中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境动力学开放实验室开放研究课题指南

中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境动力学开放实验室是致力于热带海洋环境动力过程相关学科领域 (物理海洋学、环境海洋学、海洋生态学、气候学等 )基础研究的科研机构 ,实行“开放、流动、联合”运行原则。现有一支以中青年为骨干、老中青相结合的热带海洋环境动力学研究队伍 ,有广泛的国内外合作基础。开放实验室拥有较丰富的海洋、大气、环境、生态等方面的常规和遥感观测资料 ,并配备了先进的计算机与网络环境资源 ,为开放课题的研究提供了良好的科研条件。根据热带海洋环境动力学开放实验室的宗旨 ,近期开放研究课题指南设立如下 :…     

中国科学院重点实验室介绍——南海海洋研究所热带海洋环境动力学重点实验室

20 0 1年 11月 ,已经运行 3年的南海海洋研究所热带海洋环境动力学实验室通过了中国科学院组织的专家评估 ,成为中国科学院重点实验室 ,实现了南海所建所以来实验室平台建设的重大突破。该实验室将重点开展热带海洋环流动力学及其环境效应、热带海洋环境生态过程演变和热带海洋环境过程遥感分析与数值模拟研究 ,揭示热带海洋物理环境、化学环境与生态过程的动态联系与耦合关系 ,发展有鲜明地域特色的热带海洋环境过程理论体系。实验室今后的发展目标是 :以南海及其邻近热带海域海洋环境动力过程为主要研究对象 ,重点研究热带海区海洋环流时…     

南海北部浮游生物调查--中国科学院南海海洋研究所生态学科组首次开放航次采样成果

为了促进海洋科学研究的多学科交叉与整合以及所内外科学家的交流与合作,推动南海北部海洋环境动力变化过程及其生态效应的长期观测研究,中国科学院南海海洋研究所2004年9月16日至10月4日首次在国内组织实施了南海北部开放航次计划。南海海洋研究所生态学科组积极准备,并派遣4名青年科研骨干参加了本次开放航次生态学科的调查与研究。     

南海第三纪生物礁分布与古构造和古环境

南海是一个具有特殊大地构造背景的区域，该区的第三纪生物礁主要发育在南海北部、南部和西部边缘的新生代沉积盆地中。对生物礁的分布规律以及相应的古构造和古环境研究证实，该区第三纪生物礁生长发育位置明显地受古构造控制，成礁期大型古河流体系对生物礁的生长和分布有较大影响，这些认识对南海生物礁油气藏的勘探、完善生物礁研究理论具有重要的意义和使用价值。     

《西北太平洋边缘海地质》一书出版

世纪之交 ,一本由我国海洋地质学家李乃胜、赵松龄和俄罗斯海洋地质学家瓦西里耶夫撰著的 80多万言的大部头论著《西北太平洋边缘海地质》问世了。西北太平洋边缘海位于欧亚大陆和太平洋衔接地带 ,北起白令海 ,南到南中国海 ,纵跨 60个纬度 ,囊括极地海洋、温带海洋和热带海洋。这里发育地球上最壮观的“沟—弧—盆”构造地貌体系 ,构造活动强烈 ,地形反差巨大 ,地质、地球物理特征复杂。正因为如此 ,它也透露着地质演化深奥而美妙的信息。 2 0世纪 ,中国、俄罗斯、日本、美国、德国、法国、英国等国的科学家在这一地区进行了一系列大规模的…     

南海深海沉积中的孢粉记录及其古环境

通过对南海69站深海柱状剖面的孢粉成分的变化将该孔沉积层从下至上划分为5个孢粉组合带,1带:Quercus(常绿)-Pinus-Cyathea-Artemisia孢粉带(552.5~470 cm);2带:Pinus-Podocarpus-Quercus-Polypodiaceae孢粉带(470~350 cm);3带:Quercus(常绿)-Castanopsis-Pinus-Polypodiaceae孢粉带(350~250 cm);4带:Pinus-Podocarpus-Artemisia-Polypodiaceae孢粉带(250~140 cm);5带:Podocarpus-Cyathea-Quercus(常绿)-Pinus-Polypodiaceae孢粉带(140~0 cm)。并相应恢复了南海东部64 ka以来3个植被、气候、古环境演替阶段,热带季雨林、热带北缘半常绿季雨林和热带季雨林。对69站柱状地层时代作了划分,孢粉1带相当于氧同位素3期,时代为Q33-2;孢粉2~4带相当于氧同位素2期,时代为Q33-3;孢粉5带为氧同位素1期,时代为Q4。     

从孢粉分析看上海地区更新世时期古植被、古环境演变

通过对上海地区三个钻孔更新世纪层的孢粉研究，划分出了更新世9个炮粉组合带，反映了该区植被演替、气候波动、环境变迁的9个阶段，得出该区古气候波动历程为冷凉稍湿→暖热湿润→凉冷稍干→温暖湿润→凉冷稍干→热暖潮湿→凉冷干燥→温暖湿润→凉冷略湿。这种波动不仅可与国内外气候期相对比，而且气候波动曲线与海平面变化的相吻合。从而为本地区进行层年代划分和对比提供了充分的证据，且进一步丰富了本地区孢粉学资料。     

