东沙西南海域表层底栖有孔虫碳同位素对冷泉活动的指示

底栖有孔虫碳同位素负偏记录是冷泉活动的重要指标之一。对南海北部东沙西南海域4个含碳酸盐结核的表层沉积物样品中的6种底栖有孔虫进行了氧碳同位素分析,结果表明,表生属种Discanomalina semiungulata、Cibicides wullerstorfi、Cibicides pseudoungerianus、Cibicides lobatulus的碳同位素,相对同水深南海现代表生底栖有孔虫有明显的负偏记录,尤其是表生种D.semiungulata基本都偏负;内生种Lenticulina orbicularis也有部分负偏,而Uvigerina auberiana的碳同位素则明显偏正;几种底栖有孔虫的碳同位素波动幅度都明显较大,明显超出了南海最近两个冰期-间冰期旋回中碳同位素的变化幅度。其中生活在蠕虫管壁上的活体底栖有孔虫D.semiungulata和C.lobatulus的同位素都呈明显的负偏,认为该区底栖有孔虫碳同位素这种负偏和波动幅度大可能是由于冷泉活动造成的。活体底栖有孔虫碳同位素负偏表明该区可能存在有正在活动的冷泉,其中表生种D.semiungulata的大量出现可以作为南海冷泉活动的一个潜在指示标志。     

南海北部浅表层沉积底栖有孔虫碳同位素及其对富甲烷环境的指示

对南海北部陆坡东沙海域、神狐海域及西沙海槽甲烷渗漏环境和无甲烷渗漏环境87个浅表层沉积物中的底栖有孔虫Uvigerinaspp.进行碳同位素分析研究,结果表明,东沙海域δ13C值为-0.52‰~-5.68‰,平均值为-1.41‰,出现明显的负偏移;神狐海域δ13C值介于-0.36‰~-1.10‰,平均值为-0.75‰,未见明显的δ13C值负偏移;西沙海槽δ13C值介于-0.01%~-0.89‰,平均值为-0.45‰;对Uvigerinaspp.碳同位素组成与沉积物有机碳(TOC)、甲烷(CH4)间的关系进行探讨,发现δ13C负偏移主要出现在甲烷渗漏环境,发生在末次盛冰期,与溶解无机碳负偏移以及沉积物全样的δ13C值负偏移层位相吻合,有可能作为富甲烷环境的替代指标。     

南海神狐海域含水合物层粒度变化及与水合物饱和度的关系

为探讨沉积物粒度与水合物饱和度的关系,对南海神狐海域水合物钻探区2个获取水合物的钻孔岩心沉积物进行了粒度分析及粒度与水合物饱和度对比分析.结果表明,含水合物沉积物具有粉砂含量72％～82％、黏土含量小于30％、砂含量一般小于10％的基本特征,其中粉砂中以8～32和32～63 μm粒级的中细一粗粉砂占优势;该特征与上下不...     

南海东沙海域HD319岩心富甲烷环境底栖有孔虫群落结构

对南海东北部东沙海域HD319岩心富甲烷环境和非富甲烷环境底栖有孔虫进行对比研究,旨在探讨富甲烷环境对底栖有孔虫群落结构的影响。结果表明,该岩心富甲烷环境和非富甲烷环境的底栖有孔虫组成有所差异:富甲烷缺氧环境底栖有孔虫群落中耐低氧类内生种群占绝对优势,Uvigerina(U.peregerina,U.hispido-costata,U.rugosa,U.probscidea,U.spp.),Bulimina(B.aculeata,B.mexicana),Bolivina(B.bradyi,B.quadrilatera),Globocassidulina subglobosa,Brizalina superba,Hoglundina elegans等冷泉甲烷相关种大量出现;非富甲烷一般低氧环境下底栖有孔虫以内生种含量占优势,表生种和旋向种零星出现;富氧环境下底栖有孔虫以表生种和旋向种占优势,受有机碳含量变化控制明显。推测底栖有孔虫这种群落结构的差异是适应高甲烷含量的结果,底栖有孔虫对富甲烷环境的响应通过群落结构的差异表现出来。     

