Tectonic Evolution and Dynamics of Deepwater Area of Pearl River Mouth Basin, Northern South China Sea

Quantitative studies on the evolution and dynamics of the deepwater area of Pearl River Mouth basin (PRMB) were carried out based on the latest geological and seismic data. The study area is generally in an extensional state during the Cenozoic. The major extension happened in the earlier syn-rift stages before 23 Ma and the extension after 23 Ma is negligible. Two rapid subsidence periods, 32-23 Ma and 5.3-2.6 Ma, are identified, which are related to the abrupt heat decay during margin breakup and the collision between the Philippine Sea plate and the Eurasian plate, respectively. The strongest crustal thinning in the Baiyun (sic) sag may trigger the syn-rift volcanism along the weak faulted belt around the sag. The Cenozoic tectonic evolution of the study area could be divided into five stages: rifting (similar to 50-40 Ma), rift-drift transition (similar to 40-32 Ma), early post-breakup (similar to 32-23 Ma), thermal subsidence (similar to 23-5.3 Ma) and neotectonic movement (similar to 5.3-0 Ma).

南海北部陆缘深水区构造演化及其资源效应

南海北部陆缘深水区（水深>300m）蕴藏着丰富的资源，我国对深水区的地质研究刚刚起步，但相关领域已成为科研热点。深水油气盆地的构造演化是油气勘探中最重要的基础性研究之一，因此针对我国南海北部陆缘深水区开展构造演化及其资源效应的研究具有重要的理论意义和实际意义。 本文利用钻井和地震资料并结合区域地质资料，重点研究了珠江口盆地深水区的结构和构造演化，取得如下创新性成果：1）首次利用半地堑分析方法系统解剖了研究区的结构、各构造单元发育特征，在此基础上指出五个有利油气运聚带；2）采用回剥法并利用最新资料进行校正，得到了研究区更为可靠的构造沉降曲线，重新划分了裂陷期和裂后期的分界，认为32Ma南海海底扩张之后裂陷作用仍在持续，直到23Ma左右才开始大规模裂后热沉降，并进一步解释了裂陷期延迟的形成机制；3）应用非连续拉张模型计算拉张系数的方程计算了研究区的壳幔拉张系数，指出了深水区地幔相对于地壳的优势伸展作用；首次运用平衡剖面技术重建了研究区的构造发育史，计算了各构造期的拉张率和沉积速率，指出研究区新生代整体呈现持续拉张，拉张系数在1.1-1.24之间；4）精细刻画了水合物钻采区的地质构造特征，建立了该区天然气水合物成藏的概念模式；建立了一套根据地震叠加速度计算流体势的方法，为水合物成藏规律的研究提供了新的思路。

南海张裂大陆边缘数值模拟研究

The South China Sea (SCS) is one of the largest marginal seas in the western Pacific, which is located at the junction of Eurasian plate, Pacific plate and Indian-Australian plate. It was formed by continent breakup and sea-floor spreading in Cenozoic. The complicated interaction among the three major plates made tectonic movement complex and geological phenomena very rich in this area. The SCS is an ideal place to study the formation and evolution of rifted continental margin and sea-floor spreading since it is old enough to have experienced the major stages of the basin evolution but still young enough to have preserved its original nature. As the demand for energy grows day by day in our country, the deep water region of the northern continental margin in the SCS has become a focus of oil and gas exploration because of its huge hydrocarbon potential. Therefore, to study the rifted continental margin of the SCS not only can improve our understanding of the formation and evolution processes of rifted continental margin, but also can provide theoretical support for hydrocarbon exploration in rifted continental margin. This dissertation mainly includes five topics as follows: (1) Various classic lithosphere stretching models are reviewed, and the continuous non-uniform stretching model is modified to make it suitable for the case where the extension of lithopheric mantle exceeds that of the crust. Then simple/pure shear flexural cantilever model is applied to model the basement geometries of SO49-18 profile in the northern continental margin of the SCS. By fitting the basements obtained by using 2DMove software with modeling results, it is found that the reasonable effective elastic thickness is less than 5km in this region. According to this result, it is assumed that there is weak lower crust in the northern continental margin in the SCS. (2) We research on the methods for stretching factor estimation based on various lithosphere stretching models, and apply the method based on multiple finite rifting model to estimate the stretching factors of several wells and profiles in the northern continental margin of the SCS. (3) We improve one-dimension strain rate inversion method with conjugate gradient method, and apply it to invert the strain rate of several wells in the northern continental margin of the SCS. Two-dimension strain rate forward modeling is carried out, and the modeling results show that effective elastic thickness is a key parameter to control basin’s geometry. (4) We simulate divergent upwelling mantle flow model using finite difference method, and apply this newly developed model to examine the formation mechanism of the northwest and central sub-basin in the SCS. (5) We inverse plate thickness and basal temperature of oceanic lithosphere using sea-floor ages and bathymetries of the North Pacific and the North Atlantic based on varied-parameters plate model, in which the heat conductivity, heat capacity and coefficient of thermal expansion depend on temperature or depth. A new empirical formula is put forward based the inversed parameters, which depicts the relation among sea-floor age, bathymetry and heat flow. Then various similar empirical formulae, including the newly developed one, are applied to examine the sea-floor spread issue in the SCS based on the heat flow and bathymetry data of the abyssal sub-basin.

