大洋钻探与中国的海洋地质

中国的大洋钻探开始于20年前南海的ODP184航次。20年来,中国在国际大洋发现计划(IODP)中的作用大幅度提升,最近5年里在南海实现了三个半IODP航次以探索其裂谷与扩张过程。积极参加国际大洋钻探合作为中国的海洋地质学科带来了深刻的变化,不但将研究区域从近岸扩大到深海,而且壮大了中国深海科学研究队伍。边缘海构造和气候变化低纬驱动两方面的研究进展,就是成功的例子。现在中国为了增强在大洋钻探国际合作的作用,制定了三步走的方针。作为第二步,中国将提供执行钻探航次的钻井平台,从而进入大洋钻探的核心层。与此同时,中国提出在2020年主办国际学术大会,准备制定2023年以后的国际大洋钻探科学计划。对于中国深海科学界来说,这些新任务都将是空前的挑战,是否能够成功将取决于我们在科学上的准备程度。     

地球圈层相互作用中的深海过程和深海记录（I）：研究进展与成果

由五大系统11个实验室组成的项目组,2000—2005年开展了以“地球圈层相互作用”为主题的深海基础研究。项目以“热带碳循环”作为核心问题,依靠国际大洋钻探和国内“大洋专项”两大支柱,对西太平洋暖池和南海等海区进行深海过程和深海记录的研究,已圆满完成计划任务。一方面在南海大洋钻探的基础上,围绕热带海洋在地球系统中的作用向纵深发展,在“热带碳循环”研究中取得了原创性的成果;另一方面依托国内大洋专项和国内外合作航次,在深海研究和圈层相互作用上朝横向发展,取得了一系列国际性成果,在我国形成了与国际接轨的深海研究力量。对该项目的设计和进展做了简单而又全面的阐述,对于古环境研究中取得的突破性进展将另有续篇介绍。     

感念师恩六十年

上了岁数的人容易怀念旧情,长期执教的人更加珍惜师恩。而作为一名古稀老人,能够撰文感谢六十年前的老师,则是一种难得的幸运。这就是我现在提笔这篇文字的心情。1949年上海解放时,我正在格致中学上初中二年级。陈尔寿先生前来接管学校担任校长,聘来了一批造诣很深的地理学家担任地理教学,比如后来的安徽师范     

我国东部第四纪海侵地层的初步研究

沿海平原和陆架浅海,都是第四纪洋面升降引起海岸线迁移的范围。近年来的大量钻孔资料表明:我国东部沿海凡有平原发育的地方,都曾经遭受第四纪海侵。在大平原区,海相沉积分布范围可以从现代海岸向内陆延伸近百公里,甚至沿河谷上溯数百公里处还有间冰期时海水内泛的踪迹。因此,海侵地层的研究应当是沿海平原第四纪研究中的     

汾渭盆地新生代有孔虫的发现及其意义

汾渭盆地的新生代地层,由于出露全,发育好,解放后许多地质工作者曾在本区进行工作。尤其是1964年的蓝田新生代地层现场会议,进一步推动了全区新生代地层研究工作。然而在地层的划分和对比上,当时的主要依据是脊椎动物化石。     

关于我国东部含油盆地早第三纪地层的沉积环境

我国东部的早第三纪地层,不仅因丰富的石油等矿产资源成为地质勘探的主要对象之一,而且以其独特的化石群和岩相特征吸引着广大地质工作者的注意。我国东部下第三系中的化石群,除台湾省外均以非海相介形虫、轮藻、孢粉等为主,长期以来一直被认为只是纯陆相地层。然而勘探工作的深入却日益揭示出关于沉积环境的新线索。问题     

渐新世以来的南海沉积量及其分布

对南海张裂以来从渐新世到现代的沉积量进行统计, 进而探讨南海作为边缘海盆地在沉积物分布宏观格局上的特色及其演变过程. 在前渐新世基底之上, 南海海盆接受了1.44×10¹⁶ t的沉积, 其中渐新世的沉积总量最多, 堆积速率最高. 南海沉积物主要堆积在陆架和陆坡上的沉积盆地中, 海盆内无大型深海扇发育, 明显不同于开放大洋, 也不同于小型西太平洋边缘海弧后盆地. 南海沉积物分布格局的形成, 区域性构造运动和全球性气候变化等因素起着显著的控制 作用.     

西太平洋晚全新世变冷事件

对取自冲绳海槽和南海的3个重力柱状样(255,170,17940-2柱状样)进行浮游有孔虫分析后发现:所有属种中,Pulleniatina obliquiloculata显示出对西太平洋晚第四纪冬季表层海水温度反应灵敏,其相对丰度的变化显著,且在各柱状样间可以对比。全新世最显著的变化是约4～2kaBP前的P. obliquiloculata最小值带,可能与新冰期变冷有关。这一变冷事件在西大平洋的广泛存在表示P obliquiloculata可以作为古海洋和气候变化的示踪器,对于海-陆气候对比亦较重要。     

末次盛冰期中国海古地理轮廓及其气候效应

本文是联合国政府间海洋委员会西太平洋分委员会(ＩＯＣ／ＷＥＳＴＰＡＣ)发起的“西太平洋古地理图编图计划”中国海部分的初步成果，用１０１个站位的１４Ｃ测年和２２个站位的氧同位素资料编制了本次盛冰期(２００００—１５０００ａＢ．Ｐ．)资料图、古地理图和古海洋图等三张图件。末次盛冰期低海面时中国海轮廓发生重大改观：陆架出露约１．５５×１０６ｋｍ^２；表层海流改组以及表层海水温度剧降(比现代低３．５—６℃)，比当时同纬度开放大洋表层海水温度下降剧烈。海区面积减少和表层海水温度下降使中国海蒸发量大大降低。根据海陆蒸发速率差异和表层海水温度与蒸发作用之间的关系，估算出末次盛冰期中国海年蒸发量比现代降低约１２×１０(１１)—２０×１０(１１)ｍ³，或相当现代中国年降雨量的１／５—１／３。同时，末次盛冰期陆架暴露、地表反照率增高使地表对太阳辐射吸收作用减弱。总之，冰期旋回中国海在气候变化中起着重要作用。然而，要获得中国气候演化中海洋因素的定量或半定量数据尚需大量实际资料和数值模拟方能实现。     

气候演变中的冰和碳

地质历史上充满着冰盖消长 (“暖室期”和“冰室期” ,“冰期”和“间冰期”)与大气CO2 增减的周期性变化 ,而两者之间的关系并不清楚。由于冰盖变化的地质标志比大气CO2 变化的标志容易认识 ,长期以来古气候研究侧重“冰” ,而对“碳”即碳循环的研究不足 ,通常将碳循环的变化解释为冰盖变化的结果。近年来越来越多的发现表明 ,单纯用水循环的物理过程不能解释冰盖演变的许多现象 ,而且大气CO2 变化往往领先于冰盖。揭示碳循环变化对冰盖演变的影响 ,认识生物地球化学过程在冰期旋回中的作用 ,将不同纬区对地球轨道驱动全球气候的影响区分开来 ,才有可能正确预测未来气候的演变方向。