深海沉积物

摘要： 自然资源部第一海洋研究所成功研制深海富稀土沉积物地球化学标准物质稀土元素属于关键金属,在各个领域尤其是现代高科技领域有着广泛的用途。富稀土沉积(简称“深海稀土”)是近10年来发现的一种富集中-重稀土的新型海洋矿产资源,其资源量远超陆地稀土,具有重要的潜在应用价值。目前,深海稀土调查研究缺少合适的地球化学标准物质,现有的海洋沉积物标准物质中稀土元素含量均远低于富稀土深海沉积物中的稀土元素含量,不能满足深海富稀土沉积研究要求。

摘要： 集矿机与深海沉积物之间的粘附会显著影响集矿机在深海环境中的行走性能,当在进行集矿机与深海沉积物相互作用仿真时,颗粒相互作用参数选用的准确度将会直接影响仿真结果。本文提出一种通过实验与模拟相结合的方法来系统地标定深海沉积物与集矿机之间相互作用参数的方法,进行了单轴压缩试验和宏观粘附试验以及相应的离散元数值模拟,通过修改接触参数直到模拟的结果接近试验结果,然后根据试验结果对JKR粘附接触模型的微观接触参数进行回校,实现了土颗粒-土颗粒、土颗粒-金属之间的接触参数的标定。另外粘附试验表明,在相同表面粗糙度下,测得的附着力顺序5052<316L

摘要： 对2组来自孟加拉湾的深海钻孔柱样进行光释光(OSL)测年的放射性分析时发现,所测深海样品具有较高的^(230)Th、^(231)Pa等放射性核素活度浓度。利用^(230)Th_(ex)、^(231)Pa_(ex)和^(231)Pa_(ex)/^(230)Th_(ex)等参数计算柱样沉积速率,发现3种计算方式得到的结果较为一致。其中,C3钻孔的平均沉积速率介于16.2~18.2 cm/ka,CB2钻孔的平均沉积速率介于10.3~12.3 cm/ka。和光释光所得的年代数据相比,其平均值相互吻合。光释光的年代数据表明,这2组柱样可能经历了沉积速率加快的沉积过程。

摘要： 海洋沉积物微生物资源丰富,放线菌是其中的优势类群之一,但是海洋放线菌纯培养难度较大。本文利用响应面法对采自印度洋的深海沉积物样品进行湿热处理条件优化,实验中选取了5个因素设计实验,生长的放线菌经纯化培养后,针对16S rRNA基因进行测序分析,以每种优化条件下培养出的放线菌种类数为响应值,优化结果最终为:湿热处理温度55°C,湿热处理时间1.2727 min,风干时间1.6970 d,抑制剂浓度0.9697倍,海盐添加量为2.1212%。最后,重新选择4种培养基,利用优化后的条件进行该样品纯培养分离,分离出大量放线菌及部分潜在分类单元。实验证明,多种分离方法的组合和优化可提高环境样品中纯培养微生物多样性及出菌率,有助于获得更多稀有微生物资源。本实验可为纯培养分离中不同培养基成分的组合设计提供方法参考。

摘要： 可燃冰是近些年来世界各国相继发现的一大新型能源。因其优越的燃烧性能和清洁燃烧产物,被称作“属于未来的能源”,但可燃冰是一种不可再生能源。可燃冰又叫做“天然气水合物”,也称作气体水合物,分布于深海沉积物中,它是由天然气、水在高压(大于10 MPa)和低温(0-10°C)条件下合成的一种固态类冰状结晶物质。

摘要： 在国家自然科学基金项目(批准号:41803026、41606048、91958202、42002085、42072324、41625006、41890824)等资助下,广州海洋地质调查局邓义楠、中国科学院地理科学与资源研究所郭庆军与天津大学、云南大学和中山大学等单位合作,以深海稀土循环为切入点,在深海稀土富集机制及稀土元素古环境示踪方面取得新进展。相关成果以“深海沉积物早期成岩作用过程稀土元素的富集和分异(Early diagenetic control on the enrichment and fractionation of rare earth elements in deep-sea sediments)”为题,于2022年6月22日发表在《科学进展》(Science Advances)。

