南海中部深海沉积物的~(14)C年龄测定

本文根据南海中部海区17个样品的~(14)C年龄测定结果,叙述了深海沉积物的~(14)C测年方法和步骤;同时对南海中部深海沉积物中生物碳酸盐中的无机碳和有机碳所测定的~(14)C年龄差别进行了讨论。认为南海中部深海沉积物中的无机碳~(14)C年龄偏老于有机碳的~(14)C年龄,但偏老程度不大。认为有机碳的~(14)C年龄是可靠的。     

南海北部台湾峡谷“蛟龙号”第140潜次沉积物特征及其沉积过程指示意义

海底峡谷沉积物来源、输运机制和沉积过程的研究一直是深水沉积体系研究的关键,也是近年来深海浊流沉积研究中的热点问题。对"蛟龙号"第140潜次在南海北部台湾峡谷中段3个站位获取的沉积物短柱的粒度、有孔虫和黏土矿物进行综合分析,结果表明3个短柱上部均以粒度较细、变化较小并含半深海—深海环境的底栖有孔虫为特征的半深海沉积,下部以粒度明显变粗、含有较多浅水种底栖有孔虫的浊流沉积为主。AMS~(14)C测年结果显示该浊流沉积形成于约150aBP,表明台湾峡谷中段有典型的近现代浊流活动。此外,黏土矿物组成表明研究区正常半深海沉积与浊流沉积物源主要来自台湾,其次为珠江和吕宋岛的碎屑沉积物。     

1991年皮纳图博火山灰沉降物对南海海洋环境及硅藻生长的影响

通过对菲律宾皮纳图博(Pinatubo)火山1991年6月爆发前后南海表层沉积物及沉降颗粒物中的硅藻丰度及群落组成进行分析,试图揭示皮纳图博火山爆发对南海硅藻生长的影响.研究发现,火山爆发后南海沉积物中硅藻相对丰度显著减少,原因主要在于皮纳图博火山喷发物大量沉积于南海深海,显著提高了南海沉积速率,同时稀释了沉积物中生源...     

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。     

铀系定年及其在南海沉积物研究中的应用

通过参加国内铀系标准样鉴定结果表明,我所实验数据是可靠的。本文运用铀系法测年等资料研究认为:中更新世以来南海沉积物明显记录两次冰期(五次亚冰期)及间冰期和冰后期,其中以中晚玉木冰期为最冷,最热的为明德-里斯间冰期。南海沉积物的沉积速率为1.6—60mm/10~3a之间,一般地说,地形平坦的深海和地形较陡的陆坡沉积物的沉积速率较慢,约1.6mm/10~3a,而在地形较陡中出现平缓地形的海谷的顶部,则沉积速率较快,约在58—60mm/10~3a。南海锰结核的生长速率在3.5—4.7mm/10~6a     

深海沉积物分类与命名

详细分析了国内外深海沉积物分类与命名现状,迄今为止深海沉积物分类与命名问题没有很好解决。在调查研究南海、太平洋深海沉积物分类与命名基础上,提出了分类简便、科学合理、量化的深海沉积物分类与命名新方法,应用该方法得出南海东部海域深海沉积物有深海粘土、硅质粘土、钙质粘土、硅钙质粘土、钙质软泥、粘土质钙质软泥、粘土质-硅质钙质软泥、粘土-硅质-钙质混合软泥、粘土质硅质-钙质混合软泥、钙质硅质-粘土混合软泥。这10种沉积物基本上客观地反映了南海东部海域深海沉积物分布的实际情况,分类效果良好。     

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。     

赤道太平洋西部深海沉积作用

本文据我们在赤道太平洋西部海底取得的表层和柱状样品对沉积物进行了研究,发现该区深海沉积作用比较复杂。确定了该区的溶跃层和碳酸钙补偿深度,发现了自生成分;找到了陆源物质的信息及宇宙尘。据岩性、生物特征及δ1/8O等确定了沉积过程中气候变化状况及沉积时代,并结合14C等估算了这里的沉积速率。     

南沙群岛永暑礁泻湖岩心的高精度TIMS铀系年龄

用高精度 TIMS铀系方法测定了南沙群岛永暑礁泻湖 5 .90 m长的岩心沉积物样品 ,结果表明 ,由于混合 ,表层样品年龄相近。混合层下的沉积物年龄随深度呈有规律的增加。以最小二乘法拟合 ,岩心底部与顶部的相对年龄相差 16 35 a,其误差小于 1%是比较合理的 ,据此校正混合层以下的年龄 ,而混合层和柱中个别异常的年龄值 ,改用沉积速率内插求出 ,从而得出了系统的环礁泻湖沉积的高精度 TIMS铀系地质年龄 ,其底部 5 .90 m的年龄为 (16 82± 15 ) a BP,即 317A D。     

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。     

南海表层沉积中深海介形虫分布

南海中、北部111个深海表层沉积物样品中介形虫定量分析表明,介形虫丰度和分异度在1000m以浅的陆坡上部最高,随深度增加碳酸盐溶解作用的加强而显着减少,至3000m,即浮游有孔虫溶跃层深度之下则罕见;埋葬群由67属204种组成,以Krithe占优势,其在样品中的平均含量达38.7%;种群中含典型的大洋性“冷水圈”深海介形虫,显然与经巴士海峡注入南海的太平洋中、深层水密切相关.文内列出了所有属种的深度分布,讨论了各水团中介形虫组合特征.     