Evolução tectono-estrutural do Campo de Xaréu (Sub-bacia de Mundaú, Bacia do Ceará - NE do Brasil: abordagem multiescala e pluriferramental

The Xaréu Oil Field, located in the center-southern portion of the Mundaú Sub-Basin (eastern portion of the Ceará Basin), is characterized by a main Iramework of NW-trending and NE-dipping faults. The faults in the Xaréu Oil Field, among which the Xaréu Fautt stands out, are arranged according to an extensional-listriclan, rooted on a detachment surface corresponding to the Mundaú Fault, the border fautt of Mundaú Sub-Basin. During the tectonic-structural evolution of the Xaréu Oil Field and the Mundaú Sub-Basin, the Mundaú Fault played a crucial role on the control of the geometry of both compartments. The main carbonatic unit in the Xaréu Oil Field, named the Trairí Member(Paracuru Formation of Late Aptian to Early Albian age), contains the largest oil volume in the field, concentrated in structurally-controlled accumulations. The Trairí Member is composed by a variety of carbonatic rocks (massive, bedded or laminated calcilutites, ostracodites, calcarenites and carbonatic rudites, all of them presenting variable degrees of dolomitization). The carbonatic rocks are interbedded into thick packages of black shales and marls, besides local beds of siliciclastic conglomerates, sandstones, siltnes and argillites. From the spatial association and the genetic relationships between the carbonatic and siliciclastic units, it is possible to group them in three lithofacies associations (Marginal Plain, Ramp and Lacustrine Interior) that, together, were developed in a lacustrine system associated to a marginal sabkha. Structural studies based on drill coresthat sample the Trairí Member in the Xaréu Oil Field allowed to characterize two generations of meso- to microscale structures: the D1 group presents a typical hydroplastic character, being characterized by intra/interstratal to oblique-bedding shear zones. The hydroplastic character related to these structures allowed to infer their development at an early-lithilication stage of the Trairí Member, leading to infer an Early Cretaceous age to them. The second group of structures identified in the drill cores, nominated D2 and ascribed to a Neogene age, presents a strictly brttle character, being typilied by normal faults and slickenfibers of re-crystallized clayminerals, ali olthem displaying variable orientations. Although the present faults in the Xaréu Oil Field (and, consequently, in the Mundaú Sub-Basin) were classically relerred as struetures of essentially normal displacement, the kinematics analysis of the meso-to microscaie D1 struetures in the drill cores led to deline oblique displacements (normal with a clockwise strike-slip component) to these faults, indicating a main tectonic transport to ENE. These oblique movements would be responsible for the installation of a transtensive context in the Mundaú Sub-Basin, as part of the transcurrent to translormant opening of the Atlantic Equatorial Margin. The balancing of four struetural cross-sections ofthe Xaréu Oil Field indicates that the Mundaú Fault was responsible for more than 50% of the total stretching (ß factor) registered during the Early Aptian. At the initial stages of the "rifting", during Early Aptianuntil the Holocene, the Mundaú Sub-Basin (and consequently the Xaréu Oil Fleld) accumulated a total stretching between 1.21 and 1.23; in other words, the crust in this segment of the Atlantic Equatorial Margin was subjeeted to an elongation of about 20%. From estimates of oblique displacements related to the faults, it ws possible to construct diagrams that allow the determination of stretching factors related to these displacements. Using these diagrams and assuming the sense 01 dominant teetonictransport towards ENE, it was possible to calculate the real stretching lactors related to the oblique movement 0 of the faults in the Mundaú Sub-Basin. which reached actual values between 1.28 and 1.42. ln addnion to the tectonic-structural studies in the Xaréu Oil Field, the interpretation of remote sensing products, coupled wnh characterization of terrain analogues in seleeted areas along the northern Ceará State (continental margins of the Ceará and Potiguar basins), provided addnional data and constraints about the teetonic-structural evolution of the oil lield. The work at the analogue sites was particularly effective in the recognition and mapping, in semidetail scale, several generations of struetures originated under a brittle regime. Ali the obtained information (from the Xaréu Oil Field, the remote sensor data and the terrain analogues) were jointly interpreted, culminating with the proposnion of an evolutionary model lor this segment of the Atlantic Equatorial Margin; this model that can be applied to the whole Margin, as well. This segmentof the Atlantic Equatorial Margin was delormedin an early E-W (when considered lhe present-day position of the South American Plate) transcurrent to transform regime with dextral kinematics, started Irom, at least, the Early Aptian, which left its record in several outcrops along the continental margin of the Ceará State and specilically in the Xaréu off Field. The continuous operation of the regime, through the Albian and later periods, led to the definitive separation between the South American and African plates, with the formation of oceanic lithosphere between the two continental blocks, due to the emplacement off spreading centers. This process involved the subsequent transition of the transcurrent to a translorm dextral regime, creating lhe Equatorial Atlantic Oceano With the separation between the South American and African plates already completed and the increasing separation between lhe continental masses, other tecton ic mechanisms began to act during the Cenozoic (even though the Cretaceous tectonic regime lasted until the Neogene), like an E-W compressive stress líeld (related to the spreading olthe oceanic floor along lhe M id-Atlantic Ridge and to the compression of the Andean Chain) effective Irom the Late Cretaceous, and a state of general extension olthe horizontal surface (due to the thermal uplift ofthe central portion of Borborema Province), effective during the Neogene. The overlap of these mechanisms during the Cenozoic led to the imprint of a complex tectonic framework, which apparently influenced the migration and entrapment 01 hydrocarbon in the Ceará Basin

