中国珊瑚礁的地球化学特征

本文以我国南海范围内的各类型珊瑚礁组合和过渡带的252个样品的各种元素含量.各相带沉积物的元素分布有差异,在泻湖、礁坪(包括潮间、潮上)、礁前和过渡带系列中有三种类型的元素含量分布图.礁组合的元素含量主要受生物种类和矿物类型的制约,礁前沉积物的陆源碎屑元素含量与深度、粒度有关,初步确定了以元素的含量范围和元素的比值范围判别礁相与非礁相.     

南海九章环礁中牛轭礁和西门礁新生沙洲沉积特征与动态

南沙群岛的珊瑚礁以环礁形式存在, 拥有各具特色的地貌形态。九章环礁中的牛轭礁和西门礁是两座发育有新生沙洲的环礁, 代表灰沙岛形成前一个重要的过渡性地貌演化阶段。这两处新生沙洲表层沉积物样品的粒度分析表明: 沉积物主要组分为珊瑚碎屑, 长轴中值粒径在14~45mm之间, 属于砾石级别; 样品分选系数在4.5~31之间, 分选性很差; 球度值为0.52~0.68, 球度差。粒度特征值中, 中值粒径具有随着到水边线距离的增大而升高的趋势, 而分选性和球度与距水边线距离关系不大。整体上中值粒径与分选系数呈正相关关系, 而与球度呈负相关关系。历史文献记载和卫星图像表明, 牛轭礁和西门礁上的新生沙洲都是近年来才形成的, 与风暴过程及冬季风有关。牛轭礁上沙洲向北迁移, 同时其长轴向东南方向延伸; 西门礁上沙洲整体向东南方向迁移, 并形成回弯形沙嘴形态。新生沙洲的出现与珊瑚碎屑物质供给变化或风暴浪作用变化的关系还需进一步探讨。     

江苏南部海岸牡蛎礁演化的几何模型

牡蛎礁是具有重要生态功能的海岸带生境,并且记录了丰富的环境演化信息。根据碳酸盐沉积层序模拟的方法,提出了一个牡蛎礁演化模型,由海平面波动过程、碎屑沉积物顶面高程、牡蛎礁垂直生长率、牡蛎礁顶部高程等四个模块所构成。垂向生长率函数的输入参数通过牡蛎礁沉积环境分析和古今地貌对比方法而确定。应用该模型探讨了江苏海岸小庙洪牡蛎礁的定殖、生长和最终被埋藏的演化历程。模拟结果显示,牡蛎礁顶部水深和河口湾环境参数是牡蛎礁演化的两大限制因素,小庙洪牡蛎礁的最大垂向生长率约为12mm/a,礁体发育初期以垂向增生为主,大约910年前礁体出露于平均低潮面后,转向以侧向扩张为主。该礁体的出露规模在330年前达到最大,目前牡蛎礁的生长几乎停滞,并将在250年后被埋藏,其时牡蛎礁的最大可能厚度达12m。牡蛎礁演化模型显示牡蛎礁建造过程具有复杂性,是海平面变化、地面沉降速率、碎屑沉积速率、盐度、悬沙浓度等诸多因素共同作用的结果。牡蛎礁顶板应看成是低于当时海平面的标志,并不代表海平面高度。     

南沙群岛海区晚第四纪碳酸盐沉积

本文研究了五个柱状沉积物的碳酸盐沉积。根据沉积物的陆源碎屑和生物骨屑ＣａＣＯ３沉积作用的特点，把本区沉积物分为五种沉积类；碳酸盐生物组成的门类较多，以有孔虫为主，其次为珊瑚，腹足类等；碳酸盐矿物以低镁方解石为主，还有高镁方解石和文石；与沉积物中ＣａＣＯ３有关的化学元素１０多种。这些元素和稀土元素的含量，比值等，是区分礁相，礁体过渡带和非礁相的标志。所有这些碳酸盐沉积作用的特点表明，区内存在着五种沉     

海南岛排浦珊瑚岸礁区现代浑水碳酸盐沉积相特征及沉积作用

海南岛西北部排浦岸礁区内具有珊瑚礁发育所需的温暖、激荡的浅水环境。沿岸侵蚀性海岸与河流输入大量泥砂,形成浑水沉积,其海水透明度仅为2—8m,沉积物中陆源碎屑含量平均高达20％左右。根据地貌形态和沉积特征,礁区可划分为礁前泻湖砂相、原地珊瑚礁岩相,礁坪含原生礁砂砾相、海蚀坪-沿岸水道砂相及海滩-海岸砂堤砂相。 区内河流和海湾出口处具有典型的三角洲相沉积,在西南大铲珊瑚堤礁的向海侧为典型的礁相沉积,排浦岸礁则以碳酸盐为主,并含一定量的陆源碎屑物的浑水沉积。这三种沉积类型均受沉积环境的严格控制。     

