2024年03月16日 星期六

【信息】海洋科技动态

作者:海洋战略研究所(汇编) 发布时间:2025-08-28

  (一)美国蒙特利湾海洋研究所新科考船首航成功 

  美国蒙特利湾海洋研究所(MABRI813日讯,该所科考船大卫·帕卡德号(R/V David Packard)完成首航。在为期17天的航程中,该船搭载的Kongsberg EM304 MKII多波束回声测深仪绘制了俄勒冈州罗格海底峡谷系统100米至3500米深度的高分辨率地图,揭示了地震引发的浊流沉积物运动路径,为确定沉积物岩心采集点、重建地震历史奠定基础,将助力美洲西海岸卡斯卡迪亚俯冲带的地震发生机制与海啸预警研究,支撑美国防灾决策。该船将继续推进无人遥控潜水器(ROV)测试,为2026年科考任务做准备,所获数据将向全球公开。(信息来源:MABRI官网) 

  (二)美国斯克里普斯海洋研究所在西太平洋部署生物地球化学浮标网络 

  美国斯克里普斯海洋研究所(SIO87日讯,该所研究人员搭乘“E/V鹦鹉螺号(E/V Nautilus)勘探船,在热带西太平洋关岛至所罗门群岛航线上成功部署六套生物地球化学浮标。这些浮标隶属于美国国家科学基金会(NSF)资助的全球海洋生物地球化学阵列(GO-BGC),并加入国际Argo网络。这些浮标可下潜至2000米深度,持续监测溶解氧、pH值、硝酸盐、叶绿素、光照水平等参数,每7小时上浮并通过卫星传输数据。其获取的数据将助力气候变化、海洋酸化、洋流等研究,支持全球海洋健康监测。(信息来源:SIO官网) 

  (三)美国海岸警卫队启用由旧船改装的破冰船,为25年来新入列首艘  

  美国海岸警卫队(USCG812日讯,在大而美法案提供的250亿美元资助下,该机构宣布启用中型极地破冰船斯托里斯号(Storis WAGB 21),这是美国25年来首艘新入列极地破冰船。斯托里斯号前身为民用船只艾维克号,经通信与航行系统全面优化改造而成,现由军民混合船员驾驶。新船入列有利于增强USCG对阿拉斯加及北极航道的保障能力,助力美国部队设计2028”现代化计划的实施。(信息来源:USCG官网) 

  (四)国际北冰洋科考队启航,探究无冰北极气候影响 

  美国环境系统研究所公司(ARCGIS815日讯,在欧洲研究理事会“i2B--奔向蔚蓝项目资助下,i2B北冰洋科考队将搭乘挪威哈康王储号破冰船(Kronprins Haakon)从挪威斯瓦尔巴群岛启航前往北冰洋中部,开启35天的航次。科考队由来自挪威北极大学、德国阿尔弗雷德·魏格纳极地与海洋研究所等机构的25名调查人员组成,将重点调查叶尔马克海底高原、罗蒙诺索夫海岭等区域。航次期间,团队将钻取13万至40万年前间冰期的高分辨率沉积物岩心,通过重建当时的温度、海冰状况,还原生态系统演变过程,揭示蓝色北极(无季节性海冰)的历史影响。同时,通过对比现代观测数据,推测北极变暖阈值,为应对2050年前可能出现的夏季无冰及其引发的海洋热浪、甲烷释放等连锁反应问题提供决策依据。(信息来源:ARCGIS官网) 

  (五)“太阳”号科考船赴东太平洋海隆考察 

  德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR813日讯,该中心领衔的国际团队搭乘德国科考船太阳号(SONNE)从塔希提岛启航,将深入东太平洋海隆执行为期八周的SO314科考航次。团队将采集25米长连续沉积物岩心,提取150万年来岩浆成分与热液活动的连续记录。同时,通过地震勘探重建海洋地壳厚度的变化,构建高分辨率时间序列,探索气候变化对海底地质过程的影响。SO314航次隶属欧洲研究理事会(ERC)重大计划T-SECTOR,由该中心联合哈佛大学、不来梅大学等机构执行,旨在探究大气、海洋和地球内部过程之间的关联。(信息来源:GEOMAR官网) 

  (六)火山口熔岩湖气泡破裂程度与火山震颤活动呈正相关 

  火山喷发会产生持续的地面震动,人们称之为火山震颤。尽管火山震颤被广泛用于全球火山实时监测,但是其发生机制仍不清楚。德国波茨坦地球科学研究所的学者使用无人机拍摄了2021年冰岛盖尔丁格达利尔火山(Geldingadalir)间歇性喷发的过程,并与地震仪记录的火山震颤进行关联比较。观测发现,火山口形成了熔岩湖,其湖面缓慢上升,但在喷发期间,湖面迅速下降,且湖面沸腾区域面积也发生了变化。湖面沸腾区域由熔岩湖中气泡破裂和飞溅形成,当沸腾区域达到最大值时,火山震颤幅度亦达到最大,表明气泡破裂可能与火山震颤存在正相关。研究认为,火山口熔岩湖中气泡破裂可以用于指示火山喷发期间的近地表过程,据此可建立概念模型来表征熔岩湖的演化过程。研究发表于《地球化学、地球物理学和地球系统学》(Geochemistry, Geophysics, Geosystems)。 

  文献来源:Joachim A, Eibl E P S, Müller D, et al. Lava lake spattering drives seismic tremor during the Geldingadalir 2021 eruption, Iceland[J]. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2025, 26(8): e2024GC012084. 

