东亚东倾地形格局的形成与季风系统演化历史寻踪——综合大洋钻探计划683号航次建议书简介

围绕IODP 683号建议书,介绍东亚东倾地形格局与季风系统演化历史的相关研究。新生代全球宏观环境格局发生了一系列重大变化,表现为岩石圈活动强烈,板块漂移导致海陆格局和地貌格局的变化,并引发洋流和大气环流的改组,最终导致全球气候的重大变化。新生代岩石圈运动和气候变化表现最为典型的地区是亚洲,其中最具标志性和全球意义的地质事件是喜马拉雅山和青藏高原的隆升及亚洲季风系统的形成与演化。青藏高原隆升最直接的结果是亚洲地区现代地貌格局的形成,大江大河的发育,并在很大程度上影响了亚洲季风系统的形成与演化。综合大洋钻探计划683号航次建议书,计划在长江中下游盆地和东海陆架盆地实施钻探,以获得长江历史演化和东亚季风演化的地质记录,并为研究青藏高原的演化提供新的证据。     

运用超微化石探索晚第四纪冲绳海槽上层海水垂向结构的变化

下透光带钙质超微化石Florisphaeraprofunda的相对丰度 ,为揭示混合层厚度等海水上层结构的变化提供了新的可能 .冲绳海槽南北 3个站位近两万年来的沉积分析一致表明 ,F .profunda的百分比从冰期到全新世显著增高 ,海槽南部在距今约 4ka前再次一度减低 ,其变化与热带深层水种浮游有孔虫Pulleniatinaobliquiloculata的趋势一致 ,反映冰期时黑潮东移 ,海水混合层减薄 ,温跃层变浅 ,同时海水上层的浊度可能增大 .距今 4ka前黑潮可能再度东移 .     

亚洲形变与全球变冷──-探索气候与构造的关系

亚洲是当代地球上唯一夹在两个汇聚大陆边缘的陆地,在亚洲与西太平洋之间由于地形和气压的巨大反差,形成最为强烈的能流和物流。这种反差,是亚洲在新生代晚期经受全球最大构造形变的产物。印度与亚洲碰撞,太平洋板块转向,边缘海张裂,中国地形倒转,大江东流,陆架和沿海平原形成,这一系列变化造成了区域性甚至全球性的严重气候后果。探索亚洲形变与新生代全球变冷的可能关系,从而揭示气候与构造的关系,是我国地学界责无旁贷的任务。     

中国浅海现代介形虫的数量和属种分布

本文根据我国各海区近700个表层样品定性、定量分析的结果,讨论了介形虫数量与属种的分布。介形虫的种数与个数具有由南向北、由河口海岸到陆架外缘随水深变大而增加的趋势。按照在各种温度、盐度、深度条件下不同属种的数量分布,划分出暖水、凉水和广温种,少盐-中盐、中盐-真盐、多盐-真盐与广盐种,以及五个不同深度带的种。在控制介形虫分布的各项环境因素中,盐度是河口、海岸区的主导因素,温度在陆架浅海区起决定作用,深度则结合其它因素起控制作用。     

关于东海残留沉积物的微体化石特征

海底残留沉积约占世界陆架面积的70%[3],而残留沉积中分布最广的是残留砂.有孔虫、介形虫等微体化石,其壳体大小与砂粒相当,而不同的属种又有特定的生活环境,因此它们在沉积过程中可以反映沉积条件,在搬运作用中又可看作指相颗粒.研究残留沉积物中微体化石的属种组合、保存状况、数量和大小等特点,应能为研究陆架残留沉积的产生与变化过程提供某种依据.关于陆架残留沉积的化石资料不少,但大多局限于脊椎动物,软体动物等大化石,而对有孔虫、介形虫等微体化石群的详细情况尚缺乏分析.     

下次冰期预测之谜

同样是根据米兰科维奇理论，30年前科学界预言“下次冰期正在降临”，如今又出现“本次间冰期还将延续5万年”的推测。这说明虽然找到了冰期旋回的原因，但对于地球气候系统如何应轨道周期的机制并未了解；在目前条件下，还不能破解预测下次冰期时到来之谜，其中的关键在于认识地球系统正在经历的长周期变化：一是40万年偏心率长周期造成的轨道驱动减弱，二是碳同位素重值期（δ^13Cmax）所标志的大洋碳储库大变动。在认识碳循环的天然变化趋势之前，在认清冰盖张缩和碳储库变化的关系之前，科学地预测未来变化趋势是不可能的。     

南海ODP1148站深海相渐新统硅质成岩作用

南海ODP1148站分析结果显示，井深475-600m的硅质化石主要表现为蛋白石-CT。随着深度增加，硅质化石破壳率增大，蛋白石-CT的X射线衍射峰强度减弱，自生石英的衍射峰则相应增强，反应了蛋白石-CT向石英的转变，井深620m附近，硅质化石完全溶解，蛋白石-CT衍射峰消失，蛋白石-CT全部转变为石英，样品取心率从470m处的近100%降到485m处的8%，可能是硅质成岩作用，尤其是蛋白石-A向蛋白石-CT的转变影响所致，而取心率的降低，则是此井未能观察到蛋白石-A/蛋白石-CT转变界线的部分原因。     

晚中新世西太平洋暖池的浮游有孔虫和氧同位素证据

浮游有孔虫深水种Globoquadrina dehiscens于10Ma左右从西太平洋和南海绝灭, 要比其他地区早大约3Ma.伴随这一事件还见以表层暖水种增多而深水种大幅度减少为主要特征的生物群变化.古生物和氧同位素结果指示当时表层水变暖和温跃层变深, 我们认为是与早期西太平洋暖池的发育有关.该种在西北和西南太平洋呈阶段性消失也说明暖水堆集比赤道区更强, 尽管印尼海道在晚中新世已大为变窄, 穿越印尼海道的径流可能尚保持较高的通量水平而使赤道区暖水堆集不特别明显.南海的浮游氧同位素值通常比开放西太平洋的低, 也说明中新世时期的上层海水环境与现代相似, 都是暖池边缘区比中心区变化大.暖池边缘区水体环境多变和温度梯度较高可能是受季风的影响, 结果造成深水种的降低和G.dehiscens提早从南海地区绝灭.      

南海ODP1143站底栖有孔虫Cibicidoides与Uvigerina稳定氧碳同位素值的均衡试验

从南海南部ODP184航次1143站上部合成深度190.77m共1992个样品中, 由老到新挑选了64个样品, 测试了同一样品中底栖有孔虫Uvigerina peregerina与Cibicidoides wuellerstorfi的δ18O和δ13C值, 结果表明1143站U.peregerina与C.wuellerstorfi的δ18O差值的平均值约为(0.614±0.07)×10-3, 而δ13C差值的平均值约为(0.692±0.04)×10-3.1143站U.peregerina与C.wuellerstorfi的δ18O差值与大西洋和东太平洋的标准差值0.64×10-3比较接近, 而δ13C的差值却比大西洋和东太平洋的标准差值0.9×10-3轻0.2 08×10-3, 可能是由于南沙珊瑚礁区较低的生产力缩小了沉积物与海水之间的δ13C的差异而引起的.该均衡试验为南海甚至西太平洋的古海洋学研究提供了上述2种底栖有孔虫氧碳同位素值转换的标准.