南海中部海区浮游有孔虫的溶解——碳酸盐溶解作用初探

深海碳酸盐溶解作用是海洋沉积学研究的重要内容之一。众所周知有孔虫遗壳是深海底质碳酸盐沉积的主要来源,浮游有孔虫壳的存在与沉积物中碳酸钙的含量密切相关。了解浮游有孔虫的被溶蚀情况,对了解深海碳酸盐溶解作用具有重要意义。 本文根据南海中部海区表层沉积物中浮游有孔虫的分布和碳酸钙含量的分析,对该海区的碳酸盐溶解作用和主要界面的深度作初步探讨。     

东北太平洋胡安·德富卡隆起西翼晚第四纪以来的碳酸盐记录

通过对东北太平洋胡安·德富卡隆起西翼沉积柱样中的碳酸盐含量和浮游有孔虫氧同位素测试以及浮游有孔虫丰度、溶解指数和粗组分的统计,发现在晚第四纪约65 ka以来碳酸盐含量变化幅度大(0 4%~77 2%),相差非常悬殊,但其变化未呈现出冰期时溶解作用减弱、间冰期时溶解作用强烈这样明显的旋回性。粗组分分析结果显示,地层中有明显的浊流沉积发育。另外,碳酸盐含量和浮游有孔虫丰度分析结果揭露了研究区的 CCD在3 500 m左右。研究认为,在约65 ka来水深浅于3 500 m的区域碳酸盐含量的无规律性变化应与浊流沉积影响有直接的关系,而水深深于3 500 m的区域碳酸盐含量主要受控于深海碳酸盐的溶解作用。     

南海中部海区表层沉积中有孔虫的初步研究

本文根据南海中部海区53个表层沉积物样的有孔虫分析,初步确定了六个底栖有孔虫组合和五个亚组合,而浮游有孔虫可分为四个不同水深的组合。控制本区有孔虫分布的主要因素是深海碳酸盐溶解作用、水团、海底地形以及残留沉积。     

热带太平洋L_(1007)深海柱状样的微体化石与地层研究

对深海地质的研究为地质学带来了重大的变革,深海沉积柱状样的研究也大为扩展了人们对第四纪沉积环境的认识。深海沉积中的浮游生物微体化石,不仅以属种的演化变迁指示地层年代,而且以化石组合对海水的古温度变化和对深海碳酸盐溶解强度的大小反映,提供了第四纪地层划分的依据,从而能够与大陆上的冰期旋回进行对比。然而,深海地层的研究有许多特殊性,在我国几乎还属空白。 1978年国家海洋局在热带太平洋区采集了一些深海柱状样,为我国研究深海沉积提供了第一性的宝贵资料。本文仅拟对美拉尼西亚海盆的L_(1007)深水柱状样进行专门讨论。 美拉尼西亚海盆位于南半球赤道太平洋区,界于所罗门群岛与埃利斯群岛等岛屿和珊瑚礁之间,水深最大可达五千余米。而L_(1007)柱状样品取自169°57′09″E、6°01′01″S,     

南海晚更新世深海岩心的微体古生物、碳酸盐和氧同位素记录

在研究了南海深水区4个代表性柱样的微体古生物、碳酸盐含量和氧同位素资料的基础上,讨论了南海晚更新世以来气候周期性旋回、碳酸盐旋回和陆源沉积作用特点。南海中部自晚更新世以来除局部海区受火山作用、浊流影响外,沉积环境相对稳定。长约4m的柱样反映出冷暖气候旋回特征。根据G38柱有孔虫生物组合群转换得出的冬季表层水温值为:冰后期为24.8—25.1℃,末次冰期为20.3—22.8℃。位于CCD以上的柱样碳酸盐含量暖期高、冷期低旋回明显,但分段钙质和非钙质沉积速率计算结果通常显示出冰期的沉积速率小于冰后期的沉积速率。结合钙质超微镜下统计的溶蚀曲线,在南海深海柱样中似乎并不存在冰期溶解作用增强效应。     

南海表层沉积类型与沉积作用若干特征

根据底质的粒度分析结果，编制了南海表层沉积类型图。把南海的表层沉积划分为１２种主要的类型，它们的展布与水深线的走势大体一致。大陆架表层沉积物主要由现代沉积、再造沉积、残留沉积和少量残余沉积组成。半深海—深海沉积中生物碎屑的组成和含量往往成为确定沉积类型的重要因素。受碳酸盐溶解作用的影响，随着水深增大，钙质与硅质生物碎清含量呈相互消长的关系，沉积类型因而不同。     

南海碳酸盐溶解与深海沉积物类型

根据南海深海沉积物中CaCO_3含量和浮游有孔虫溶解指数的变化,推测南海碳酸盐溶跃层和补偿深度分别为3000m和4000m。结合各种钙质浮游生物壳的被溶蚀现象说明碳酸盐溶解的特征并讨论其主要的影响因素。并认为碳酸盐溶解作用是影响南海深海沉积物类型分布的主要因素,因而提出南海深海沉积物的类型及分析其分布格局。     

南海表层沉积类型与沉积作用若干特征

根据底质的粒度分析结果，编制了南海表层沉积类型图，把南海的表层沉积划分为１２种主要的类型，它们的展布与水深线的走势大体一致。大陆架表层沉积物主要由现代沉积，再造沉积，残留沉积和少量残余沉积组成，半沉海一深海沉积中生物碎屑的组成和含量往往成为确定沉积类型的重要因素，受碳酸盐溶解作用的影响，随着水深增大，钙质与硅质生物碎屑含量呈相互消长的关系，沉积类型因而不同。     

太平洋中部沉积物中碳酸盐、氧化钙及氧化镁的分布特征

研究深海沉积物中化学元素的组成及其分布规律,将对海洋沉积物的组成、沉积过程以及辨别沉积岩和现代松散堆积物的形成环境等提供一定的依据。为此,我们曾对我国1976—1979年在太平洋中部所采集的30个表层沉积样和两个柱状样进行了碳酸盐、CaO、MgO等项化学分析测定工作。分析结果表明,这些元素与水深、沉积物类型及生物贝壳、微体生物等有密切关系。而水深、沉积物的类型是这些元素分布特征的重要控制因素。     

冲绳海槽南部两万年来碳酸盐溶跃面的变迁

对冲绳海槽南部表层沉积和晚第四纪沉积柱状样中百余个样品进行了浮游及底栖有孔虫、翼足类等微体化石定量分析。通过表层沉积样品中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、浮游有孔虫碎壳率和浮游及底栖有孔虫丰度等多种标志的水深变化,确定冲绳海槽现代的碳酸盐溶跃面位于水深１５００～１６００ｍ处。进而,在高分辨率地层学基础上,检验这些指示溶解作用的标志和翼足类丰度等在柱状样中的变化,结果发现末次冰期冲绳海槽碳酸盐溶解作用显著减弱,碳酸盐溶跃面和文石补偿深度急剧变深;至冰后期碳酸盐溶解作用又急剧增强,溶跃面和文石补偿深度又变浅至与现代相当的位置。这些变化与南海等西太平洋其他海区的特征相一致。