热带海洋学报杂志

热带海洋学报杂志2022年第1期

• 中国大陆沿海鲆科新记录属——线鳍鲆属(Taeniopsetta)和新纪录种——眼斑线鳍鲆(Taeniopsetta ocellata)*

  张少秋, 孔晓瑜

  2016年10月采自北部湾海域的1尾鱼类标本经鉴定为线鳍鲆属Taeniopsetta Gilbert, 1905的眼斑线鳍鲆Taeniopsetta ocellata(Günther, 1880), 隶属于鲽形目Pleuronectiformes鲆科Bothidae, 这是该属和种首次在中国大陆海域的报道。线鳍鲆属的主要形态特征包括: 体长卵圆形; 双眼位于头左侧; 口小; 有眼侧和无眼侧均有1行小尖牙; 鳞细小, 仅体左侧有1条侧线; 雄鱼有1枚强吻棘和2或3枚眼棘, 雌鱼吻棘和眼棘很钝或无; 无眼侧腹鳍始于有眼侧第2根腹鳍鳍条基部右侧; 腹鳍基较短; 背鳍和臀鳍的部分鳍条延长成丝状。眼斑线鳍鲆的主要形态特征为: 两侧胸鳍不等长; 雄鱼背鳍的第13~17根鳍条及臀鳍的第1~6根鳍条延长成丝状; 体左侧背腹缘分别有2~4个不规则的“V”形或半圆形中空黑色斑块, 斑块内部具一黄色圆斑。

• 南沙珊瑚礁区波纹钩鳞鲀(Balistapus undulatus)食性和营养级分析

  张琛, 胡思敏, 林先智, 周天成, 黄晖, 刘胜

  波纹钩鳞鲀(Balistapus undulatus)是一种在热带珊瑚礁海域中广泛分布的杂食性鱼类, 研究其自然环境中的食物组成有助于了解其食物来源及其在生态系统中的功能地位。但目前的认识仅限于他们是珊瑚礁区的海胆捕食者, 对其准确的食物组成和生态功能定位尚不清晰。本研究于2017年夏季在南沙珊瑚礁区采集了波纹钩鳞鲀样品, 通过特异性引物扩增波纹钩鳞鲀消化道中的线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因, 以高通量测序技术分析了其现场食物组成, 并测定了碳、氮稳定同位素以分析其营养级。研究结果显示, 波纹钩鳞鲀摄食的食物种类有13种, 分属于节肢动物门(Arthropoda)、脊索动物门(Chordata)和环节动物门(Annelida)。其中最主要的食物来源是节肢动物门扇蟹科的蟹类, 如滑面蟹(Etisus sp.)、Luniella pubescens、皱纹花瓣蟹(Liomera rugata)等, 分别占61.8%、6.7%和1.8%。鱼类也有一定的贡献, 占总食物序列的23.5%。同位素结果显示其营养级为3.71±0.07, 与分子检测的结果相符。研究结果表明波纹钩鳞鲀的主要食物是小型甲壳类动物以及植食性鹦嘴鱼, 这拓展了以往对波纹钩鳞鲀所扮演生态角色的认识。

• 基于Ecopath模型的七连屿礁栖性生物的生态承载力分析

  洪小帆, 陈作志, 张俊, 江艳娥, 龚玉艳, 蔡研聪, 杨玉滔

  生态承载力评估是开展生物资源增殖放流, 维持珊瑚礁生态系统健康的基础和前提。本文基于2019年渔业资源和生态环境的综合调查数据, 构建了七连屿珊瑚礁海域生态系统的生态通道(Ecopath)模型, 分析和探讨了相关功能组增殖放流的生态承载力。结果显示, 七连屿珊瑚礁海域生态系统各功能群营养级范围为1.00~3.81; 生态系统的总能量转化效率为13.45%; 生态系统以牧食食物链占据主导地位, 直接来源于初级生产者的能流占比为57%。系统总初级生产量/总呼吸量为2.54; 总初级生产量/总生物量为19.07; 系统连接指数和系统杂食性指数分别为0.36和0.22, 表明当前七连屿珊瑚礁海域生态系统的成熟度和稳定性偏低, 系统对于外界的干扰抵抗能力较弱。在未改变七连屿珊瑚礁生态系统结构和功能的前提下, 各功能组中珊瑚、双壳类和植食性鱼类的生态承载力分别为25.09~53.77t•km-2、2.55~39.95t•km-2和4.89~17.94t•km-2, 因此仍具有较大的增殖空间。珊瑚礁鱼类群落的最大生态承载力同珊瑚礁无脊椎动物群落的增殖密切相关, 在未来的珊瑚礁渔业管理中应从生态系统整体结构的角度综合考虑增殖放流的方法设计。

