南海北部17924站位氧同位素3期古海洋学变化

文章选用采自南海东北部冬季风上升流区的17924-2沉积柱状样(19°24.7'N,118°50.8'E;水深3440m),对浮游有孔虫绝对丰度和碎壳率进行分析,并与南海西部越南岸外夏季风上升流区的17954站位(14°47.8'N,111°31.5'E;水深1515m)进行对比.由于这两个站位具有不同的碳酸盐旋回类型...     

热带西太平洋碳酸盐溶跃深度及其变化规律

碳酸盐的溶解与保存是全球碳循环的重要组成部分,研究碳酸盐溶解作用对探索碳循环机制、理解全球气候变化机理等具有重要意义。本文通过西太平洋暖池核心区雅浦海沟南部附近海域108个表层沉积物和3个柱状沉积物样品中浮游有孔虫、底栖有孔虫和碳酸钙含量等变化特征分析了海底碳酸盐溶跃深度、补偿深度及其自中更新世以来的变化规律。表层沉积物碳酸盐含量、浮游与底栖有孔虫丰度、底栖有孔虫占有孔虫全群比例、底栖有孔虫群中胶结质壳比例等多种指标变化表明,本区现代碳酸盐溶跃面(carbonate lysocline depth, CLD)位于水深3800m附近,碳酸盐补偿深度(carbonate compensation depth, CCD)约为4800m。柱状样有孔虫溶解指数(foraminifera dissolution index, FDX）的变化表明,冰期碳酸盐溶解作用减弱,碳酸盐溶跃面和补偿深度变深;冰消期碳酸盐溶解作用增强,溶跃面和补偿深度变浅。位于现代溶跃面附近的柱状岩心碳酸盐含量呈现冰期高、间冰期低的“太平洋型”旋回特征,同时古生产力替代性指标的变化曲线与碳酸盐含量没有明显的相关性,说明中更新世以来的碳酸盐含量变化主要受溶解作用的控制,特别是在冰期- 间冰期转换时期更为明显。     

南海北部有孔虫碳氧同位素特征与晚第四纪水合物分解的响应关系

为探寻晚第四纪以来水合物分解事件在南海北部甲烷渗漏环境下有孔虫中的记录,对南海北部陆坡2个区块的沉积柱状样有孔虫碳氧同位素组成和测年分析发现,底栖有孔虫Uvigerina spp.碳同位素值为-2.12‰～-0.21‰,浮游有孔虫Globigerinoides ruber.氧同位素值为-3.11‰～-0.60‰,ZD3、ZS5 2个柱状样孔底年龄分别为26 616、64 090 a,对应了氧同位素Ⅲ、Ⅳ期末期,有孔虫碳同位素负偏的层位与氧同位素Ⅱ、Ⅳ期(冷期)层位相对应,负偏程度达到了-2‰,与布莱克海台和墨西哥湾等地区晚第四纪沉积层中有孔虫碳氧同位素组成相似。分析认为:研究区是典型的甲烷渗漏环境,该区在氧同位素Ⅱ、Ⅳ期,由于全球海平面下降,导致海底压力减小,天然气水合物分解释放,具轻碳同位素的大量甲烷释放进入海底溶解无机碳(DIC)池并记录在有孔虫壳体内,造成有孔虫碳同位素负偏;同时在有孔虫负偏层位黄铁矿和自生碳酸盐较发育,进一步证实了有孔虫碳同位素受甲烷影响较大,而海洋生产力的降低和早期成岩作用对有孔虫碳同位素负偏的影响较小。     

孟加拉湾晚第四纪的碳酸盐溶解旋回

孟加拉湾由于陆源物质大量输入产生稀释效应,使碳酸盐含量表现为冰期时减小、间冰期时增大的“大西洋型”旋回。通过对该区四支活塞岩芯的有孔虫溶解指数、浮游有孔虫沉积通量、CaCO₃ 沉积通量和 >16 0 μm粗组分沉积通量的分析发现,研究区碳酸盐溶解作用强烈,表现出冰期减弱而间冰期增强的总趋势,且溶解作用滞后于浮游有孔虫壳的氧同位素旋回,尤以氧同位素 4、5期的高溶解度情况与印度洋和太平洋氧同位素 5期晚期至 4期为CaCO₃溶解高峰一致。因此,孟加拉湾地区的CaCO₃ 旋回是大西洋型稀释作用与太平洋型溶解作用两者叠加的产物.     