永兴岛珊瑚礁的沉积环境和沉积特征

永兴岛珊瑚礁是我国西沙群岛中发育最好的生物礁之一。礁顶呈椭圆形,可分出四个沉积相带;各相带呈环状分布,但受季风和海流的控制,其东、西向发育不对称。礁组合是上部被一圈原地礁岩和粘结岩包箍着的碳酸盐丘状体,属台礁型。原地礁岩和粘结岩是高能带的产物,具抗浪功能,但松散碎屑沉积物占优势。沉积组分中珊瑚骨屑占绝对优势,有别于太平洋礁区以藻屑为主。本区珊瑚生长带的槽沟的成因是侵蚀型的。     

西沙海域碳酸盐台地周缘水道沉积体系

高分辨率地震资料显示,南海北部西沙海域碳酸盐台地周缘广泛发育水道沉积体系。礁缘水道底界面表现出强反射特征,内部充填弱-强、连续性好的地震相,可见底部杂乱反射特征;斜坡水道在地震剖面上表现为横向上连续发育的"V"型特征,且下切深度较浅。西沙隆起与广乐隆起之间的南北向低洼地带发育大型深水水道,并且受古地貌高点影响,水道分为南北两个分支。北分支水道可分为5期,且水道迁移现象明显;南分支水道可分为4期,水道以充填强振幅、连续性好的浊流沉积体和弱振幅、杂乱的块体搬运体系(Mass Transport Deposits,MTDs)为特征,每期水道均表现出侵蚀-充填-废弃的旋回性。分析认为西沙碳酸盐台地周缘水道沉积物源来自西沙隆起和广乐隆起的碳酸盐台地和生物礁碎屑及由火成作用产生的火成岩碎屑。西沙-广乐碳酸盐台地水道相互贯通,构成台地-斜坡-深水的水道沉积体系,为碳酸盐岩、生物礁及火山碎屑向台地周缘输送提供了良好的通道。     

亚北极太平洋边缘海表层沉积物地球化学特征

对鄂霍次克海和白令海及其毗邻区40个站位表层沉积物样品的粒度和43种地球化学元素分析表明,表层沉积物类型及地球化学组成在空间上分布存在显著差异。因子分析显示,表层沉积物元素地球化学存在陆源、生源(Ba,Ca和Sr等)和自生源(Mn,Mo和Cd)三种来源。沉积物粒度与主微量元素分布没有显著的相关性。主微量元素地球化学散点图揭示表层沉积物碎屑物质存在来自火山和上地壳风化产物的贡献。白令海陆坡流和东萨哈林流对于底层沉积物分选有重要的影响。聚类分析显示,在空间分布上,鄂霍次克海以及底特律海山表层沉积物由陆源碎屑和火山物质混合构成;堪察加半岛东侧表层沉积物主要来自堪察加半岛,以火山碎屑贡献为主;白令海西北陆坡和鄂霍次克海西部陆坡表层沉积物主要来自阿纳德尔河和黑龙江(俄罗斯境内为Amur河)的输入,以陆源碎屑为主。研究区表层沉积物地球化学空间分异性与碎屑物质的来源、搬运动力、区域水动力条件密切相关。     

塔里木盆地西南缘生物礁特征——以阿尔塔什剖面石炭系和什拉甫组为例

通过野外露头观察与镜下薄片鉴定，综合分析了塔里木盆地西南缘（以下简称塔西南盆地）阿尔塔什剖面石炭系和什拉甫组生物礁沉积特征和成礁模式，认为研究区生物礁为开阔台地内部发育的点礁，分为高凸起型点礁和低凸起型点礁2类；造礁生物为四射珊瑚，附礁生物种类较多，包括腕足类、腹足类、海百合与?类等；生物礁在地貌上呈隆起状，其礁基、礁核、礁盖等亚相清晰。综合研究区生物礁发育特征及古地貌和海平面的演化过程认为：高凸起型点礁是生长在台地内地貌高处的生物礁，随着海平面下降暴露死亡，主要由珊瑚骨架灰岩、含生物碎屑颗粒灰岩组成；低凸起型点礁为在台地内部较为平坦地貌处发育的礁体，因海平面上升被淹死，礁体厚度薄，横向展布广，呈条带状，主要由珊瑚骨架灰岩与生物碎屑泥晶灰岩组成。     

