全球海平面变化与中国珊瑚礁

本文以政府间气候变化专业委员会（IPCC）于2001年专门报告中关于21世纪内全球气候变化的温度和海平面变化的预估为前提。简要介绍了中国珊瑚礁的定位、类型和分布,对其进行了成熟度分类,评估了全球海平面变化对中国珊瑚礁的影响。据预测,21世纪我国各海域海平面上升以南海最大,为32 ~ 98cm,其平均上升速率为0.32 ~ 0.98cm/a。从海平面上升速率与珊瑚礁生长速率的理论对比分析,中国珊瑚礁基本上能与前者同步生长,即使海平面以预估高值上升,也不会威胁其生存。从中国珊瑚礁成熟度较高、其生长趋势以侧向生长为主的现实状况出发,未来全球海平面上升能为其创造向上生长的有利条件。从古地理学“将古论今”观点出发,自全新世6000aBP以来曾存在过的高海平面和较高表层海水温度的历史,也可以佐证,21世纪的全球海平面上升不会对中国珊瑚礁的存在和发育造成威胁。现存的珊瑚礁岛应对于全球海平面上升,可以做到“水涨岛高”,它们能够屹立于上升了的未来海平面之上;但对于岛上的人工建筑物则会被浸、被淹,或被淘蚀和破坏,因此必须根据海平面上升的幅度和速率,采取相应的防御措施。     

南海北部晚全新世高海平面及其波动的海滩沉积证据

揭示晚全新世以来的海平面变化过程对于理解海平面所处的现状和变化的趋势等具有重要意义。构造活动相对稳定的雷州半岛珊瑚礁区蕴藏着丰富的海平面变化信息,文中对该区晚全新世发育的海滩沉积序列研究表明,距今约1.7～1.2Cal.kaBP(14C年代为2.1～1.7kaBP)期间总体上是一个海平面持续上升的时期,其中在距今约1.5Cal.kaBP时海平面有过短暂的下降波动,约1.2Cal.kaBP时的海平面比现在的至少高128cm;之后海平面开始下降,至今海岸线后退了约210m,形成现代海滩-沙堤地貌体系。结合本区珊瑚礁记录的全新世其他时段海平面的变化特征,本文认为全新世海平面与气候变化一样,也存在千年、百年、年代际尺度的波动特征。     

南海珊瑚礁硼同位素组成及其环境意义

采用正热电离质谱方法测定了中国南海诸岛７０００ａ以来的珊瑚礁的硼同位素的硼含量。讨论了珊瑚礁中硼同位素 硼含量,Ｐ不管不顾忻代等参数的关系。结果表明,所测定的珊瑚礁硼同位素组成变化范围为２２．７￣２４．８‰,并且与珊瑚 硼含量呈正相关关系。根据硼同位素与海水ＰＨ值的关系计算出过去７０００ａ南海泊ＰＨ值变化８．１０￣８．４１。初步探讨了硼同位素组成与南海海平面变化的关系。     

南海北部陆缘早侏罗世海平面变化的古盐度记录

早侏罗世南海北部陆缘粤东地区发生大规模海侵。古盐度的变化记录了海平面的变化。反映古盐度变化的Sr/Ba和B/Ga比值与海平面升降有关,前者为正相关,后者为负相关。本区m曲线（m= MgO/ Al2O3×100）与B/Ga曲线相似,但在幅度方面有差异。结合沉积充填序列、沉积环境、沉积相演变,确定了本区海平面变化经历了两次海侵和一次海退。早侏罗世南海北部陆缘构造背景相对活动,前陆再旋回造山带或前陆隆起成为物源区,海丰地区具有周缘前陆盆地的性质。古盐度记录揭示的海平面变化可能受古特堤斯闭合的影响。     