摘要： 远洋粘土、硅藻软泥、铁锰结核及结壳是常见的深海沉积成因物质类型,在开展深海地质调查工作时及时获得这些物质的成分信息,对于提升海上地质调查效率和认知能力十分重要.通过便携式X射线荧光光谱法(pXRF)对菲律宾海深水区域60个样品进行分析,并结合实验室测试结果,评估pXRF能测出的24种元素含量数据的稳定性、准确性及相关性,探讨pXRF在海上地质调查工作中对于深海沉积物现场成分快速检测的适用性.通过综合对比研究发现,Ca、Cu、Fe、K、P、Pb、Sr、Zn、Zr九种元素稳定性、准确性和相关性较好,可以直接用于定性乃至定量研究工作.Al、Ba、Mn、Mo、Ni、Rb、Si、Ti、Th、V十种元素的三项指标参数等级略低,可用于含量高低判定和趋势分析等定性研究工作.Bi、Cs、Mg、Sb、Sc五种元素的测试效果较差,本法不建议使用.取样量充足且分布均匀、湿样烘干至恒量后研磨过筛、封装时充分压实平整、测试时间增长、选择合适的标准物质校正和检验、重点和异常样品增加测试次数等措施的执行有利于获得高精度的pXRF海上测试数据.未来对更多类型和数量深海样品开展pXRF现场分析,将有利于建立更精准的测试方法流程,达到现场快速揭示样品成分特征、确定底质类型及圈定矿化异常等目的,为海上关键决策的部署和实施提供参考和借鉴.

摘要： 随着海底地热学研究的不断深入,对海底地热测量仪器的技术指标提出了更高要求。基于前期自主研发的FY1自容式微型温度测量记录仪,经过大量实践数据与经验积累,研制出新型的FY2自容式微型温度测量记录仪。为验证FY2的性能,在实验室恒温水槽和南海北部陆坡深水海域对FY1和FY2进行了仪器校验和比测,结果显示FY2的测量分辨率优于0.0001°C,测量准确度优于±0.0015°C,比测点的海底热流值为78 mW/m^(2)。实验结果证实FY2探针不仅具有高分辨率、高精度、性能稳定的特点,而且测量效率高,可为海底热流探测与研究提供新一代可靠的技术支持。

摘要： 建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定深海沉积物中稀土总量的方法.将深海沉积物湿样烘干、压碎,剔除杂质,过筛后再次烘干.称取0.20 g样品于微波消解罐中,加入5.0 mL硝酸和2.0 mL氢氟酸,在程序升温条件下进行微波消解,结束后加入3.0 mL高氯酸进行赶酸,再加入50％(体积分数)硝酸溶液加热溶解样品中的盐类.冷却后,用水定容至50 mL.分取5.0 mL,用2％(体积分数)硝酸溶液定容至50 mL,在线加入10 μg·L-1铟内标溶液,按照优化的ICP-MS工作条件测定稀土氧化物含量.结果显示:15种稀土氧化物的质量浓度在一定范围内和其与内标元素铟响应值的比值呈线性关系,相关系数均为0.999 9,检出限(3s)为0.006 2～0.060 0 μg·g-1.对3种深海沉积物样品进行精密度、加标回收及方法比对试验,结果显示:所得测定值的相对标准偏差(n = 11)为1.1％～2.9％,回收率为96.0％～104％,方法和国家标准方法GB/T 17417.1-2010所得的测定值基本一致.

摘要： 60载死磕黄土成因,破解了170多年谜团,重建了250万年以来最完整的陆相古气候记录……刘东生,一生都在研读“黄土”。地理学界有这样的说法:目前人类了解地球的自然历史有三部书,一部是深海沉积物,一部是极地冰芯,一部是中国的黄土。而把黄土这部书“读”得最好的就是中国的刘东生。

