南海北部全新世以来海平面变化特征及未来趋势预测

南海北部是南海向陆地过渡的前锋关键地带和全球变化的敏感地区之一，受海平面变化的影响，该地区海平面标志物广泛发育，是开展过去海平面变化研究的理想区域。目前关于南海北部全新世海平面变化历史的认识依然存在一定分歧。基于此，通过新增6个珊瑚礁数据，并对南海北部已发表的海平面数据进行年代和高程校正，然后进行相互验证和可靠性分析。同时对监测记录较为连续的12个验潮站的现代海平面观测资料进行整理和进一步验证重建结果的可靠性。最后，根据汇编的679个校正和可靠性评估后的海平面数据，重建了南海北部全新世以来，尤其是最近2 000 a的海平面变化历史和变化特征。校正和评估后的数据显示：南海北部海平面从早全新世（8 211±128）cal a BP的-16.16 m快速上升到6 000～7 000 cal a BP的1.5～2.5 m，之后波动下降到现今海平面高度。其中在中全新世海平面保持高位震荡约2 600 a，而晚全新世南海北部过去2 000 a海平面整体呈现出阶段变化过程。首先，在公元0-350年呈下降趋势，然后在公元350-850年海平面快速上升，并在公元880年，海平面处于过去2 000 a的最高...     

南海沉积物沉积有机态Fe与Fe限制的分析

Fe限制的研究对于探讨全球CO2变化及解决"温室效应"具有重要的意义.南海兼具开阔大洋和边缘海的特征,其古生产力的演变对区域及全球气候变化的研究具有重要作用.本文采用连续提取法对两个南海柱样沉积物中的Fe,Ba,Al等主要金属元素进行了形态分析,并将两个站位沉积物中沉积有机态Fe与Al/Ti比值、TOC、生源Ba等古生...     

南海晚第四纪古生产力变化机理：一个悬而未决的问题

重建古生产力变化是古海洋学研究的重要方面。本文综述了以往南海晚第四纪古生产力的研究成果，浅析了南海生产力变化的控制因素。南海北部和南部的古生产力变化模式有明显差异，具体表现在：南海北部具有冰期生产力高、间冰期生产力低的特点，而南海南部具有冰期生产力低、间冰期生产力高的特点。造成南海北部和南部生产力变化空间差异的原因尚待查明，本文提出河流、风尘、南海大洋环流等都是造成南海生产力区域差异的潜在控制因素。     

南海晚第四纪以来的沉积和环境演化特征

沉积物是记录古环境信息源的载体,用海洋的沉积层再造古气候,具有记录连续、定年准确、可全球对比等优点。作者通过对南海众多站位柱状样资料的分析,主要从南海表层沉积物的类型、分布、物质来源和沉积搬运作用以及古气候演替、季风变迁等多方面阐述了晚第四纪以来的南海古环境变迁的特征,并对其与南海周缘地区经济发展的关系作了探讨。     

热带海区在千年尺度气候变化中的作用

全球气候变化研究最显著的成果之一,就是确定了气候可以在全球范围内突然发生变化,例如第四纪冰期旋回及全新世千年尺度的气候波动。了解和掌握这种快速气候变化的特征和驱动机制对于研究和预测人类生存环境的变化趋势和全球气候变化至关重要。研究发现,这种千年尺度的快速气候变动不仅见于冰心和北大西洋高纬区,而且在热带海区也有记录;现代热带大洋在全球气候系统中,尤其是千年尺度的快速气候变化中起着关键作用,类似现代厄尔尼诺—南方涛动的热带海洋—大气系统的变化,可能是冰期千年尺度古气候事件的根源所在。由于南海的特殊地理位置,快速气候变化事件在南海有大量的高分辨率沉积记录,是我国研究全球变化区域响应及其驱动力的天然试验场。     

全球变暖背景下南海动力海平面变化

由于分辨率不足等原因,当前大部分全球耦合气候模式对南海等海洋区域的模拟能力仍然较低。本文基于超高分辨率（Ultra high-resolution） CESM-UHR耦合模式（大气和海洋水平分辨率分别达到约25 km和约10 km）研究了南海动力海平面对全球变暖的响应。研究发现：（1） CESM-UHR能够较好地模拟出南海冬、夏季节性动力海面高度和表层环流变化;（2）在四倍二氧化碳试验下,冬季南海动力海平面变化呈现出中部低、近岸高的分布特征;夏季则呈现出西北部低、东南部高的分布特征,分别对应冬、夏表层地转流增强趋势;（3）冬、夏动力海平面变化特征与风应力旋度变化具有很好的对应关系;（4）全球变暖下南海海平面变化存在季节循环放大效应,这将增大南海极端水位灾害风险。     

