西藏申扎地区古生代地层研究新进展

2000-2002年间,笔者等在进行1∶25万申扎县幅区域地质调查时发现并测制了一条较完整的(从下奥陶统-上二叠统连续出露)古生代地层剖面,采得大量多门类古生物化石.首次在西藏境内发现了早奥陶世阿雷尼格阶最底部的笔石化石带代表分子Tetragraptus(Paratetragraptus)approximatus和晚二叠世吴家坪期珊瑚动物群的重要分子Waagenophyllum indicum var.crassisetatum,Liangshanophyllum streploseptatum等.分别建立了下奥陶统扎扛组和上二叠统木纠错组.不仅完善了该区古生代地层序列,也为研究青藏高原古生代时期的构造活动和演化提供了新资料.     

珊瑚礁对热液流体的地球化学记录——来自南海西沙永兴岛珊瑚礁稀土元素的证据

碳酸盐岩中稀土元素的含量、配分模式及元素异常记录了周围沉积水体的特征,能够很好地指示古海洋及沉积环境。珊瑚具有的高分辨率和稀土元素的高稳定性的特点,能够忠实地记录周围海水的地球化学特征。本文以南海西沙宣德环礁永兴岛142～84 ka发育的珊瑚礁为研究对象,通过主微量元素含量,尤其是稀土元素含量及其配分图解,判断珊瑚礁形成时周围水体的特征。结果表明自142 ka以来,永兴岛大部分珊瑚礁具有正常海相碳酸盐岩的稀土配分特征,表现为LREE亏损,Ce负异常及高的Y/Ho比值,表明周围水体属于开阔的浅海,但是位于23 m处(年龄为114 ka)的滨珊瑚骨骼格架除了有正常海相碳酸盐岩的特征外,还具有明显的Eu正异常,这表明其形成时有热液流体的加入。经过模型计算,认为在滨珊瑚骨骼格架的生长阶段,至少有0.1%的热液加入周围的海水中。通过资料查询和年龄对比,认为这些热液可能与高尖石岛或海南岛火山活动有关。     

珊瑚脂质是其共生虫黄藻密度降低时的重要能量来源

近年来珊瑚白化现象日益严峻。白化意味着珊瑚共生虫黄藻密度的降低,然而目前关于珊瑚体内的脂质在虫黄藻密度降低时对维持能量供给稳定的意义尚不清楚。本研究以2020年3月和6月在西沙群岛采集的帛琉蜂巢珊瑚（Favia palauensis）和澄黄滨珊瑚（Porites lutea）样品为材料,通过生理参数（虫黄藻密度、脂质含量）与地球化学指标（虫黄藻的稳定氮同位素δ¹⁵N_z值）相结合的方法,探讨了珊瑚脂质对虫黄藻密度及其光合作用强度变化的响应。结果显示,夏季两种珊瑚的虫黄藻密度和δ¹⁵N_z值均显著下降,意味着夏季虫黄藻密度降低导致了其光合作用强度的降低。与此同时,两种珊瑚的脂质含量也显著下降,并且脂质含量与虫黄藻密度、δ¹⁵N_z值之间均呈正相关关系,这说明珊瑚脂质含量与虫黄藻光合作用强度的变化之间存在耦合关系。当光合作用强度降低时,珊瑚可以通过消耗其自身储存的脂质更好地维持能量供给的稳定,这对提高环境胁迫的适应能力以及抗白化能力具有重要意义。     

ESR测年法在海洋碳酸盐岩测年中的应用

选用珊瑚与珊瑚礁等典型海洋碳酸盐岩,主要针对ESR测年中有关测试与年龄估算的偏离问题开展了系统研究。通过对珊瑚与珊瑚礁样品进行辐照剂量响应实验发现,海洋碳酸盐岩样品在低剂量辐照时要采用较小剂量辐照;在年剂量估算时应进行辐照效率实验或选择合适的k值;在测试较老海洋碳酸盐岩样品的ESR年龄时,应开展热活化实验,研究样品的平均寿命。     

工业革命以来南海珊瑚钙化生长对海洋升温的响应

珊瑚礁不仅滋养着近1/3的海洋生物, 同时也贡献了近一半的浅海碳酸盐沉积, 在海洋碳循环中扮演重要角色。然而, 在"CO2问题"的影响下, 珊瑚钙化受到来自海洋升温和酸化的双重胁迫, 致使珊瑚礁生态系统遭受到严重的扰动。我国南海由北至南分布有大量的珊瑚礁, 在近几十年来活珊瑚覆盖率和生物多样性都呈现退化的趋势, 但尚不清楚珊瑚钙化是否也同样受到气候变化的干扰而处于退化状态。本研究汇集了目前已报道的南海滨珊瑚钙化生长的重建记录, 分别对海南岛、西沙和南沙典型珊瑚礁区的滨珊瑚钙化生长演变特征进行了对比分析, 探讨了工业革命以来南海珊瑚钙化对海水温度变化的响应情况。研究结果表明, 南海近岸和离岸的滨珊瑚骨骼密度均呈现长期下降的趋势; 而骨骼生长速率呈现多年代际的波动变化, 近50年以来仅在西沙显示出下降趋势, 这使得珊瑚综合的钙化速率在西沙和南沙均出现明显退化。进一步分析表明, 海水温度对南海滨珊瑚钙化生长有显著影响, 并且不同海域的背景温度决定着珊瑚骨骼生长对海表温度变化的响应情况。具体来说, 西沙和南沙的滨珊瑚骨骼密度受温度影响显著, 随着海温升高而逐渐降低, 而骨骼生长速率和钙化速率对温度变化并无明显响应。与前两者不同, 海南东部滨珊瑚的骨骼密度与温度变化关系并不显著, 而其骨骼生长速率和钙化速率受升温影响而有升高的趋势。这些差异可能反映了海南岛较低的冬季温度限制了珊瑚骨骼的钙化生长, 因此升温对珊瑚生长有促进作用; 而西沙和南沙海域的冬季温度均保持在适宜珊瑚生长的温度范围, 且夏季温度较高, 因此温度的升高可能限制了珊瑚钙化生长。     

