南沙群岛及其附近海区的水文特征

前言 南沙群岛是我国南海诸岛中位置最南,分布最广,范围最大,岛礁最多的一个群岛。据不完全统计,有岛屿、沙洲、暗礁、暗滩和暗沙共约230余个,露出水面的岛屿25个,其中较大的岛屿有13个,太平岛为最大,面积为0.43km~2。明暗礁共有128个,其中高潮时露出水面的10个,明暗沙有77个。这些岛礁大部分是由珊瑚构成的,海拔高度在3～4m左右。 南沙群岛及其附近海域,面积广阔,水深较深,礁岛众多,地形复杂,又受季风作用和邻近海的水系影响,水文状况复杂。该区资料较少,说法不一。本文参考了国内外的有关资料、调查报告和论文,对南沙群岛及其附近海区的水文要素的分布规律与变化特征作如下阐述。     

1997年11月南沙群岛调查海区的跃层特征

本文对１９９７年１１月南沙海区综合考察的标准层资料运用三次样条插值函数法,计算了调查海区的温、盐两种跃层所处的深度及各自的厚度和强度,并进行了相应的分析,特别对季节性温、盐跃层的示性特征,进行了讨论。分析研究发现：所有测站均存在温跃层和盐跃层,其中多跃层超过５０％,跃层的强度和厚度呈相对应的关系,即厚度大（小）的地方强度小（大）。还用连续观测资料对温度日跃层进行了简单的描述,并分析了日温跃层特笥与     

南沙群岛海区晚第四纪深海碳酸盐沉积作用

根据５个柱样分析，讨论了冰期一间冰期碳酸盐沉积作用变化，南沙海区碳酸盐旋回在３５００ｍ以浅表现为大西洋旋回，源于冰期陆源碎屑物质的稀释作用，相反，在３５００ｍ以下出现太平洋碳酸钙旋回，文中根据浮游有孔虫的溶解指数和种属数量讨论了冰期－间冰期溶解作用变化。     

南沙群岛海区与划界有关的生物环境特征

根据近十年来南沙考察资料，从维护领域主权、海洋权益与划界的需要出发，着重分析和讨论南沙群岛海区，包括岛礁区、深海区和边海区的生物环境与生物资源特点；提出重点划界海区和维护我国南沙海洋权益应采取的对策与措施。     

南沙群岛海区冬夏季中,深层海流的计算

根据１９８８年夏季和１９８９年冬季南沙群岛海区两个航次的温，盐度调查资料，运用β螺旋方法对调查海区的海流进行了计算。计算结果表明，该海区表，中层环流相对比较一致，深层流动状态与表，中层的差异较大，其中的局地环流的季节变化不明显。此外，在北康蝉沙与南薇滩之间，夏季中，深层和冬季深层都明显反映出存在着一个迄今未见报道的局地反气旋式环流。文章对上述结果与该海区已有的一些海流分析结果作了比较。     

南沙群岛海区有机碳沉积作用与古生产力估算

根据南沙群岛海区５个沉积柱样和大量表层样的分析资料讨论了有机磷的沉积作用。深海有机碳含量一般为０．２％－１．３％。水柱深度对其分布的控制作用不明显。分析结果发现冰期、间冰期，尤其是末次冰期有机碳含量变化明显，４个柱样晚第四纪的质量堆积速率在末次冰期时最大。     

1994年9月南沙群岛调查海区的跃层特征

对１９９４年９月南沙群岛海区综合考察的标准层资料，运用垂向梯度法，计算了调查海区温、盐及密度３种跃层所处的深度及各自的厚度和强度，并进行了相应的分析。文章还讨论了调查海区温、盐和密度的垂向最大梯度的分布。分析表明，调查海区同时存在着３种跃层现象，多跃层现象较普遍，温、盐和密度的垂向最大梯度所在深度较小。     

南沙群岛海区秋季浮游植物物种多样性及数量变化

根据1997年11月南沙群岛海区的调查资料,对调查海区的浮游植物种类组成、优势种、物种多样性及数量分布特点进行了初步分析。鉴定网采浮游植物共121种,隶属2个门类33属。垂直分层0—75m和75—150m浮游植物细胞数量平均值分别是0.070×104cells·m-3和0.044×104cells·m-3。0—75m层浮游植物细胞数量的高值区出现在调查海区的东部和东南部,最高值出现在安渡滩附近的21号站;75—150m浮游植物细胞数量高值区出现在32号站附近。垂直分布的明显特点是随深度增加浮游植物种类和数量呈减少趋势。三叉角藻Ceratiumtrichoceros和夜光梨甲藻Pyrocystisnoctiluca是0—75m层和75—150m层共有的优势种。0—75m层和75—150m层浮游植物Shannon-Wiener多样性指数平均值分别为3.40和2.07,均匀度平均值分别为0.79和0.60。研究结果表明,秋季浮游植物细胞数量比春、夏季低,浮游植物由硅藻、甲藻组成,甲藻在数量和种类上都占优势。初步探讨了南沙群岛海区秋季浮游植物种类和数量分布与营养盐、温度与盐度、海流及浮游动物等环境因子的关系。     