十三万年来南海北部陆坡的浮游有孔虫及其古海洋学意义

V36-06-3柱状样采自南海北部陆坡下部水深2809m处,长12m许。浮游有孔虫分析,CaCO_3含量分析,袋拟抱球虫壳氧同位素分析(δ~(18)O)的结果表明,此处近130000年来表层海水古温度变化趋势与各大洋一致,而碳酸钙溶解旋回的表现却与太平洋相反,与大西洋一致,即冰期时溶解作用加强,CaCO_3含量偏低,间冰期则相反。其原因在于冰期有大量陆源碎屑物进入深海与次深海区,“冲淡”碳酸钙沉积并使其溶解作用加强。     

南海与台湾岛东部海域浅地层碳酸盐旋回

前人提出南海晚第四纪碳酸钙含量变化存在“大西洋型”和“太平洋型”两种基本类型,本文利用δ¹⁸O、CaCO₃含量、Al₂O₃含量、SiO₂含量、浮游有孔虫丰度及钙质超微化石丰度,来表征南海与台湾东部海域13个柱状样的碳酸盐旋回特征。CaCO₃含量和SiO₂含量通常是表征碳酸盐旋回的良好指标,二者的变化常呈相互消长关系。研究区碳酸盐旋回包括“大西洋型”和“太平洋型”两种标准型式,但也存在不规则形态。“大西洋型”碳酸盐旋回与海平面冰期-间冰期升降旋回密切相关,本文研究的具有该旋回特征的柱状样主要分布在南海水深3000 m以浅区域,其中南海北部碳酸盐旋回很可能伴随着海平面下降（上升）期间富集陆源较粗（细）颗粒物的过程。“太平洋型”碳酸盐旋回在南海现今碳酸钙溶跃面上下很大水深范围都有分布,碳酸钙溶解作用旋回不是“太平洋型”碳酸盐旋回的根本原因。本文研究的台湾东部海域柱状样碳酸盐旋回既不属于大西洋型,也不属于太平洋型。研究区浅地层沉积速率变化与碳酸盐旋回的型式关系不大,主要受控于水深和冰期旋回中海平面变化。随着水深增大,沉积速率趋于增加。MIS2期平均沉积速率大约是MIS1期平均沉积速率的2倍多。     

南海西部浮游有孔虫含量与水深关系定量研究

南海西部4°～18°N,1085～115°E海域表层沉积物中有孔虫定量分析表明,从陆架至深海盆区,随着水深增加,底栖有孔虫丰度总体呈下降趋势;而浮游有孔虫在上陆坡区水深200～2 000 m处最丰富,向浅水和深水方向,其丰度均下降,浮游有孔虫百分含量（P）与水深（D）有明显的相关关系。但在陆架区和陆坡－深海盆区,两者关系完全不同：在陆架区随水深增加浮游有孔虫百分含量明显增大,而在陆坡－深海盆区,两者呈负相关关系。经定量拟合水深小于200 m的陆架区,浮游有孔虫含量与水深满足关系式：lnD＝0.021P＋3.208;而在水深大于200 m的陆坡－深海盆区,两者满足D＝－5263P＋52 105.2。这主要是由于陆架区随水深增加,浮游有孔虫增加,但水深大于200 m后,碳酸盐的溶解起主要作用,浮游有孔虫比底栖有孔虫更易于溶解,造成其含量随水深增加而下降。     

南海北部晚更新世以来的古海洋环境演化特征——来自N-31柱样的沉积记录

对南海北部N-31柱状样沉积物进行了浮游有孔虫定量分析鉴定、氧碳同位素、碳酸盐含量和粒度测试以及AMS14C测年,并采用古生态转换函数计算了表层海水古温度和温跃层深度,揭示了该海区约55 ka以来的古海洋环境特征.转换函数计算的表层海水古温度结果表明,夏季温度的变化范围为27.0～29.6℃,变化幅度为2.6℃,冬季温...     

