冲绳海槽北部表层沉积物中底栖有孔虫分布及其与海洋环境的关系

对1999年6月采自冲绳海槽北部的62个表层沉积物样品进行了底栖有孔虫分析。研究表明，该区属种多为中外陆架和上部陆坡常见底栖有孔虫，其中Cibicides pseudoungerianus在研究区域内广泛分布。底栖有孔虫群落明显受研究区水团的制约，该区底栖有孔虫Q型因子分析反映的4个组合分别对应不同的水团影响：组合1以Cibicides pseudoungerianus、Uvigerina sp.、Ammonia ketienziensis、Textularia pseudocarinata为主，代表陆架混合水团影响环境；组合2以Uvigerina peregrina、Beregrina、Bulimina mexicana、Bulimina submarginata、Globocassidulina subglobosa为主，代表黑潮暖流中层水影响下的环境；组合3以喜营养分子Bulimina marginata和Bolivina robusta为主，代表冷涡沉积和上升流沉积区的环境；组合4以Cibicides pseudoungerianus、Globocassidulina subglobosa为主，代表了对马暖流水团影响下的环境，其中水团的氧含量水平和营养状况是影响底栖有孔虫组合变化的主要因素。底栖有孔虫的丰度从西往东依次出现两个丰度高值带，一个位于研究区西部100—140m水深的陆架区，另一个位于400—600m水深的上陆坡，后者可能反映了冲绳海槽大陆坡普遍发育的陆坡上升流现象。     

台湾海峡表层沉积物中底栖有孔虫分布特征

调查及综合研究了台湾海峡表层沉积物中底栖有孔虫的分布特征,调查海区根据优势种类组成可以划分出１０个底栖有孔虫动物群,其经峡东侧所划分的６个义栖有孔虫生物相有机相连。动物群的分布与现代海洋环境有密切关系,从而对台湾海峡的古地理环境研究提供了依据。     

冲绳海槽南部表层沉积中底栖有孔虫分布:水团和食物供应的共同制约

底栖有孔虫是海洋古环境记录的一项重要指标。研究现代海底沉积物中底栖有孔虫分布与现代海洋环境之间的关系,对于我们研究和认识过去的古海洋环境变迁有着重要的意义。     

冲绳海槽北部表层沉积物中浮游有孔虫的分布与海洋环境

为查明冲绳海槽北部浮游有孔虫动物群的分布特征与海洋环境之间的关系，对1992年6月和1999年6月两次采白冲绳海槽北部111个表层沉积物中的浮游有孔虫进行了鉴定和统计，并利用Q型因子分析方法对其群落组合特征进行了分析。结果表明，冲绳海槽北部浮游有孔虫主要有3个因子组合。以Globlobigerinita glutinata(Egger)为代表的主因子1主要分布在东南侧的黑潮主干和对马暖流控制区内，同时受西侧陆架冷水影响的部分站位也显示了较高的载荷值。G．glutinata的种群特征显示，黑潮主干和对马暖流控制区以大个体分子为主，而小个体分子主要集中在受冷水影响的陆架浅水区。因此，G．glutinata很可能是300N以北海域黑潮及其分支流系的优势种，而其小个体分子在陆架浅水的存在可能与东海冷涡沉积动力环境相关。以浅生种Globigerinoides ruber(d‘Orbigny)为代表的主因子2主要分布在研究区西侧和北侧水深100—150m之间的陆架浅水区。以Neogloboquadrina dutertrei(d’Orbigny)和Pulleniatina obliquiloculata(Parker＆Jones)为代表的主因子3，主要分布在研究区中部的黑潮和对马暖流与陆架水的混合区内。因此，冲绳海槽北部浮游有孔虫动物群的分布受到海流、水团、水深等多种海洋环境因素的影响。     

