南海表层沉积物中钙质超微化石分布特征

为系统描述钙质超微化石在南海表层沉积中的分布特征,对遍布南海的175个样品进行了实验分析。发现不同地区钙质超微化石绝对丰度相差很大,从0—3.8×1010个.g-1不等。平面上将钙质超微化石丰度分为3个区。共鉴定出钙质超微化石21属28种,以Emiliania huxleyi、Florisphaera profunda和Gephyrocapsa oceanica为优势种,其中Florisphaera profunda占据绝对优势。南海钙质超微化石分布具有两个明显特征:一是14°N线南北两边钙质超微化石的分布存在差异;二是南海钙质超微化石丰度以南沙群岛和西沙群岛两片海域为最高,并有东北-西南走向的分布趋势。对影响钙质超微化石分布的水深、上升流与营养盐、陆源物质稀释作用、碳酸盐溶解作用等因素作了讨论,并根据钙质超微化石随水深的变化推测南海碳酸盐补偿深度应在4 000m左右。     

南海东沙海域末次冰期最盛期以来的沉积特征

对采自南海东北部东沙海域不同海区的14个大型重力活塞样进行肉眼观察描述、沉积物涂片分析和粒度分析,并利用浮游有孔虫氧碳同位素、AMS14C测年和碳酸盐地层学等方法对上述柱状样进行地层年代划分。有关沉积特征结果表明,末次冰期最盛期以来其沉积物组分、沉积特征、沉积速率存在较明显的时空差异,从区域上可划分成3个沉积区:Ⅰ区沉积物类型较单一,沉积连续,未见底栖生物扰动和非正常搬运沉积,钙质组分相对贫乏,CaCO3含量偏低,一般不超过10%,自生黄铁矿特别丰富。沉积速率偏高,全新世沉积速率最高达41.7cm/ka;Ⅱ区水深最大,超过3 000 m,位于深海盆区。该区以沉积搬运作用明显,岩性复杂多变、浊流沉积较发育为特征。沉积物粒度明显变粗,砂含量在3个海区中最高,陆源物质石英、长石和钙质生物群(主要是有孔虫)明显增加,其中石英、长石含量最高达83%,CaCO3含量最高达57%。全新世沉积速率最高达31.6 cm/ka;Ⅲ区以正常深海沉积为主,为青灰色含硅质钙质生物黏土质粉砂,富含生物化石,CaCO3含量一般介于10%~30%之间,石英、长石含量偏低,全新世沉积速率最高达20 cm/ka。造成上述差异的主要因素有水深、地理位置、陆源物质的稀释作用、沉积搬运和碳酸盐溶解作用等。     

南海沉积岩芯的地球化学研究

本文对南海中部陆坡区和海盆区的5个岩芯中的 Si,Al,Fe,Mn,Ca,Mg 和 CaCO_3成分做了分析,并对其分布特征与有关影响因素进行了讨论。受沉积区环境差异的影响,元素的分布具有区域性特征;受海区特定地理位置的影响,元素的分布呈现出过渡性特征(浅海到大洋的过渡);受沉积过程中环境变化的影响,元素的分布展示了周期性变化或旋回性。根据岩芯中元素的分布特征,并参考有关古地磁,氧碳同位素和钙质超微化石的测试分析结果,将本区岩芯划分为14层地球化学层,并将本区划分为两个沉积地球化学区,揭示了早更新世以来本区沉积环境的变化和存在的两种沉积模式。     

南海西部表层沉积中的钙质超微化石

分析研究了南海西部308个表层沉积样品中的钙质超微化石，发现除一个样品外，所有样品均含有钙质超微化石，但相对丰度相差悬殊，在0－1725个范围内变化。钙质超微化石在平面上的分布具有较明显的分区性，可划分为3个区。超微化石组合与南海其它地区超微化石组合面貌相似，由15属23种组成，以Gephyrocapsa oceanica，G.spp.（small）,Emiliania huxleyi和Florisphaera profunda为优势种，占90％以上，其中Florisphaera profunda为绝对优势种。本调查区超微化石的分布受多种因素的综合影响，重点讨论了水深、陆源物质的稀释作用、碳酸盐的溶解作用以及重力流的沉积作用等因素对超微化石分布的影响，并根据超微化石的分布推断碳酸盐临界补偿深度（CCrD）约为3100m，碳酸盐补偿深度（CCD）大于4300m。     