Einfluss verschiedener nanopartikulärer Systeme auf die zelluläre Aufnahme und Zytotoxizität

Die vorliegende Dissertation untersucht Nanopartikel und Nanokapseln aus verschiedenen Materialien mit verschiedenen Modifikationen für einen zielgerichteten Medikamententransport (Drug Targeting). Obwohl bisher zahlreiche Nanopartikel und -kapseln synthetisiert wurden, besteht nach wie vor hinsichtlich der zellulären Verträglichkeit, Biokompatibilität und Aufnahme kein allumfassendes Verständnis. Mit Hilfe der in dieser Arbeit vorgestellten Untersuchungen und Ergebnissen soll ein Beitrag zur Schließung dieser Lücke geleistet werden.rnIm Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde der Einfluss der Herstellungsmaterialien PS, PLLA, PMMA, Biomakromoleküle (BSA, DNA), ggf. stabilisiert durch HPMA-LMA-Copolymere und neu-synthetisierte Surfmere, der Formmodifikationen Streckung und Kristallisierung, der Oberflächenmodifikationen mittels verschiedener Tenside und PEG auf die zelluläre Aufnahme und Verträglichkeit hin untersucht.rnZusammenfassend lässt sich die Aussage treffen, dass zahlreiche Materialien zur Herstellung von Trägersystemen geeignet sind und sich als biokompatibel und nicht-zytotoxisch erwiesen haben, sich jedoch stark hinsichtlich der Aufnahmeeffizienz in verschiedene Zelllinien unterscheiden. rnIm ersten Abschnitt (Kapitel 5.1) wurden in der ersten und zweiten Untersuchung auf allgemeine Parameter, die die Aufnahme von Nanopartikeln beeinflussen, eingegangen. Hier wurde der Einfluss des Alters von PLLA-Partikeln auf die zelluläre Aufnahme und Toxizität untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mit zunehmender Materialalterung die zelluläre Aufnahme abnimmt. Eine Zytotoxizität konnte nicht gezeigt werden.rnWeiterhin wurde der Einfluss des FCS-Gehalts des Zell-Mediums auf die zelluläre Aufnahme von PMMA-Partikeln untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass mit einer steigenden FCS-Konzentration eine Abnahme der zellulären Aufnahme von PMMA-Partikeln einhergeht. Die höchste zelluläre Aufnahme konnte bei einem FCS-Gehalt des Zellmediums von 0,05% verzeichnet werden. rnIm zweiten Abschnitt (Kapitel 5.2) wurde die Stabilisierung von Nanopartikeln mittels neusynthetisierter Tenside und deren Einfluss auf die Zelle-Nanopartikel-Interaktionen untersucht. Dazu wurde zum einen die Oberflächenfunktionalisierung von Nanopartikeln mit Hilfe neu-synthetisierter „Surfmere“ und deren Einfluss auf die zelluläre Aufnahme und Toxizität untersucht. Die hergestellten Surfmere bewirken gleichzeitig eine Stabilisierung und Funktionalisierung der Nanopartikeloberfläche mit Phosphonatgruppen. Hier wurden kovalente „Surfmer“ stabilisierte Nanopartikel mit Tensid- (SDP) stabilisierten Nanopartikeln verglichen. Zudem wurden dialysierte Nanopartikel mit nicht-dialysierten verglichen. Bezüglich der zellulären Aufnahme konnte für die mittels Dialyse gereinigten Nanopartikel eine gute Aufnahme ohne Unterschiede zwischen den kovalent und nicht-kovalent Phosphonat-funktionalisierten Partikeln beobachtet werden. Die ungereinigten, SDP-stabilisierte, nicht-kovalent gebundene Nanopartikel zeigten hingegen eine bis zu 30% stärkere Aufnahme in die HeLa-Zellen und hMSCs.rnWeiterhin der Einsatz von mit HPMA-LMA-Copolymeren stabilisierte Polystyrol- und PLLA-Partikel, die den Einsatz von Tensiden während des Miniemulsionsprozesses überflüssig machen, untersucht. Auch hier konnte keine Zytotoxizität nachgewiesen werden. Die Aufnahme in HeLa-Zellen scheint mehr von der Größe der Nanopartikel als vom verwendeten Material und in hMSCs mehr von den Oberflächeneigenschaften der Nanopartikel abzuhängen.rnIm dritten Abschnitt (Kapitel 5.3) wird auf die Möglichkeit der Formmodifikation von Polystyrol-Partikeln und deren Einfluss auf die Nanopartikel-Zelle-Interaktionen eingegangen. Es geht dabei um die Aufnahme und Zytotoxizität von verstreckten (elongierten) Polystyrol-Partikeln im Vergleich zu sphärischen Nanopartikeln, sowie die Aufnahme und Zytotoxizität