南海——我国深海研究的突破口

近两年来,海内外和海峡两岸的中国科学家围绕深海研究进行反复研讨,一致认为南海是我国深海研究的首选,并初步形成了“南海深部计划”的研究方案,提出以“构建边缘海的生命史”为主题,从洋壳深海盆的演化、深海沉积、生物地球化学过程三方面开展研究的建议方案。他们建议：利用现代技术重新测定南海磁异常条带,争取钻探大洋壳,系统研究火山链;观测现代深部海流和海底沉积过程,从深海沉积中提取边缘海盆演化的信息;认识海底溢出流体与井下流体的分布与影响,揭示微型生物在深海碳循环中的作用。争取在科学和技术全国性合作的基础上,在南海实现我国深海研究的突破。     

大洋"生物泵"--海洋浮游植物生物标志物

海洋浮游植物承担着目前地球上光合作用的一半任务,对大气CO2浓度和全球碳循环有重要的调控作用。从“铁假说”到“硅假说”,反映了大洋“生物泵”尤其是海洋中的不同浮游植物群对过去气候变化的响应和反馈。根据不同浮游植物产生的特定生物标志物可以定量再造海洋浮游植物群落组成,如岩藻黄素、CO2甾醇主要来自硅藻;而19’-己酰氧基岩藻黄素、C37—C39烯酮主要来自定鞭藻中的颗石藻。许多研究已成功利用现代环境中的色素和古代沉积物中的类脂物质,恢复水体中不同浮游植物的生物量和群落组成。虽然目前海洋浮游植物与生物标志物之间的关系还有待完善,但与其他方法相比仍不失为一种快速、有效的方法,在未来的海洋环境检测和古气候研究领域有重要的应用前景。     

探索南海深部的回顾与展望

中国深海的科学探索,起步晚、发展快,仅二十多年的努力,就使南海成为深海研究的国际前沿.深海科学钻探、长期观测系统和海底深潜,被喻为探索深海的"三深"技术,三者为南海深部探索提供了技术基础,取得了突破性的科学进展.南海五次国际大洋钻探航次,在三四千米的深海区取芯上万米,其中6处钻进了岩浆岩基底,揭示了南海成因的奥秘.通过南海深海沉积的研究,发现了低纬区水、碳循环直接响应地球轨道变化的证据,从而提出了低纬过程也能驱动全球气候变化的新认识,质疑北极冰盖决定一切的传统观点.通过洋陆过渡带基底的探索,发现作为西太平洋俯冲带产生的边缘海盆地,南海有着岩浆活动始终活跃、岩石圈破裂迅速等一系列特色,从而提出板缘张裂的新概念,质疑大西洋模式作为海盆成因机制的普适性,指出"南海不是小大西洋".通过深水锚系长期观测和深潜技术的应用,发现了南海深海环流的气旋式结构特征,实现了深海沉积的等深流和浊流搬运的现场观测,取得了微型生物碳泵和碳、氮耦合等生物地球化学方面的研究突破,发现了南海的锰结核、古热液口和深海冷水珊瑚林.南海的深海探索历来具有国际规模与重要影响,而近二十年来的研究进展主要是在中国科学家主持下取得,其中国家自然科学基金委员会为期八年的"南海深部过程演变"研究计划(2011～2018),在科学探索中起了核心作用.     

更新统下界的半世纪之争

更新统下界的厘定从１９４８年提出任务,１９８４年建立意大利Ｖｒｉｃａ国际层型剖面(界线年龄为１．８Ｍａ),到１９９８年界线下移(到２．５Ｍａ)的建议未获通过,国际争议前后延续了半个世纪,迄今仍未平息。问题的实质在于新生代最晚期缺乏全球性的重大生物演化事件,而且与其它地质时代不同,第四纪的陆相地层具有特殊的重要性。     

冲绳海槽南部表层沉积中的浮游有孔虫及其地质意义

对冲绳海槽南部53个表层沉积样品中大于0.154mm的浮游有孔虫进行系统鉴定和定量统计,并采用Q型因子分析,求得浮游有孔虫各属种和组合的分布特征:N.Dutertei－p.Obliquiloculata组合主要分布在离大陆和台湾岛较近的地方,而G.Glutinata－G.Ruber组合则主要分布在冲绳海槽的中央及靠琉球岛的一侧,且发现浮游有孔虫丰度、属种组合和碎壳率等的分布和变化主要受控于水深、碳酸盐溶跃层、温跃层以及水团等各类环境因子.     