冲绳海槽中段沉积岩芯碳酸盐和烧失量的古环境意义

对冲绳海槽中段 3个沉积岩芯碳酸盐和烧失量的系统分析得知 ,岩芯沉积物的CaCO3含量一般 >1 0 % ,最高含量接近 30 % ,烧失量大都在 1 0 %～ 30 %之间变化 ,反映了该海区处于溶跃面之上钙质生物极为发育的生物地球化学环境。结合δ1 8O曲线所反映的气候环境变化 ,探讨了 1 2 0kaB .P .以来碳酸盐旋回的“大西洋型”演变特点 ,同时对该区沉积地层中的火山热液活动印记作了一定的探讨。     

西菲律宾海盆和马里亚纳海槽的沉积化学特征

利用不同的化学分析方法,对5个岩芯沉积物进行了分析,结果表明,岩芯可分为铝硅酸盐沉积和碳酸盐沉积两种类型。前者主要是由Sio_2,Al_2O_3,Fe_2O_3以及其他金属氧化物组成,可能与火山源有关。后者主要是由碳酸盐组成,它与生物源有关。 典型岩芯沉积物多种氧化物含量的垂向变化往往发生在岩芯某一相同位置,这暗示了在地质时期中曾发生过地质环境的变化。     

南海北部冷泉碳酸盐岩中钙质生物壳体和自生碳酸盐矿物的Mg/Ca、Sr/Ca及其环境指示

南海北部冷泉碳酸盐岩具有包裹结构和孔洞结构,并且含有丰富的生物遗迹。利用电子探针对位于不同结构单元(包裹结构和基质)的自生碳酸盐矿物和钙质生物壳体进行了Mg/Ca和Sr/Ca分析,结果显示:自生碳酸盐矿物Mg/Ca变化范围为0.50~39.19mmol/mol,平均为12.50mmol/mol,Sr/Ca变化范围为0.06~2.90mmol/mol,平均为0.53mmol/mol;钙质生物壳体Mg/Ca变化范围为1.14~84.57mmol/mol,平均为24.57mmol/mol,Sr/Ca变化范围为0.77~1.84mmol/mol,平均为1.08mmol/mol。Mg/Ca和Sr/Ca的关系显示自生碳酸盐矿物均具有低到中等的Mg/Ca、低Sr/Ca的特征,没有明显分组现象;但是钙质生物壳体却根据其在岩石中的结构位置呈现明显的分组现象,基质钙质生物壳体具有高Mg/Ca、中等Sr/Ca的特征,包裹的钙质生物壳体具有低Mg/Ca、中等Sr/Ca的特征。根据碳酸盐矿物和钙质生物壳体的Mg/Ca特征,认为基质钙质生物壳体是在甲烷渗漏环境下钙化的,无机碳酸盐矿物的出现影响了其Mg/Ca;而包裹的钙质生物壳体是在非甲烷渗漏环境下钙化的,由于生物扰动、灌洗等作用以包裹团块的形式保存在碳酸盐岩中。依据Sr/Ca在成岩过程中的变化特点推测最初形成的基质钙质生物壳体可能具有较现在高的Sr/Ca。研究结果在甲烷渗漏信息地球化学指标提取方面具有一定意义。     

南海海盆中部表层沉积物地球化学特征

分析了南海海盆中部224个站位表层沉积物的常量组分和微量元素组成,结果表明,这些沉积物与大陆上地壳相比,具有相对贫Si和富Fe、Mg、Na、Ca、Mn的特点,微量元素含量总体与大陆上地壳较为相近。表层沉积物化学组分可以划分为4类组合:硅酸盐碎屑组分、钙质生物碎屑组分、火山碎屑组分和自生矿物组分;硅酸盐碎屑组分和钙质生物碎屑组分占绝对优势,两者含量互为消长,自生矿物和火山碎屑含量较低,仅在局部区域起到相对明显的贡献。南海海盆中部表层沉积物化学组成主要受水深、沉积作用和物质来源3个因素控制;水深和底流搬运作用影响钙质生物碎屑分布,深水海盆碳酸盐溶解作用强烈,海盆中部沉积物钙质生物碎屑含量低,而底流作用则将陆坡区钙质碎屑搬运至海盆边缘区域。沉积物地球化学特征指示,海盆中部沉积物陆源碎屑物质主要来自于西部或西南部,火山碎屑物质可能主要来自于吕宋岛弧火山喷发,并堆积于扩张中心以北和海盆东部区域。     