南海北部海域表层沉积物底栖有孔虫分布特征及影响因素

有孔虫在海洋环境指示方面具有重要意义,对现代环境中有孔虫的分布及影响因素进行研究有助于利用有孔虫对地质历史时期的沉积环境进行还原。我国南海海域辽阔,南海有孔虫的相关研究很早便有报道。对我国南海北部海域表层沉积物中的底栖有孔虫分布特征进行了描述,研究区以玻璃质壳底栖有孔虫占主导,胶结壳其次,瓷质壳最少。根据底栖有孔虫的分布特征划分了4个底栖有孔虫组合,组合1为Heterolepa subpraecincta - Hanzawaia mantaensis - Rotalinoides gaimardii;组合2为Bulimina marginate - Lagena substriata;组合3为Elphidium advenum - Pararotalia nipponica;组合4 为Recurvoides contortus - Ammodisus cretaceous - Bulimina aculeata。对影响该区域底栖有孔虫分布的环境因素进行了探究,结果表明,温度、盐度、底质类型等对底栖有孔虫的分布均存在一定程度的影响,海流对研究区底栖有孔虫时空分布的影响值得进一步探究。     

冷泉甲烷渗漏环境底栖有孔虫研究回顾与前景

综述了与天然气水合物有关的冷泉甲烷渗漏环境底栖有孔虫研究成果与应用.冷泉甲烷渗漏环境是区别于一般深海环境的特殊微环境,随着天然气水合物勘探的深入和设备的更新,越来越多的冷泉被发现,冷泉底栖有孔虫的研究随之展开.生活在冷泉环境下的底栖有孔虫群落尤其适应高有机质、低氧、有甲烷释放的特定环境,并能将水合物甲烷碳同位素值异常低...     

天然气水合物系统多幕次甲烷渗漏作用的底栖有孔虫同位素响应——以IODP 311航次为例

为了探索底栖有孔虫壳体同位素特征对海洋天然气水合物地质系统中多幕次甲烷渗漏作用的响应,对综合大洋钻探计划(IODP)311航次5个站位(U1325、U1326、U1327、U1328和U1329)沉积物岩心中底栖有孔虫种属Uvigerina peregrina和Bulimina mexicana进行了地球化学研究,发现2个种属的壳体碳氧同位素存在较大的变化范围,分别为-3.32‰~-0.22‰(PDB)和3.4‰~4.91‰(PDB),异常负偏的碳同位素和正偏的氧同位素特征指示了水合物分解释放出的甲烷气体在沉积物中发生厌氧氧化作用(AOM)影响生活在其中的底栖有孔虫的壳体同位素特征。5个站位的多个层位中有孔虫壳体异常同位素特征,较好地指示了水合物地质系统的多幕次甲烷渗漏作用,通过与海平面升降对比发现,该多幕次甲烷渗漏作用与10万a尺度的全球海平面升降变化相一致,很好地印证了间冰期、冰期的交替导致的海平面升降变化对于水合物地质系统的稳定性有重要的影响作用。     

南海北部陆丰凹陷中新世底栖有孔虫组合与古环境演化研究

The Miocene epoch marks the most crucial period during the Cenozoic cooling trend, characterized by the Middle Miocene Climatic Optimum(MMCO) and a series of short–lived cooling events(Miocene isotope events).To understand the paleoenvironmental evolution along the shallow water shelf in the South China Sea during the Miocene, the benthic foraminiferal assemblage and total organic carbon content(TOC) were analyzed at Hole LF14 located in the Lufeng Sag, northern South China Sea. Three benthic foraminiferal assemblages(e.g., the Uvigerina spp. assemblage, the Cibicides spp. assemblage, and the Cibicidoides spp. assemblage), corresponding to different watermass conditions, were recognized based on Q–mode factor analysis. Early studies suggested that Hole LF14 was deposited under semienclosed bay, middle to outer shelf or even upper bathyal environment during ～18.7–4.53 Ma. The dominant Uvigerina spp. assemblage was characterized by low diversity and shallow infaunal to infaunal species, indicating a warm, low–oxygenation and eutrophic conditions since the Early Miocene to MMCO(～18.7–14.24 Ma). An abrupt sea level drop and significant faunal changes were recorded during 14.24–13.41 Ma, suggesting development of the East Antarctic Ice Sheets, which resulted in a drop of sea level and change in benthic foraminiferal assemblages along the shallow water shelf. Beyond the Uvigerina spp.assemblage, the Cibicides spp. assemblage became important during the middle–late Middle Miocene(14.24–11.54 Ma). This assemblage was dominated by epifaunal species with relative high diversity, suggesting high–energy, high–oxygenation and oligotrophic conditions with episodic supply of organic food. The dominant Cibicidoides spp. assemblage with high diversity, indicates a mesotrophic conditions with relative high–oxygen content during the Late Miocene to Pliocene(11.54–4.53 Ma). The appearance and continuous occurrence of Ammonia spp. and Pseudorotalia spp. since 10.02 Ma, may reflect the influence of the Kuroshio Current.     