南海周边中全新世以来的海平面变化研究进展

综述了近几十年来前人有关中全新世以来南海海平面变化研究的主要成果,着重探讨了研究中出现的争议和热点问题,结果表明,南海中全新世确实存在高海平面,海平面最高有2~3 m,出现在7.0~5.5 kaBP;而此后的海平面变化呈振荡模式,波动降低到目前海平面的位置,且与温度波动有一定的同步性,揭示了它们之间的紧密联系。而由卫星观测结果统计出的最近十几年以来南海海平面的上升速率达3.9 mm/a,略高于同期全球平均值;由验潮站统计出的南海海平面上升率为2.4 mm/a,同样略高于相应的全球平均值。最后还指出了研究过程中存在的主要问题与不足,并初步总结出一些改进措施:①使用高精度的定年技术,减少年龄误差;②在构造相对稳定的海岸段研究古海平面变化;③尽量采用高精度的标志物,如微环礁、管形虫壳等。     

等深流沉积特征

根据国内外等深流沉积的研究成果,从产状、成分、结构、沉积构造、垂向层序和与海平面变化的关系等方面总结了等深流沉积特征以及与其他类型深水沉积的区别。等深流沉积是深水牵引流沉积中的一种重要类型,蕴含有重要的古海洋学和古气候信息,对其进行解析是近年国际海洋学、气候学研究的热点。等深流沉积最明显的特征包括对称递变层序以及强烈的生物扰动,其储集性能优于浊流沉积,具有非常重要的含油气潜能。南海是中国具有深海环境的唯一边缘海盆,在南海北部深水陆坡环境已确认等深流沉积普遍存在,是等深流研究的理想场所,但南海的等深流沉积类型、形态特征以及控制其发育的主要因素等问题有待进一步研究。     

全球和南海海平面变化及其与厄尔尼诺的关系

利用卫星高度计资料,分析了1993年1月至2004年12月全球和南海的海平面变化特征.结果表明,在1993-2004年期间,全球和南海海平面的平均上升率分别为(2.5±0.2)mm/a 和(4.8±1.2)mm/a.研究发现,全球和南海海平面的低频变化都与 El Ni(n)o 密切相关,但二者对El Ni(n)o 的响应位相相反.1997-1998年 El Ni(n)o 初期,全球平均海平面升高,呈现正异常;El Ni(n)o 后期,全球平均海平面下降并由正异常变为负异常.南海平均海平面在 El Ni(n)o 期间呈现负异常,在 La Ni(n)a期间呈现正异常,其低频变化与南方涛动指数的低频分量位相变化几乎完全一致.ENSO 可以通过南海季风和北太平洋环流(黑潮)的变化来影响南海海平面.El Ni(n)o 发生前后的北风异常,以及同期黑潮流量的变化都对 ENSO 影响南海有一定的贡献.     

南海东北部表层沉积中有孔虫的分布及其环境意义

为了探讨南海东北部表层沉积中有孔虫分布的规律，选取184个表层样进行分析，结果发现有孔虫的垂向分布与碳酸盐的溶解作用密切相关。在2300－2500m水深以下，浮游有孔虫丰度迅速减小，而底栖有孔虫占有孔虫全群的比值BF／（BF＋PF）以及底栖有孔虫胶结质壳类的百分含量则迅速增加，这三者随水深的变化在3400－3500m处有一明显的转变，被认为是南海东北部CCD面（碳酸盐补偿深度）所在的位置，且该研究区内碳酸盐补偿深度南部较北部深100m。浮游有孔虫水平分布除了受表层海水温度的的控制外，黑潮南海分支以及吕宋岛北端上升流区带来的富营养水体的存在也起很重要的作用。     