140kaBP以来南海西南部上升流影响区沉积记录及其古海洋环境变化

对南海西南部现代上升流区沉积物柱样BIS-187-61孔有机碳、生物蛋白石、碳酸盐等各沉积组分进行了详细的分析,试图探讨末次间冰期(MIS 5)以来南海西南部夏季上升流影响区沉积过程及其所反映的海洋环境变化过程。研究结果发现,140kaBP以来该孔沉积记录期总体表现为:碳酸盐百分含量冰期低间冰期高,主要受周边陆源物质输入稀释的控制,为典型的"大西洋型碳酸盐旋回",有机碳、生物蛋白石、碳酸钙以及陆源沉积物的堆积速率均在MIS 2期、MIS 4期和MIS 5e期出现高值。其中,MIS 2期和MIS 4期生源和陆源沉积堆积速率增加可能与冰期时冬季风增强及海平面下降导致陆源营养物质输入增加对初级生产力的刺激有关,也可能与陆源物质输入增加对海洋生源颗粒物输出的压载作用增强有关。而MIS 5e期南海海平面高度与现代相仿,间冰期较强的夏季风引起的越南沿岸上升流增强是导致该时段本研究区域表层初级生产力增强,沉积物总堆积速率及各组分堆积速率都相应增加的主要原因。     

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。     

南海东北部下陆坡20 ka以来稀土元素沉积地球化学特征变化及其对物源的指示

本文通过对南海东北部STD235沉积柱状样品稀土元素（REE）分布模式及特征参数的分析，结合主量元素分析结果，探讨了STD235柱状样沉积物REE指示的物质来源及其纵向变化与环境之间的关系。研究结果表明:20 ka以来STD235站位的沉积物具有基本相同的物质来源，以陆源物质输入为主。通过与周边河流沉积物的对比分析发现，STD235柱状样沉积物REE上地壳标准化的配分模式及其特征参数分布与台湾东南部河流沉积物具有密切的亲缘关系，表明该站位陆源物质主要来源于台湾东南部河流输入，进一步的分析表明台西南河流沉积物对该站位也有所贡献，沉积物的搬运过程主要受到了北太平洋深海流及黑潮的影响。沉积物中REE和主量元素的纵向变化指示20 ka以来南海东北部下陆坡的沉积物源区在冰期时风化作用较弱，间冰期则相对增强。该变化与沉积物源区的气候环境变化有关，指示了20 ka以来台湾地区气候由相对冷干向暖湿转变，由此推测20 ka以来台湾岛和华南地区应该受相同环境因素的制约，东亚季风系统是控制该区域环境变化的主因。此外，在约16~13 ka BP的末次冰消期期间，STD235柱状样沉积物中的各项指标都发生了显著的变化，并都指示了风化作用的逐渐增强，代表了该阶段沉积物源区逐渐向暖湿的气候环境转变。     

渤海LZK06孔25万年沉积物粒度特征及沉积环境意义

对渤海北岸大凌河冲积平原的LZK06孔上部60 m沉积物开展了粒度测试,分析了粒度特征变化规律,探讨了控制粒度特征变化的因素及其对环境演化的指示.结果 显示,LZK06孔沉积物以下部陆相沉积和上部海陆交互相沉积为特点.LZK06孔沉积物粒度整体较粗,指示了较强的沉积水动力.整体上海相沉积物粒度略粗于下伏陆相沉积物.地层...     

冲绳海槽中西部边缘区沉积物成因和沉积环境

本文根据１９９６年“中－法合作东海计划”在冲绳海槽中西部边缘区所取柱状样岩芯沉积物粒度分析资料,对该区沉积物特征进行研究。结果表明,火山沉积和富含生物的半远洋深海软泥沉积是本区的主要特征。以４８１ｃｍ为界,上、下两层沉积物截然不同,可能是沉积物的来源不同或者是水动力条件的差异。该区主要受火山活动的影响,其次是黑潮、大洋风暴     

莱州湾滨海湿地沉积物重金属的空间分布

通过研究莱州湾河口区滨海湿地沉积物重金属Pb,Zn,Cd,Cu的含量变化,分析表层沉积物及柱状沉积物,以期了解莱州湾河口区滨海湿地重金属含量的区域性变化,并从柱状沉积物剖面了解沉积物重金属累积的历史变化。研究结果表明,莱州湾河口区与邻近海域沉积物重金属含量在空间分布上与垂直分布上均呈现一定幅度的变化,且高浓度重金属显示区域内重金属呈现污染状况;在沉积物柱状剖面中,发现重金属含量在上层有大幅度增加之现象。另外,利用围隔式生态实验装置研究了该滨海湿地区域污染沉积物中重金属Pb,Zn,Cd,Cu在海水环境中的行为。结果表明,海水中的还原环境能抑制污染沉积物中重金属的释放,有助于体系中原有的重金属清除出水,而低生产力条件下,Pb,Zn表现出释放行为;高生产力和高悬浮物含量条件下,Pb和Zn表现出先释放后迁移,而Cd和Cu则呈现出相反的现象。     