南海西部MIS3期底栖有孔虫反映的生产力变化

选取位于南海西部越南岸外上升流区的17954-2沉积柱状样为研究对象,通过对底栖有孔虫属种含量变化的分析,并与该站位已有的有孔虫研究结果对比,获得该海区MIS 3时期海洋古生产力的变化记录.结果表明,柱状样中的底栖有孔虫堆积速率和指示生产力的底栖有孔虫属种(Bulimina aculeata,Uvigerina per...     

渤海大型底栖动物种类组成与群落结构研究

本文利用2008年8月在渤海23个站位采集的样品对大型底栖动物的丰度、生物量、群落结构及其与环境因子的关系进行了研究。共鉴定出大型底栖动物300种,主要类群包括环节动物多毛类、节肢动物甲壳类、软体动物、棘皮动物等。研究海域大型底栖动物的平均丰度为1 094.7ind/m2,平均生物量为11.78g/m2,其中丰度最高区位于辽东湾,最低区位于渤海湾;生物量最高区位于渤海中部,最低区出现在渤海海峡湾口处。依据丰度和生物量进行了CLUSTER聚类和MDS标序图分析,结果可将研究站位划分为6个站组,均与沉积物底质类型密切相关。所研究海域底质类型包括黏土质粉砂、砂、砂质粉砂、粉砂质砂、砂-粉砂-黏土5种。通过BIOENV分析,发现影响大型底栖动物群落结构和分布的主要环境因子有水深、黏土粉砂含量、脱镁叶绿酸含量、叶绿素含量等。与20世纪90年代历史数据的对比发现,本次研究大型底栖动物的物种数目明显减少,平均丰度也减少,特别是优势物种表现出了小型化趋势,传统的大型种类,如心形海胆、双壳类等,被小个体的多毛类和甲壳类所取代。本研究表明渤海近年来受人类活动影响,出现了不同程度的污染,导致大型底栖动物群落结构发生了变化。     

南海北部神狐东南海域沉积物孔隙水地球化学特征及其对天然气水合物的指示

SH-CL13、SH-CL16与SH-CL17站位位于南海北部神狐东南海域BSR发育区内。地球化学分析结果显示,SH-CL16与SH-CL17柱状样孔隙水中的氯离子(Cl-)浓度及氢同位素(δD)值分别随深度明显降低和升高,指示下伏沉积物可能发育水合物。3个站位的浅表层沉积物甲烷通量很低,甲烷通量的大小控制了SMI的深浅和硫酸盐通量。孔隙水SO42-浓度变化趋势及δ13CDIC值表明,在浅表层沉积物中硫酸盐消耗均由有机质硫酸盐还原作用(OSR)所控制,甲烷缺氧氧化作用(AOM)发生在较深的层位。综合地球化学和地球物理研究成果,3个站位位于水合物有利发育区内,由此推测神狐东南海域可能发育扩散型水合物,具有良好的水合物勘探前景。     

南海北部神狐海域天然气水合物差异性分布的控制因素

南海北部陆坡区具备天然气水合物形成聚集的地质条件,神狐海域的海底沉积层温度和压力条件符合水合物成藏的要求;源岩生烃潜力巨大且烃类运移条件良好,可以为水合物成藏提供充足的气源和通畅的运移通道。然而,钻探结果揭示了神狐海域天然气水合物在相似地质背景地区聚集分布的差异性,其机理及控制因素并不清楚。基于研究区8口钻探井的成藏地质条件,综合对比分析了成功获取及未获取水合物站位处的地震、测井、钻井、地球化学等数据,并以此探究南海北部神狐地区天然气水合物分布不均匀性的控制和影响因素。     