巴哈马滩与西沙群岛台地生物礁地质特征对比

从生物礁碳酸盐岩的沉积特征、孤立台地生物礁沉积模式2个方面对巴哈马滩与西沙群岛进行对比分析:巴哈马滩礁区主要沉积粒状灰岩、泥质灰岩、斜坡发育生物碎屑灰岩,海底文石和镁方解石胶结作用强烈,致大部分原始孔隙度阻塞,孔隙度降低;西沙礁滩海滩岩以生物碎屑灰岩为主,地层主要发育生物碎屑灰岩和白云岩,各种藻类格架的杂乱分布增大岩石的孔隙度。巴哈马滩以孤立碳酸盐岩台地生物礁为主,发育台地边缘斜坡及滩礁型孤立台地,西沙孤立台礁区主要发育永乐、宣德2类环礁沉积系统,以及台地边缘礁、塔礁、马趾礁、环礁、点礁等多种生物礁类型。大巴哈马滩具有侧向生长的潜力和周期性进积作用的特征,西沙陡坡高能带发育进积型与侵蚀型2种沉积类型,风暴潮与盛行风作用成为灰沙岛的主要成因机制。     

渤海湾西北岸滨海湖埋藏牡蛎礁古生态环境

对渤海湾西北岸沿海平原滨海湖埋藏牡蛎礁的分布形态进行了综合调查,并对位于礁体中央部位的一个垂直剖面上的礁体下伏沉积物、礁体内的泥砂质充填物连续取样。综合研究表明,该埋藏礁体生长于河流入海口处,长轴方向NW—SE、沿古河床分布。礁体开始建造于2445aBP前,基底坐落于当时的潮间带下部。持续建礁约160年后,至2287aBP时,礁体建造至潮间带中部海平面位置。随着岸线的推进,河流携带的大量泥砂逐渐掩埋了平均厚度约2m的滨海湖牡蛎礁。     

南海海盆中部表层沉积物地球化学特征

分析了南海海盆中部224个站位表层沉积物的常量组分和微量元素组成,结果表明,这些沉积物与大陆上地壳相比,具有相对贫Si和富Fe、Mg、Na、Ca、Mn的特点,微量元素含量总体与大陆上地壳较为相近。表层沉积物化学组分可以划分为4类组合:硅酸盐碎屑组分、钙质生物碎屑组分、火山碎屑组分和自生矿物组分;硅酸盐碎屑组分和钙质生物碎屑组分占绝对优势,两者含量互为消长,自生矿物和火山碎屑含量较低,仅在局部区域起到相对明显的贡献。南海海盆中部表层沉积物化学组成主要受水深、沉积作用和物质来源3个因素控制;水深和底流搬运作用影响钙质生物碎屑分布,深水海盆碳酸盐溶解作用强烈,海盆中部沉积物钙质生物碎屑含量低,而底流作用则将陆坡区钙质碎屑搬运至海盆边缘区域。沉积物地球化学特征指示,海盆中部沉积物陆源碎屑物质主要来自于西部或西南部,火山碎屑物质可能主要来自于吕宋岛弧火山喷发,并堆积于扩张中心以北和海盆东部区域。     

南海东部海域表层沉积物类型的研究

南海东部海域表层沉积物可被分为11种类型:含岩块砾石黏土质粉砂、贝壳珊瑚砂、黏土质粉砂、钙质黏土、钙质软泥、有孔虫砂、深海黏土、含铁锰微粒粉砂质黏土、硅质黏土、含火山灰硅质黏土、含火山灰粉砂质黏土.这些类型按物源和成因可被分为陆源碎屑、钙质碎屑和硅质碎屑、火山碎屑3大类型,其中陆源碎屑分布面积约占50%,钙质碎屑占20%,硅质碎屑和火山碎屑各占15%.在物质来源、海底地形、火山作用、生物作用、水动力条件等因素影响和控制下,由于沉积环境的差异,故区内褐色类沉积物最多(60.68%),灰色类沉积物次之(38.20%),黄色类沉积物最少(1.12%).台湾省以南到17°N以北海区沉积物以陆源沉积物分布为主;巴士海峡以西海区沉积物较粗,常含砂岩块和砾石;东沙群岛以东海区钙质生物碎屑沉积丰富;中、西部海区以含铁锰微粒沉积物为主;中、南部海区水深大,主要分布硅质沉积物;南部海区、礼乐滩北缘沉积物受礼乐滩珊瑚碎屑影响大,沉积物类型为钙质软泥.     