• 比较基因组学分析弧菌属群体感应通路的分布与进化

  毛颖津, 高贝乐

  群体感应是一种细菌细胞间的通讯过程, 细菌通过测量细胞外自诱导剂浓度从而感知群体细胞密度变化。群体感应使细菌能够在两种基因表达模式下转换: 在低细胞密度时有利于个体发展, 而在高细胞密度时则有利于群体发展。目前主要有7种群体感应通路, 分别以oligopeptides、AHL(Acylated Homoserine Lactones)、AI-2(Autoinducer-2)、CAI-1(Cholera Autoinducer-1)、PQS(Pseudomonas Quinolone Signal)、AI-3(Autoinducer-3)以及DSF(Diffusible Signal Factor)作为各群体感应通路的信号分子; 其中oligopeptides存在于革兰氏阳性细菌中, 其余6种信号分子存在于革兰氏阴性细菌中。弧菌是导致人类感染和水产品污染的主要病原菌, 传统的抗生素治疗弧菌感染具有很强的选择压力, 导致越来越多耐药弧菌出现。面对愈发严峻的弧菌耐药性问题, 目前群体感应淬灭被认为是治疗弧菌感染的重要替代手段之一, 因而有必要调查弧菌属细菌不同群体感应通路的分布情况, 为针对弧菌的群体感应淬灭剂研发提供重要参考信息。通过比较基因组学分析, 发现全基因组测序的46株弧菌存在AHL、AI-2以及CAI-1这3种信号分子通路, 其中5株弧菌均含有上述3种信号分子通路, 共有30株弧菌只含有AI-2和CAI-1两种信号分子通路; 而46株弧菌都不存在PQS、AI-3以及DSF群体感应通路。此外, 弧菌群体感应通路的分布与物种进化有关, 含有同种群体感应信号分子通路的弧菌, 其亲缘关系较近, 说明该通路的基因进化自它们的共同祖先。本研究表明开发针对弧菌的群体感应淬灭剂应以AI-2和CAI-1两种信号分子介导的通路作为靶点。

• 香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)新型凝集素ChPerlucin的基因克隆与功能研究

  赵泽慧, 张爱娇, 杨雨澄, 毛帆, 肖述, 李军, 张扬, 向志明, 喻子牛

  C-型凝集素(C-type lectin)是一类能识别并结合多糖的免疫蛋白质超家族, 本文首次克隆了一种新型香港牡蛎C-型凝集素基因——甘露聚糖结合凝集素, 并获得了该基因的全长序列, 命名为ChPerlucin。结果显示, ChPerlucin基因cDNA全长577bp, 包括21bp的5′末端非翻译区(untranslated region, UTR)、73bp的 3′UTR, 以及483bp的开放阅读框(open reading frame, ORF), 编码160个氨基酸, ChPerlucin蛋白理论分子量为18kD, 等电点为5.95。ChPerlucin蛋白含有保守的C-型凝集素样结构域(C-type lectin or carbohydrate-recognition domain, CLECT); 邻接法(Neighbor-Joining, NJ)进化树分析表明, ChPerlucin与其他贝类的Perlucin聚为一支, 说明该基因是软体动物Perlucin家族的新成员。qRT-PCR结果显示, ChPerlucin在香港牡蛎所检测组织和各个胚胎发育时期中均有表达; 病原菌刺激后, ChPerlucin表达量显著升高; 利用毕赤酵母真核成功表达了ChPerlucin重组蛋白, 发现ChPerlucin重组蛋白具有抑菌效果。以上结果表明ChPerlucin在香港牡蛎的先天性免疫过程中发挥了重要的作用。