南沙群岛海区浮游动物次级生产力及转换效率估算

1999年7月在南沙群岛海区进行了初级生产力和浮游生物调查,对海区27个站的100m水层的次级生产力作了估算,结果表明,85号站的次级生产力最高,为139.9mgC·m-2·d-1,其次是96号站和44号站,分别为128.2和113.8mgC·m-2·d-1。海区次级生产力较低的站为1号站、4号站和8号站,均少于50mgC·m-2·d-1。整个海区100m以上水体的次级生产力平均为72.9mgC·m-2·d-1。同时计算了初级生产力与浮游动物的次级生产力的营养传递的效率,平均转化效率为18%。94和102号站的转化效率较低,仅为6%和9%;最高为17号站为32%;其次6、22和85号站转化率也较高,分别为29%、30%和30%。     

南沙群岛海区表层沉积物吸附铜离子的实验研究

通过对南沙群岛海区表层沉积物与铜防子交换吸附作用的实验研究发现;（１）铜离子在海水条件下与沉积物的交换吸附为一阶阳离子交换;（２）不同站位的沉积物对铜离子的交换吸附能力不同;（３）铜离子在沉积物上的吸着行为存在着分级离子／配位子交换反应。     

南沙群岛海区冬夏季中、深层海流的计算

根据１９８８年夏季和１９８９年冬季南沙群岛海区两个航次的温、盐度调查资料，运用β螺旋方法对调查海区的海流进行了计算。计算结果表明，该海区表、中层环流相对比较一致，深层流动状态与表、中层的差异较大，其中的局地环流的季节变化不明显。此外，在北康暗沙与南薇滩之间，夏季中、深层和冬季深层都明显反映出存在着一个迄今未见报道的局地反气旋式环流。文章对上述结果与该海区已有的一些海流分析结果作了比较。     

南沙群岛海区表层沉积物吸附铜离子的实验研究

通过对南沙群岛海区表层沉积物与铜离子交换吸附作用的实验研究发现:(1)铜离子在海水条件下与沉积物的交换吸附为一价阳离子交换;(2)不同站位的沉积物对铜离子的交换吸附能力不同;(3)铜离子在沉积物上的吸着行为存在着分级离子/配位子交换反应。     

南沙群岛海区珊瑚礁灾害性地质分析

珊瑚礁是一种特殊的岩土介质，有独特的灾害地质类型。珊瑚礁灾害地质研究是现代工程地质学的一个新课题。通过珊瑚礁的地质记录研究了内动力灾害地质类型（包括活动断裂、地震和火山活动等）、外动力灾害地质类型（包括海底槽谷与地形突变带、崩塌、滑坡、峰礁与埋藏礁、泥丘、埋藏负地貌等），同时还分析了人类活动对珊瑚礁发育的影响。     

南沙群岛海区有机碳沉积作用与古生产力估算

根据南沙群岛海区５个沉积柱样和大量表层样的分析资料讨论了有机碳的沉积作用。深海有机碳含量一般为０．２％－１．３％。水柱深度对其分布的控制作用不明显。分析结果发现冰期、间冰期，尤其是本次冰期有机碳含量变化明显，４个柱样晚第四纪的质量堆积速率在末次冰期时最大。有机碳保存的主要控制因素是溶解氧浓度、粘土矿物含量、水柱深度和底栖混合强度，其中溶解氧浓度是最重要因素。底栖有孔虫的相对丰度，如Ｕｖｉｇｅｒｉｎａ和Ｂｕｌｉｍｉ－ｎａ，可用来指示溶解氧和有机碳含量。有机碳含量与海洋生产力关系极为密切，它可用来重建海洋古生产力的长期变化。采用Ｍｌｌｅｒ和Ｓｕｅｓｓ方程以及Ｓａｒｎｔｈｅｉｎ方程的计算结果与目前生产力值结果比较表明，后一种方法因充分考虑了溶解氧浓度和水柱深度而更接近现代值。     