深海生源碳酸盐沉积物形成研究及其环境意义

生物源碳酸盐是海洋沉积物的组成部分,在深海更是如此,钙质软泥约占大洋面积的一半、全球面积的四分之一。深海造碳酸盐生物与浅海不同,主要不是底栖生物而主要是浮游生物,其中以浮游有孔虫、颗石藻、浮游软体动物翼足类、异足类等主物群最多。当生物碎     

南海西部浮游有孔虫记录的MIS 3期表层海洋环境变化

对南海西部越南岸外上升流区17954-2站浮游有孔虫属种组合变化、浮游有孔虫氧同位素、AMS14C测年的分析以及浮游有孔虫表层海水温度、温跃层转换函数的研究结果表明:在MIS3期,南海西部表层海水温度大体呈现暖-冷-暖的变化趋势;温跃层深度由浅到深阶段性变化;短时间尺度上温度与温跃层发生幅度较大的快速变化。暖事件（IS）对应于浮游有孔虫暖水种、混合层属种含量的增加,冷水种、温跃层属种含量的减少以及冬夏SST的升高;冷事件则与之相反。表层海水生产力亦大致呈现3个阶段（61～51ka,51～42ka和42～32ka）的变化,在千年尺度的快速气候事件中,暖事件对应浮游有孔虫生产力属种含量降低,冷事件对应升高。此外,在MIS3内部分暖事件（IS6和IS11～13）表现出表层海水温度降低,温跃层深度变浅和表层海水生产力升高的状况,表明该区此时上升流的存在,其形成原因推测是由于东亚夏季风加强的结果。     

崖19-1-1井晚第三纪浮游有孔虫深度分层及其古海洋学意义

依据ＧｅｒｔａＫｅｌｅｒ和Ｇａｓｐｅｒｉ，Ｋｅｎｎｅｔｔ有关中新世印度洋和太平洋浅层水、中层水和深层水浮游有孔虫深度分层组合的划分模式，对南海琼东南盆地崖１９－１－１井晚第三纪浮游有孔虫作了定量研究，并分析了陆架海区浮游有孔虫不同深度分层组合含量的变化与古地理环境变迁的关系。崖１９－１－１井以浅层水、中层水组合为主，深层水组合不发育，反映本区温跃层不发育，不利深层水浮游有孔虫的生存。滨海区，浮游有孔虫仅为少数几个浅层水的优势种，中层水浮游有孔虫不发育；内浅海区，浅层水浮游有孔虫占绝对优势，中层水浮游有孔虫处于次要地位，所含比例相对较小；外浅海区及陆坡半深海区，浅层水和中层水浮游有孔虫均较发育，中层水浮游有孔虫百分含量相对较高。崖１９－１－１井在上新世早中期曾出现外浅海至陆坡半深海区，为古水深最大时期     

南海北部崖19-1-1井晚第三纪有孔虫动物群演替与古水深变化

依据现代海洋中有孔虫动物群的分布与环境之间的关系 ,即在一定限度内有孔虫动物群的丰度和分异度随水深增加而增加 ,有孔虫动物群的组合面貌随之发生规律性变化 ,对南海北部琼东南盆地崖 1 9-1 -1井晚第三纪有孔虫动物群进行了定量研究。通过对有孔虫动物群的丰度、分异度、辛普松指数、信息函数熵、多变度、优势度、浮游有孔虫百分含量及底栖有孔虫内生种与外生种的比值逐样计算和统计 ,讨论了陆架海区有孔虫动物群的演替与古水深变化的关系。研究认为崖 1 9-1 -1井晚第三纪以来古水深变化的总趋势为逐渐增大 ,至上新世早中期出现外浅海至半深海环境 ,为古水深最大时期 ,随后水深则逐渐减小。     