• 别样玫瑰变色杆菌(Aliiroseovarius sp.)Z3基因组测序及比较基因组分析

  刘巍, 郭海朋, 董鹏生, 燕孟琛, 张德民

  菌株Z3是一株从凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肠道样品中分离出的细菌。本研究利用Illumina HiSeq测序平台对其进行了测序, 用SOAPdenovo等软件进行基因组组装、系统发育分析、基因预测和功能注释, 并与别样玫瑰变色杆菌属(Aliiroseovarius)已知的5个种的模式株进行了比较基因组分析。基因组注释结果显示, Z3基因组大小为3525503bp, GC(guanylate and cytidylic acid)含量为59.4%, 预测包含3509个编码蛋白基因。通过16S rRNA基因全长序列比对、平均核苷酸一致性(ANI)、DNA-DNA杂交(DDH)和共线性分析发现, 菌株Z3与Aliiroseovarius crassostreae CV919-312T的16S rRNA基因全长序列相似度最高, 为98.20%, 与Aliiroseovarius sediminilitoris DSM 29439T的DDH和ANI值最高, 分别为26.80%和84.95%, 属于Alliroseovarius属的新种, 将其命名为Aliiroseovarius sp. Z3。经比较基因组分析发现, Aliiroseovarius sp. Z3与5个近缘的模式株细菌共享2005个直系同源核心基因簇; Z3拥有的413个独立基因经注释, 主要与碳水化合物转运与代谢、氨基酸转运与代谢、复制、重组及修复等功能相关。功能注释发现Z3具有进行完整的反硝化途径的相关基因, 其利用的可能是环境中的硝酸盐、亚硝酸盐等。本研究对Z3全基因序列的注释、功能和比较基因组的分析, 不仅丰富了Aliiroseovarius属细菌基因组资源, 还为深入研究其反硝化特性等提供了基础。

• 基于精细温度观测的南海东北部陆坡-深海盆底层湍流混合*

  李杨, 黄鹏起, 鲁远征, 屈玲, 郭双喜, 岑显荣, 周生启, 张佳政, 丘学林

  南海是存在强湍流混合的边缘海之一, 但前人对南海湍流混合的研究更多关注的是中上层, 对底层则鲜有关注。本文基于高分辨率温度传感器于2019年5月在南海东北部22个站位海底上方0.5m处持续观测4.4d的温度数据, 分析了2216~3200m深度范围内底层海水温度的时间变化特征, 并探讨了地形粗糙度和内潮对底层湍流混合的影响。分析结果表明, 南海东北部各站位底层海水的温度变化量级约为10-4~10-3℃; 温度变化趋势与正压潮变化趋势不同, 温度能谱显示多数站位在全日和半日频带区间出现谱峰, 温度变化更多地受斜压潮影响, 全日、半日内潮起主要调制作用。陆坡-深海盆过渡区及深海盆底层的湍动能耗散率量级为10-10~10-9m2∙s-3, 涡扩散系数量级为10-4~10-3m2∙s-1。观测数据未能显示底层湍流混合与地形粗糙度存在明显的相关性。底层湍流混合的空间分布与过去观测到的南海北部深海盆内潮的南北不对称性分布一致。

• 基于证据理论的风暴潮灾害损失评估

  孙丰霖

  本文提出了一种基于Dempster-Shafer证据理论的风暴潮灾害损失评估方法。鉴于风暴潮致灾过程中的不确定性, 选择合适的具有代表性指标(包括最大风暴潮增水、最大有效波高和防灾减灾能力)产生灾害损失评估的证据, 并根据所选指标和风暴潮直接经济损失之间的相关性大小确定证据权重, 最后采用改进的Murphy证据融合算法进行证据融合, 从而判断灾害损失等级。通过实证分析发现, 本文所提出的方法在判断风暴潮灾害损失等级上的正确率达到93.1%, 优于朴素贝叶斯、支持向量机、神经网络和决策树等常用方法, 同时本文方法计算简便, 且随着训练集样本量的增加, 损失评估结果可进一步精细化。