冲绳海槽表层沉积物中浮游有孔虫壳体的氧同位素分布特征及其影响因素

选择冲绳海槽的3个剖面A、B、C上的现代表层沉积物样品，对浮游有孔虫Globigerinoides ruber、Glo-bigerinoides sacculifer和Neogloboquadrina dutertrei进行了氧同位素分析，结果表明，几乎所有样品从G.ruber到G.sacculifer到N.dutertrei其氧同位素值均由轻变重，表明3种有孔虫其生活水层依次由浅到深，进一步证实了这3个种的生态生活习性在冲绳海槽区域与开放大洋同样一致，在槽穿海槽的A、C两个剖面上，G.ruber和N.dutertrei的氧同位素有相似的变化，从西向东氧内闰素值依次由轻变重，然后又变轻，表明剖面西侧站位有孔虫壳体氧同位素因受冲淡水影响较强而变轻，而在东侧站位受高温黑潮的影响氧同位素同样有变轻的趋势，沿海槽轴向展布的剖面B上的氧同位素变化主要受冲淡水的影响，表层水体在剖面中部和南端冲淡水影响相对较大，而次表层水只在剖面南端受冲淡水影响相对较强，剖面A、C上的N.dutertrei和G.ruber的氧同位素差值有着相反的变化趋势，在剖面A上，氧同位素差值从近陆端向近岛弧端逐渐由小变大，而在剖面C上，则逐渐由大变小，上述变化可能表明了磁部区域黑潮支流对表层水体的影响要大于次表层水体，而在南部海槽区域，黑潮暖流对次表层水体有相对较强的影响。     

冲绳海槽表层沉积物沉积特征的初步研究

海槽表层沉积物沉积特征的研究结果表明,冲绳海槽沉积物具有大陆和大洋之间的过渡性质,大陆及大陆架物质在近期地质历史中,始终是海槽沉积物的主要物质来源;海槽区粗粒沉积物是陆架粗粒沉积物的延续,其性质与陆架区的相似,属于再沉积形成的沉积物;沉积物中的火山物质是区分陆架和海槽沉积物的主要标志之一。     

冲绳海槽中部表层沉积物中的放射虫

1992年7月“向阳红16号”海洋调查船利用大洋50型抓斗在冲绳海槽中部（25°30’－30°N,125°－129°E）区域内获取表层沉积物样品88个。表层沉积物中的放射虫定量分析结果表明;愈近海槽放射虫的数量及属、种丰度值愈高,西侧槽坡离开槽区越远,放射虫数量及属种越渐少。而东侧槽被放射虫数量则表现了高、低值成点状分布的格局。表层沉积物中两大类放射虫的百分含量分别为泡沫虫约占87％,罩笼虫约占13％。另外根据分析结果,把本区分为3个小的沉积区：陆坡上部沉积区;陆被下部沉积区;海槽底部沉积区。     

早第四纪西太平洋沉积物中底栖有孔虫Favocassidulina favus的分布及其意义

通过对早第四纪(2 500~1 600 ka) ODP 807、1143和1146站位底栖有孔虫Favocassidulina favus含量变化的对比发现,该种在西太平洋ODP 806站位中持续出现,且最高含量可以达到15%;南海ODP1143和1146站位,早第四纪的沉积物中该种的含量较少,在7%以下,并有逐渐增加的趋势,且表现出"间断性",即在2 500~1 600 ka期间,南海沉积物中该种主要在冰期时"出现",间冰期时缺乏;在约2 100~1 950 ka和1 830~1 750 ka期间,未在南海沉积物中发现该种。根据对已有研究资料的分析和西太平洋ODP 807、1146和1208站位底栖有孔虫氧碳同位素的对比发现,该种在南海的分布可能受到西太平洋北部来源的深层水(PDW)和南部来源的深层水(UCDW)控制范围变化的影响,即在该种进入南海的早第四纪冰期期间南部来的UCDW发展、扩大,其前锋最少可以影响到北纬20°,生活在UCDW中的F.favus可以随着UCDW的扩展进入南海,而在间冰期及2 100~1 950 ka和1 830~1 750 ka期间,UCDW前锋影响的范围可能在20°N以南,而此时PDW的前锋可以像现在一样影响到赤道以南的海域,其海水性质不适应F.favus生存,而使该种在南海消失。     

冲绳海槽北部表层沉积物中的放射虫组合

利用取自冲绳海槽北部的80个表层沉积物样品，对其中的放射虫壳体进行了定量分析研究。Q－型因子分析得到3个主因子，方差累积贡献为90．2％；3个主因子划分出了3个放射虫组合，它们的分布和组成与研究区的水团有很好的相关性。组合I以Tetrapyle circu-laris、Tetrapyle quadriloba 和Ommtartus tetrathalamus tetrathalamus等属种为主要分子，分布在西北部陆架和陆皮区，反映陆架水与对马暖流水相互作用的混合水环境；以Lithelius minor、Dic-tyocoryne profunda、Stylodictya multispina、Acrosphaera spinosa、Dictyocoryne truncatum、Spongaster tetrars、Stylodictya arachnia和Ommatartus tetrathalamus tetrathalamus等属种为主的组合Ⅱ，在东南部海槽区占优势，反映黑潮流系影响的海洋环境，同时其分布和组成又受水深的制约；以 Te-trapyle quadriloba和Monozonium pachystylum为主的组合Ⅲ仅解释了总方差的8．3％，其分布没有明显的优势区域，可能代表黑潮水到混合水的过渡环境。这3个组合的分布和变化也反映了各水体的活动范围。     

