南海南部活体浮游有孔虫分布特征及其影响因素初探

通过对2002年5月采自南海南部海区11个站位20个垂直分层浮游拖网样品的浮游有孔虫组成和分布特征的初步分析,发现该区表层水体中浮游有孔虫分布广泛,共鉴定属种20种,以热带暖水种占绝对优势,广适应性冷水种有零星出现。深水种Globorotalia menardii在南海南部50 m水层中广泛出现,但壳体相对较小,壳壁较薄。该区0—50m水层活体浮游有孔虫丰度范围为(6 138—64 174)枚.1 000 m-3海水,大致呈西高东低的分布趋势,在西南部浅水区和西北部上升流区丰度最高,与表层水体的营养水平密切相关。将水样浮游有孔虫分布数据与该海区23个站位表层沉积样数据进行对比分析,发现遗壳浮游有孔虫与活体的分布关系密切,虽然在种属丰度以及分布范围等方面有明显差异,但两者具有相似的优势种组合。主要差异在于水体中浮游有孔虫优势种相对丰度差异较大,易溶种Hastigerina pelagica含量较高,而遗壳中浮游有孔虫各种属分布趋向于均匀化。此外,陆源物质的释稀作用对沉积物中的有孔虫丰度分布有明显的控制作用。     

冲绳海槽末次冰消期以来的浮游有孔虫群落变化及5种古温度转换函数对比

通过对冲绳海槽中部A7孔的浮游有孔虫定量分析,对该区18 ka以来的海洋环境变化进行了探讨.浮游有孔虫群落表现出非常明显的冰消期-全新世阶段变化:在18~15 ka的冰消期早期,浮游有孔虫群落以冷水种Neogloboquadrina dutertrei和Neogloboquadrina pachyderma等为主;在15~9.4 ka,浮游有孔虫冷水种含量迅速降低;9.4 ka以来的全新世则以暖水种有孔虫Pulleniatina obliquiloculata,Globigerinoides ruber和Globigerina glutinata等为主.此外,浮游有孔虫群落对千年尺度的气候变化如Heinrich 1、博令-阿罗德暖期(B?lling-Aller?d)和新仙女木事件(Younger Dryas)都有明显反映,在全新世还记录了一系列的冷事件(约2.3~4.6、5.3、6.2、7.3和8.2 ka).9.4 ka前后浮游有孔虫冷暖种群的变化可能对应了黑潮暖流的突然加强.采用5种不同浮游有孔虫转换函数对表层海水温度进行了估算,通过与Mg/Ca和U₃₇k'温度估算结果对比,对不同转换函数的可靠性进行了评估.结果发现SIMMAX没有明显的冰消期-全新世变化.另两种基于现代类比技术的转换函数MAT和RAM,其估算结果较类似,13 ka以来的温度波动较小,对新仙女木事件没有明显反映.基于Imbrie-Kipp转换函数(FP-12E和IKM-Chen)的估算结果表现出了较大的冰消期-全新世变化,然而对于博令-阿罗德暖期变暖和新仙女木降温事件没有反映,研究发现这主要由Globigerina bulloides的含量变化造成.通过消除与生产力水平密切相关的G. bulloides的含量变化影响,修正后的两种转换函数FP-12E和IKM-Chen较好地反映了末次冰消期以来的表层海水温度波动,与该区Mg/Ca和U₃₇k'方法重建的古温度有较好的可比性.因此,我们认为修正后的转换函数FP-12E和IKM-Chen更适合冲绳海槽中部的古温度估算.      

南沙群岛永暑礁晚全新世软体动物记录与古环境变化

对南沙群岛永暑礁南永3井软体动物的丰度、营养结构、化学元素和堆积速率的定量分析表明,晚全新世永暑礁漏湖经历了数次相对开放与封闭、与外海交流时强时弱以及盐度多次显著变化的过程。与氧同位素和北半球晚全新世快速气候事件的进一步对比表明,晚全新世快速变化的气候事件也波及到南海,由此造成的溺湖水动力环境、古盐度和沉积速率的变化深刻地影响着软体动物的发育。基于软体动物的替代指标和氧同位素变化的综合分析,初步划分了晚全新世永暑礁漏湖7个变化阶段。     

