北极海域地球物理考察

第1章 总论 1

第2章 考察的意义和目标 2

2.1 考察的背景和意义 2

2.2 我国历次北极地球物理科学考察回顾 3

2.3 考察海区概况 4

2.3.1 挪威—格陵兰海的摩恩—克尼波维奇洋中脊 4

2.3.2 罗蒙诺索夫脊 6

2.3.3 加拿大海盆 7

2.3.4 白令海 8

2.4 考察目标 8

第3章 北冰洋地球物理考察主要任务 10

3.1 考察航次及考察重大事件介绍 10

3.1.1 第五次北极科学考察 10

3.1.2 第六次北极科学考察 11

3.2 考察区域、断面、站位及路线 11

3.2.1 第五次北极科学考察 11

3.2.2 第六次北极科学考察 13

3.3 考察内容 16

3.3.1 北极重力 16

3.3.2 海面拖曳式磁力 17

3.3.3 近海底磁力 17

3.3.4 海洋反射地震 18

3.3.5 海底热流 18

3.3.6 船载双频GPS测量 18

3.4 考察设备及负责单位 19

3.4.1 海洋重力仪 19

3.4.2 船载三分量磁力仪 22

3.4.3 海面拖曳式磁力仪 23

3.4.4 近海底磁力仪 25

3.4.5 海洋反射地震设备 26

3.4.6 海底热流温度计 29

3.4.7 船载GPS 29

3.5 考察人员及分工 30

3.5.1 上海极地码头重力基点测量 30

3.5.2 黄河站地磁日变观测 30

3.5.3 第五次北极科学考察 30

3.5.4 第六次北极科学考察 31

3.6 考察完成工作量 31

第4章 考察获取的主要数据与样品 32

4.1 考察获取的主要数据 32

4.1.1 海洋重力 32

4.1.2 海面拖曳式磁力 38

4.1.3 近海底磁力 43

4.1.4 海洋反射地震 44

4.1.5 海底热流 47

4.2 数据处理方法 48

4.2.1 海洋重力测量方法 48

4.2.2 海面拖曳式磁力测量方法 54

4.2.3 三分量磁力数据的处理方法 56

4.2.4 近海底磁力测量方法 58

4.2.5 海洋反射地震处理流程 59

4.2.6 海底热流处理方法 65

4.2.7 船载双频GPS测量 71

4.3 数据反演 71

4.3.1 磁异常化极与磁化强度 71

4.3.2 均衡重力异常 72

4.3.3 Moho面的反演 72

4.4 质量控制与监督管理 74

4.4.1 质量保障组织机构及人员分工 74

4.4.2 质量目标 75

4.4.3 航次任务质量保障计划 75

4.5 数据总体评价情况 77

4.5.1 海洋重力 77

4.5.2 海洋重力数据质量评价 78

4.5.3 海面拖曳式磁力 82

4.5.4 近海底磁力 82

4.5.5 海洋反射地震 83

4.5.6 海底热流 87

第5章 考察数据分析与环境初步评估 93

5.1 北冰洋基本地球物理场特征及初步认识 93

5.1.1 北冰洋的重力场特征 93

5.1.2 北冰洋的磁力场特征 99

5.1.3 北冰洋的热流特征 101

5.1.4 北冰洋的地层特征 107

5.2 重点内容的分析与评价 116

5.2.1 摩恩洋中脊非对称扩张的机制 116

5.2.2 摩恩洋中脊轴部磁场变化特征 127

5.2.3 加克洋中脊的地幔熔融与蛇纹岩化特征 130

5.2.4 罗蒙诺索夫脊的岩石圈热状态及构造沉降历史 139

5.2.5 楚科奇边缘地地层与构造特征 144

5.2.6 美亚海盆的扩张历史 157

5.2.7 楚科奇海地声特性研究 170

5.2.8 基于船载双频GPS的北极（80°—87°N）水汽年变化估计 176

5.2.9 白令海Navarinsky峡谷海底形成机制 181

5.3 主要成果总结 191

第6章 考察的主要经验与建议 192

6.1 考察取得的重要成果 192

6.2 考察的主要成功经验 193

6.2.1 仪器的保障 193

6.2.2 人员一专多能 193

6.2.3 科学问题清晰明确 193

6.2.4 极地环境与作业窗口 193

6.2.5 立足国际研究现状 193

6.3 考察中存在的主要问题及原因分析 194

6.3.1 作业时间有限 194

6.3.2 作业手段相对单一 194

6.3.3 人员不足 194

6.4 对未来科学考察的建议 194

6.4.1 设置专业化航次 194

6.4.2 加强国际合作 194

6.4.3 明确国家需求 195

6.4.4 提升极地考察技术 195

参考文献 196

附件 205