南黄海泥质区YS01A孔有孔虫及其环境意义

通过YS01A柱的底栖有孔虫的分析,结合相应的AMS14C测年数据,对南黄海泥质区西部6.8kaBP以来的沉积速率、海水深度以及沉积环境进行了初步探讨.结果表明:1.YS01A柱中底栖有孔虫的含量丰富,以陆架浅水种类为主,缺少喜暖种类;2.沉积速率达到1.29mm/a,较泥质区其他地区偏高;3.该地区在3.2kaBP之前,海水深度呈逐渐增加趋势,约在3.2kaBP前后达到最大,随后水深变浅;4.在5.6kaBP之前受黄海沿岸流的影响较强,海水温度和盐度均偏低;5.6～4.8kaBP阶段黄海沿岸流的影响减弱而黄海冷水团的影响增强,海水温、盐度增高,4.8kaBP之后,演变为现今状况.     

南海第四纪海水Sr同位素组成演化

本文分析了南海ＮＳ９０－１０３孔沉积物中浮游有孔虫Ｓｒ同位素组成，获得南海２４０ｋａ以来海水￣８７Ｓｒ／￣８６Ｓｒ演化曲线。结果表明，２４０ｋａ以来南海海水￣８７Ｓｒ／￣８６Ｓｒ比值呈较大幅度的脉动式波动，幅度一般在±０．００００７０以上；南海的半封闭性，高Ｓｒ通量和高￣Ｓｒ／￣８６Ｓｒ比值的河流输入以及南海较高的沉积速率导致了这种大幅度脉动式海水Ｓｒ同位素变化。     

南海北部东沙海域水合物区浅表层沉积物的地球化学特征

对采自南海北部陆坡东沙海域水合物区HD319、HD196A和GC10站位的浅表层沉积物进行了地球化学特征研究。X射线衍射分析和扫描电镜观察表明,沉积物中存在具有天然气水合物和甲烷渗漏指示意义的自生碳酸盐、硫酸盐和黄铁矿。沉积物孔隙水化学组分分析显示,随着埋藏深度加深,SO42-、Ca2+、Mg2+和Sr2+浓度明显降低,CH4、H2S浓度的增加,以及Mg2+/Ca2+和Sr2+/Ca2+比值急剧增加,与世界上水合物区浅表层沉积物孔隙水中离子浓度异常特征吻合。沉积物顶空气游离烃分析结果和孔隙水化学组分变化,特别是SO42-、H2S和甲烷含量的急剧变化,说明研究区有丰富的气源,赋存水合物的可能性非常大,同时指示了研究区硫酸盐-甲烷界面(SMI)较浅,位于海底之下8 m左右。     

南海北部神狐海域水合物钻探区沉积物地球化学特征

海底水合物形成分解/甲烷渗漏的甲烷以及相关的生物地球化学过程可能对海底的沉积环境产生影响,因此识别水合物的形成分解/甲烷渗漏对海洋沉积环境改造有助于了解水合物成藏特征及其形成分解过程。选取南海北部神狐海域2007年水合物钻探区的SH3钻孔沉积物为研究对象,对SH3钻孔岩心的碳硫数据、主微量元素,尤其是氧化还原敏感元素(U、Mo、U/Mo、V/Sr)进行分析测试,同时结合SH3钻孔孔隙水数据和前人对神狐水合物钻探区的研究成果等进行对比研究。结果表明南海北部神狐海域沉积物来源除河流沉积物以外,同时还有少量中国黄土以及大陆岛弧的长英质岩浆岩沉积物;通过对U、Mo、U/Mo以及碳硫数据分析,发现SH3钻孔在10~25 mbsf(meter below the seafloor)层位为硫酸盐驱动的甲烷厌氧氧化作用(Anaerobic oxidation of methane, AOM)造成的还原沉积环境,AOM作用导致了在这一层位发生了LREE/HREE、MREE/HREE的分馏;SH3钻孔沉积物在约180~215 mbsf的含水合物层位出现了浊流沉积的次氧化的沉积环境,同时其赋存的细粒沉积环境也导致了轻重稀土元素的分馏,与水合物饱和度存在一定的相关性。