摘要： 在深海环境中,高压是影响沉积物微生物种群结构和代谢功能的重要因素之一.压力会影响微生物分解代谢有机质的活性.产甲烷菌能够利用环境中小分子有机质,代谢产生甲烷,是深海沉积物的沉积物中碳循环的重要参与者.本研究关注压力对产甲烷菌利用的底物类型的影响.对国际大洋发现计划IODP349航次U1433站位沉积物柱90-190mbsf（U1433-A），450-550mbsf（U1433-B），700-750mbsf(U1433-C)三个不同层位的样品进行不同压力和不同底物条件下甲烷产生速率，甲烷产生菌类型开展研究。分别用乙酸钠、甲醇、H2和CO2作为底物，在相应的原位温度15°C,32°C,60°C和大气压条件下检测产甲烷速率。在培养了52天,112天,172天和210天后，检测顶空气，发现有甲烷产生。不同的层位沉积物，不同底物培养的产甲烷菌产生甲烷的量不同。发现在U1433-A中，加入CO2和H2的实验组，培养瓶顶空气中甲烷含量高于另外两组；在中间层位U1433-B中，加入甲醇的实验组，顶空气中甲烷含量最高；而在底层U1433-C中，加入乙酸钠的实验组，顶空气中甲烷含量最高。在不同时间段检测，发现甲烷浓度在缓慢增加。这个初步的结果表明在沉积物柱中产甲烷菌的类型随深度不同已经发生了变化。高压（40MPa）条件下，不同层位沉积物在不同底物条件下产甲烷速率的检测仍在进行中。计划结合沉积物微生物群落结构检测（利用基于16S rRNA的高通量测序）和产甲烷功能基因分析（mcrA基因），揭示南海深部沉积物中甲烷产生菌群多样性，产甲烷潜力，以及不同代谢类型的产甲烷菌对压力的响应。

摘要： 本文对太平洋中部重力柱取样获得的1275个深海沉积物样品的矿物组分、常量、稀土化学分析结果进行了系统分析，并与中北太平洋海域990个深海沉积物样品的稀土元素地球化学特征进行了对比。分析研究结果表明太平洋中部深海沉积物样品的富REY的地球化学特征与中北太平洋相似。首先太平洋中部深海沉积物样品根据CaO含量可分为两类：CaO≥10%，代表了富含钙质生物组分的沉积物类型，与沉积物分类中的钙质软泥相当，其ΣREY范围为57.81×10-6～929.28×10-6，平均值为246.03×10-6；⑵CaO<10%，主要代表了富含的陆源组分的沉积物类型，其次为富含硅质生物组分的沉积物类型。在CaO<10%的条件下，再根据Al2O3的含量分为两类：Al2O3≥10%，代表了富含陆源组分的沉积物类型，与沉积物分类中的深海粘土相当，其ΣREY范围为328.71×10-6～2311.26×10-6，平均值为870.59×10-6；Al2O3<10%，代表了富含硅质生物组分的沉积物类型，与沉积物分类中硅质软泥相当，其ΣREY范围为207.33×10-6～989.04×10-6，平均值为566.25×10-6。在太平洋中部钙质软泥类、深海粘土类和钙质软泥类三类沉积物中，深海粘土的ΣREY平均值最大，其次为硅质软泥，钙质软泥的ΣREY平均值最小，并且高ΣREY含量的沉积物样品全部集中在深海粘土类型中。太平洋中部深海粘土以富含沸石、富P、富REY为特征，其碎屑矿物中含有较多的鱼牙骨（磷灰石），其P2O5与CaO之间、P2O5、CaO与ΣREY之间呈良好的正相关关系；其稀土分布模式表现为明显的Ce负异常，一定程度的重稀土元素富集和Y正异常。太平洋中部深海沉积物REY富集的主要原因是由于深海沉积物中混入了过量的磷灰石（鱼牙骨）组分，而钙质生物组分和硅质生物组分的加入对ΣREY起了明显的稀释作用。

摘要： 本文通过粒度分析来探讨REE在深海沉积物中的赋存状态。结果表明，该站位样品的平均粒径为7.22Φ，粘土、粉砂、砂级组分含量分别为40.98%、53.22%、5.80%，根据Folk沉积物分类原则，并结合生物SiO2计算公式，确定样品类型为硅质软泥。样品中的REE含量与粒径呈负相关，即粒径越小，REE含量越高，符合“粒度控制律”，且<4μm组分与REE的富集具有重要作用，包括磷灰石和铁锰（氢）氧化物等。