长江三角洲南通NB5孔有孔虫分布特征及环境指示意义

南通NB5孔位于长江三角洲北翼,受太平洋和长江双重沉积作用影响,第四纪时期海陆变化频繁,沉积物复杂。对NB5孔岩芯进行有孔虫鉴定,根据钻孔中底栖有孔虫和浮游有孔虫种类及分布特征,总结其赋存规律和反映的环境信息。结果显示有孔虫在地层中分布极不均匀,40 m以上含较多有孔虫,40 m之下几乎不含有孔虫,仅在128 m处见少量有孔虫;0～40 m之间存在3个层段有孔虫富集。认为40 m以上的全新世地层受海侵影响而赋存较多的有孔虫,且能分出明显的3个海侵加强阶段;40 m之下的地层有孔虫缺乏或少有,一是因为海侵地层缺失,二是因为研究区是河流的主河道区,淘洗作用强烈,有孔虫不易保存。全新世镇江海侵应该是研究区最强的一次海侵。     

南沙深水区第四纪生物地层学研究

根据南沙深水区１７９５７和１７９５９两柱状样多门类的生物事件研究,发现９个生物事件。其中放射虫事件６个,有孔虫事件２个,钙质超微化石事件１个。这些生物事件直接与氧同位素和古地磁资料对比所得的年龄,与赤道太平洋和印度洋的年龄均相对应。这是中国海深海区第四纪地层第一次多门类的生物地层学研究,将为南海第四纪古海洋学研究提供重要的地层学基础。这两个柱状样沉积速率的计算结果表明,该海区为南海最低沉积速率区(１．０～１９ｃｍ／１０^３ａ)．     

晚上新世以来南海北部上部水体结构变化及东亚季风演化

文章通过对南海大洋钻探 1 1 4 6站有孔虫组合及其壳体氧、碳同位素的研究 ,探讨了南海北部上部水体结构对晚上新世 (3.2～ 2 .0MaB .P .)北极冰盖的形成、扩大的响应。浮游有孔虫混合层和温跃层属种相对百分含量的变化 ,Globigerinoidessacculifer,Pulleniatinaobliquiloculata和Cibicidoideswuellerstorfi种间碳同位素的差值 ,以及底栖有孔虫内生种含量的变化表明 :3.2～ 2 .0MaB .P .期间南海北部混合层、温跃层浮游有孔虫属种的百分含量主要受表层海水温度、生产力变化的控制 ;2 .7MaB .P .前后该区表层海水混合程度、生产力增加 ,上部海水垂直交换增强 ,反映了南海北部上部水体结构变化对北极冰盖的形成、扩张 ,以及东亚冬季风强化的响应     

南海晚第四纪表层古生产力与东亚季风变迁

根据南海南北陆坡两个站位的柱状样中底栖有孔虫分布,结合有机碳、稳定同位素分析,获得南海近4万年来高分辨率的表层古生产力记录,进而探讨晚第四纪东亚古季风的变迁。研究表明,由于冬季风在本次冰期、夏季风在全新世早期约10000aB．P．急剧增强,分别在南海南北陆坡产生海岸上升流,加上陆源营养物输入增多,使得表层古生产力明显增高、有机碳通量增大至3．5gC／(m²·10³a)以上,从而底栖有孔虫群中Buliminaaculeata和Uvigerinaperegrina占绝对优势。     

