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:2026-04-13
  (一)国际海底管理局第31届会议法律和技术委员会第一阶段会议在牙买加闭幕
  国际海底管理局(ISA)3月10日讯,ISA法律和技术委员会(LTC)第31届会议第一阶段于3月6日闭幕。会议重点围绕矿产勘探合同、环境阈值及区域环境管理计划等核心议题展开讨论,并取得了进展。在勘探合同方面,委员会审查了Impossible Metals公司关于克拉里昂-克利珀顿区(CCZ)多金属结核勘探工作计划的申请,审议并通过了包括中国大洋协会、韩国政府、俄罗斯南方海洋地质公司 等6家承包者的勘探合同延期申请建议。在环境监管方面,委员会推进了“环境阈值”跨年度专家组报告的评审,并计划于5月在韩国釜山举办区域环境管理计划研讨会。此外,会议还就经济规划委员会(EPC)的成员选举机制提出了技术意见。(信息来源:ISA)
  (二)意大利在线发布新版“意大利海域构造图” 
  3月17日,意大利高等环境保护与研究所(ISPRA)地质调查局联合多家科研机构,正式上线新版"意大利海域构造图"门户网站。这是自1991年以来意大利首次对其近海地质构造数据进行全面的数字化整合。该图比例尺为1:150万,是欧洲海洋观测与数据网络(EMODnet)地质计划的重要成果。项目集成了过去数十年间通过地震反射剖面、深海钻探及高分辨率地形测量获取的多源数据,系统展示了地中海盆地从近岸到深海的主要构造单元,涵盖前陆区、俯冲系统、火山系统及弧后盆地等关键地质要素。此次数字化图件的发布,为意大利海上风电选址、海底电缆铺设、碳封存(CCS)地质评估以及地震海啸预警提供了权威的标准化数字底图。通过跨部门协作,意大利建立了将分散海域地质调查数据转化为标准化数字产品的机制,有效促成了基础科学研究与海洋资源管理、防灾减灾实践之间的无缝衔接。(信息来源:OGS)
  (三)英国发布北海南部地质框架评估报告,支撑海上基础设施建设
  3月25日,英国地质调查局(BGS)发布了英国北海南部海域新型浅表层地质综合评估成果,以支撑英国2030年前实现45~50吉瓦(GW)海上风电装机容量的战略目标。该研究整合了来自22个海上风电场及电缆登陆点的最新地球物理和钻探数据,发现该海域地质条件远比20世纪90年代基于油气调查的旧版模型更为复杂。研究重点阐述了更新世以来冰川作用形成的复杂沉积特征,包括冰川峡谷、冰川压缩沉积物及非均质混杂土对基础设计的影响。此外,研究特别强调了富含有机质层位(如泥炭层)给电缆路由带来的挑战,并建议引入碳-14定年和光学激发发光(OSL)技术以精准预测地层工程特性。随着海上能源开发向深远海和复杂地层拓展,高精度的地层框架模型已成为工程决策的核心依据。英国通过开展国家级地质评估,将基础调查与工业应用深度对接,尤其是对第四纪冰川遗迹地层进行精细化处理,对海上风电场选址评价、降低海洋工程地质风险具有重要指导作用。(信息来源:BGS)
  (四)德国GEOMAR启用现代化海水供应系统,提升实验研究能力
  3月26日,德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心(GEOMAR)在基尔总部正式启用了一套总投资约1100万欧元的海水供应系统。该设施由一条长约1.4公里的海底管道将基尔峡湾的海水直接引入研究中心的地下海水站,标志着该中心在受控模拟实验领域迈上新台阶。该系统的技术核心在于其强大的保障与调控能力:一是通过海底泵站和二级过滤系统,以每小时20立方米的速率抽取海水,有效防止生物附着;二是提供三种水源,包括波罗的海实时海水、由科研船运回的北海海水(8万升储量)以及现场调配的人造海水。系统配备了蛋白质撇除器、沉积物去除装置及UV杀菌系统,并通过环形管路循环确保实验室内水体的高氧和无菌状态。该设施支持科研人员针对海洋酸化、温度升高等课题开展高保真、长周期的对比实验。(信息来源:GEOMAR)
  (五)韩国海洋科学技术院举办印度洋研究国际组织整合会议
  3月16日—20日,韩国海洋科学技术院(KIOST)在釜山成功主办了印度洋研究国际组织整合会议,来自14个国家的70余名专家参会,共同探讨应对全球气候危机下的印度洋探测协作方案。本次会议整合了IOGOOS(印度洋海洋观测系统)、IIOE-2(第二次国际印度洋共同调查)、IORP(印度洋区域小组)等7个核心国际组织的定期会议,是过去9年来首次在非印度洋沿岸国举办,体现了KIOST在国际印度洋研究领域的影响力。与会专家就未来5年的印度洋探测战略、联合观测系统的运行以及年轻研究人员培育等达成了共识。会后,各国代表实地参观了KIOST旗下的“伊莎布”号调查船(RV Isabu)。(信息来源:KOIST)
  (六)应用SWOT卫星数据,揭示2025年堪察加地震近海沟海啸成因机制
  大型俯冲地震引发的海啸对沿海地区构成严重威胁,但近海沟区域地震的成因机制仍不清楚。美国圣地亚哥州立大学学者运用厘米级精度的地表水与海洋地形卫星(SWOT)监测数据,对2025年西北太平洋堪察加半岛地震引发的海啸进行详细分析,发现海啸尾波具有浅源俯冲带地震典型的频散特征和短波长特性。地震滑动敏感性分析表明,海啸形成于海沟10公里范围内。该研究首次提供了高分辨率的二维空间观测证据,直接将观测到的频散海啸波场与近海沟海啸成因联系起来,拓展了以往基于模型和测量的推断。该研究确立了SWOT卫星在约束震源过程方面的能力,对海啸灾害科学和俯冲带地球动力学研究具有重要意义。研究成果发表于《科学》(Science)。
  文献来源:Ignacio Sepúlveda et al. ,SWOT detects dispersive tsunami tied to a near-trench source in the 2025 Kamchatka earthquake.Science391,1368-1372(2026).