青藏高原隆起及海陆分布变化的亚洲大陆气候的影响

我们利用经过改进的ＮＣＡＲ ＣＣＭＩ动力气候模式并综合出一个４０￣５０ＭａＢ．Ｐ．的下垫面情景,进行了海洋陆分布和ＳＳＴ分布由古代到现代、青藏高原由隆起初期、隆起到现代高原一半和现代高度和５个情景的数值试验。结果表明,从古代到现代,模拟的中国气候是变冷的并且东部变湿而西北部变干。青藏高原的隆起是模拟出来的中国变冷的主要原因。青藏高原从隆起初期到隆起到现代高度一阗时期中国地区降水是增加的,但当继续隆     

南海深水底质中氧化还原带的有孔虫壳体沾染

海洋底质表层沉积物中的有孔虫壳体沾染上锰质微粒是沉积介质化学条件的反映。南海深水底质沉积物的四个沉积带中分别峭同量有孔虫沾染壳,有孔虫沾染壳的比例在垂向上的分布存在着这样一个规律：最上部的氧化带中较少;其下覆的氧化还原接触带中最多;至氧化还原过渡带和还原带中又变少。这说明有孔虫壳体在埋葬过程中经历了一个无沾染白色壳→沾染壳→无沾染白色壳的变化,也反映了表层沉积物孔隙中锰的生物地球化学过程。沉积物中     

赤道西太平洋暖池区更新世以来的生源沉积物沉积特征及其古海洋学意义

赤道西太平洋暖池区中部柱状样MD972140中钙质超微化石氧同位素记录和生物地层学的研究为该柱提供了可靠的年龄框架。氧同位素记录与生源和非生源组分的对比表明，粗组分和碳酸钙含量变化表现为冰期降低，间冰期升高，类似于大西洋型旋回，而蛋白石和非生源组分却与之相反。更新世以来粗组分和碳酸钙含量的变化总体上是由高到低，而蛋白石和非生源组分含量的变化是由低到高，反映了陆源物质输入量和表层水生产力的增加。由此可见，碳酸钙和蛋白石含量的变化主要受到钙质和硅质生物生产力以及陆源物质输入量的控制。氧同位素7期以来，蛋白石含量和硅质微体化石丰度在冰期升高及在间冰期降低的变化反映了表层水生产力的波动和硅质溶解作用的强弱。     

河口有孔虫的搬运作用及其古环境意义(Ⅰ)

研究微体化石的搬运作用,不仅为区别埋葬群与生物群、正确再造原地的古生物组合所必需,而且可以为古环境研究提供重要信息.早在五十年代初就认识到有孔虫死亡后,其壳体象一般沉积颗粒一样,被水流搬运(Illings,1950),因而需要辨别原地与异地埋葬的微体化石群(Canter,1951;Jones,1958).有孔虫搬运作用的室内试验,始于法国的Berthois et Le Calvez(1960),他们首先探索了浮游有孔虫壳体与石英颗粒在水层中沉降速度的比较.后来,西德Diester(1972)进一步作了沉降试验;美国Berger＆Piper(1972)研究了浮游有孔虫不同种的差异性沉降作用,提出用沉降速度的分级求水流搬运作用的方法;而Yamashiro(1975)则发现用壳体的粒度分析更能指示搬运作用的强度.西德Seibold(1978)也讨论了各种浮游有孔虫沉降速度的差异可能引起的埋葬群动力分选.墨西哥Fok-Pun等(1983)则进一步研究了水介质密度与壳形对沉降速度     

我国第四纪海侵研究中的几个基本问题

我国海洋地质的各种研究课题中,以第四纪海侵或海岸线变迁的研究历史最长,成果最丰富.一方面是由于海岸带附近远比海底容易观测和采样,另一方面亦反映了海岸线变迁对于沿海地区国民经济的直接影响和重大意义.我国东部海岸变迁的研究,从1922年开始以来已经有六十余年的历史,至1983年底公开发表的有关论文至少已有135篇之多.从这些论文发表的年份分布(图1),可以看出有关研究工作迅速增长的趋势;二十、三十年代时每10年1篇,四十年代为3篇.五十年代为8篇,六十年代为13篇,七十年代为35篇,而八十年代仅头4年已达77篇.在数量增长的同时,我国第四纪海侵研究的方法与范围亦有重大进展.六十年代以前,海侵调查基本上局限于海岸带附