88ka以来冲绳海槽北部古环境演化:来自元素地球化学的证据

对CSH1岩心全样沉积物样品进行元素地球化学分析,揭示了过去88ka冲绳海槽北部沉积物成分、水动力条件及陆源碎屑物质源区风化历史。冲绳海槽北部碎屑沉积物母岩主要以长英质为主,在MIS 1期沉积物存在大量火山源物质。过去88ka,沉积物源区风化程度较弱,但是自冰消期以来有逐渐增强的趋势。沉积物Zr/Nb比值表明在MIS 1期和MIS 5.1期水动力较为强烈,这与黑潮增强的时间一致,可能是指示黑潮强度的一个指标。冲绳海槽北部陆坡沉积物陆源碎屑贡献在低海平面时期显著增加,而在MIS 1和MIS 5.1期生源贡献显著增加。冲绳海槽北部沉积物成分变化明显受到黑潮和入海径流的调节,实际上受海平面和东亚季风的制约。     

黄河水系沉积物碎屑矿物组成及沉积动力环境约束

黄河水系河漫滩沉积物的碎屑矿物组成研究表明,主要支流和干流沉积物中碎屑矿物组合基本相似,不同支流和干流不同河段的矿物含量不同,具有一定的区域分布规律。重矿物主要组合为不透明矿物-石榴子石-绿帘石-碳酸盐矿物和蚀变矿物。轻矿物的物源区指数难以可靠地反映黄河主要支流和干流不同河段碎屑矿物的物源差异;轻矿物成熟度指数在不同水系间的变化较复杂,中游沉积物低于上游与下游平原沉积物,它既体现沉积物物源的控制,又反映河流泥沙输运及沉积过程中的分选性差异。石榴石、不透明矿物及角闪石的含量变化主要反映悬浮泥沙的沉积分异程度以及不同水系的水动力强度。重矿物ZTR指数的区域分布特征一定程度上反映出不同沉积物的物源区分布。重矿物分异指数F清晰地揭示出由于区域水动力强弱变化导致特征碎屑矿物组成的沉积分异,因而,可作为研究单物源河流沉积动力环境和碎屑矿物沉积分异程度的指标。总体上,黄河碎屑矿物的含量变化并不完全受物源控制,而更主要地反映季节性的河流水动力强度与沉积环境差异,以及由此引起的碎屑矿物的重力分选作用,因此,在边缘海区运用碎屑矿物组成识别黄河入海物质的贡献时需谨慎。     

南沙群岛海域沉积物-海水界面间营养物质的扩散通量

主要研究了南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水生态系中的营养 组份 ＮＯ３－Ｎ， ＮＯ２－Ｎ， ＮＨ４－Ｎ， ＰＯ４－Ｐ， ＳｉＯ３－Ｓｉ及其在沉积物一海水界面间扩散转 移通量，结果表明：（１）该海域间隙水中营养组份的浓度较高，∑Ｎ／Ｐ礁外间 隙水高于泻湖间隙水，相对而言，泻湖间隙水中缺氮，礁外间隙水中缺磷，礁外 间隙水中营养组份的垂直分布各异。（２）该海域沉积物活性明显高于东中国 海，沉积物中大量营养组份向上覆海水扩散转移，Ｈ４ＳｉＯ４是礁外界面扩散是最 大的组份，而在泻湖中ＮＯ３－或ＮＨ４＋是最大扩散量的组份，礁外界面Ｈ４ＳｉＯ４， ＮＯ３－扩散大于泻湖，这些扩散转移特征由组份本身的性质与环境特性决定； （３）该海域水温高是造成间隙水中营养组份大量产出并向上覆海水扩散转移 的主要原因，温度高，沉积物释放出营养组份的表现活化能降低，沉积物的活 性增强，从而释放扩散出大量的营养组份。     

中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型研究现状与展望

表层沉积物类型图是海洋地质系列图的主要图件之一,可直观反映出海底沉积物的分布特征和变化规律。中国-东盟海区及邻域海底沉积物类型调查和研究程度差异明显,中国海域调查程度较高,底质数据详细可靠,马六甲海峡和印度尼西亚西部海区相对较好,而西太平洋和印度洋北部大部分地区资料较为缺乏。该海域表层沉积物主要是陆源碎屑沉积物、生物源-陆源碎屑沉积物、深海沉积物、生物源沉积物和火山源沉积物,综合已有资料划分为三个沉积区。东亚大陆边缘海沉积区以陆源碎屑沉积物为主,西太平洋大陆坡沉积区以陆源碎屑沉积物和生物源-陆源碎屑沉积物为主,西太平洋和印度洋北部远洋沉积区以内源成因沉积为主。影响该区海底沉积物分布的主要因素是沉积物物源、地形、水动力环境以及构造活动等。中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型图的编制可为深入理解不同地质和气候背景下太平洋和印度洋的沉积物分布及规律提供依据。     