von kristallinen Polystyrol-Partikeln in verschiedene Zelllinien. Bei den verstreckten Partikeln nimmt die Aufnahme-Effizienz in HeLa-Zellen und hMSCs mit zunehmender Verstreckung ab. Eine Zytotoxizität konnte für keinen der erwähnten Nanopartikel nachgewiesen werden. Bei den Polystyrol-Partikeln unterschiedlicher Taktizität zeigen die kristallierten Polystyrol-Partikel eine geringfügig besser Aufnahme-Rate als die nicht-kristallierten Polystyrol-Partikel. Dabei zeigen die nach dem Herstellungsprozess mittels der Lösemittelverdampfungstechnik der wässrigen Phase entnommenen Partikel eine bessere Aufnahme als die nach der Verdampfung des Chloroforms verfügbaren Partikel. Insgesamt konnte jedoch für alle Polystyrol-Partikel trotz der unterschiedlichen Taktizitäten nach der Aufnahme in HeLa-Zellen und hMSCs mittels Durchflusszytometrie hohe Fluoreszenz-Intensitäten verzeichnet werden. Setzt man hohe Fluoreszenz-Intensitäten bei in Zellen aufgenommenen Partikeln mit guten Aufnahmeraten gleich, sind die hier dargestellten Aufnahmeraten als sehr gut zu bezeichnen. rnAuf Nanosysteme mit einer reduzierten zellulären Aufnahme wird im letzten Abschnitt (Kapitel 5.4) eingegangen. Dabei wird zum einen die unterschiedliche Oberflächenmodifikation von Polystyrol-Partikeln mit dem Co-Monomer PEG-MA und den Tensiden SDS und Lutensol AT50 untersucht. Von PEG-MA wurden zudem verschiedene Molekulargewichte (Mn=300 g•mol-1 und Mn=2080 g•mol-1) und verschiedene Konzentrationen (1,5%, 5%, 10%) eingesetzt. Ein Teil der Partikel wurde mit SDS und der andere Teil mit Lutensol AT50 hergestellt. In einem weiteren Schritt wurde das jeweilig gegenteilige Tensid (statt SDS Lutensol AT50 und umgekehrt) eingesetzt, um zu überprüfen, ob sich der zuvor beobachtete Effekt umkehren lässt. Anschließend wurde ein erst mit SDS stabilisierter Nanopartikel (BR01) mit verschiedenen Lutensol AT50-Anteilen (5%, 10%, 25%, 50%, 100%) redispergiert. Die effizienteste Aufnahme zeigte der unmodifizierte, mit SDS stabilisierte Nanopartikel BR01, die niedrigste der ebenfalls unmodifizierte, mit Lutensol AT50 stabilisierte Nanopartikel BR02. Eine steigende Konzentration des PEG-MA Mn=300 g•mol-1 hemmt die Aufnahme von mit SDS stabilisierten Partikeln konstant. Für PEG-MA Mn=2080 g•mol-1 konnte hingegen kein Einfluss nachgewiesen werden. Für die mit Lutensol AT50 stabilisierten Partikel konnte kein Einfluss von PEG-MA nachgewiesen werden. Daraus resultiert, dass der Einsatz von physikalisch adsorbiertem Lutensol AT50 die zelluläre Aufnahme effektiver hemmt als der Einsatz von kovalent gebundenem PEG-MA unterschiedlicher Kettenlänge.rnDer Einsatz von mit Biomakromolekülen hergestellten Nanokapseln, die mit zwei verschiedenen Tensiden (SDS und Lutensol AT50) stabilisiert wurden, wurde im Weiteren näher untersucht. Bei den mit SDS stabilisierten Kapseln erwiesen sich die mit ssDNA hergestellten Kapseln BN-54 und BN-55 als leicht toxisch für die HeLa-Zellen. Dagegen sind alle eingesetzten, mit Lutensol AT50 redispergierten Nanokapseln sowohl für HeLa-Zellen als auch für hMSCs zytotoxisch. Hier ist die toxische Wirkung auf das nicht-ionische Tensid Lutensol AT50 zurückzuführen. Eine zelluläre Aufnahme konnte für keine mit Biomakromolekülen hergestellten Nanokapsel nachgewiesen werden.rnDen Abschluss der Untersuchungen bildet die vergleichende Analyse der in dieser Arbeit mit dem Fluoreszenzfarbstoff PMI versehenen Partikeln hinsichtlich deren Aufnahme in HeLa-Zellen und hMSCs und deren zytotoxische Auswirkungen. In der vergleichenden Analyse werden die zuvor vorgestellten Ergebnisse für PMI-Partikeln nochmal im Kontext betrachtet. Dabei erwies sich sowohl für die HeLa-Zellen als auch für die hMSCs, dass die meisten Partikel eine geringe bis keine zelluläre Aufnahme zeigen. Eine gute Aufnahme konnte nur für wenige Nanopartikel (vor allem für die kristallinen Nanopartikel) verzeichnet werden. Eine Korrelation zwischen der Aufnahmeeffizienz und der Zytotoxizität konnte nicht nachgewiesen werden. rn