• 4个代表站点的珊瑚δ18O数据对热带印度洋气候变率的反演能力分析*

  陈云帆, 陈天然, 龙上敏, 陈泽生, 杜岩

  珊瑚中的δ18O含量可以高精度地记录热带海洋中的气候变率及气候变化信息, 从而弥补器测观测时间长度有限的缺陷, 为反演过去长期的气候状况提供了可能。热带印度洋的气候模态通过海气相互作用影响周边区域甚至全球的气候, 具有重要的研究意义。本文对比分析了1880—1999年间热带印度洋4个站点(肯尼亚、坦桑尼亚、塞舌尔、明打威)的珊瑚δ18O数据, 研究了其对热带印度洋气候的反演情况。结果显示, 珊瑚δ18O对海表温度(sea surface temperature, SST)的长期变化趋势反演良好, 珊瑚δ18O与局地SST在季节循环中保持一致, 且在低温季节对SST的变化更为敏感。此外, 4个站点的珊瑚δ18O对印度洋海盆模态(Indian Ocean Basin Mode, IOBM)和印度洋偶极子模态(Indian Ocean Dipple Mode, IODM)有一定的表征能力, 并且δ18O记录的热带印度洋年际变率受年代际变率调制。本文的研究结果表明, 珊瑚δ18O数据对于了解古气候时期热带印度洋气候变率具有重要的指示意义, 但同时也需要综合考虑不同站点的信息来完整地反映印度洋在历史时期的气候变化情况。

• 南印度洋热带气旋快速增强事件气候特征及其年际变率

  汪浩, 王静, 郑佳喻

  利用美国联合台风预警中心的热带气旋最佳路径数据集、美国国家海洋和大气管理局的扩展重构海表温度数据、全球海洋数据同化系统的温度、盐度数据及美国国家环境预报中心/国家大气研究中心的再分析资料, 分析了1981—2019年南印度洋热带气旋快速增强事件的气候特征和年际变率。结果表明, 南印度洋热带气旋快速增强事件产生频率呈现单峰分布, 主要产生在每年的12月至次年4月。南印度洋热带气旋增强事件的产生位置呈带状分布, 其中3个高值中心分别位于马达加斯加岛东北海域、南印度洋中部海域和澳大利亚西北海域, 这主要是由于热带气旋热潜和垂直风切变两个大尺度环境变量决定的。年际变率方面, 厄尔尼诺-南方涛动对南印度洋热带气旋增强事件产生频率的调制作用是不对称的, 厄尔尼诺年与拉尼娜年南印度洋热带气旋快速增强事件均减少, 但使其减少的物理机制不同。厄尔尼诺年, 热带气旋快速增强事件减少主要是较高的垂直风切变造成的; 拉尼娜年, 热带气旋快速增强事件减少主要是由于热带气旋热潜的降低, 而海表温度、垂直风切变和相对湿度也存在一定贡献。

• 基于航次观测和再分析资料的南海海表二氧化碳分压反演及变化机制分析*

  邱爽, 叶海军, 张玉红, 唐世林

  海表二氧化碳分压(pCO2)是指海洋表层水和大气之间的二氧化碳(CO2)交换处于动态平衡时CO2的含量, 是描述海-气CO2交换的一个主要因子。本文利用2008—2014年覆盖南海大部分海域的海表pCO2观测资料, 结合现场海表温度和海表盐度以及卫星观测的叶绿素a数据, 构建了基于多元线性回归方法的分区域反演模型。模型在水深浅于30m的区域均方根误差为5.3μatm, 其余海区均方根误差为10.8μatm, 与前人基于个别航次的有限区域反演结果的均方根误差相当。利用该模型公式和HYbrid Coordinate Ocean Model(HYCOM)再分析海表温、盐数据及MODIS-Aqua卫星观测的叶绿素a数据进行反演, 得到了时空分辨率为5'×5'的2004—2016年的逐月南海海表pCO2数据。该数据能较好地反映南海海表pCO2在海表温度影响下, 春夏高、秋冬低的季节变化特征, 与前人基于航次观测的研究结果相似, 表明反演模型具有较高的可信度。进一步分析发现, 南海及邻近海域平均海表pCO2具有显著的准十年振荡特征: 2012年附近出现了极小值, 之前表现为降低的趋势, 之后略有升高的趋势。受海表pCO2的影响, 南海海盆平均海-气CO2通量在2012年之前出现了显著降低的趋势, 表明南海释放到大气中的CO2减少, 并在2007年之后的冬季出现了负值(从碳源变为碳汇), 2012年之后变化较为平缓。热带太平洋年代际振荡引起的南海区域海表盐度变化是造成海表pCO2及海-气CO2通量准十年变化的主要原因。分区分析的结果表明, 南海北部海表pCO2变化最为显著, 在南海海表pCO2的季节和准十年变化中都起到非常重要的作用。

