东海陆架中南部末次盛冰期以来的沉积地层及环境演变

对东海中南部陆架R22、R23、R24和R25孔岩心样品进行生物地层学、沉积地层学和年代地层学分析,将钻孔末次盛冰期以来的沉积自上而下划分为浅海相、陆架沙脊相、河口三角洲相3个层位,揭示了钻孔附近区域海进序列的沉积历史,即17~16 ka BP之前的末次盛冰期,本区海水已疏干,沉积了R25孔Ⅳ陆相地层,当时海岸线已退至现今100 m等深线以外;末次盛冰期之后海平面上升,在13~10 ka BP的冰消期,海平面波动式稳定,沉积了本区4孔的Ⅱ层沙脊层;10 ka BP以来,海面上升,直至今日沉积了砂层上覆的Ⅰ粉砂黏土层。在水深较大的R25孔中,还揭示了末次盛冰期前的海退地层序列和沉积环境。     

东海外陆架EA01孔末次冰期最盛期的三角洲沉积

对东海 EA 0 1孔 (30°2 2 .96 15′ N、 12 5°4 5 .6 0 5 5′ E)岩心的沉积层序、粒度成分、沉积物年代、底栖有孔虫组合及其沉积环境的研究 ,揭示了东海外陆架末次冰期最盛期的三角洲沉积。钻孔 0 .36～ 2 9.6 5 m为一不完整的进积三角洲沉积层序 ,自下而上依次为前三角洲、河口沙坝和分流间湾的交替沉积 ;末次冰期三角洲的发育 ,表明了冰期低海面时期外陆架上的继承性沉降盆地仍被海水覆盖 ;盆地的区域沉降与海平面的共同作用形成了容纳沉积物的有效空间 ,捕获了河流带来的沉积物而形成三角洲 ,这是河流对海平面变化和构造下沉的响应 ,同时也反映了冰期陆架环境的多样性     

东海南部内陆架泥质区S05-2孔沉积物4870a BP以来的沉积学记录及其对物源与季风演化指示*

以东海内陆架S05-2孔沉积物为研究对象, 进行了加速质谱仪(AMS)¹⁴C年龄测定、粒度测试、粘土矿物及地球化学元素含量分析。研究表明: 东海内陆架泥质区南部水动力环境强, 沉积物主要以粉砂为主; 4870a BP以来研究区的物源以台湾岛河流物质为主, 长江和黄河物质在不同阶段存在间歇物质作用。通过元素比值、敏感粒级、粘土矿物含量比等季风气候指标, 指示了研究区的季风气候自4870a BP以来存在稳定、增强、减弱、再次增强的4个季风气候强度变化期。     

东海陆架中北部沉积物粒度特征及其沉积环境

通过对东海陆架表层沉积物粒级组成、粒度参数、14C年龄和微体古生物组合的综合分析,绘制了东海陆架的沉积物类型分布图;运用Folk等(1970)沉积物分类方法将东海表层沉积物分成砂、粉砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂质泥5种类型,其中粉砂质砂分布最广,砂质泥分布最少;沉积物由陆向海粒度变粗,反映沉积过程中的物源和沉积动力控制作用。根据沉积环境及成因分析,可将东海陆架沉积分为3类:分别是长江口外席状砂沉积区、现代泥质沉积区和陆架中部砂质沉积区。长江口外砂质沉积是全新世冰消期晚期潮流作用及风暴潮流共同作用的产物,是高海平面以来太平洋潮波系统作用下的潮流沙沉积,沙波地貌仍在发生变化。现代泥质沉积区包括长江前三角洲沉积、浙闽沿岸流沉积和济州岛西南泥质沉积三个区域,不同沉积区的成因机制不同。陆架中部砂质沉积是末次冰盛期之后海侵作用下发育的砂质沉积物,在海侵的不同阶段中沉积物被冲刷改造,具有不等时性特征,沉积环境与现代陆架海洋环流的动力特征不一致,现代沉积作用较弱,仅接受悬浮体细粒沉积。     