摘要： 深海沉积物与履带相互作用的力学特性是深海资源采运设备设计的重要依据。在国内外专家调查、研究的基础上，以膨润土与水的混合物代替深海沉积物，将履带分解为压陷板和剪切板，在特制的试验槽内开展了沉积物的压力沉陷试验与剪切变形试验，得到了沉积物与履带相互作用的压力-沉陷关系曲线和剪应力-剪切位移关系曲线。基于Bekker沉陷模型，得到了模拟沉积物压力-沉陷模型的各个参数值；同时，发现模拟沉积物剪切变形过程具有明显的阶段性，具体可分为线弹性阶段、应变强化阶段、应变软化阶段和残余应力阶段。

摘要： 深海沉积物与履带相互作用的力学特性是深海资源采运设备设计的重要依据。在国内外专家调查、研究的基础上，以膨润土与水的混合物代替深海沉积物，将履带分解为压陷板和剪切板，在特制的试验槽内开展了沉积物的压力沉陷试验与剪切变形试验，得到了沉积物与履带相互作用的压力-沉陷关系曲线和剪应力-剪切位移关系曲线。基于Bekker盯沉陷模型，得到了模拟沉积物压力-沉陷模型的各个参数值；同时，发现模拟沉积物剪切变形过程具有明显的阶段性，具体可分为线弹性阶段、应变强化阶段、应变软化阶段和残余应力阶段。

摘要： 由于采样和培养条件限制,深海微生物研究的较少,目前海洋微生物的研究主要集中在近海和浅海.而深海特殊的生态环境,使微生物形成了独特的代谢体系,成为新颖化合物的重要来源,具有很好的研究开发前景.本实验就中国南海深海沉积物中微生物资源进行研究.

摘要： 蛋白酶是一类非常重要的工业用酶，在洗涤、食品、纺织、制革、医药等各个工业领域都能得到应用。与普通的中温蛋白酶相比，低温蛋白酶在低温下具有较高的催化效率，具有广泛的应用，例如在洗涤业中，可使日常的洗涤节省大量能源消耗，在食品工业中，可以在不破坏食品品质的情况下进行蛋白制品的加工。深海常年的低温环境，动物尸体的沉积等都使其成为筛选低温蛋白酶的良好来源。本文通过构建深海沉积物宏基因组文库，并从中筛选产低温蛋白酶的克隆，对其来源菌株的多样性进行了分析，并对其所产酶的性质进行了研究。

摘要： 本文通过初步分析东太平洋CC区10站沉积物岩心的沉积物类型、矿物学、地球化学特征，发现与稀土相伴生的矿物钙十字沸石、铁锰微结核、重晶石与稀土的富集呈明显的正相关，这些特殊矿物与研究区复杂的构造背景、火山热液活动及南极底流活动密切相关，了解这些矿物的成因和富集过程对分析稀土成矿的主要控制因素具有重要的指示意义。

摘要： 古菌是目前生物地球化学研究的热点之一。古菌不仅能在高温、强酸、碱性条件、高盐度、缺氧等极端条件下存在,而且能在普通海洋环境中存活。其含量巨大,在全球的生物地球化学作用中正扮演重要角色。该领域研究对阐明生命运动的基本规律,揭示生命起源和物种进化,生物圈与地圈环境的相互作用具有重要意义。有利于地质学、生物学界了解这一交叉领域及进行的相关研究。本文章着重介绍了生活在海洋不同环境中海洋古菌的多样性,以及研究海洋古菌多样性的分子生物学方法,即16Sr DNA的分析。该方法也被拓展用于反刍动物瘤胃内古菌的扩增,例如应用16S rDNA基因分析技术分别建立菌种克隆库来研究晋南牛瘤胃古菌的多样性。

摘要： 中印度洋海盆富稀土沉积物类型主要为沸石黏土，其次为含硅质远洋黏土。整体上看，调查区内稀土含量由南向北逐渐降低，富稀土沉积埋藏较浅。稀土元素表现为重稀土富集，轻稀土略亏损和明显的CP负异常等特征。根据研究，无论是磷灰石还是铁锰微结核，其从海水中富集稀土的过程都极其缓慢，因此低沉积速率是沉积物中稀土元素富集的关键因素。低沉积速率需要满足低于碳酸盐补偿深度(CCD)的海深、低表层生产力和低陆源碎屑输人3个条件就成为指示富稀土沉积的的必要条件。另外，较强的南极底流(AABW)活动似乎也有利于沉积物中稀土元素的富集，其主要证据包括:富稀土沉积物中稀土含量与表征沉积物氧化还原环境的δCe呈明显的负相关关系;研究区自南向北稀土总量逐渐降低的趋势，与南极底流的流向一致。