• 中国典型红树林沉积物中多溴联苯醚和替代型溴系阻燃剂污染特征

  李华薇, 徐向荣

  本文研究了中国四省区(福建、广东、广西和海南)共16处红树林湿地表层沉积物中多溴联苯醚(polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)和5种替代型溴系阻燃剂(alternative brominated flame retardants, ABFRs)的污染特征, 包括十溴二苯乙烷(decabromodiphenyl ethane, DBDPE)、1, 2-双(2, 4, 6-三溴苯氧基)乙烷[1, 2-bis (2, 4, 6-tribromophenoxy) ethane, BTBPE]、六溴苯(hexabromobenzene, HBB)、五溴甲苯(pentabromotoluene, PBT)和五溴乙苯(pentabromoethylbenzene, PBEB)。结果表明, PBDEs、DBDPE和BTBPE在我国红树林湿地沉积物中广泛存在, 而HBB、PBT和PBEB仅在部分红树林湿地检出。PBDEs总含量的均值范围为1.39~293ng·g-1(干重), 其污染程度具有明显的空间差异性(p=0.016), 并且与当地人口和经济水平显著正相关(p<0.01)。在红树林沉积物样品中, BDE 209是最主要的同系物, 占PBDEs总含量的72%~96%; DBDPE和BTBPE是最主要的ABFRs, 浓度的均值范围分别为0.489~29.4ng·g-1(干重)和0.0127~1.11ng·g-1(干重)。BDE 209与其替代品DBDPE的含量显著正相关(p<0.01), 反映出二者在红树林湿地沉积物中空间分布的相似性, 这说明BDE 209和DBDPE可能具有相似的污染源和/或环境行为。DBDPE与BDE 209的浓度比值范围为0.0839~0.925, 表明我国红树林湿地沉积物中DBDPE的污染水平还未超过BDE 209, 但ABFRs逐渐替代使用而带来的环境问题不容忽视。

• 南海北部最小含氧带水下滑翔机观测结果初步分析*

  马梦真, 李芊, 吴正超, 陈寅超, 俞建成

  最小含氧带(Oxygen Minimum Zone, OMZ)是指海洋中层水体处存在的稳定的溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)极小值层, OMZ的分布与变化对南海生态系统和生地化循环具有重要意义。本文利用2019年7—9月“海翼”号水下滑翔机(Sea-wing Glider)在南海北部陆坡区的组网观测数据, 对南海北部陆坡区OMZ的空间分布特征进行了分析。结果显示, 在垂向上, 研究区域内DO极小值层出现在深度约700~900m处, 其浓度约为80~100μmol·L-1, 且700~900m深度范围内DO浓度变化不大, 形成了厚度约为200m的OMZ。在水平方向上, OMZ自陆坡西南部起向东北方向延伸, 厚度由西南至东北逐渐变薄, 整体呈楔形分布, 并在靠近吕宋海峡处逐渐消失。此外, 本研究还选取了两台水下滑翔机7—8月连续两周内的观测数据, 经计算显示, OMZ区域内的DO浓度在跨陆坡方向上的平均变化速率为0.023μmol·L-1·d-1(增加), 在沿陆坡方向上为-0.034μmol·L-1·d-1(减少)。沿吕宋海峡入侵南海的高氧水能够解释OMZ东北部DO浓度局部升高的现象, OMZ的分布特征和形成原因与海水的平流运动、水团分布和水体层化等物理过程, 以及生物呼吸、有机物分解和还原性物质的氧化等多种影响因素有关。