中国南海表层沉积硅藻的分布及其与环境关系探讨

通过对中国南海62个站位表层沉积硅藻的分析,查明研究海区硅藻的种类组成及分布特点。共鉴定到硅藻56属的235个种(包括变种和变型),以热性外洋种为优势,伴有一定量的近岸广布种。总体上,南海硅藻丰度变化呈现从陆架向陆坡至海盆递增的趋势。根据表层沉积硅藻中具有指示意义的硅藻种的分布和生态变化,划分6个硅藻组合带,各组合分别反映不同的海洋环境,其分布主要受到海洋环流的影响,表现为黑潮暖流、印度洋暖水的入侵以及沿岸流对南海表层沉积硅藻分布的影响。与南海相邻海区硅藻种类比较结果表明,研究海区表层沉积硅藻种类组成与临近的菲律宾海域相似程度最大,其次是中国东海海域、太平洋东北部海域。     

南海表层沉积硅藻的分布及其与环境因子的关系

通过对取自南海62个站位的表层沉积物样品,进行了硅藻、沉积物粒度分析,查明了研究海区硅藻的种类组成及分布特点,共鉴定到硅藻56属的235个种和变种、变型.种类以热带外洋种为优势,如Azpeitia nodulifer、Roperia tesselata、Azpeitia africanus、Hemidiscus cuneiformis、Nitzschia marine 等,伴有一定量的热带—亚热带近岸种和广布种如Paralia sulcata、Thalassiosira excentrica、Cyclotella stylorum、Thalassionema nitzschioides、Thalassiothrix longissoma等.总体上,南海硅藻丰度变化呈现从陆架向陆坡至海盆递增的趋势.研究海区硅藻种类组成与临近的菲律宾海域相似程度最大,其次是东海、太平洋东北部海域.对影响南海表层沉积硅藻分布的主要因素进行了探讨,南海表层沉积硅藻主要受海底地质地貌、沉积速率、水动力条件和水文气候条件等的影响较大,硅藻的分布往往是这些因素综合作用的结果.     

晚第四纪地球磁场强度变化的沉积记录及其对宇宙成因核素(~(14)C和~(10)Be)的影响

地球磁场强度变化的沉积记录是过去十几年内环境磁学的研究热点之一，本文综述了其理论基础和研究方法，归纳了适合于进行这种研究的沉积物应满足的若干条标准以及其沉积记录可靠性的检验标准，介绍了过去２００ｋａ地磁场强度相对变化的连续沉积记录，还评述了晚第四纪地球磁场强度变化对宇宙成因核素１４Ｃ和１０Ｂｅ的控制作用。     

桂林现代洞穴碳酸盐——石笋的沉积速率及其环境意义

洞穴沉积物过去环境记录在短尺度、高分辨率全球变化研究中已成为不可或缺的研究内容.而洞穴滴水作为洞穴石笋形成的介质或媒体,对气候环境变化响应迅速,其物质成分、滴速以及水量的变化直接影响石笋的生长及其蕴含的环境信息,是研究地表环境变化与洞穴石笋沉积的桥梁.洞穴滴水从而成为石笋形成机理和古气候重建研究的热点.通过对桂林盘龙洞...     

南海IODP U1499和U1500站位浊积岩的沉积特征及岩石物理响应

深海浊流沉积是重要的油气和天然气水合物勘探目标,对古海洋、古环境、古构造乃至古气候等方面的研究具有重要的科学意义。前人对于浊积岩的研究多从沉积学角度进行,从岩石物理角度开展的相关研究很少。本文将岩芯宏观沉积学分析、薄片(或涂片)分析与岩石物性分析相结合,研究南海海盆北部IODP 367航次U1499、U1500站位浊流沉积的沉积特征和岩石物理响应。共识别出了3类浊积岩:钙质、陆源碎屑和陆源碎屑—钙质混积浊积岩,以陆源碎屑和混积浊积岩最发育。不同类型的浊积岩表现出不同的岩石物性特征:钙质浊积岩表现为低磁化率、高颜色反射率亮度、密度变化较大和低自然伽马;陆源碎屑浊积岩表现为低磁化率、中—低亮度、中—高密度、中—低自然伽马;混积浊积岩的磁化率、亮度和自然伽马变化大,密度中—高。南海海盆浊积岩的丰度在发育时间上以晚中新世和中—晚更新世最高,然后依次为早更新世、上新世和早—中中新世。晚中新世和中—晚更新世全球海平面总体处于低位时期,有利于浊积岩的发育。自晚中新世以来,南海海盆钙质浊积岩的丰度总体呈逐渐减少趋势,可能与南海海盆水深逐渐加大、碳酸盐沉积逐渐萎缩等因素有关。     