冲绳海槽北部表层沉积物中的钙质超微化石及其环境特征

为探讨冲绳海槽表层沉积物中钙质超微化石的分布规律及其影响因素 ,对海槽北部槽坡区 ( 2 9°5 8.33′— 31°31 .2 3′N ,1 2 7°39.5 5′— 1 2 8°5 9.61′E) 34个表层样品进行了分析和研究。共发现 35种钙质超微化石 ,其中优势种为Gephyrocapsaoceanica、Emilianiahuxleyi和Florisphaeraprofun da ;G .oceanica、E .huxleyi等的百分含量变化和特征属种U .tenuis的出现 ,表明该区钙质超微化石组合面貌与东海外陆架相似 ,和东海及南海都属于北太平洋中央水团组合。G .oceanica的含量与海水营养盐存在一定的关系 ,但两者之间并不存在明显的正相关性 ;暖水分子U .irregularis、U .sibogae和O .fragilis的较高含量和冷水分子G .caribbeanica和Calcidiscusleptoporus的较低含量 ,进一步反映该区钙质超微化石的分布受到黑潮及对马暖流的影响 ,其中温度、盐度和表层海水结构性质 ,如海水透明度等因素可能为主要控制因素。     

冲绳海槽北部陆坡4.4万年以来古海洋环境演化的地质记录

利用AMS^14 C年代测试、氧同位素分析和浮游有孔虫分析重建了冲绳海槽北部陆坡DOC-42孔约44cal．kaBP以来的古海洋环境演化记录。DOC-42孔沉积速率整体较低，呈明显的阶段性变化：在氧同位素3期和LGM期间沉积速率相对较大，分别为7．3和14cm／ka；末次冰消期以来的沉积速率则显著降低，与冲绳海槽冰后期沉积速率高于末次冰期明显不同；自约6．4cal．kaBP以来，沉积物堆积作用基本可以忽略，表明了受黑潮入侵引起的中国东部陆架环流体系的改变，岩心所在区域的沉积格局发生了重大变化。浮游有孔虫氧碳同位素、转换函数古温度和低温、低盐特征种Globigerina quinqueloba等一致反映了冲绳海槽北部在氧同位素3期早期约37．5～44cal．kaBP期间存在明显的低温、低盐阶段，表明该期间冲绳海槽北部的沿岸冲淡水影响明显加强，而在氧同位素3期晚期该区可能受到了黑潮暖流的影响。此外，浮游有孔虫Pulleniatina obliquiloculata与氧同位素记录有很好的对应关系，表明它是冲绳海槽末次冰期以来的一个可靠的海洋环境指标。     

近7300 aBP以来冲绳海槽北部上升流的演化

对取自冲绳海槽北部的DOC024岩心进行了浮游有孔虫氧同位素和统计分析,依据浮游有孔虫群落组合和Neogloboquadrina dutertrei δ18O的记录以及表层海水温度、温跃层深度的变化揭示了近7300 aBP以来日本九州西南海区上升流的演化过程。7300~7000 aBP期间,较轻的δ18O值、较高的年平均表层海水温度以及典型上升流种Globigerina bulloides的低含量和较大的温跃层深度指示这一时期该海区上升流尚不发育,其环境主要受黑潮暖流的控制;7000~4800 aBP期间,区域环境略有变化,上升流开始出现,但发育程度不高;在4800~4200 aBP期间,各环境参数的变化都说明该时期为上升流的迅速发育期,并逐渐取代黑潮成为该区环境的主要控制因素。1900~1200 aBP期间上升流发育程度有所减弱,1200~400 aBP之间上升流的发育又逐渐增强,到约400aBP以后,N.dutertrei δ18O的明显加重、年平均表层海水温度的显著下降、Globigerina bulloides含量的快速增加和温跃层的明显变浅指示近400 aBP以来是区域上升流发育程度最强的时期。     