• 南科1井第四系暴露面特征及其与海平面变化的关系*

  罗云, 黎刚, 徐维海, 程俊, 刘建国, 颜文

  珊瑚礁地层中的暴露面是海平面变化的忠实记录, 对地层层序的划分和研究珊瑚礁体的生长发育过程具有重要意义。本文基于手标本观察与薄片鉴定、碳氧同位素和矿物组成分析, 识别了南沙美济岛南科1井第四纪生物礁碳酸盐岩地层中的典型暴露面, 剖析了主要暴露面与海平面变化及珊瑚礁发育演化的关系。在南科1井(NK-1)第四纪地层中典型暴露面附近以出现大量溶蚀孔穴和红褐色或锈黄色钙质结核为特征, 其碳氧同位素偏负, 并富集Al、Th、Fe和稀土元素, 具有典型碳酸盐岩风化壳的特征。南科1井全新世礁体发育在晚更新世暴露面之上, AMS14C和U-Th年龄数据证实美济岛全新世珊瑚礁生长时段与南海其他珊瑚岛礁一致, 主要发育在8.2~4.7ka时期, 该时段海平面的缓慢上升为珊瑚礁连续垂向生长提供了有利环境。Sr同位素和古地磁年龄标定的南科1井更新世地层中的主要暴露面时代与南沙永暑礁和西沙群岛珊瑚礁地层中的暴露面时代基本一致, 主要暴露面对应于全球第四纪低海平面时期。

• 南海东北部深海盆末次冰盛期以来陆源碎屑粒度特征及影响因素*

  王雪松, 陈忠, 许安涛, 田雨杭, 曹立, 张斌

  南海东北部深海盆底流演变受多种因素控制, 但目前对末次冰盛期以来底流的敏感指标、演变过程及其控制因素还缺乏深入认识。本文选取南海东北部深水区16ZBS11岩心开展陆源碎屑粒度测试和年龄测定, 通过粒级-标准偏差法提取环境敏感因子, 并计算底流强度及搬运能力。研究结果表明, 研究区陆源碎屑主要由粉砂和粘土组成, 砂组分仅在部分层位出现。南海东北部深海沉积环境经历了3个演化阶段, 第Ⅰ阶段为22.39~16.02ka BP, 第Ⅱ阶段为16.02~9.58ka BP, 第Ⅲ阶段为9.58ka BP至今, 各阶段粘土和粉砂组分均呈反相演变过程。海平面变化是深海沉积和海洋过程的重要影响因素, 末次冰盛期以来南海东北部深海盆底流强度和搬运能力逐渐减弱并呈同步变化, 16ka BP、11.5ka BP后南海分别与印度洋、台湾海峡连通, 影响了南海北部的海洋过程。特别是9.58ka BP以来南海北部海洋混合方式和强度的改变, 深刻影响着深海陆源碎屑的输运及沉积演化。本文研究结果为深入认识南海北部底流活动演变和南海深海过程提供了新证据。

• 三沙永乐蓝洞成因机制初探*

  高金尉, 付腾飞, 赵明辉, 张汉羽, 田丽艳

  海洋蓝洞保留了原始的水体、沉积物、化石残骸和完整的生物骨骼, 是重要的自然遗产和地质奇观, 具有重要的科学研究价值。三沙永乐蓝洞是目前全球已发现的最深海洋蓝洞, 有着独特的洞体结构和水体化学特征, 但其成因仍是未解之谜。本文结合南海的构造演化, 分析了永乐环礁碳酸盐岩台地的发育历史, 认为永乐环礁的形成以加积和退积为主, 其台地边缘属于陡崖型台地斜坡, 有利于发育断层/裂缝; 永乐环礁之上钻井岩心的氧同位素数据表明, 永乐环礁在14.75~168.60m的深度范围内发生了地下水溶蚀作用, 这与实际观测到的158m深洞体转折处之上发生的洞穴垮塌作用相符。通过综合对比分析认为, 三沙永乐蓝洞的形成是断层/裂缝溶蚀机制与深部洞穴垮塌机制综合作用的结果。地下水(淡水、海水)首先沿着台地边缘发育的断层/裂缝进行溶蚀, 在158m以上通过洞穴垮塌作用形成了近垂直的洞穴, 而在158m以下则沿着断层/裂缝继续向下溶蚀形成了略倾斜的深部洞穴结构, 最终由于海平面的上升淹没而形成了蓝洞。本研究可为未来寻找更多海洋蓝洞提供重要的经验与借鉴。