放射虫现代生态学的研究进展及其应用前景--利用放射虫化石揭示古海洋、古环境的基础研究

放射虫以其不易溶解的硅质壳体在古海洋、古环境研究中起着不可替代的作用,其种类组合与海洋物理、水文环境有着很好的对应关系。随着放射虫在古海洋环境研究中的广泛应用以及研究手段的改进,放射虫现代生态学研究在世界各大洋得到了广泛开展。中国加入综合大洋钻探计划,势必会加快[JP2]我国古海洋学的研究步伐,放射虫作为海洋微体古生物中的一个重要类群,其生态学知识是重建古海洋、古环境的基础。因此,有必要向我国学术界提供放射虫现代生态学的研究成果及最新发展趋势,促使我国放射虫的研究与国际接轨,以提供更多的古海洋、古环境替代性指标。     

南海南部NS93-5柱样揭示的晚第四纪以来的古海洋学特征

由南海南部海区NS93 - 5柱样的浮游有孔虫氧同位素地层学和浮游有孔虫分析结果获得的古环境参数 ,揭示了距今 1 90ka以来南部海区受西太平洋热带水的影响 ,以及南沙海区表层水和苏禄海变性水的变化历史 ;在末次盛冰期碳酸盐含量较低 ,但是碳酸盐含量的最低值出现在氧同位素 4期 ;表层水体的含氧量呈现为间冰期大于冰期 ,而古生产力的变化则为冰期大于间冰期 ;依据氧同位素和浮游有孔虫特征分析结果 ,建立了南部海区距今 1 90ka以来的古气候演变序列。     

南海南部水体和沉积物中的浮游有孔虫氧碳

通过对2002年南海南部春季水体和表层沉积物中浮游有孔虫的δ18O和δ13C分析,初步探讨该区有孔虫氧碳同位素的海洋环境指示意义及其与沉降过程的关系. 结果表明,南海南部春季表层水体中Globigerinoides ruber (G. ruber)与Globigerinoides sacculifer(G. sacculifer)的δ18O均值基本相似,相对它们在表层沉积物中的δ18O明显要小;但在表层沉积物中G. ruber 的δ18O则比G. sacculifer相对要小0.34‰.这种差异可能与G. sacculifer的配子生殖二次钙化以及2个种属的季节性差异有关.Pulleniatina obliquiloculata(P. obliquiloculata)的δ18O在沉积物和水体中均较G. ruber和G. sacculifer明显偏大,表现出较大的种间差异.P. obliquiloculata的δ18O在春季水体中比其在沉积物中平均约小0.7‰,差值较大,可能是因为P. obliquiloculata为冬季种,主要出现在冬季低温水体中.3种浮游有孔虫的δ13C以G. sacculifer最大,G. ruber次之,P. obliquiloculata最低,这种差异可能主要由属种间的生命效应所引起.表层沉积物中G. ruber和G. sacculifer的δ18O从区域的西北往东南有逐渐变小的趋势,可能受区域年均表层水温西北低东南高的影响.在上升流发育区,P. obliquiloculata的δ18O和δ13C均明显偏高,其δ13C与水体营养的关系与南海北部的明显相反,有待进一步深入研究.     

近4400年来南海北部陆架沉积地球化学记录及其地质意义

对位于海南岛南部陆架的S20孔沉积物进行了沉积学、AMS14C年代、粒度和常微量元素分析,初步探讨了该区物质来源及蕴含的亚洲季风演化信息。近4 400 a以来,S20孔岩性较均一,其沉积作用受相对单一而稳定的水动力条件控制。S20孔沉积物源区物质硅酸盐矿物经历了明显的风化,A—CN—K图示和较低的CIA值（小于66）指示了源区较低的化学风化程度。海南岛东部河流和珠江物质是最为可能影响S20孔区域的两个来源,由于对海南岛河流物质的研究相当匮乏,本研究尚无法定量估算该两个可能物质来源的各自贡献。S20孔沉积物CIA、Al2O3/Na2O、CaO*/TiO2、Na2O/TiO2等变化主要反映的是源区物质风化程度变化,该孔沉积物源区化学风化程度自4 400~1 600 a BP逐渐减弱以及1 600 a BP以来的逐渐增强,与中国南部Dongge洞石笋氧同位素曲线记录的亚洲夏季风变化趋势对应良好,说明该区沉积物中蕴含了丰富的亚洲季风变化信息。S20孔沉积物揭示出的化学风化程度强弱可能主要受控于轨道时间尺度上北半球夏季太阳辐射量变化。南海陆架区沉积物中物源与季风演化等信息的提取,亟待更多更高精度研究工作的展开。     