南海表层沉积硅藻的分布及其与环境因子的关系

通过对取自南海62个站位的表层沉积物样品,进行了硅藻、沉积物粒度分析,查明了研究海区硅藻的种类组成及分布特点,共鉴定到硅藻56属的235个种和变种、变型.种类以热带外洋种为优势,如Azpeitia nodulifer、Roperia tesselata、Azpeitia africanus、Hemidiscus cuneiformis、Nitzschia marine 等,伴有一定量的热带—亚热带近岸种和广布种如Paralia sulcata、Thalassiosira excentrica、Cyclotella stylorum、Thalassionema nitzschioides、Thalassiothrix longissoma等.总体上,南海硅藻丰度变化呈现从陆架向陆坡至海盆递增的趋势.研究海区硅藻种类组成与临近的菲律宾海域相似程度最大,其次是东海、太平洋东北部海域.对影响南海表层沉积硅藻分布的主要因素进行了探讨,南海表层沉积硅藻主要受海底地质地貌、沉积速率、水动力条件和水文气候条件等的影响较大,硅藻的分布往往是这些因素综合作用的结果.     

南海东部海域柱样沉积物浊流沉积探讨

利用1998年南海东部陆坡69号柱样、深海盆149号柱样、南部岛礁323号柱样沉积物的粒度、化学、古生物、矿物等鉴定分析测试资料,分析了南海东部海域发生浊流沉积的地质背景、产生浊流沉积的条件和诱发因素,进而发现南海东部浊流沉积发育,在南北陆坡及中部深海盆地均有浊流沉积层。从其出现层位看,为氧同位素2—4期,即晚更新世中晚期。从浊流沉积出现层数分析,具有自北向南浊流发生频次减弱的趋势。从浊流沉积物成分看,南海东部浊流沉积物具有多样性,北部陆坡以陆源为主,中部深海盆以陆源及火山源为主,南部岛礁以生物源为主。     

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。     

汞在海洋含金属沉积物中的堆积机制

现有为数不多的分析资料表明,海洋含金属沉积物比其它类型深海沉积物汞的含量高。考虑到含金属沉积物处在构造-岩浆活动区,这些资料也许可以被看成是海底火山喷气中大量的汞进入沉积堆积介质的证据。但是汞在含金属沉积物中的堆积也可能与其被铁和锰的氧化物吸附提取有关。这些氧化物大量存在于含金属沉积物中,并对汞具有很高的吸附能力。因此甚至当海底热液卸载时,与海水中一般的含量相比,汞的含量未发生强烈的变化,含金属沉积物富含汞可能是由于吸附作用。本文提供了汞和氢氧化铁在海水中共同沉积过程的实验模拟成果,它能详细说明汞在含金…     

南海中央海盆KSO_1岩芯第四纪沉积作用初探

本文对南海中央深水盆地ＫＳＯ１岩芯（１４°５７＇４７＂Ｎ，１１６°０５＇２５＂Ｓ）（图１）粒度、矿物、碳酸盐含量、化学元素、微体古生物和古地磁等进行了分析。岩芯的长度和取样水深分别为７１０ｍ和４１６９ｍ。研究结果表明，南海中央海盆沉积物的颗粒较细；粘土矿物以伊利石为主，蒙脱石含量较低；化学元素显示出介于浅海一深海之间的半深海沉积特点。上述特征说明南海中央海盆的沉积物是以细粒含粘土矿物为主的半深海沉积物。同时，对岩芯的火山灰夹层、沉积速率、岩芯的年代以及碳酸盐含量和古气候间的关系进行了讨论。对ＫＳＯ１岩芯在６６５～６７０ｃｍ处的微粒锰结核富集层存在的意义进行了探讨。另外，应用最优分割法、有序分析法等数理统计方法，对ＫＳＯ１岩芯进行了元素地层学的划分工作。     

南海中部表层沉积物的元素地球化学

根据1983年9月—1984年7月所调查的南海中部91个表层沉积物中Fe,Mn等18种元素分析并结合其它资料的详细研究结果表明:(1)南海中部沉积物具有在近海—深海环境下形成的半深海沉积物的地球化学特征;(2)元素含量分布规律是,Al,K,Fe,Mg,Cu,Ce,Ni,Ba,Mn,Zn,Pb,N含量从陆架外缘到陆坡直至深海递增;Ca,Sr,C_(有机)从陆架外缘到陆坡含量渐增,由陆坡向深海锐减;Si和Ti含量在陆坡低、陆架外缘和深海高;(3)因子分析得出三种元素组合,即常量元素Al,Si,K,Fe,Mg,Ti,微量元素Cu,Co,Ni,Mn,Ba和Ca,Sr,C_(有机),N组合;(4)沉积物元素组成和含量的主要控制因素是沉积物类型。     