• 利用H/V方法研究琼北火山区的浅表层地质变化特征

  曹佳俊, 郭震, 夏少红, 张昌榕, 吴晓阳, 任鹏飞

  海南琼北活火山作为华南沿海重要的第四纪火山, 一直受到国内外学者的广泛关注, 目前对该火山的形成演化已开展了大量深部地质结构的研究, 但对其表层地质结构特征仍然缺乏详细了解。水平-垂直频谱比法(简称H/V方法)已被广泛应用于浅表层地质结构的研究, 本文基于35个便携式微功耗地震仪组成的流动台阵观测数据, 采用经典全波场H/V(full)和瑞利波椭圆率H/V(Ray)分析方法, 获得了琼北火山区H/V曲线峰值频率(F0)和放大倍数(A0)的空间变化特征。琼北火山区H/V曲线峰值频率变化强烈, 以长流-仙沟断裂为界, 断裂西南侧很难从H/V曲线中获取清晰的F0和A0, 而断裂东北侧则存在明显的F0和A0。结合已有地质资料, 本文认为长流-仙沟断裂西南侧处于凹陷区, 其浅表层火山岩未发生明显的风化作用, 而东北侧位于隆起区域, 地表火山岩受到了比较严重的风化作用。这一研究结果表明, H/V方法可反映表层火山岩的风化状态, 火山岩出露场地H/V曲线的峰值频率和放大倍数随风化作用程度的增强而表现得更加明显。本研究为琼北火山区浅表火山岩风化状态和地震危险性评估提供了重要的信息支撑。

• 主动源海底地震仪横波模型的自动搜索与非唯一性分析*

  张浩宇, 丘学林, 黄海波

  主动源海底地震仪探测在海底结构的研究中发挥着重要作用, 其中转换横波数据模拟为研究海底构造和物质属性提供了精确依据。本文针对现行转换横波模拟技术存在的步骤繁琐、难以确保最优解和无法进行非唯一性分析等问题进行研究, 提出了基于模型解空间和目标函数的模拟技术, 形成了主动源转换横波数据模拟的新方法, 该方法可借助计算机程序实现结构模拟的自动化。在南海西北陆缘的西沙地块OBS2013-3测线上对该方法进行验证, 分别利用单台PPS震相和全体台站的PSS震相走时数据进行模拟试验。结果表明, 本文的方法能够提供对于最优模型的快速、准确搜索和非唯一性范围的估计。这一方法有助于提高主动源海底地震仪转换横波数据模拟的效率, 并为结果的可靠性和稳定性提供更好的保障。

• 南海东北部大陆坡地震反射异常体的属性分析与岩性识别*

  李博安, 胡善政, 阎贫, 于俊辉, 王潇, 唐群署

  南海北缘属于非火山型大陆边缘。过去的研究在洋陆转换带北部的地震剖面上曾观测到一些疑似岩席和火山体的高振幅异常体, 但对这些高振幅异常体的属性却缺乏进一步的研究。本文在南海东北部大陆坡上的两个多道地震剖面(SO1E和SOY)中也发现了一个长度超过15km、厚度约为1.2km的巨大高振幅异常体, 它为研究者提供了一个探究洋陆转换带北部是否存在岩浆活动的机会。本研究对该高振幅异常体进行了速度分析与AVO(amplitude variation with offset)分析。结果表明, 与周围岩层相比, 该高振幅异常体内部有较高的P波速度和泊松比。结合区域地质背景和异常体内部的反射特征及大小形状, 推测该高振幅异常体为火成侵入岩, 并将其进一步归类为岩盖, 揭示了中新世以后南海北部洋陆转换带北部曾发生过多期次的岩浆活动。