南海新生代沉积建造的基本特征

根据大地构造特征，我们把南海的新生代沉积建筑划分为代表稳定陆壳区的稳定型，代表被动陆缘区的次稳定型和代表主动陆缘的不稳定型三大类，并由不整合面特征，把其沉积建造划分为下旋回－和上旋回。南海南部陆缘和北部陆均发育有上，下两个旋回，然而，南海中央海盆则仅发育了上旋回。     

地球化学记录在古温度定量恢复研究中的应用

气候和环境变化的现今和未来状况是其过去历史的继承和延伸，了解和分析全球与各地区过去气候和环境变化过程是预测未来的前提。近年来古气候学研究的迅速发展，尤其是地球化学记录在古温度定量恢复研究方面的应用，大大增进了人们对全球气候系统的了解。古温度定量恢复的研究，建立代用指标与气候之间的函数关系，极大地丰富了全球变化的研究内容，对重建百万年、万年以及千年、百年的气候历史发挥了重要作用。     

海滩岩在南海北部中晚全新世海平面重建中的应用和不确定性分析

过去海平面变化特征对认识现代海平面变化过程和预估未来情景具有重要科学和现实意义。海滩岩作为热带和亚热带地区海岸潮间带特有的沉积岩，是海岸变迁和古海平面高程的重要标志物。然而，由于存在海滩岩形成后动力条件发生变化、采用的测年方法不同以及海平面高程估算和分析误差等问题，基于海滩岩的过去海平面重建结果依然存在较大争议和不确定性。我们分析和总结了南海北部中晚全新世海滩岩重建海平面的进展，以及在海平面研究中存在的问题和潜在机遇，从海滩岩的形成年代与海滩岩形成后高程产生变化等方面进一步量化研究海滩岩重建海平面变化的不确定性。同时，通过对南海北部海南岛东部沿岸的3块原生珊瑚礁（1块大型块状滨珊瑚和2块滨珊瑚微环礁）进行高精度高程测量和铀系测年，共获得6个海平面数据，结合冰川均衡调整模型（Glacial Isostatic Adjustment,GIA）和ICE-5G模型结果，对基于海滩岩重建的南海北部中晚全新世海平面的可靠性进行比较和评估。以上不确定性分析和研究结果表明，通过年代与高程校正后，海平面重建结果准确性进一步提高。研究结果可为以其他海平面标志物重建的过去海平面的不确定性分析和可靠性分析提供...     

世界热点地区高饱和度天然气水合物有利沉积储集条件

天然气水合物是全球未来能源的接替资源，高饱和度(S_h>50%)水合物储层是未来面向工业化开采的首要选择。截止到目前，高饱和度天然气水合物有利沉积相带与储层条件之间的关系仍缺乏系统研究。根据公开发表的文献资料，系统总结了墨西哥湾、日本南海海槽、韩国郁陵盆地、印度Krishna-Godavari盆地以及南海神狐海域等全球5个天然气水合物热点钻探区64口井取芯及井-震联合资料，对含水合物储层岩性、沉积环境、水合物饱和度等参数进行的详细总结分析表明：在必要的温压环境和气源条件下，深海平原区块体搬运沉积和浊流等高沉积速率的深水砂质沉积物赋存孔隙型水合物，水合物可分布在砂岩、极细砂岩、粉砂岩、粉砂质黏土和泥等粒级沉积物中，但高饱和度水合物主要赋存于粉砂-细砂岩中，储层孔隙度与饱和度具有一定的正相关性。中国南海神狐海域发现含有孔虫黏土质粉砂或粉砂质黏土这种特殊的细粒沉积物，其水合物饱和度可达到中高水平(20%～76%)。上述研究成果及认识奠定了下一步寻找优质天然气水合物储层的地质基础，也可为高饱和度水合物商业化勘探开发提供理论依据。     

南海南部大陆架的残留沉积

研究了南海南部大陆架的残留沉积物的粒度，石英砂表面结构特征，生物分布等，并指出残留沉积普通遭受改造。按其早期的形成环境差异和改造作用不同，划分出加里曼丹－巴拉望残留沉积区和亚南巴斯－纳土纳残留沉积区。