东海内陆架EC2005孔重矿物组合特征及其物源指示意义

为探讨东海内陆架17.3ka BP以来的重矿物含量变化及其物源指示意义,对东海内陆架南部泥质沉积中心EC2005孔的沉积重矿物进行了鉴定和分析。结果表明:(1)在0.063—0.25mm粒级沉积物中,重矿物含量平均值为27.3%,变化范围为3.7%—89.6%,重矿物含量较高的部分均出现在自生黄铁矿富集的层位;(2)片状矿物、含铁氧化物、角闪石族矿物、绿帘石族矿物、白云石、辉石族矿物、变质矿物、蚀变矿物和自生黄铁矿占重矿物颗粒总数的96.0%以上,但其含量变化很大;(3)以重矿物分布特征为依据将岩心划分为Ⅰ—Ⅴ五个沉积层段,各层段对应的特征矿物分别为片状矿物、白云石、片状矿物、自生黄铁矿和榍石。结合粒度、AMS14C年代及西太平洋海平面变化等数据对物源进行分析,结果表明:自17.3ka BP以来,EC2005孔沉积物源主要是长江,其次还可能受到瓯江等浙江沿岸河流所输运物质的一定影响。     

东海DGKS9617岩心重矿物及自生黄铁矿记录

对东海DGKS9617岩心重矿物进行了详细研究.结果表明闪石类、帘石类、片状矿物、自生黄铁矿和金属矿物为优势重矿物.根据重矿物的稳定性,将该岩心的重矿物划分为4种组合类型,并在极稳定矿物组合、自生黄铁矿和榍石含量的时间序列分析基础上,将岩心自下而上划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4个重矿物韵律层,各韵律层的优势矿物和特征矿物存在着明显的差异.根据矿物韵律曲线的变化与孢粉组合及竺可桢温度曲线的对比可推断出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ层的底部年龄分别为6 000、5 000、2 800和1 300 aBP左右,各韵律层平均沉积速率分别为0.1、0.11、0.27和0.08 cm/a.自生黄铁矿含量变化指示出在2 900～1 800 aBP和1 300～850 aBP存在两个快速沉积期,其平均沉积速率分别约为0.14和0.13 cm/a,反映了当时河流物质输入量增大,为温暖湿润的气候期.     

东海内陆架泥质沉积反映的古环境演化

通过对东海内陆架闽浙沿岸泥质沉积体的MD06-3040孔进行粒度及年代测试,重建了东海内陆架1万年以来的古环境。认为研究区的沉积环境曾发生过3次变化:孔深18.6m至底部(10~10.7kaBP)对应近滨环境;15.13~18.6m (7.1~10kaBP)为过渡带环境;0~15.13m (0~7.1kaBP)是海侵结束后高海平面的浅海环境,自10kaBP以来东海沿岸流开始影响本区并不断输送河流来源物质,7kaBP起形成稳定的泥质沉积体。根据该孔沉积物的沉积速率与粒度组分特征,说明不能简单地应用平均粒径指示冬季风强度,在东海地区,不仅冬季风控制着沿岸流强度,夏季风也会影响河流入海物质的搬运沉积作用。     

东海西南陆架表层沉积物粒度分布特征

利用东海西南陆架65个表层沉积物样品的粒度分析资料,进行了粒度参数的计算与Q型聚类分析,进而探讨研究区表层沉积物的粒度分布特征。研究区表层沉积物的主要粒级是4~10 Φ(粗粉砂-粗黏土),由岸向海粒度变粗;沉积物总体上分选差,但由岸向海分选变好。Q型聚类分析表明,研究区的沉积物分为内陆架细粒沉积物和外陆架粗粒沉积物两类,平行于海岸线分布,123°E左右是两类沉积物的分界线。对比不同站位的沉积物粒度累积曲线,判断两类沉积物属于不同的成因类型,内陆架的细粒沉积物是现代近岸沉积,外陆架的粗粒沉积物与现今的沉积环境不符,属于残留沉积。     