Induction of p38, tumour necrosis factor-α and RANTES by mechanical stretching of keratinocytes expressing mutant keratin 10R156H

Epidermolytic hyperkeratosis (bullous congenital ichthyosiform erythroderma), characterized by ichthyotic, rippled hyperkeratosis, erythroderma and skin blistering, is a rare autosomal dominant disease caused by mutations in keratin 1 or keratin 10 (K10) genes. A severe phenotype is caused by a missense mutation in a highly conserved arginine residue at position 156 (R156) in K10.

Effect of Stretching on the Structure of Cylinder- and Sphere-Forming Styrene-Isoprene-Styrene Block Copolymers

Two styrene-isoprene-styrene block copolymers Vector 4111 and 4113, exhibiting cylindrical (18 wt % PS) and spherical (16 wt % PS) morphology, respectively, have been examined under uniaxial elongation up to 200% strain. On the basis of stress-strain data, mechanical properties are compared for isotropic and oriented polystyrene domains. The structure at various stages of deformation has been determined from SAXS patterns in three planes and two principal deformation directions with respect to orientation. Samples showed a very high degree of hexagonal packing, resulting in an X-ray pattern taken parallel to the cylinder alignment approaching single crystal ordering. Cylinders were aligned with the closest packed planes parallel to film surface. Particular attention has been paid to a lattice deformation process occurring during the first stretching and relaxation cycle. For a copolymer with oriented cylindrical morphology the deformation was affine up to 120% strain. The microdomain spacing was calculated parallel and perpendicular to the stretching direction. The cylindrical microstructure orientation, quantified by Hermans' orientation factor reduced during elongation of oriented polymer, while the elongation of isotropic sample caused an increase of orientation. Deformation of all studied morphologies was reversible.

Effect of surface conditions on flow of a micropolar fluid driven by a porous stretching sheet

-