玄武岩(Plagioclase Ultra-Phyric Basalt,PUB)进行了岩石学和地球化学研究。样品具有以下几个特征:斜长石斑晶的体积分数高达~25%,而橄榄石斑晶的体积分数约1%;尽管该样品中玻璃的成分与同一洋脊段玄武岩的成分基本一致,但高Fo橄榄石斑晶与玻璃基质的成分不平衡;不同类型的斜长石晶体之间存在成分差异,单个斜长石大斑晶中的An值也呈现出与正常的结晶分异过程不符的环带;斜长石斑晶中发育溶蚀、筛状等不平衡结构。因此,我们认为,斜长石超斑状玄武岩经历了多期次熔体的作用,是由通过密度分选聚集在岩浆房顶部的斜长石斑晶被之后的火山喷发带出海底形成。尽管斜长石超斑状玄武岩与同一洋脊段的非斑状玄武岩之间并不存在母熔体成分上的差别,但超斑状玄武岩的出现进一步反映了超慢速扩张洋壳岩浆活动的多样性。

关键词：西南印度洋中脊斜长石超斑状玄武岩岩浆过程

晚中新世低大气pCO_(2)背景下暖室气候的成因机制

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地球科学进展 2022年第4期37卷 417-428页

作者：魏思华田军同济大学海洋与地球科学学院上海200092

晚中新世托尔通期(11.61~7.25 Ma)比现代更加温暖和潮湿,却有着与工业革命前相近的大气二氧化碳分压,这种低大气二氧化碳分压下的暖室气候在整个新生代都很特殊,搞清其驱动机制有助于预测未来气候变化。对此有两种解释:基于指标记录的... 详细信息

晚中新世托尔通期(11.61~7.25 Ma)比现代更加温暖和潮湿,却有着与工业革命前相近的大气二氧化碳分压,这种低大气二氧化碳分压下的暖室气候在整个新生代都很特殊,搞清其驱动机制有助于预测未来气候变化。对此有两种解释:基于指标记录的晚中新世气候—二氧化碳分压“解耦假说”和基于数值模拟的“协同作用假说”。指标重建的地质记录表明晚中新世的气候可能并不受二氧化碳分压影响,即气候与二氧化碳分压发生解耦。数值模拟表明晚中新世异于现代的植被分布和地形构造等,很可能促成晚中新世全球温度的升高。但数值模拟很难充分模拟出晚中新世的升温幅度和模式。对晚中新世开展准确且高分辨率的二氧化碳分压重建是未来指标重建工作的重点,而植被反馈、云反馈、水蒸汽反馈和土壤性质是影响晚中新世暖室气候的主要因素,未来的数值模拟工作应朝这些方向推进。

关键词：晚中新世大气二氧化碳分压(pCO_(2)) 暖室气候解耦数值模拟

加利福尼亚海湾及其邻近海域亚中尺度现象的地震海洋学研究

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地球物理学报 2022年第8期65卷 3040-3053页

作者：梁智超宋海斌范文豪杨顺海洋地质国家重点实验室同济大学海洋与地球科学学院上海200092

亚中尺度过程连接了中尺度与小尺度过程,在上层海洋物质垂向交换和能量传输方面起到重要的作用.在加利福尼亚湾及其邻近海域2002年采集的地震剖面上观测到了亚中尺度的涡丝,锋面和涡旋结构.理论的涡丝垂向结构为一对偶极子次级环流,由... 详细信息

亚中尺度过程连接了中尺度与小尺度过程,在上层海洋物质垂向交换和能量传输方面起到重要的作用.在加利福尼亚湾及其邻近海域2002年采集的地震剖面上观测到了亚中尺度的涡丝,锋面和涡旋结构.理论的涡丝垂向结构为一对偶极子次级环流,由中间的高密度下沉流和两侧的低密度幅聚相向流构成,密度结构呈人字形分布的多个相向倾斜密度锋.地震剖面上中尺度涡的亚中尺度涡丝由多组相对的叠瓦状倾斜反射体构成,验证了涡丝内部密度锋的理论垂向结构.同时我们观察到亚中尺度涡旋的垂向结构及其涡丝结构,其涡丝在地震剖面上呈现为近水平的括号状反射,这种形态可能与旋涡星系的旋臂结构有一定相似性.随后计算了地震斜率谱和相对谱能量分布,通过亚中尺度涡旋和其它区域在不同波数段的能量强度差异,探讨了亚中尺度涡对能量耗散过程的影响.