南黄海陆架中部沉积物反射率光谱的影响因素分析

利用Minolta CM-2002光谱光度计对南黄海陆架136个短柱样品20~25cm段的沉积物进行了颜色反射率数据测量,通过化学元素、粒度、磁化率等来确定影响沉积物颜色反射率变化的成分和因素,介绍了反射率光谱的一阶导数和因子分析的方法。分析结果表明,南黄海陆架沉积物颜色反射率受控于沉积物中的铁氧化物、有机质以及粘土矿物和钙质生物碎屑含量。主因子F1指示氧化环境,并与陆源物质相关,F2指示弱氧化环境,F3指示弱还原环境,主因子的波长范围分别是405~445 nm和495~595 nm,605~695 nm,445~485 nm。     

渤海动力对黄河入海泥沙输移的影响

海洋动力过程对黄河入海泥沙的淤积和扩散具有决定性作用 ,利用三维斜压动力 -泥沙模型分析了黄河口外海域潮流动力变化与黄河入海泥沙淤积、扩散特性之间的响应关系。季节环流以及涨落潮的分布和变化很好地解释了黄河口南北浮泥的形成和消长变化以及黄河入海泥沙向海扩散的机理。结果表明 ,入海泥沙在洪季、枯季和表底层都具有不同的输移特性     

山东半岛东北部滨浅海区表层沉积物的稀土元素及其物源判别

对山东半岛东北部滨浅海区306个海底表层样品进行了稀土元素含量和粒度测试,从稀土元素的角度出发,探讨了研究区表层沉积物的稀土元素地球化学特征及其物质来源。结果表明,表层沉积物中稀土元素总量的分布与沉积物类型有良好的对应性。高值区呈舌状由西北向东南伸展,正好对应粉砂类型区;而低值区则对应于砂质粉砂和粉砂质砂,说明了本研究区稀土元素分布基本遵循“元素粒度控制规律”。研究区沉积物的稀土元素球粒陨石标准化和上陆壳标准化配分模式与黄河沉积物非常接近;基于若干稳定元素比值的计算对比,验证了研究区沉积物与黄河入海沉积物具有相同的物源区。     

南海西沙海槽83PC柱状沉积物组成特征及其古环境意义

为了解南海北部末次间冰期以来的沉积环境演化,分析了西沙海槽83PC柱状沉积物的浮游有孔虫氧碳同位素、碳酸钙、有机碳和粒度组成。浮游有孔虫的δ18 O值具有冰期-间冰期旋回特征,记录了海平面的升降和古气候的变化,而海平面变化控制了沉积物的碳酸钙和有机碳含量。冰期,海平面下降,陆源物质输入增多,带来了大量的碎屑物质和陆源有机质,沉积物具有低碳酸钙含量和高有机碳含量;间冰期,海平面上升,陆源物质输入减少,碎屑物质的稀释作用减弱,沉积物具有高碳酸钙含量和低有机碳含量。南海北部83PC柱状沉积物记录了末次间冰期以来的多次海平面升降旋回,还记录了气候变冷事件以及低碳酸钙沉积事件,其中,150、510、660和740cm处的低碳酸钙含量和相对重δ18 O值记录了全球性气候变冷事件,而冰后期的低碳酸钙沉积事件,则主要反映了季风降雨的增强,出现了洪水高发期,陆源碎屑物质对碳酸钙沉积的稀释作用明显增强。     

东海油气资源区海底沉积物的工程地质特征

根据“灾害地质环境调查与评价”项目1995年11月、1996年6月和1998年10月的航次调查及随后的沉积物样品的试验室分析资料，从物理性质和力学特征各方面对东海油气资源区海底沉积物进行了综合工程地质特征研究。发现本区沉积物结构、剪切特征、含水量和液塑限随深度的变化而变化；本区海底沉积物类型既分布有中砂、细砂和粉砂3种砂性土，也分布有淤泥、淤泥质粘土和粘质粉土3种粘性土，沉积物的物理力学性质与相应的土类变化相一致。