南海西北部珊瑚礁记录所反映的新构造运动*

珊瑚礁是发育于热带海洋环境中由生物作用和地质作用共同形成的地质体,具有独特的新构造运动意义。南海西北部珊瑚礁记录所反映的新构造运动主要有火山活动、地壳升降运动和地震活动等。珊瑚礁区第四纪火山活跃,到现代已停止活动,部分火山构成珊瑚礁的基座,个别出露海面为火山岛;地壳升降运动差异较大,雷州半岛西南部珊瑚礁呈上升趋势,上升率为0.02~0.05mm/a;西沙群岛等岛礁地壳运动则呈下降趋势,下降率为-0.07~-0.10mm/a,岛礁中的造礁石珊瑚生长率、礁顶和灰沙岛的堆积率均相当于或大于地壳下降率与现代海平面上升率的总和;南海西北部珊瑚礁区内地震活动较强,尤其是1994年12月31日和1995年1月10日在雷州半岛西南部海域发生了6.1级和6.2 级地震,这两次地震对该区珊瑚礁的发育有较大的影响。     

南海华南陆缘中生界层序地层模式与海平面变化

华南陆缘中生界地层以广东省出露最广,这套地层为陆源碎屑沉积岩,局部为火山岩。上三叠统—上白垩统划分为2个巨层序、7个超层序和15个层序。沉积充填序列展示出本地区经历了海侵-海退过程,沉积环境由海相转化为陆相环境。3个级别的海平面变化控制了层序、超层序和巨层序的发育。粤中--粤东地区中生界发育的Ⅲ级层序可归纳出3种类型:浅水型、深水型和湖盆型;浅水型层序又可以分为浅水Ⅰ型和浅水Ⅱ型。     

海平面变化与水深变化和沉积速率的关系

海平面变化的问题,尤其是测深与海平面变化的关系,学术界存在一些混乱的观念。本文在Vail等和Cisne等工作的基础上,讨论了海平面变化与水深变化和沉积速率的关系,表明海平面的变化同时与水深和沉积速率有关,不能简单地以水深的变化代替海平面变化。     

南海北部大陆架莺琼盆地新生代海平面变化

南海北部大陆架莺琼盆地是建立西太平洋新生代海平面变化的关键地区之一。基于有孔虫和钙质超微化石资料所建立的莺歌海盆地和琼东南盆地新生代相对分辨率较高的年代地层格架,通过南海海域表层建立的浮游有孔虫含量与水深的定量关系,辅以古生态、成因相及特征沉积构造分析和反射地震剖面的海岸上超分析,编制了海平面变化曲线。识别出包含三个完整二级海平面变化旋回和半周期的海平面上升旋回。海平面变化幅度在0～200 m之间。海水最深的时期在早中新世晚期至中中新世早期以及上新世早期,与Haq曲线较为吻合。     

相对海平面变化与南海珠江深水扇系统的响应

根据微体古生物分析建立起来的珠江口盆地第三系相对海平面曲线,具有与全球海平面变化相一致的三级旋回和不一致的二级旋回。三级海平面升降导致了各沉积层序体系域在宽广陆架和陆坡之间的迁移,研究证实,位于南中国海北缘、珠江口外的陆坡深水区广泛发育第三系多层序叠置的南海珠江深水扇系统。区域性构造作用使得珠江口盆地二级海平面变化与全球海平面变化具有不一致性,并形成与全球海退趋势相反的海侵型海平面曲线。受相对海平面变化的控制,现今处于陆坡深水区的白云凹陷自32Ma南海扩张以来经历了三台阶式的海侵事件,形成了台阶式退积层序组合,具有下粗上细的沉积序列;造就了23.8Ma以前的浅水三角洲-滨岸砂泥岩沉积组合;23.8~10.5Ma的深水扇砂泥岩为主的沉积组合;以及10.5Ma以来主要为远端的细粒沉积为主。     