南海北部神狐海域水合物赋存层位古环境和古生产率

天然气水合物作为一种新型的清洁能源,其形成需要稳定的有机质供应。南海北部神狐海域为天然气水合物成藏的有利区域,2017年中国地质调查局在神狐海域水合物试采获得突破性成功。为了进一步了解古环境和古生产率对形成水合物有机质供应的影响,对南海北部神狐海域水合物钻探区SH3站位180～215mbsf(meters below the sea floor)层位,尤其是水合物主要赋存层位190～200mbsf的古环境、古生产率以及陆源碎屑物质的地球化学指标进行分析研究。研究表明水合物主要赋存层位陆源碎屑物质(TDM)输入增加,较高的陆源碎屑物质输入和次氧化的沉积环境共同造就了比较好的有机质的外部保存条件;同时较强的水动力条件,有利于藻类生物的繁殖,因此,生物成因有机质比较丰富,再加上神狐海域有比较良好的热解气的形成条件,这3个层面共同保证了神狐海域具有比较充足的有机质供应。     

南海北部陆坡晚更新世末期硅藻及其古环境意义

对南海北部陆坡17940孔晚更新世末期沉积物硅藻的研究表明,该时期硅藻组合以亚热带浮游性种类为主。硅藻组合中优势种和特征种含量的变化,指示了晚更新世末期南海海洋环境较现代封闭、海平面较现代为低的古地理环境。同时,根据硅藻组合中特征种的变化,也可以清楚地界定出波令-阿勒罗德期和新仙女木事件,但是全新世的底界并不明显。     

南海南部造山运动及其与古南海俯冲的成因联系

古南海的展布范围以及俯冲消亡过程等一直是地质学家们争论的焦点问题。这不仅与南海扩张诱因密切相关,而且对南海地球动力学研究有重大的指导意义。在研究前人文献的基础上,对南海南部造山运动以及古南海俯冲过程之间的关系进行详细的论述。结果表明,南海南部构造活动主要分为两期：第一期运动从早白垩纪到晚白垩纪,古太平洋的洋壳俯冲到婆罗洲岛下方,俯冲带位于现今卢帕尔线一带,引起了曾母-南沙地块不断向西南婆罗洲靠近,并于晚白垩纪引发了碰撞造山运动。由于婆罗洲自身是由众多地块拼合而成,所以在始新世期间发生了多期碰撞之后的地块变形重组事件。最终在晚始新世（37 Ma）完成最后一期变形（沙捞越运动）。第二阶段是晚始新世（35 Ma）到中中新世（15.5 Ma）,位于西巴拉姆线以东至菲律宾卡加延一带的古南海从西巴拉姆线以东,向婆罗洲岛下方俯冲,随后扩散到沙巴以及巴拉望岛以南的地区,直至菲律宾的民都洛岛一带停止俯冲。由此产生的拖曳力是南海扩张的主要诱因。与古太平洋板块俯冲产生的效果相似,古南海的俯冲使得婆罗洲岛与南沙地块不断靠近。在中中新世（15.5 Ma）,引起南沙地块与婆罗洲岛在沙巴地区的碰撞（沙巴造山）以及巴拉望北部陆壳与菲律宾岛弧的碰撞而停止。由此带来的不整合面在南海南部普遍可见,甚至到达了巴拉望岛一带。而现今南沙海槽与巴拉望海槽并非是俯冲带的前渊,前者是对沙巴新近纪增生楔重力驱动变形的响应,后者是巴拉望岛北侧伸展背景下产生的半地堑盆地,在后期增生楔的作用下发生强烈沉降所形成。真正的俯冲带则分别位于南沙海槽东南部以及巴拉望海槽东南部。据现有证据推测,最少在10 Ma之前古南海就在菲律宾民都洛一带停止俯冲,从而完成了整个古南海的封闭。     

南海深海柱状样沉积孢粉藻类组合及其古气候与古环境

对南海149站和323站深海柱状剖面进行了孢粉与藻类研究,根据孢粉成分的变化将南海149站从下至上划分了4个孢粉组合带,依次为:1带:Pinus-Quercus(常绿)-Umbellferae-Gramineae-Pteris孢粉带(407～270cm);2带:Dacrydium-Quercus-Cyathea-Pinus-Polypodiaceae孢粉带(270～105cm);3带:Pinus-Polypodiaceae-Quercus(常绿)-Pteridium孢粉带(105～30cm);4带:Gleditsia-Cyathea-Pinus-Polypodiaceae孢粉带(30～0cm)。323站也划分了4个孢粉带,与149站进行了比较研究。并相应恢复了南海东部7.5万年以来4个植被、气候、古环境演替阶段,结合氧同位素测年资料,对149站和323站柱状地层时代划分作了讨论,为南海古植被、古气候、古环境演变研究提供科学依据。     