冲绳海槽北部全新世温跃层深度的变化

近些年来,温跃层作为研究海水三维空间变化的一项重要指标,逐渐成为古海洋学研究的一个热点。最近,Andreason和Ravelo利用太平洋中的189个表层样品,根据其中的浮游有孔虫组合,结合现代的温跃层深度的分布情况进行数学分析,建立了计算温跃层深度的转换函数,据此可以定量地计算出古温跃层的深度n‘。我们采用此种新建立起来的转换函数法对古温跃层深度的变化作一初步的探讨。本次工作选取了冲绳海槽北部陆坡B—3GC站上的柱状样(31”29．37’N,128”31．14E／),水深555m,柱长218cm。按2．5cm的取样间距在8～218cm的层位上共取得84块样品,进行微体化石的定量分析。结果显示,     

南海北部DSH-1C柱状样晚更新世以来沉积物磁性特征及其环境意义

对取自南海北部陆坡“海洋四号沉积体”的DSH-1C柱状样,进行了沉积学和磁学分析,结合相关资料探讨了该柱状样沉积物磁性特征的纵向变化及其与该区沉积环境变化的关系。结果表明：DSH-1C柱状样自上而下共划分为3个岩性单元,表层沉积物为全新世氧同位素1期(MIS1)以粘土质粉砂为主的深海-半深海沉积;中部含数层重力流沉积夹层为晚更新世氧同位素2期(MIS2)沉积;底部为晚更新世氧同位素3期(MIS3)粘土质粉砂。该柱状样磁化率(χ)平均值为1.72×10-7 m3/kg。所有样品的等温剩磁(IRM)均已达到饱和等温剩磁(SIRM)的80%以上,S300的最小值为0.605。该柱状样沉积物中的磁性矿物极少,以低矫顽力矿物为主;在陆源物质输入较多的间冰期(MIS1和MIS3期),其磁性参数值较高;反之,在MIS2其磁性参数值较低,可能与冰期该区陆源物质减少有关。此外,该岩心柱中富含有孔虫壳体或双壳碎屑的重力流层沉积物的磁性参数值低,与这些逆磁性碳酸盐组分的增加有关。     

南海北部秋季活体浮游有孔虫的组成与分布

对2004年9月采自南海北部海区19个站位40个垂直浮游拖网样品中的活体浮游有孔虫进行了定量分析, 探讨了该区秋季现代有孔虫的组成、分布及其影响因素.研究表明, 该区秋季现代浮游有孔虫以热带暖水群落为主, 呈现出明显的区域变化.浮游有孔虫的丰度主要呈西北高、东南低的分布格局.浅层水种G. sacculifer和G. ruber的高含量主要出现在近岸带; N. dutertrei的高含量主要出现在外陆架和陆坡区域; G. menardii的高含量主要出现在深水区域; G. calida和G. aequilateralis两水种的含量分布有明显的相似性, 主要出现在深水区, 在越南岸外站位其含量远高出区域其他站位.研究认为, 南海北部秋季水体浮游有孔虫的分布主要受初级生产力和水深的共同制约, 高初级生产力水平下浮游有孔虫的丰度明显要高, 水深则对中深层水种G. menardii、G. calida和G. aequilateralis的分布有明显的制约作用.南海北部秋季温跃层的温盐结构对中层水种N. dutertrei、G. glutinata、G. calida和G. aequilateralis的分布有一定的影响.此外, 暖涡水体对浮游有孔虫的丰度和组成也有明显影响, 位于暖涡中心区的浮游有孔虫丰度明显增高, 特征属种G. sacculifer的含量明显高出周边站位.P. obliquiloculata的高含量主要出现在东北部黑潮分支影响区.      

南海北部5万年来的表层海水盐度及东亚季风降水

为了探讨末次冰期以来南海北部区域降水变化对东亚夏季风强度变化的响应,利用南海北部191PC柱状样有孔虫壳体氧同位素和镁钙比值.重建了过去5万以来的表层海水温度和海水氧同位素变化.通过分析南海北部淡水收支的主要影响因素,认为夏季风降水是本研究站位海水盐度的主要影响因素,而海平面变化导致的冲淡效应变化并非主导因素.基于此前...