层序地层分析与海平面变化研究—进展与争论

当代地质学之热点层序地层分析提出于70年代,至今正在成为被广泛注意和应用的学科。在石油勘探领域应用这一新的概念体系和方法已经为储集砂体的预测带来了战略性的变化,并取得了重要成就,特别是低位体系域底界面上的深切谷充填砂体的预测和发现。但是目前也存在着理论上的尖锐争论,其中主要针对全球海平面变化问题,许多学者根据新的资料和模拟结果论证了层序地层样式受控于构造、海平面变化、沉积物补给等多种因素;在许多地区证实的相对海平面变化事件不能轻易地当作全球性事件去进行对比。本文选择了一些重要的代表性著作以及1992年AAPG年会和在北美考察所获信息针对主要的进展和争论进行了综述。     

过去2000年中国东部冬半年温度变化

根据近年收集、整理的历史文献冷暖记载及过去有关研究结果,对中国东部地区过去2000年冬半年的温度状况进行了定量推断,重建了中国东部地区过去2000年分辨率为10～30年的冬半年温度距平变化序列,并分析了中国东部过去2000年的冷暖变化阶段与变化幅度。结果发现:在过去2000年中,中国东部冬半年温度高于1951～1980年平均值且持续时间超过百年的暖期有4个,其中最暖的30年出现在1230’s～1250’s(较1951～1980年高0.9℃);低于1951～1980年平均值且持续时间超过百年的冷期有3个,其中最冷的30年出现在1650’s～1670’s(较1951～1980年低1.1℃)。在冷暖期之间相互转换的过程中,冬半年温度一般都出现1℃左右的升、降温;在冷暖期内,一些幅度较大的升、降温也与之相仿;在相邻的两个30年中,温度变化幅度达0.5℃以上的有19次之多。     

2000年来华南沿海气候与环境变化

通过华南沿海两个钻孔剖面的孢粉分析,并用14种热带、南亚热带木本植物花粉含量之和与5种中、北亚热带和暖温带木本植物花粉含量之和的比值作为冷热变化的温度半定量曲线;利用2000年来古籍、地方志记载的典型热带动、植物分布、兴衰的变化作冷暖变化事件;以华南沿海罕见的降雪记载,特别是对15世纪以来的降雪现象分纬度统计其出现频率,探讨华南的小冰期。据此分析华南沿海2000年来的气候和环境变化。     

中国全新世海平面变化周期与世界未来海平面变化规律

从发现海滩岩断代序列模式后,通过多学科综合研究又发现气候变化周期、闽粤海岸升降周期和海平面变化周期等皆为500a 左右。在13000aB.P.前中国气候变暖,海平面为以上升为主的升降期;近6000多年海平面以周期性上下波动为特征;而近3100年寒冷气候以每1000年7个纬度的速度南移,海平面向上波动幅度变小。按气候变化周期,现阶段为变寒期,将抵消一部分“温室效应”,世界未来50—100年的海面可能与今持平或有所下降。按照冰期和间冰期的时间规律,未来6000—7000年的海平面将下降几十米。     

东海陆架盆地第三系层序地层格架与海平面变化

依据地震反射特征和层序界面性质特征,对东海陆轲盆地第三系进行了层序地层划分,并建立了层序了层格架,共划分出３个构造层序,７个超层序和１９个层序,以岩心成因相的精细描述及测井相分析为基础,对该盆地第三系进行了沉积体系分析,共识别出９种沉积体系,２０种沉积相组和若干种成因组,对盆地构造演化各阶段的沉积体系发育,空间展布及体系域组合等沉积响应进行了分析,以微体古生物年代化石为主要依据,结合沉积环境和沉积     

华南板块泥盆纪层序地层及海平面变化

华南板块在泥盆纪时期属东亚古特提斯泛大洋中华夏古陆群的一部分,它和冈瓦那大陆与北方大陆群(北美、东欧、西伯利亚等)处于不同的构造背景下。华南泥盆系分布广泛、发育齐全,可以作为东亚泥盆系的典型地区。本文根据华南黔桂、龙门山及南秦岭泥盆系10余条部面层序地层划分和对比,识别出21个与二级海平面变化响应的层序和T—R旋回,并与Johnson (1985,1992)和Ross (1988)以欧美大陆为代表的泥盆纪的T—R旋回进行了对比,并讨论二者之间的异同及其控制因素。     