南海东部深海沉积中的孢粉研究及其古环境意义

通过对南海东部 149 站深海柱状剖面的孢粉、藻类研究,根据孢粉成分的变化将该孔沉积层从下至上划分为 4 个孢粉组合带.1 带:Pinus-Quercus(常绿)-Umbellferae-Gramineae-Pteris 孢粉带(407～270cm);2 带:Dacrydium-Quercus-Cyathea-Pinus-Polypodiaceae 孢粉带(270～105 cm);3 带:Pinus-Polypodiaceae-Quercus(常绿)-Pteridium 孢粉带(105～30 cm);4 带:Gleditsia-Cyathea-Pinus-Polypodiaceae 孢粉带(30～0 cm).并相应恢复了南海东部 7.5 万 a 以来 4 个植被、气候、古环境演替阶段:热带北缘半常绿季雨林、热带季雨林、热带北缘半常绿季雨林和热带季雨林.结合氧同位素测年资料,对 149 站柱状地层时代作了划分.     

南海沉积物中U,Th分布特征及其古环境意义

对采自南海深海中的两个柱样进行了分析，沉积速率分别为６．２ｃｍ．ｋｇ＾－１（３１７－８２－２５柱）和４．２ｃｍ．ｋａ＾－１（９０－３７柱）均明显大于其他深海沉积速率，说明了南海这个边缘海的“放大效应”。     

南海沉积物中U,Th分布特征及其古环境意义

对采自南海深海中的两个柱样进行了分析。沉积速率分别为6.2cm·ka－1（317－82－25柱）和4．2cm·ka-1（90－37柱），均明显大于其他深海沉积速率，说明了南海这个边缘海的“放大效应”。此外，还分析了采自珠江口至外陆架的表层样，总结出从几元素在平面上的分布规律：从河口一陆架边缘～半深海，U，几含量的变化趋势均为多～少一多，Th／U比为小→大→小；而碳酸盐含量则显示出少→多→少的分布规律，即U，Th的含量与碳酸盐含量成反比，这可能是碳酸盐的所谓“稀释效应”所致。铀含量随柱样深度的变化曲线基本上与氧同位素曲线相吻合，其相关系数达0．67,证明U含量变化可能具有气候意义。Th的高含量点亦落在冷期之内。文中还探讨了水中铀的来源去向，说明了它能反映气候变化的原因。     

南海巽他陆坡晚更新世以来的微体化石和古环境

柱状样 182 88- 2采自于南海南部巽他陆坡 (5°4 4′N、 110°4 4′E,水深 788m ,柱长 6 .8m ) ,通过与邻近柱状样同位素的对比 ,其揭示了末次冰盛期以来的沉积。柱状样中指示水深较大的介形类和浮游有孔虫丰度自下而上呈现明显增加的趋势 ,而指示水深较浅的介形类丰度及介形虫 /浮游有孔虫比值和底栖有孔虫在有孔虫全群中的丰度都呈下降趋势 ,反映了研究区末次冰盛期以来海面上升和海水加深的过程。这两类的变化在 YD至全新世早期最为显著 ,与该时期海面快速上升造成的环境急剧变化相对应。异地介形虫广见于末次冰期和全新世早期的沉积中 ,反映冰期低海面和冰后期海侵初期频繁发生源于陆架的顺坡搬运。依据末次冰期沉积中含较多的底栖有孔虫 Uvigerina和 Bulimina、介形虫 Polycope和 Cytherella,及底栖有孔虫 U.peregrina较低的δ1 3C,推测冰期低海面时底层水状况为低氧和高营养 ,在冰盛期尤为发育     

南海北部191柱状沉积物主元素特征及其古环境意义

应用XRF法对南海北部陆坡191柱状沉积物中主元素进行分析,结果显示,全柱沉积物中SiO₂含量最高,其次是CaCO₃,Al₂O₃和CaO。在垂向分布上CaCO₃和CaO含量分布基本一致,SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,K₂O,MgO含量变化相似。结合AMS碳-14测年,可将191柱状样划分为5个地球化学层,主元素和MgO与Al₂O₃含量比值在垂向上的旋回变化反映了南海北部氧同位素3期以来末次冰盛期、冰后期、晚冰期的气候变化、海平面波动及陆源物质供应的变化,并对Heinrich事件、格陵兰高频气候振荡(D/O)旋回、新仙女木事件以及普林斜氏虫低值事件等全球性短周期气候事件有很好的对应关系,但受区域影响,在时间上有所滞后。氧同位素3期以来的沉积速率并未显示出南海普遍存在的间冰期比冰期、暖期比冷期的沉积速率低的规律,而是逐渐减小的,这可能是氧同位素3期频繁的冷热干湿气候振荡导致岩石易于风化破碎受侵蚀后被洪水搬运的缘故。