返回顶部

科研动态
25 MAR 2020

海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室发表地幔柱地球化学过程研究成果

2020年3月3日,国际地学权威学术期刊《地学前缘》(Geoscience Frontiers)在线发表了题为“Plume interaction and mantle heterogeneity: A geochemical perspective”(地幔柱过程与地幔不均一性:地球化学观点)的研究成果。此项成果由海洋试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室、中国海洋大学李三忠教授作为通讯作者和博士生张臻等共同完成。 地幔不均一的物质组成和地幔柱地球化学过程一直是地幔动力学关注的焦点问题,但多基于地球物理手段结合实验室模拟实验等间接手段进行研究,缺乏直接的证据支撑。与之相比,地幔柱物质来自于地幔,是研究地幔物质及地球化学过程的直接证据。为此,本文作者以全球三种类型的地幔柱在地球化学特征方面的差异为切入点,结合三类地幔柱在起源和结构方面的特征,解析地幔柱在上升过程中与不同地幔圈层发生的地球化学过程,得到以下三点认识:(1)D’’层、LLSVPs和Morganian地幔柱由进入下地幔的俯冲板片和后钙钛矿组成;(2)在下地幔中LLSVPs和Morganian地幔柱上涌伴随着布氏岩的结晶,地幔柱中残留的物质为玄武岩-粗面岩套,结构上的差异导致布氏岩的结晶过程在LLSVPs中并不完全,高密度的物质在地幔转换带之下堆积形成巨大的地幔柱头,在地幔柱头边缘处该结晶过程更加容易进行,残余低密度的物质上涌进入上地幔,致使LLSVPs相关的二次地幔柱多发生在地幔柱头边缘区域,同时钠、钾在长期结晶过程中富集,形成碧玄岩-响岩套,而Morganian地幔柱中布氏岩在下地幔基本完全结晶,Morganian地幔柱直接穿过了地幔转换带进入上地幔;(3)Andersonian地幔柱的地球化学特征表明上地幔的主要物质组成为玄武岩-流纹岩套,同时在LLSVPs的二级地幔柱和Morganian地幔柱经过上地幔并在莫霍面下方堆积形成地幔柱头时,上地幔的玄武岩-流纹岩套也混入其中。

170
01 NOV 2019

iScience在线发表海洋试点国家实验室研究成果

爱德华氏菌病是由杀鱼爱德华氏菌(Edwardsiella piscicida)引起并危害全球海水养殖鱼类健康养殖的首要病害之一,引发鱼类大量死亡,对我国水产养殖业造成重大经济损失。因此,深入阐明爱德华氏菌在鱼类中的致病机制是开发各种新型高效防控措施的重要基础,促进水产养殖业的绿色健康发展。近日,Cell综合性开源子刊iScience以“A bacterial pathogen senses host mannose to coordinate virulence”(细菌病原感知宿主甘露糖并调控菌体毒力表达)为题在线发表了海洋试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室科学家主持的研究成果。 糖代谢是为生物体生长提供能量的的基础代谢之一。病原菌往往一方面利用糖代谢生产ATP,促进生长繁殖;另一方面利用糖代谢过程产生的代谢物作为信号分子,调控代谢过程和毒力系统表达,从而促进感染过程。从杀鱼爱德华氏菌野生毒株出发,本论文首先利用mariner家族转座子构建了一个插入位点确定的杀鱼爱德华氏菌突变株文库(Defined transposon insertion mutant library)。利用该文库和转座子插入测序技术在不同培养基、巨噬细胞以及大菱鲆条件下对生长/定植相关的条件必需基因进行系统筛选,发现在该菌中甘露糖代谢显著影响其在鱼体内的定植。本论文进一步研究发现,爱德华氏菌通过其编码的甘露糖PTS (磷酸烯醇式丙酮酸转移酶)系统,感知环境中存在的甘露糖,并将其磷酸化生成甘露糖-6磷酸,并转运至胞内。体内的一种新型转录调控因子EvrA能直接与甘露糖-6磷酸结合并受其调控,增强与DNA结合能力,激活由EsrB和EsrC介导的三型分泌系统(T3SS)和六型分泌系统(T6SS)的表达,进而调控杀鱼爱德华氏菌在宿主体内的定植过程,并造成系统性感染。该研究首次报道病原菌通过感知环境中的甘露糖调控毒力系统表达,为水产养殖病害防控技术开发提供理论指导。