珊瑚生长率重建西沙海域中晚全新世海温变化

珊瑚生长率是记录海洋表层海水温度(SST)的重要指标之一。本文在测量西沙永兴岛海域1个现代滨珊瑚(Porites lutea)和4个中-晚全新世滨珊瑚样品生长率基础上, 定量重建了中晚全新世5个特征时段的SST:1887~2007A.D.(27.27℃)、1993~1936a B.P.(26.73℃)、2985~2904a B.P.(26.5℃)、4004~3962a B.P.(26.8℃)和5514~5398a B.P.(27.0℃)。这些结果表明5.5~1.9ka B.P. 期间西沙海域SST总体上呈下降趋势, 与中国大陆的平均温度基本同步变化。西沙海域中晚全新世SST的降低趋势受东亚夏季风强度减弱的控制, 也可能与这一时期逐渐活跃的ENSO存在联系, 而岁差引起的北半球太阳辐射量的减少可能是SST变化的根本驱动因素。     

塔里木盆地塔中台地上奥陶统四分珊瑚及其古地理分布

本文系统描述了新疆塔里木盆地塔中台地上奥陶统床板珊瑚形珊瑚亚纲四分珊瑚目四分珊瑚科的化石,共4属3种和2个未定种,分别为：四分珊瑚属Tetradium小四分珊瑚（比较种）Tetradium cf. minus、纤状四分珊瑚（比较种）Tetradium cf. fibratum、杆四分珊瑚属Rhabdotetradium杆四分珊瑚（未定种）Rhabdotetradium sp.、似植珊瑚属Phytopsis细胞状似植珊瑚（比较种）Phytopsis cf. Cellulosum、古槽珊瑚属Palaeoalveolites古槽珊瑚（未定种）Palaeoalveolites sp.。其中,似植珊瑚属Phytopsis为在亚洲地区的首次发现和报道。本文选取塔中822、塔中82、塔中30、塔中23和塔中43井上奥陶统取心段研究四分珊瑚化石的分布特征,发现四分珊瑚化石集中出现在奥陶系上统桑比阶—凯迪阶良里塔格组良三段至良一段,在塔中台地边缘礁滩相和台地内部泻湖相内均有分布,是一类广适型的生物。其中,礁滩相内多为似植珊瑚属Phytopsis、四分珊瑚属Tetradium的块状复体碎块,泻湖相内多为个体形态较大的四分珊瑚属Tetradium,杆四分珊瑚属Rhabdotetradium,似植珊瑚属Phytopsis及古槽珊瑚属Palaeoalveolites的块状和丛状复体碎块。结合全球其他板块四分珊瑚的古地理分布规律,认为在奥陶纪生物大辐射背景下,四分珊瑚自中奥陶统出现后,在上奥陶统凯迪期发生大规模辐射。塔里木板块塔中台地奥陶系良里塔格组中的四分珊瑚即为上奥陶统凯迪期的辐射产物,其辐射规律与全球底栖造礁生物的辐射规律一致。

     

西藏改则县物玛乡北部晚侏罗世吐卡日组珊瑚动物群的发现及其地质意义

西藏改则物玛地区发现了约33属47种及未定种的晚侏罗世珊瑚化石。珊瑚化石指示其所在的地层并非是原来认为的早二叠世下拉组,而是晚侏罗世牛津期—基末里期的吐卡日组。基于对改则物玛北剖面的研究,在吐卡日组之下新建了晚侏罗世萨波直不勒组。进而将班公湖-怒江地层区西段的上侏罗统自下而上划分为萨波直不勒组、吐卡日组和沙木罗组。改则县物玛乡北部吐卡日组的发现证明吐卡日组在班公湖-怒江地层区西部有着更广泛的分布。将“下拉组”修订为吐卡日组也表明班公湖-怒江地层区改则地区物玛段并不存在二叠系灰岩与侏罗系木嘎岗日岩群碎屑岩的构造混杂现象。吐卡日组以浅海碳酸盐台地相的生物礁亚相、鲕粒滩亚相为特征,厚度也十分可观,指示其具有良好的生油和储油潜力,班公湖-怒江地层区西段及南北两侧的碳酸盐岩相上侏罗统的油气前景评价工作应予以重视。     

大亚湾扁脑珊瑚中重金属的年际变化及其海洋环境指示意义

通过对南海北部大亚湾海区1976～1998年扁脑珊瑚Platygyra骨骼Cu,Pb和Cd含量的研究及其与观测记录的比较,初步认为珊瑚可以记录大亚湾海区重金属的年际变化特征;发现1979年和1991年是重金属含量比较高的年份;由扁脑珊瑚记录推测珊瑚中Cd含量短时间内可能受到了核电站兴建的影响,但近20多年来的大亚湾扁脑珊瑚及海水中重金属状况的总体变化过程可能与整个广东海域水质的变化背景基本一致,而与核电站的兴建和运行似乎没有明显的关系。