南海南部1百万年以来的放射虫动物群特征

定量分析了ODP184航次1143站岩心中的117个放射虫样品，得出南海南部1MaB．P．以来地层中的放射虫动物群特征如下：自1MaB．P．以来放射虫的数量分布丰度值呈现由低到高的变化趋势，并具有规律性的旋回特征，体现了1MaB．P．以来该海区放射虫动物群由贫乏向繁盛的逐步演化过程，以及海洋环境的几个阶段性变化。放射虫属种组成呈现明显的热带暖水动物群的组合面貌，优势种的组成与南海中北部海区及其它低纬度大洋相比存在一定差异，体现了该海区独特的放射虫组成特征。此外，指示温度的特征种在1MaB．P．来地层中的分布也显示了热带、亚热带海区放射虫的特殊指示作用。     

南海西沙海槽的碳酸盐结壳及其对甲烷冷泉活动的指示意义

冷泉碳酸盐岩是指示南海北部可能发育天然气水合物的重要证据之一。对在西沙海槽采集到的冷泉碳酸盐结壳颗粒进行了形貌、稳定同位素等的研究,讨论和揭示了冷泉碳酸盐结壳的形成机理及其与甲烷冷泉活动的关系。结果表明,碳酸盐结壳具有多孔结构,冷泉矿物为文石和重晶石,文石呈针状,含量为39.5%—46.6%,重晶石呈矮柱状,含量为15.6%—21.2%,它们均是从流体中沉淀出来的。重晶石的δ34S值为23.47‰—26.32‰,表明硫同位素发生正漂移,属于与冷泉流体有关的成岩成因重晶石。文石的碳同位素轻度亏损,δ13C值为-13.30‰—-29.59‰,主要来源于热解成因气,但结合了少量正常海水的溶解碳,δ18O值为2.32‰—3.74‰,指示碳酸盐结壳形成时的温度为3.5—9.7℃。研究表明,碳酸盐结壳形成于流体活动缓慢的环境,是深部富含Ba2 的甲烷冷泉流体向上排放和喷溢,在近海底遇到向下渗漏的富含SO42-海水,发生缺氧甲烷氧化反应沉淀出文石,流体中剩余的重34S的SO42-与Ba2 形成重晶石,因此,碳酸盐结壳是西沙海槽存在甲烷冷泉活动的证据。研究结果为进一步开展该海域潜在天然气水合物的调查和研究提供了新证据。     

南海南部表层沉积物中生物硅的分布及其环境意义

对南海南部25个表层沉积样进行了生物硅的测定分析,试图揭示南海南部表层沉积生物硅的分布及其对现代海洋环境的指示意义,以便为古海洋学研究提供进一步的科学依据。研究发现,表层沉积物中生物硅含量与其所处水深呈显著正相关关系,相关系数达到0.782。陆架浅水区表层沉积物中生物硅含量非常低,不能反映表层水体中硅质生物生产力情况,这可能与沉积类型和陆源物质输入影响有关。深水区表层沉积物中生物硅的含量分布表明,其不仅能反映表层水体中硅质生物的古生产力水平,而且还能指示上升流的强弱,从而进一步证实了利用沉积物中生物硅含量来追踪上升流发育和变化的有效性与可信度。研究结果还显示,在研究区域中北部表层沉积生物硅中放射虫和海绵骨针较硅藻占有更大的比重,这可能是由于硅藻易被溶解并易被其他生物体摄食的缘故。在有上升流发育的海域,放射虫、硅藻和海绵骨针基本上表现出较高的丰度,这与高的生物硅含量相一致。