关键词：亚中尺度地震海洋学涡丝结构加利福尼亚湾

古生代中国中西部三大陆块古地理位置重建与演变

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地学前缘 2022年第6期29卷 265-276页

作者：杨风丽徐铭辰庄圆赵西西胡虞杨杨瑞青同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092

针对古生代中国中西部华北、华南和塔里木三大陆块在全球洋—陆格局中的古地理位置还存在的争议问题,本论文以国际最新的古地理位置重建研究方法和思路,在对中国三大陆块盆地(鄂尔多斯、四川和塔里木盆地)古生界钻井岩心的古地磁实测研... 详细信息

针对古生代中国中西部华北、华南和塔里木三大陆块在全球洋—陆格局中的古地理位置还存在的争议问题,本论文以国际最新的古地理位置重建研究方法和思路,在对中国三大陆块盆地(鄂尔多斯、四川和塔里木盆地)古生界钻井岩心的古地磁实测研究、全球古生代古地磁数据收集与有效性筛选处理、全球主要地质事件约束等多参数融合分析的基础上,采用最新的GPlates板块重建方法,对中国华北、华南和塔里木三大陆块在全球洋—陆格局中的古地理位置进行了重建和定位。研究结果表明:古生代三大陆块主要在全球±30°之间的南北中低纬度之间迁移;三大陆块在古生代至少发生了3次不同的顺时针旋转和方位角转换;三大陆块运移速率至少经历了3次以上不同高、低速度间的转换与变化过程;响应于古生代全球洋—陆形成与演化,中国三大陆块古构造格局总体上经历了洋盆扩张下的“多岛洋”离散、俯冲碰撞下的离散—汇聚并存、俯冲消减下的差异汇聚隆升、新旧洋盆转换下的差异汇聚—离散、拼合与地幔柱控制下的差异汇聚—离散内部拉张的差异性演变过程。古生代中国三大陆块在全球洋—陆格局中的位置与差异性演变,奠定了中国三大陆块古生代不同性质盆地的形成与演化、不同层系油气烃源、储集原始物质差异性发育的基础。

关键词：古生代古地理位置重建古地磁 GPlates 华北陆块华南陆块塔里木陆块

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恒春海脊附近第二模态内孤立波的特征研究

地球物理学报 2023年第8期66卷 3576-3590页

作者：刘梦丽宋海斌张锟孟令寒范文豪同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092

以往通过地震海洋学方法发现的大多是第一模态内孤立波,本文在中国台湾岛以南恒春海脊处捕捉到了两个大振幅凸型第二模态内孤立波.利用叠前偏移剖面得到内孤立波的视相速度约为0.7 m·s^(-1),其视传播方向沿地震测线从S到N,总体上满足... 详细信息

以往通过地震海洋学方法发现的大多是第一模态内孤立波,本文在中国台湾岛以南恒春海脊处捕捉到了两个大振幅凸型第二模态内孤立波.利用叠前偏移剖面得到内孤立波的视相速度约为0.7 m·s^(-1),其视传播方向沿地震测线从S到N,总体上满足较大最大振幅的波视相速度也较大的规律.地震海洋学剖面得到的振幅曲线观测值和理论方程计算出的第二模态内波振幅垂向变化理论值之间具有较好的一致性.通过叠前偏移剖面观察该内孤立波细结构的变化,发现在采集过程中,出现反射同相轴后翼变陡、分叉、合并的现象.由于密跃层中心偏离水层中心以及背景剪切流的影响,两个内孤立波尾部发育了高频内波,使得能量耗散增强.此外,第二模态内孤立波的生成和传播特征受到水体层结、黑潮、背景剪切流以及海底地形等多个因素的影响.