摘要： 本发明公开了使用具有正电流部分和负电流部分的双极(脉冲可倒转)电流来电沉积纳米晶体晶粒大小的沉积物。极性比是负极性电流振幅对时间积分的绝对值与正极性电流振幅对时间积分的绝对值的比值。可精确地控制合金晶粒大小。所述沉积物表现出较好的宏观质量，没有裂纹和空隙。电流密度、脉冲部分的持续时间和浴的组成参数参考以下基本关系确定：显示晶粒大小随沉积物组成变化的基本关系，和显示沉积物组成随极性比变化的基本关系。这些参数可用于选择特定的晶粒大小。镀层可以是分层的，每层具有平均晶粒大小，不同层之间的平均晶粒大小可以是变化的，镀层也可为分级式的区域。

摘要： 本发明涉及无电镍合金镀覆浴，其包含镍离子；另外的可还原的金属离子，其选自由以下组成的群组：钼离子、铼离子、钨离子、铜离子、其含氧离子以及其混合物；至少一种还原剂，其适于将所述镍离子和所述另外的可还原的金属离子还原为其相应的金属态；络合剂CA1、CA2、CA3和CA4，其中CA1、CA2、CA3和CA4均彼此不同，其中CA1和CA2中的每一个独立地选自由以下组成的群组：具有至少两个羧酸部分的化合物、其相应的盐以及上述物质的混合物；其中CA3选自由以下组成的群组：具有正好一个羧酸部分的脂族化合物、其相应的盐以及上述物质的混合物；并且其中CA4选自由以下组成的群组：具有至少一个羧酸部分的芳族化合物、其相应的盐以及上述物质的混合物。

摘要： 本发明公开了使用具有正电流部分和负电流部分的双极(脉冲可倒转)电流来电沉积纳米晶体晶粒大小的沉积物。极性比是负极性电流振幅对时间积分的绝对值与正极性电流振幅对时间积分的绝对值的比值。可精确地控制合金晶粒大小。所述沉积物表现出较好的宏观质量，没有裂纹和空隙。电流密度、脉冲部分的持续时间和浴的组成参数参考以下基本关系确定：显示晶粒大小随沉积物组成变化的基本关系，和显示沉积物组成随极性比变化的基本关系。这些参数可用于选择特定的晶粒大小。镀层可以是分层的，每层具有平均晶粒大小，不同层之间的平均晶粒大小可以是变化的，镀层也可为分级式的区域。

摘要： 本发明涉及基于深海着陆车的海底沉积物多点位取样器及其取样方法，所述海底沉积物多点位取样器包括用于获取和储存海底沉积物样品的取样装置、用于实现所述取样装置的安装、定位以及取样位调节的旋转调节模块，用于实现所述取样装置上下移动的移动调节模块、用于支撑所述移动调节模块的支撑架模块、以及用于支撑所述支撑架模块和所述旋转调节模块的取样器底板模块，所述海底沉积物多点位取样器具备多点位采样功能，采样速度快，采样范围广，低成本，安装便捷，能耗较低且可靠性高，能够满足深海海底科学研究对海底沉积物大范围、长周期取样的需求。

摘要： 本发明涉及深海取样技术，旨在提供一种含上覆水的深海甲烷渗漏界面沉积物的保真取样器。该取样器包括安装在固定面板上的取样筒结构、保压筒结构、油缸剪应力块机构和蓄能器系统；其中，取样筒结构包括取样筒端盖和两端开口的取样筒；保压筒结构包括保压筒体、球阀本体以及保压筒端盖；油缸剪应力块机构包括液压油缸、连接杆和剪应力块；蓄能器系统包括通过不锈钢管连接蓄能器接口的蓄能器。本发明能够同时取沉积物和上覆水，将现有技术中由两个采样装置完成的工作集成到一个装置上，提高了采样效率节省了成本同时减小了搭配的水下多功能移动平台的工作量。