南沙群岛海区NS97-13柱样沉积物磁化率各向异性研究

通过南海南沙群岛海区NS97-13柱样磁化率各向异性系统测试、统计计算和测年等分析,给出了沉积物的磁化率椭球几何形态,重建了研究海区的古水流方向、沉积物的沉积形式。研究结果表明:(1)压扁型椭球(E>1)的择优方向位于磁性线理-磁性叶理直线的上方,夹角β的范围为0°<β≤33.14°,拉长型椭球(E<1)的择优方向位于磁性线理-磁性叶理直线的下方,夹角α的范围为33.14°<α<56.86°,指示磁性颗粒沉降时受动力作用的大小及其受力方向不同;(2)由磁化率各向异性参数(磁性线理-各向异性度,磁性叶理-各向异性度)确定的沉积物有改造沉积、再沉积和稳定沉积三种形式,前两种形式掺杂在稳定沉积层中的不同部位,构成部分混合沉积;(3)最大磁化率和中间磁化率的轴向分布表征研究海区距今近62 ka以来古水流方向主要为南北和北东-南西向,总磁化率记录了Heinrich层中的冷事件H1—H6。     

南沙群岛海区毛颚动物的昼夜垂直移动

对1997年11月和1999年4月、7月在南沙群岛海区3个昼夜连续测站采集的毛颚动物样品进行了研究。结果表明，这些水域的毛颚动物的昼夜垂直移动可以划分为3个类型：种类作显著移动，不作显著移动和仅在夜晚移动。作为昼夜垂直移动显著的种类，又可以把它们划分为：（1）种类在整个水柱移动；（2）种类在上层（0－60m）移动；（3）种类在中层（60－100m）移动。作为昼夜垂直移动不明显的种类，又可以把它们分为：（1）种类分布在于上层（0－60m）。（2）种类分布于底层（100－200m）。种类在白天下降或附着在海底物体上，仅在夜晚移动。光照，水温，食物和种类特征是影响本水域毛颚动物昼夜垂直移动的重要因素。     

南沙海区中生界岩相分布及构造特征

为了了解南中国海南部南沙群岛陆架-陆坡区中生代地层发育情况,作者通过综合分析该海区钻井、拖网及1987年以来采集的20000多公里的多道反射地震勘探等资料,得到了对该区中生界基本特征的如下新认识:空间分布上,南沙的中生界具有从北部的郑和-礼乐隆起南缘向南增厚的趋势;沉积岩相方面,东部三叠纪时为深海相,侏罗纪为浅海与三角洲相,白垩纪为浅海-内浅海相,而往西南部中生代的海水深度有变深的趋势;中-新生代变形上,在南沙西部的曾母盆地,中生界褶皱为复式的、非协调性的,南沙中部多为舒缓褶皱,东部仅在近巴拉望海槽地带出现小幅度的褶皱。结合围区中生界及特提斯构造域的发育特征,作者提出南沙地块上的海相中生界在大地构造上归属于残留在中特提斯洋北部减薄陆缘地壳上的中特提斯期海相沉积地层,是该海域油气资源勘探不可忽视的对象。     

南海北部海相中生界发育的微体化石证据

MZ-1-1钻井首次在南海北部珠江口盆地揭示了中生界,获得了可确定地层时代和沉积环境的孢粉和放射虫化石。克拉梭粉(Classopollis)和桫椤孢(Cyathdites)含量占优势的化石组合被发现于井深2 187~2 388 m井段,表明其属于中侏罗世;1 725~1 887 m层段的硅质岩包含以Caneta hsui、Loopus primitivus、Dibolachras sp.cf.D.apletopora等为代表分子的晚侏罗世-早白垩世放射虫动物群。微体化石分析结果表明,南海北部珠江口盆地被首次揭露的前新生代地层中存在着海相的侏罗系和白垩系。中侏罗世克拉梭粉和桫椤孢孢粉组合反映的是热带-亚热带沿海地区植被,滨海沼泽环境发育。晚侏罗世-早白垩世南海北部的海洋沉积环境发生了海水由浅到深的重大变化,形成了深海环境。     

GIS方法在南沙群岛海区海底灾害地质研究中的应用

采用GIS方法，对南沙群岛海区海底灾害地质进行空间叠加分析。利用模糊数学方法，对不同灾害地质因素赋予不同的模糊影响权值；运用模糊叠加模型，得到南沙群岛海区海底灾害地质综合评价图。与前人的研究工作进行对比的结果表明，GIS方法是进行海底灾害地质评价的一种有效方法。     

南海北部中生界地震勘探震源概述

在探讨南海北部中生界地震地质条件基础上,我们发现中生界调查的难点在于中深层反射波比较微弱,而解决此问题的一个重要方法就是对现有震源进行重新设计,增强其输出能量,并加大其在低频端的能量输出。结合前期研究成果,总结分析历年在南海北部海域采用的地震震源参数,对几种震源类型进行低频组合,设计出低频震源组合两套,并在野外进行试验和采集,以获得南海北部中生界地震勘探的有效突破。