12283
26 AUG 2019

海洋试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青年科学家探秘南海海底峡谷

2019年7月23日和26日,青岛海洋科学与技术试点国家实验室(以下简称“海洋试点国家实验室”)海洋地质过程与环境功能实验室、自然资源部第一海洋研究所青年科学家单新博士和吴斌博士分别在南海北部珠江口外海底峡谷、海南岛东南侧陆坡海底峡谷乘“深海勇士号”下潜(TS177潜次和TS180潜次),最大下潜深度分别为3380米和1370米。在深潜过程中单新博士和吴斌博士观察到了波长数百米的旋回坎(超临界浊流沉积构造)、海底多种生物遗迹化石和海洋生物,获取了近底高精度地形地貌资料、大量高清视频、照片等影像资料,采集了多个沉积物短柱样品,丰富了对南海北部陆坡峡谷沉积过程的科学认识。 海底峡谷-水道搬运沉积物体系是大陆坡最重要的搬运沉积过程之一,它控制了沉积物由近岸向深海的输送和聚集。海底峡谷浊流频发,可引发重大地质灾害,危害深水油气平台、油气管线、海底通信电缆等海底设施。南海是世界上最大的边缘海之一,其北部具有宽广的陆架和陡峭狭长的陆坡,在陆坡边缘发育了一系列深水峡谷体系,是当前海洋地质学研究的前沿和热点。利用高新技术手段,开展陆坡峡谷载人深潜,近距离观察峡谷沉积地貌和环境,原位采集沉积物样品对于深入认识南海北部峡谷显得尤为重要。单新博士和吴斌博士在海洋试点国家实验室“鳌山科技创新计划项目”的支持下,代表海洋试点国家实验室参加了2019年“深海勇士号”TS12航次第二航段南海深潜科考任务,旨在观察海底峡谷地貌和沉积环境、获取沉积物短柱样品、阐明沉积过程。

18839
26 AUG 2019

地震波各向异性揭示的俯冲带地区岩石圈地幔变形

根据板块构造理论,大洋板块在洋中脊形成并发生扩张,最终通过俯冲作用消亡,俯冲过程与地震、火山及地球内部物质循环密切相关。因此,对俯冲带的研究是认识地球内部演化及其动力学系统的有效途径。地震各向异性记录了俯冲系统的重要动力学信息,是窥测地球深部构造变形及物质循环的探针,其研究具有重要的科学意义。地幔中的各向异性与其介质(主要是橄榄石)晶体的晶格优势排列有直接成因联系。众多剪切波分裂研究发现在全球俯冲带的弧前地幔楔中主要表现为与海沟平行的S波快波偏振方向,其成因依然存在争议,目前主要有三种解释模式:(1)S波快波偏振方向平行于地幔流动方向,尽管大洋板块俯冲引起了与海沟垂直的地幔流动,但在弧前地幔楔中依然存在与海沟平行的小尺度地幔流动;(2)在弧前地幔楔低温富水的情况下,橄榄石的晶格类型会发生变化,其位错滑移系变成 (010) [001],此类型橄榄石晶格优势排列导致的快波偏振方向垂直于大洋板块俯冲引起的与海沟垂直的地幔流动,即快波偏振方向与海沟平行;(3)在弧前地幔楔低温富水的情况下发生蛇纹石化,蛇纹石的晶格优势排列引起了与海沟平行的快波偏振方向。有科研工作者认为这种各向异性结构的形成可能受众多因素影响,其机制可能无法用某种简单的模式能够解释。

18572
用户登录
船舶管理单位 航次用户
还没有账号?立即注册
用户注册
*
以字母开头,4-20位字母或数字
*
密码不少于8位,英文字母,阿拉伯数字结合
* * * * * * *
+86
+86
*
免责协议条款