台湾地区湖泊水库沉积速率初步探讨

对1989－1991年期间，在台湾地区采集的5个湖泊的沉积物岩芯和22个湖泊水库的表层沉积物，进行了沉积物超量210Pb活性的分析，以探讨其沉积速率。其中，小鬼湖沉积物岩芯取部分样品进行14C定年，以与210Pb所得结果比较。结果表明，数千年来，台湾高山湖泊、次高山湖泊的沉积速率相当稳定，除万里池外，大多介于0．06－0．16cm／a之间。火山湖的210Pb活性较一般湖泊高，这是由于火山湖当地安山岩及地下水释出较多的210Pb所致，但这并不意味其沉积速率慢。所以应用210Pb对火山湖沉积物定年时，须作特别修正。平地湖泊目前沉积速率，除了大埔水库高达6．42cm／a外，大多介于0．5—3、2cm／a之间，比高山湖泊的沉积速率高约10－20倍。另外，由水库淤沙资料显示1），历年平均沉积速率都比目前的沉积速率快数倍，其中以石门、白河、乌山头、阿公店4个水库的平均沉积速率较快。     

南海的碳通量研究

根据水通量的箱式模型,南海由跃层深度和海槛深度分成3个箱子.当海水上升至箱子Ⅰ时,由于生物的同化作用,海水中溶解的无机碳转化成颗粒态有机碳.这部分颗粒碳有一部分在箱子Ⅰ中即分解转化为溶解态的无机碳,而其余部分沉降至箱子Ⅱ,同样在箱子Ⅱ中一部分分解,一部分继续沉降至箱子Ⅲ,在箱子Ⅲ中也进行同样过程,最后的一部分颗粒碳未被溶解而进入沉积物中.由南海的初级生产力、沉积速率、沉积物含碳量及深海盆水溶解氧的平均消耗率计算了南海碳的固-液通量;根据碳在各箱子的质量平衡方程,求得了各箱子碳的通量值,从而建立起南海碳的通量模型.进入南海的碳通量,占总输入碳99%的碳主要经由中层水和底层水进入南海,然后随海水的上升而进入南海上层,在南海上层与河水和雨水带来的,占总输入的1%的碳相汇合.进入南海碳的总量为601×104mol/s,而通过沉积离开南海的碳量为3.8×104mol/s,即有0.6%的碳损失到沉积物中.南海对大气而言,净通量是吸收约为4.4×104mol/s,而南海对全球海洋的净通量是输出约1×104mol/s,碳在南海箱子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的更新时间分别为1.5a、44a和79.3a.     

珠江口及其邻近海域沉积物甲烷-硫酸根界面分布深度及影响因素

利用化学和稳定同位素化学等方法分析研究区沉积物间隙水甲烷和硫酸根、pH和∑CO2以及δ^13C—CH4和δ^13C—ECO2的垂直剖面分布。结果显示,间隙水硫酸根浓度呈线性梯度减小,至沉积物甲烷-硫酸盐界面（sulfate-methane interface,SMI）附近,硫酸盐几乎全部消耗而甲烷浓度急剧增大;与此同时,间隙水pH和∑CO2在该深度位置明显升高。间隙水地球化学特征揭示了沉积物发生了AOM作用。在AOM过程中,由于^12CH4氧化速率较^13CH4快,故引起沉积物间隙水剩余甲烷的碳同位素偏重,而δ^13C—ZCO2值变为极负,珠江口QA11—2、QA12-9、QA12—14和GS-1四个站位SMI对应深度分别为12cm、38cm、50cm和204cm,而南海BD-7站位由间隙水硫酸根剖面变化推算约为600cm。从珠江河口到南海沉积物,由于受陆源输入的减少,表层沉积物有机质含量呈降低趋势。有机质输入量及其活性的高低是制约了沉积物SMI分布深浅的关键因素,这是由于高含量的活性有机质一方面可加速间隙水硫酸根通过有机质再矿化分解作用途径消耗;另一方面可引起向上扩散进入AOM反应带的甲烷通量增大,使得通过AOM作用的硫酸根消耗通量相应增大,其结果造成沉积物SMI的上移。根据沉积物C／N比值以及^13C剖面变化,推断AOM作用的可能发生机制是由于在沉积物表层再矿化作用过程中,因一部分活性有机质被大量消耗,导致进入沉积物硫酸根还原带底部的活性有机质数量相应减少,从而引起部分硫酸根转为与甲烷发生反应,并在微生物的作用下完成AOM过程。