南沙群岛海域沉积物环境与间隙水中的铁锰

主要研究了南沙群岛海域 湖及其礁外沉积物间隙水中的Ｆｅ２＋，Ｍｎ２＋，Ｍｎ／Ｆｅ值及礁外／ 湖值、沉积物—海水界面扩散通量、沉积类型及其氧化还原环境。结果表明，间隙水中Ｆｅ２＋，Ｍｎ２＋浓度 写湖高于礁外，锰高于铁，礁外／渴湖值Ｆｅ２＋为０．２８，Ｍｎ２＋为０．６６，Ｍｎ／Ｆｅ值 湖内为１．４７，礁外为３．５２，界面扩散Ｆｅ２＋，Ｍｎ２＋均是从沉积物向上覆海水扩散，扩散量的Ｍｎ／Ｆｅ值 湖为１．３８，礁外为３．８４，Ｆｅ２＋，Ｍｎ２＋浓度及其扩散特征的不同是由其氧化还原速率、扩散速度、控制体系及其氧化还原环境共同作用的结果。 湖沉积物以粗粉砂为主，为还原特征；礁外沉积物以粉砂质粘土软泥为主，为弱还原特征，从间隙水中Ｆｅ２＋，Ｍｎ２＋浓度，Ｍｎ／Ｆｅ值及其礁外／ 湖值，Ｆｅ２＋，Ｍｎ２＋界面扩散及其Ｍｎ／Ｆｅ值，沉积物氧化还原度（ＲＯＤ）的研究得到一致的结论，南沙群岛海区湖沉积物的还原性比礁外沉积物强。     

雷州半岛灯楼角珊瑚岸礁的特征

雷州半岛西南海岸的珊瑚礁是中国大陆唯一的全新世中期之初海侵以来形成的岸礁，灯楼角岸段岸礁沿灯楼角岬角两侧共长11.5km,宽500-1000m，厚约5m，珊瑚化石的优势种是Gonioporasp。本海区的海水温度，盐度，透明度和环境质量，均适合造礁石珊瑚生长，采集到活珊瑚8科16属25种，其中优势种是Acropora humilis,Porites lutea,Prities pukoensis和Favia speciosa。岸礁可分为礁坪和礁前向海坡两个地貌单元。内礁坪上有薄层细砂堆积的“沙帽”，主要由陆源碎屑沉积物，其次为生物碎屑组成。礁的^14C年龄主要为7120-4040aBP。在全球变化引起表层海水温度增高和海平面上升的条件下，由于大陆架深层水的影响，琼州海峡的沿岸水受到调节，夏季不致过热，冬季不致过冷，所以本区造礁石珊瑚仍能生长和繁殖，珊瑚礁仍存在和发展。     

南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水中的-2价硫

于1993年5月和1994年3－4月通过调查，用硫离子选择电极法研究南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水中的∑S（－Ⅱ）及SO~(2-)_4，探讨泻湖内及礁外间隙水中-2价硫的分布特征，沉积物-海水界面间硫的扩散转移通量和-2价硫的热力学平衡控制体系。结果表明，该海区∑S（－Ⅱ）含量，泻湖间隙水中远比礁外高，人为活动剧烈的礁内泻湖高于人为活动少的泻湖，离礁近的礁外间隙水中的高于远离礁的间隙水中的。在礁外沉积物间隙水中-2价硫含量呈垂向增加的趋势，沉积物-海水界面间HS-，S2-均是从沉积物向上覆海水扩散，SO反之。礁内泻湖的扩散量远高于礁外的，HS-扩散总平均为61．34μmol／（m2·d），SO为-0．41mmol／（m2·d）；礁外泻湖的HS-总平均为14．96μmol／（m2·d），SO为-0．35mmol／（m2·d）。该海区的-2价硫主要由S＋2e→S2-氧化还原电对控制，平衡时Eh计算值与实测值接近，单质疏作为亚稳态可存在于沉积物中，并可与溶解铁继续形成自生黄铁矿（FeS2）沉淀。