摘要： 本发明属于海洋天然气水合物地球化学参数原位测量技术及应用领域。本发明的深海沉积物中水合物地球化学参数原位探测模拟系统，包括激光拉曼光谱探测系统（Ⅰ）、深海环境模拟系统（Ⅱ）、液压系统（Ⅲ）和参数实时监控处理系统（Ⅳ），深海环境模拟系统（Ⅱ）分别与激光拉曼光谱探测系统（Ⅰ）、参数实时监控处理系统（Ⅳ）电气连接，液压系统（Ⅲ）设置在深海环境模拟系统（Ⅱ）内。消除了取样和非原位测定产生的不确定性；简单、实时、高效；可安全地获取高压模拟舱内的高保真信息。此外，本装置还可用于水合物开采方法的实验室模拟及其实时监测。

摘要： 本发明属于海洋天然气水合物地球化学参数原位测量技术及应用领域。本发明的深海沉积物中水合物地球化学参数原位探测模拟系统，包括激光拉曼光谱探测系统（Ⅰ）、深海环境模拟系统（Ⅱ）、液压系统（Ⅲ）和参数实时监控处理系统（Ⅳ），深海环境模拟系统（Ⅱ）分别与激光拉曼光谱探测系统（Ⅰ）、参数实时监控处理系统（Ⅳ）电气连接，液压系统（Ⅲ）设置在深海环境模拟系统（Ⅱ）内。消除了取样和非原位测定产生的不确定性；简单、实时、高效；可安全地获取高压模拟舱内的高保真信息。此外，本装置还可用于水合物开采方法的实验室模拟及其实时监测。

摘要： 本发明提出一种深海沉积物中微塑料和宏塑料的无损探测分析方法，涉及环境科学与资源利用的技术领域，首先从深海区域原位获取沉积物样品，并保持沉积物样品稳固；然后对沉积物样品进行无损扫描处理，得到无损扫描处理后的沉积物样品图像信息，基于图像信息初步确定沉积物样品中的各类物质；对微塑料和宏塑料进行提取分析，获得微塑料和宏塑料在深海沉积物样本中原位的空间位置和坐标信息，探测分析不损害沉积物样品，可以得到样品中塑料丰度和精确空间信息，为深海沉积物中塑料的检测和空间迁移规律研究等提供新的指导方向。

摘要： 本发明涉及深海取样技术，旨在提供一种液压驱动型高分辨率深海沉积物孔隙水原位保真取样器。包括：取样插板单元、存样及连接单元、采样抽拉单元；取样插板单元包括：取样插板、防污染挡板和孔隙水取样器；所述取样插板呈竖向布置，在其表面均匀间隔地设有若干个水平凹槽，每个凹槽中布置一个孔隙水取样器；紧贴取样插板表面设有能够与之相对移动的防污染挡板，在防污染挡板上设置与水平凹槽相配合的若干个开孔；各孔隙水取样器通过存样及连接单元接至采样抽拉单元。本发明可同时获得若干个厘米级间隔的高分辨率孔隙水样本，最小程度降低对深海沉积物的扰动，增加孔隙水样品精度，并减小装置的体积；能避免取样前插入过程中孔隙水取样器被污染。

摘要： 本实用新型属于海洋天然气水合物地球化学参数原位测量技术及应用领域。本实用新型的深海沉积物中水合物地球化学参数原位探测模拟系统，包括激光拉曼光谱探测系统（Ⅰ）、深海环境模拟系统（Ⅱ）、液压系统（Ⅲ）和参数实时监控处理系统（Ⅳ），深海环境模拟系统（Ⅱ）分别与激光拉曼光谱探测系统（Ⅰ）、参数实时监控处理系统（Ⅳ）电气连接，液压系统（Ⅲ）设置在深海环境模拟系统（Ⅱ）内。消除了取样和非原位测定产生的不确定性；简单、实时、高效；可安全地获取高压模拟舱内的高保真信息。此外，本装置还可用于水合物开采方法的实验室模拟及其实时监测。