冲绳海槽中部A7孔沉积物地球化学记录及其对古环境变化的响应

对取自冲绳海槽中部的A7孔沉积物进行了元素地球化学的测试与分析,配合高分辨率测年和氧同位素数据,探讨了冲绳海槽中部18 000年以来的元素地球化学变化特征及其控制因素。使用R型因子分析方法,将分析的20种常量与微量元素分为4个主要的因子:因子I主要由Al、Ti、Th、Rb、Mg、U和Zn等元素组成,代表了陆源物质有关的元素组合,可作为陆源物质输入的指示因子;因子Ⅱ主要由Ca、Sr、Ba、P等元素组成,代表了与生物作用有关的元素组合,可作为古生物生产力指示因子。根据各元素及其组合随时间的变化特征,整个A7孔沉积物可明显分为4段:18~15 kaBP (Ⅰ),15~8 kaBP (Ⅱ),8~2 kaBP (Ⅲ)和2 kaBP以来(Ⅳ),前3段中都表现出陆源物质先增加再减少的变化趋势,古生物生产力的变化相对复杂,规律性不强,但总体表现出与陆源物质输入相反的变化趋势;第4段中则表现出2 kaBP年以来陆源物质的输入有一定的加强,而古生产力则没有大的变化。在7.3 kaBP左右发生的火山物质快速堆积事件对柱状沉积物的地球化学特征产生了较大的影响,也使陆源物质输入和古生物生产力急剧降低。自18 kaBP年以来,元素地球化学组成的变化主要受温度、海平面变化、黑潮水的"摆动"的影响,而火山沉积也造成了一定的影响。     

冲绳海槽中部南奄西海丘海底热液活动的若干特征

冲绳海槽中部南奄西海丘海底热液活动为弧后盆地型热液活动。在水深 ６５０～７７０ｍ处发育有活烟囱，喷出的热液温度（２７０℃）临近当地沸点（２７５℃），热液 中富含ＣＯ２气泡。稳定同位素研究表明，热液活动与岩浆活动有关。根据热液沉积 物的矿物学及化学特征可将其划分为４种类型，它们是富硅热液沉积物、富硫酸盐 热液沉积物、块状富硫化物热液沉积物和碎屑状富硫化物热液沉积物。热液沉积物 中至少含有２７种矿物，并富集了Ｚｎ，Ｐｂ，Ｃｕ，Ａｇ等成矿元素。     

24ka来冲绳海槽北部沉积物来源的高分辨率常量元素记录

为进一步了解冲绳海槽北部24ka来柱状沉积物的常量元素组成特征及其物源和古环境指示意义,对PC-1孔进行了402个常量元素和粒度及344个浮游有孔虫氧同位素的综合分析,其平均样品分辨率高达百年时间尺度。结果表明:沉积物中的主要常量元素含量表现出明显的3段式垂向变化特征,并记录到了7.3和12.7cal.kaBP时的两次火山事件;物源判别图解及R型因子分析则揭示出主要氧化物含量在垂向上的变化主要受控于附近陆源物质输入,而热液活动和海洋生物沉积作用及火山物质的影响较小。特别是不同陆源物质对研究区的影响表现出明显的变化规律,与海平面波动及对马暖流形成演化间具有良好的耦合关系,但期间的典型古气候事件却并未明显改变沉积物中的陆源物质组成,从而为揭示24ka来冲绳海槽北部地区陆源物质输入演化历史,及其主要控制因素提供了新的高分辨率资料。     

冲绳海槽北端表层沉积物过渡元素地球化学特征

利用原子吸收和等离子发射光谱等方法,对冲绳海槽北端184个表层沉积物中的Al和过渡元素(Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn和Zr)进行了化学分析。结果表明,由于受生源碎屑稀释作用的影响,过渡元素在陆架砂质区含量较低,其分布呈北西-南东向舌状延伸;由于细粒组分的增加,在陆架细粒沉积区和海槽区过渡元素含量较高。Mn主要在海槽区富集,在陆架和陆坡区变化不大。除了Mn之外,Al和其他过渡元素均呈明显正相关。Al/Ti比值与陆壳平均值接近,说明二者主要来源于陆源碎屑。Mn/Fe比值与邻近海区沉积物类似,但在陆架区CaO含量大于20%的沉积物和海槽区沉积物中相对较高,这分别是生物富集作用和自生沉积的结果。过渡元素富集因子分析结果表明,研究区过渡元素部分来自于黄河、部分来自于长江物质。