  (七)冰岛克拉夫拉火山证实,岩浆储库处于静岩压力饱和状态
  岩浆的聚集与存储条件是理解地壳形成、地热补给及火山喷发过程的基础,其存储压力、温度及挥发分饱和度通常通过喷发产物来反演推断。然而,岩浆在上升至地表的过程中会发生不平衡结晶与气泡化,由此反推存储条件存在难以消除的不确定性。德国慕尼黑大学学者运用冰岛克拉夫拉(Krafla)火山钻探获取的岩芯样品,对下方储存的原位岩浆条件进行了重建。研究表明,冷钻井液使岩浆快速淬火形成玻璃碎屑。这些碎屑中存在大量气泡,但溶解气体含量却低于温压条件所预期的饱和值。数值模拟显示,岩浆在约5分钟的冷却过程中发生了显著的气体逃逸,初始气体含量远高于玻璃中保存的残余值,表明岩浆储库处于挥发分饱和的静岩压力状态。该研究为深化岩浆存储条件与演化认识提供了可靠路径。研究成果发表于《自然》(Nature)。
  文献来源:Birnbaum, J., Wadsworth, F.B., Kendrick, J.E. et al. Disequilibrium response to tapping crustal magma reveals storage conditions. Nature (2026).
  (八)日本海底基卡伊火山发现新熔体重新注入巨型岩浆储库
  巨型火山在短时间内喷出大量岩浆,形成火山口地貌,但目前对巨型火山口的岩浆生成、聚集和喷发过程还缺乏充分认识。日本神户大学学者运用海底地震仪,对日本九州岛南部海域的基卡伊火山结构进行了高精度探测。研究结果显示,火山口下方2.5至6公里深度存在一个大型岩浆储库,其宽度与内火山口相当,熔体含量约为3%至6%。该储库位置与7300年前喷发时的储库位置一致,但近期形成的熔岩穹丘成分显示,当前岩浆并非上次喷发的残余,而是新注入的熔体。研究人员据此提出了"熔体重新注入模型"——新的熔体被重新注入位于火山口正下方浅部的大型岩浆储库中。该模型可能也适用于其他巨型火山,为理解喷发后的岩浆补给周期与未来喷发监测提供了重要依据。研究成果发表于《通信地球与环境》(Communications Earth & Environment)。
  文献来源:Nagaya, A., Seama, N., Fujie, G. et al. Melt re-injection into large magma reservoir after giant caldera eruption at Kikai Caldera Volcano. Commun Earth Environ 7, 237 (2026).
  (九)洋岛与洋中脊玄武岩惰性气体差异,源于地幔源区化学组分不均匀性,而非动力脱气过程
  洋岛玄武岩(OIB)与洋中脊玄武岩(MORB)中包含的氦(He)与氖(Ne)等惰性气体,是追踪地幔物质循环与长期演化的关键指标。地球化学界观测发现,源自深部地幔柱的OIB氦含量反而往往低于MORB,这一差异被解释为岩浆上升过程中脱气过快导致的成分失衡。为验证这一观点,美国布朗大学研究团队构建了一个三阶段动力学脱气模型,模拟岩浆从深部地幔上升到浅层岩浆房、再喷出地表全过程中气泡与熔体间的气体交换。研究结果显示,在符合实际的岩浆上升速率和扩散条件下,氦与氖能够迅速达到化学平衡;模拟数据表明,非平衡脱气产生的成分波动极小,不足以解释全球OIB与MORB样本间巨大的同位素丰度差异。因此,该研究明确指出,OIB与MORB样本间惰性气体的含量差异并非源于脱气过程,而可能反映了地幔源区本身化学组分的不均匀性。该结论为进一步约束地幔演化模型及理解地球早期大气起源提供了重要科学依据。成果发表于《地球化学、地球物理、地球系统》(Geochemistry, Geophysics, Geosystems)。
  文献来源:Thomas Williams, Stephen Parman, Christian Huber, et al. Constraints on Noble Gas Variability in OIB and MORB From Non-Equilibrium Magmatic Degassing Models [J]. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 2026: 279(3). 
  (十)地幔热演化历史重建:地球系统演化的关键约束与新认知
  地幔的热演变是地球科学的基础问题,直接影响板块构造、岩浆活动及全球物质循环过程。然而,现有热演化模型往往难以同时满足地球能量平衡与地质观测结果。英国剑桥大学与格拉斯哥大学学者系统梳理了地球从诞生初期熔融状态到现代体系的降温历程,指出反映地球产热与散热比例的关键指标——尤里比值(Urey ratio)目前约为0.25,这对理解地幔冷却速度至关重要。通过对比发现,传统模型在解释地幔长期冷却历史时存在局限,而最新考虑板块构造动力学与地幔对流耦合的演化模型,能够更好地契合岩石学观测到的地质记录。地幔温度演变不仅决定洋壳厚度与成分,还通过海洋体积变化深刻影响了早期地球的宜居性。该研究为重建地幔热历史提供了精确的岩石学基准,也为探索地球从早期熔融状态向现代动力学体系的转型提供了宏观视角。成果发表于《地球与行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)。
  文献来源:Korenaga J, Herzberg C. Thermal history of Earth’s mantle: Implications for Earth system evolution and lessons from recent studies[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2026, 683: 119958.



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