  (七)土耳其海洋沉积物记录了2500年来大地震,精度优于历史记载 

  土耳其马尔马拉海(Sea of Marmara)是连接爱琴海与黑海的土耳其内海,北安纳托利亚断层(North Anatolian Fault)穿越其中,并在沉积物中留下了大量的古地震记录。土耳其伊斯坦布尔技术大学的研究人员在马尔马拉海北部采集了9段岩心,对岩心进行了高分辨率扫描、微区XRF分析、粒度分析和年代学分析等,对岩心中记录的古地震事件进行了评估。研究显示,沉积物中共记录了2500年来超过20次大地震(震级大于7级)。断层不同位置所记录的大地震发生时间存在差异,但整体的平均地震复发时间为220310年不等,与史料记载、大地测量结果、近期发生地震的偏移量等基本一致。但是,基于历史资料记载的地震震中位置、强度和震级与本研究结论存在出入,表明史料记载并不完全可靠,未来的地震评估研究仍需通过沉积物记录与多源数据结合起来综合分析。研究发表于《海洋地质学》(Marine Geology)。 

  文献来源:Çağatay M N, Biltekin D, Yakupoğlu N, et al. Long–term sedimentary earthquake records along the northern branch the North Anatolian Fault in the Sea Marmara (NW Türkiye)[J]. Marine Geology, 2025: 107630. 

  (八)地震数据揭示红海北部转换断层的构造特征 

  红海是一个扩张时间不到1400万年的年轻海盆,穿越红海北部和中部的扎巴尔加德断裂带 (ZFZ) 是红海最大的转换断层,偏移距达到100km。由于被厚厚的沉积层覆盖,该转换断层的结构和引发地震的主要机制至今仍不清楚。沙特阿拉伯图瓦尔阿卜杜拉国王科技大学的学者们在红海海底部署了为期12个月的海底地震仪(OBS),结合陆上观测站数据,对ZFZ的构造特征进行了研究。震源分布揭示了两个主要的活动地震群,分别位于ZFZ的北部和南部。通过北部的震源活动,学者发现了NW-SE方向的正断层,认为其主要受红海打开的影响。而在ZFZ南部,则发现了一条NE-SW方向的转换断层,构造板块沿着转换断层滑动。该研究揭示了红海地区的岩石物理特性,以及地震发生的不同机制,对评估地震灾害风险,保护沿海基础设施具有重要意义。成果发表于《地球化学、地球物理学、地球系统学》(Geochemistry, Geophysics, Geosystems)。 

  文献来源:Shiddiqi, H. A., Parisi, L., Valero Cano, E., Fittipaldi, M., Augustin, N., Baby, G., et al. (2025). Transform faulting in the Northern Red Sea revealed by ocean bottom seismometers deployed in the Zabargad Fracture Zone. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 26, e2025GC012253. 

  (九)海山在俯冲过程中加强了俯冲洋壳的渗透性,促进海水进入地球深部 

  海山的俯冲过程中极大地影响着上覆板块的弧火山活动、地震活动和构造变形,但目前对于海山在俯冲带弯曲和水化过程中的作用仍然了解甚少。德国亥姆霍兹海洋研究中心应用海底地震仪(OBS)测量数据,对位于中美洲海沟的科科斯(Cocos)大洋俯冲板块进行深部结构研究,发现地壳和上地幔的纵波速度向海沟方向逐渐降低,表明俯冲板块发生了弯曲、蚀变和水化。同时,研究发现在海山下方存在显著的上地幔低速异常,表明该处的水化程度增强,含水量约2.4 wt%(重量百分比),而远离海山的区域含水量仅为~1.11.2 wt%。该研究认为,俯冲海山增加了俯冲洋壳的渗透性,促进了海水向地幔输送,导致广泛的蛇纹石化作用发育,并可能促进了海水进入地球内部。研究成果发表于《地质学》(Geology)。 

  文献来源:Yuhan Li, Ingo Grevemeyer, Adam H. Robinson, Timothy J. Henstock, Milena Marjanović, Anke Dannowski, Norbert Kaul, Ingo Klaucke, Paola Vannucchi, Helene-Sophie Hilbert, Damon A.H. Teagle, Jason Phipps Morgan; Impact of seamounts on the hydration of subducting plates. Geology 2025 

  (十)应用重磁数据解释西南极半岛岩浆-构造活动特征 

  南极半岛是环太平洋陆缘弧中的一个独特区域,由海脊-海沟碰撞形成,但现今俯冲作用已停止,并保存了一个相对未变形的岩浆弧结构。该区域可为理解俯冲系统在其最终阶段的行为提供关键窗口,但匮乏的地质和地球物理数据限制了研究人员进一步解释该地区的演化。英国南极调查局的学者利用超远程无人飞行器(UAV),采集了覆盖南极半岛发生弯折且磁异常变化区域75×25公里范围的重磁数据。基于重磁数据反演结果,学者推测该区域下方主要由两块大型侵入岩组成,其岩性可能为花岗闪长质。目前,几乎没有证据表明岩浆侵位受到构造控制,但该研究发现,在岩浆侵位后,整个地区沿平行半岛边缘方向发生了变形,可能代表了俯冲作用的停止影响了岩浆活动和构造变形,其根本动力或来自地幔流变化。研究发表于《JGR:固体地球》(JGR:Solid Earth)。 

  文献来源:Jordan T A, Lowe M, Riley T R. New insights into western Antarctic Peninsula magmatism from joint inversion of UAV magnetic and gravity data[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2025, 130(7): e2024JB030909. 

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