南海8KL岩芯的氧同位素记录与海平面变化

目前基础梁计算方法有三种，计算结果相差颇大，应根据具体情况选用。在公路桥梁设计中，以往较多采用的是文克尔假定计算法。在基岩埋置较深的土基上的墩（台）或涵洞按文克尔假定计算显然是不合适的，应按地基为半无限大体假定进行计算。本文介绍按弹性理论假定计算基础梁的方法，并通过算例对三种方法计算结果加以比较。供应用参考。     

南海西部浮游有孔虫记录的MIS 3期表层海洋环境变化

对南海西部越南岸外上升流区17954-2站浮游有孔虫属种组合变化、浮游有孔虫氧同位素、AMS14C测年的分析以及浮游有孔虫表层海水温度、温跃层转换函数的研究结果表明:在MIS3期,南海西部表层海水温度大体呈现暖-冷-暖的变化趋势;温跃层深度由浅到深阶段性变化;短时间尺度上温度与温跃层发生幅度较大的快速变化。暖事件（IS）对应于浮游有孔虫暖水种、混合层属种含量的增加,冷水种、温跃层属种含量的减少以及冬夏SST的升高;冷事件则与之相反。表层海水生产力亦大致呈现3个阶段（61～51ka,51～42ka和42～32ka）的变化,在千年尺度的快速气候事件中,暖事件对应浮游有孔虫生产力属种含量降低,冷事件对应升高。此外,在MIS3内部分暖事件（IS6和IS11～13）表现出表层海水温度降低,温跃层深度变浅和表层海水生产力升高的状况,表明该区此时上升流的存在,其形成原因推测是由于东亚夏季风加强的结果。     

华北晚古生代海平面变化研究

本文通过对华北板块沉积层序的研究,认为晚古生代沉积建造形成于一个二级海平面变化周期内,其中包括4个三级海平面变化旋回,分别发育于晚石炭世早期早时,晚石炭世早期晚时至晚石炭世晚期,早二叠世和中二叠早期至晚二叠世早期。每个三级海平面变化周期内又包含了若干个四级升降旋回。海平面变化具有全球性和等时性,本区的二级和三级海平面变化可与俄罗斯地台和北美地台等对比。     

南沙深水区第四纪生物地层学研究

根据南沙深水区17957和17959两柱状样多门类的生物事件研究,发现9个生物事件。其中放射虫事件6个,有孔虫事件2个,钙质超微化石事件1个。这些生物事件直接与氧同位素和古地磁资料对比所得的年龄,与赤道太平洋和印度洋的年龄均相对应。这是中国海深海区第四纪地层第一次多门类的生物地层学研究,将为南海第四纪古海洋学研究提供重要的地层学基础。这两个柱状样沉积速率的计算结果表明,该海区为南海最低沉积速率区（1.0～19cm/103a）。     

华北地区500年来旱涝区域分异演变的研究

本文用研究区1470～1985年的旱涝等级资料,讨论了该地区500年来旱涝区域分异变化的阶段性,恢复了各阶段的旱涝分布和旱涝区域分异格局。结果表明,研究区旱涝区域分异的变化可分成4个区域分界格局相对多变和3个相对稳定交替出现的阶段。500年来的旱涝变化与温度变化对比发现,较寒冷期,研究区的旱涝区域分异格局较稳定、旱涝分布的东西差异显着;较温暖期,旱涝区域分异格局的变动较频繁、旱涝分布各有特点且均无明显的东西差异;在小冰期最寒冷阶段,旱涝区域分异格局的变动最频繁且区域差异性最大、旱涝分布的南北差异明显。