东海陆架晚第四纪沉积物化学成分及物源示踪

东海陆架EA1孔和EA5孔沉积物化学成分变化范围较大。与东海陆架表层沉积物相比，钻孔沉积物的Si,Al,Mg,Mn,Ti,P,Ba,Zr,Co,Ni,Cu,Zn,Cr明显偏高，而Fe,Na,Ca,Sr,Li,U明显偏低，与全球大陆地壳化学组成相比，钻孔沉积物的Si,Li,Rb,Ba,Th,Zr,Hf,Cu,Zn,Pb偏高，而Al,Na,Ca,Mg,Fe,Mn,Ti,P,Sr,U,Co,Ni,V,Cr偏低，钻孔沉积物的化学成分在垂向上具有明显变化，主要受岩性和沉积环境的控制，钻孔沉积物中元素的富集因子（EF）均小于10，接近于1，表明钻孔沉积物主要来自大陆地壳，一些元素因分异或外来物质加入而富集，一些元素则因分异带出而亏损，钻孔沉积物源区的DF值判别表明，钻孔沉积物与现代黄河，长江沉积物均有亲缘关系，可能是在末次冰期最盛期，由于气候带南移，干旱区域扩大，在古长江搬运沉积物中类似现今黄河沉积物的干旱组分明显增加，从而导致了地球化学示踪结果的长江与黄河双重性，或者说古气候的变化导致了古长江搬运物质成分的变化。     

东海黑潮热核的时空变化

利用美国国家海洋大气管理局2007年发布的全球海域温度数据库资料和美国国家地球物理数据中心2006年发布的海底地形数据库资料,对东海黑潮热核(即高温区)的时空分布进行了分析。结果显示:从表层到250m深,东海黑潮热核的分布区域由表层的靠近中轴线附近逐渐偏向黑潮的东部边缘,分布范围由表层占黑潮流幅的30%以上缩减到250m深度的10%左右,250m以下热核的分布范围和区域再没有明显的变化;从表层到水深200m,从东海黑潮的入口到出口,热核的温度与深度呈下降的趋势,在200m以下呈上升的趋势,2月份上层下降的趋势最明显;热核在台湾东北部和30°N附近进入吐噶喇海峡处均出现明显的转弯点,随着深度的增加热核的转弯点逐渐偏向东南,在台湾东北部200m水深以上热核转弯点分布还存在明显的季节变化。     

东海北部泥质区敏感粒度组分对东亚季风演变的响应

运用粒级-标准偏差方法对FJ04孔146 cm以上部分进行敏感粒度组分分析与提取,证明选取的敏感粒度组分是本区重要的环境替代性指标,其平均粒径的变化可以用来指示东亚季风的强弱.获得了东海北部泥质区3 kaBP以来东亚冬季风强度的演化过程,结果表明东亚季风经历了两个主要的演变阶段:①3～1.15 kaBP为东亚冬季风较弱,中等程度波动阶段,期间也存在几次冬季风加强期;②1.15 kaBP到现代为东亚冬季风强盛、高频率波动阶段.1.15 kaBP是一个明显的转折点,此外,3 kaBP来敏感粒度组分平均粒级的变化还记录了11次冬季风增强事件,与全球其他地区的气候记录具有极好的对应关系,但在不同的地区的响应程度不同,说明气候变化存在全球一致性和区域响应的特殊性.     

中更新世以来东海陆架的古环境

基于１９９６年中法合作在东海陆架进行的电火花单道地震调查资料,并与位于东海外陆架钻孔ＤＺＱ４对比,发现对应于氧同位素６期以来的六个地震地层与钻孔地层呈现很好的对应关系,其间共有四次海退－海进的沉积旋回。资料分析表明东海第四纪环境演变与全球气候冷暖变化所导致的海面升降直接相关。     

东海陆架北部表层有用重砂资源形成条件及成矿远景

对2007年取自东海陆架北部海域336个表层沉积物样品进行了重矿物研究,计算了钛铁矿、石榴石、锆石、金红石4种有用重砂矿物的品位,其异常品位值主要富集在研究区的北部和东南部。形成条件分析表明,古长江等陆源河流供给形成的陆架残留沉积物为重砂矿物的富集提供了物质来源;粉砂质砂、砂质粉砂和砂等粗粒沉积物类型也有利于重砂矿物的保存;冰后期海侵过程中的水动力和现代水动力条件都有利于重砂矿物的进一步富集,且现代水动力条件对已富集的区域起到重要的保护作用。综合品位分布情况、离岸距离、水深和沉积物类型等条件,将东海陆架北部海域重砂矿物资源划分为5个成矿远景区,为将来开发提供了科学依据。