海洋地球化学

课程编码：280214070704P2002 英文名称：Marine Geochemistry 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：张国良等

本课程是面向海洋科学、地球科学等专业研究生开设的专业核心课，主要授课内容包括大洋海水、沉积物和海底岩石的化学组成、成因和演化过程。通过本课程学习，使研究生掌握示踪海洋和海底深部系统地质过程的地球化学研究方法，理解海洋-海底-地球深部多圈层物质循环过程及其资源环境效应。通过介绍海水和沉积物化学组成演化、海底水/岩界面地球化学过程、大洋背景下（洋中脊、岛弧系统、海山等）岩石地球化学组成和成因机制、以及海洋和地球深部系统碳循环等有关的研究方法、思路和最新研究动态，培养学生发现、分析和解决海洋地球多圈层系统多尺度物质循环相关领域科学问题的能力。

海洋科学概论、普通地质学、地球化学

第一章 海洋地球化学研究背景、对象和意义 1学时 张国良
第1节 海洋地球化学研究背景、对象和意义
第二章 海洋地球化学主要理论和方法
第1节 海底岩石地球化学研究理论和方法介绍 2学时 张国良
第2节 海水和海底沉积物研究理论和方法介绍 1学时 孙晓乐
第三章 海水化学组成与演化 5学时 孙晓乐
第1节 现代海水化学组成
第2节 海水的物质来源和组成演化
第3节 海水中的颗粒悬浮物组成和来源
第四章 海洋沉积物地球化学 6学时 孙晓乐
第1节 大洋沉积物来源、类型、分布和化学组成
第2节 沉积物有机碳降解与营养盐再生
第3节 其他沉积物低温早期成岩过程
第4节 海水/沉积物界面化学过程及其源汇效应
第五章 海洋碳循环 6学时 孙晓乐
第1节 碳在海水和沉积物中的赋存形式和分布
第2节 碳酸盐体系动态平衡及转化
第3节 海洋碳循环示踪
第六章 海洋中硅、钙、钾等元素循环 5学时 孙晓乐
第1节 海洋中硅元素(生物)地化循环与硅同位素示踪
第2节 海洋中钙元素(生物)地化循环与钙同位素示踪
第3节 海洋镁(生物)地化循环与镁同位素示
第4节 海洋中钾元素(生物)地化循环与钾同位素示踪
第七章 现代洋底岩石类型和矿物化学组成 5学时 张国良
第1节 大洋构造环境和岩石地球化学分类
第2节 洋底岩浆形成的主要模式和演化规律
第3节 现代海底地幔岩分布和化学组成
第八章 典型大洋地壳化学组成剖面和成因 4学时 张国良
第1节 大洋科学钻探与壳幔物质结构
第2节 大洋地壳剖面岩石矿物和化学组成
第3节 洋中脊玄武岩化学组成、成因和演化
第九章 大洋板内火山岩化学组成和成因 6学时 张国良
第1节 大洋板内火山岩类型和化学组成变化
第2节 大洋板内火山岩成因背景和机制
第3节 大洋大型板内火山的环境效应
第4节 典型洋岛/海山形成和演化实例剖析
第十章 海底流体/岩石相互作用和化学风化 3学时 张国良
第1节 海底流体活动类型及化学组成
第2节 海底岩石风化过程和控制因素
第3节 海底风化/蚀变过程的元素地球化学行为
第4节 海底风化/蚀变过程的元素通量和环境效应
第十一章 现代大洋俯冲体系岩石化学组成、成因和演化 3学时 张国良
第1节 俯冲板块类型、结构和化学组成
第2节 大洋俯冲体系基本结构和岩石化学分类分布
第3节 大洋俯冲体系物质循环的控制因素
第4节 大洋板块俯冲引起的挥发分循环
第十二章 现代大洋地幔化学组成、分布和演化规律 4学时 张国良
第1节 大洋地幔不均一性的化学和同位素示踪方法
第2节 大洋地幔组成端元和多尺度不均一性
第3节 大洋地幔不均一性的成因模式
第十三章 大洋地质过程中的深部碳循环 6学时 张国良
第1节 大洋深部碳循环基本模式和意义
第2节 大洋各圈层碳赋存、转化和碳储库
第3节 大洋板内岩浆过程中的碳循环
第4节 大洋板块俯冲过程中的碳循环
第5节 大洋深部碳循环的资源效应
第6节 大洋深部碳循环通量和气候效应
第十四章 闭卷考试 3学时 张国良
第1节 闭卷考试

张国良 教育与工作经历：
2016.01-今：中国科学院海洋研究所，研究员；
2016.04-2017.04：美国加州大学（圣芭芭拉），地球科学学院，客座教授；
2015.10-2018.10：中国科学院海洋研究所，研究员，特聘研究员；
2014.01-2014.03：国际大洋钻探计划（IODP_349航次），岩石学科学家；
2012.1-2015.10：中国科学院海洋研究所，副研究员；
2010.10-2010.12：国际大洋钻探计划（IODP_329航次），岩石学科学家；
2010.7-2011.12：中国科学院海洋研究所，助理研究员；
2005.9-2010.7：中国科学院海洋研究所，海洋地质学，获得博士学位；
2001.09-2005.07：中国地质大学（北京），地质学（基地班）专业, 获得学士学位。
主要从事大洋岩石学和地幔地球化学，包括：洋中脊岩浆作用和软流圈地幔动力学、全球板内海山成因的地球化学动力学，及板块俯冲有关的深部碳循环研究等。主持/完成国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项专题1项、科技部大洋钻探项目、中科院知识创新工程项目等共20余项。发表相关SCI研究论文60余篇。第一作者和通讯作者论文主要发表在Nature Geoscience, Earth and Planetary Science Letters、GCA、JGR-SE、Chemical Geology等国际权威期刊。2020年入选并任职国际大洋发现计划科学评估组（SEP）成员；入选国家级高层次人才，2015年入选国家优青称号（国家优秀青年科学基金获得者）。2019年入选“山东省泰山学者”称号和计划。主导的关于南海地幔组成研究入选了2018年度“中国海洋十大科技进展”。
孙晓乐，女，研究员，博士生导师，入选2021年国家海外高层次青年人才项目。2006年本科毕业于北京航空航天大学，2008年在瑞典皇家理工学院获硕士学位，2012年在瑞典斯德哥尔摩大学获博士学位，2013-2014年英国剑桥大学博士后，2015-2021年在瑞典斯德哥尔摩大学任研究科学家（Research Scientist）。2021年9月至今，在中国科学院海洋研究所工作，主要从事元素生物地球化学循环方面的研究。以稳定同位素为主要研究手段，结合海洋化学、海洋地质分析方法及数值模型，聚焦以下两个方面：1) 从河口到深海碳-硅耦合循环，及对全球气候变化和人类活动的响应；2) 沉积物早期成岩过程及其碳源汇效应。迄今共发表SCI 论文30余篇，包括第一作者兼通讯作者的身份在Nature Geoscience、GCA、GBC等国际一流期刊。兼任Frontiers in Earth Sciences、PlOS One、Solid Earth Sciences杂志编委。