关键词：地震海洋学第二模态内孤立波恒春海脊垂向结构传播特征

晚中新世低大气pCO;背景下暖室气候的成因机制

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地球科学进展 2021年

作者：魏思华田军同济大学海洋与地球科学学院

晚中新世托尔通期（11.61～7.25 Ma）比现代更加温暖和潮湿，却有着与工业革命前相近的大气二氧化碳分压（pCO;），这种低大气pCO;下的暖室气候在整个新生代都很特殊，搞清它的驱动机制有助于预测未来气候变化。对此有两种解释，基于指...

晚中新世托尔通期（11.61～7.25 Ma）比现代更加温暖和潮湿，却有着与工业革命前相近的大气二氧化碳分压（pCO;），这种低大气pCO;下的暖室气候在整个新生代都很特殊，搞清它的驱动机制有助于预测未来气候变化。对此有两种解释，基于指标记录重建的晚中新世气候-pCO;“解耦假说”和基于数值模拟的“协同作用假说”。指标重建的地质记录表明晚中新世的气候可能并不受pCO;影响，即气候与pCO;发生解耦。数值模拟表明晚中新世异于现代的植被分布和地形构造等，很可能促成晚中新世全球温度的升高。但数值模拟很难充分模拟出晚中新世的升温幅度和模式。对晚中新世开展准确且高分辨率的pCO;重建是未来指标重建工作的重点，而植被反馈、云反馈、水蒸汽反馈和土壤性质是影响晚中新世暖室气候的主要因素，未来的数值模拟工作应朝这些方向推进。

关键词：

利用古地磁学方法恢复钻孔岩芯原始方位可靠性的探讨:以塔里木盆地钻井为例

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地质科技通报 2023年

作者：谌微微杨风丽庄圆徐铭辰胡虞杨同济大学海洋地质国家重点实验室同济大学海洋与地球科学学院

针对非定向钻孔岩芯原始方位难以确定的科学问题，本文利用塔里木盆地5口钻井(TKQ101、SHUN9、TAT19井、TZ18井和TS108井)志留纪无定向砂岩样品，对典型样品进行岩石磁学、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等实验，明确样品的主要载磁矿物... 详细信息

针对非定向钻孔岩芯原始方位难以确定的科学问题，本文利用塔里木盆地5口钻井(TKQ101、SHUN9、TAT19井、TZ18井和TS108井)志留纪无定向砂岩样品，对典型样品进行岩石磁学、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等实验，明确样品的主要载磁矿物，之后对43块样品进行退磁处理，并分析了校正后的磁化率各向异性(AMS)最大轴(Kmax轴)指示的古水流方向，探讨利用剩磁恢复岩芯原始方位的可靠性。 AMS结果揭示的沉积组构支持整个钻孔回次地层近似水平；岩石磁学、SEM和EDS实验结果表明TKQ101井样品主要载磁矿物为磁铁矿、含有少量针铁矿和赤铁矿，其它钻井样品主要载磁矿物为磁黄铁矿和磁铁矿。43块样品的系统退磁实验结果显示，TKQ101井岩芯样品可分离出可靠的现代场黏滞剩磁方向(VRM)和志留纪地层原生剩磁方向(ChRM)，经VRM和ChRM各自计算获得岩芯原始方位旋转量(R/R’)一致，校正后的Kmax指示的古水流方向也与地质证据相吻合，表明TKQ101井岩芯在逆时针旋转258.0°-262.0°后即可获得可靠的原始标志线方位；其他4口钻井岩芯退磁结果呈现单分量特征，综合分析明确其经历了由喜山期油气运移、聚集等流体活动导致的化学重磁化，携带的剩磁为现代地磁场的黏滞剩磁和喜山期重磁化成分叠加结果。通过校正后Kmax轴指示的古水流方向和地质证据验证后，揭示利用VRM获得的恢复岩芯原始方位旋转量R较为可靠。钻井岩芯原始方位恢复需要旋转的角度如下：SHUN9井第4、5、6回次岩芯标志线的方位需分别逆时针转148.1°、221.2°和318.2°；TAT19钻井第3、5回次岩芯标志线的方位需分别逆时针转269.8°和155.9°；TS108井和TZ18井岩芯标志线的方位需分别逆时针转239.3°和256.6°。

关键词：塔里木盆地钻井岩芯黏滞剩磁重磁化古水流原始方位恢复