Deepwater Ventilation and Stratification in the Neogene South China Sea

Combined data of physical property, benthic foraminifera, and stable isotopes from ODP Sites 1148, 1146, and 1143 are used to discuss deep water evolution in the South China Sea (SCS) since the Early Miocene. The results indicate that 3 lithostratigraphic units, respectively corresponding to 21-17 Ma, 15-10 Ma, and 10-5 Ma with positive red parameter (a*) marking the red brown sediment color represent 3 periods of deep water ventilation. The first 2 periods show a closer link to contemporary production of the Antarctic Bottom Water (AABW) and Northern Component Water (NCW), indicating a free connection of deep waters between the SCS and the open ocean before 10 Ma. After 10 Ma, red parameter dropped but stayed higher than the modern value (a*=0), the CaCO3 percentage difference between Site 1148 from a lower deepwater setting and Site 1146 from an upper deepwater setting enlarged significantly, and benthic species which prefer oxygen-rich bottom conditions dramatically decreased. Coupled with a major negative excursion of benthic δ13C at ~10 Ma, these parameters may denote a weakening in the control of the SCS deep water by the open ocean. Probably they mark the birth of a local deep water due to shallow waterways or rise of sill depths during the course of sea basin closing from south to east by the west-moving Philippine Arc after the end of SCS seafloor spreading at 16-15 Ma. However, it took another 5 Ma before the dissolved oxygen approached close to the modern level. Although the oxygen level continued to stabilize, several Pacific Bottom Water (PBW) and Pacific Deep Water (PDW) marker species rapidly increased since ~6 Ma, followed by a dramatic escalation in planktonic fragmentation which indicates high dissolution especially after ~5 Ma. The period of 5-3 Ma saw the strongest stratified deepwater in the then SCS, as indicated by up to 40% CaCO3 difference between Sites 1148 and 1146. Apart from a strengthening PDW as a result of global cooling and ice cap buildup on northern high latitudes, a deepening sea basin due to stronger subduction eastward may also have triggered the influx of more corrosive waters from the deep western Pacific. Since 3 Ma, the evolution of the SCS deep water entered a modern phase, as characterized by relative stable 10% CaCO3 difference between the two sites and increase in infaunal benthic species which prefer a low oxygenated environment. Thesubsequent reduction of PBW and PDW marker species at about 1.2 Ma and 0.9 Ma and another significant negative excursion of benthic δ13C to a Neogene minimum at ~0.9 Ma together convey a clear message that the PBW largely disappeared and the PDW considerably weakened in the Mid-Pleistocene SCS. Therefore, the true modern mode SCS deep water started to form only during the "Mid-Pleistocene climatic transition" probably due to the rise of sill depths under the Bashi Strait.     

咸阳渭河高漫滩沉积洪水变化研究

根据咸阳高漫滩XY剖面中116个样品的粒度分析,结合历史文献记载的年代资料得出,渭河约120年来形成的高漫滩洪水沉积分层明显,对洪水的变化反映清楚,分辨率高,能够作为很好地指示洪水变化的指标。XY剖面最上层为2003年大洪水沉积,最上层之下的其它15层为古代洪水发生时期形成的沉积层,整个剖面记录了16次规模较大的洪水。XY剖面随深度变化具有明显的粗细变化节律,其中第1、3、5、7、9、11、13、15层粒度组成较第2、4、6、8、10、12、14、16层细。在充分考虑了因洪水沉积逐步叠加引起的地形增高对粒度成分的影响之后,可以确定这16个阶段洪水深度和规模由大到小的变化顺序为:第12阶段>第15阶段>第6阶段>第9阶段>第16阶段>第1阶段>第5阶段>第14阶段>第7阶段>第11阶段>第3阶段>第13阶段>第8阶段>第10阶段>第4阶段>第2阶段。其中第12、15、6、9、16、1阶段的洪水规模较第5、14、7、11、3、13、8、10、4、2阶段洪水规模更大。根据2003年河漫滩上的洪水沉积层粒度成分和洪水深度为2.2 m左右确定,所研究的剖面中第6、9、12、15、16、1层形成时的河漫滩上的洪水深度大于2.2 m,第5、14、7、11、3、13、8、10、4、2层形成时的洪水深度小于2.2 m。通过与现代大洪水发生时期年降水量的对比可知,这些大洪水发生的主要是渭河流域一些地区当年降水量显著增加造成的。在这16个洪水阶段之间没有洪水发生的阶段是降水量正常或偏少的阶段。     

古环境研究中深海沉积物粒度测试的预处理方法

对深海沉积物样品进行粒度测试前,应根据研究目的,在预处理过程中有效去除碳酸盐和生物硅,同时完好保留陆源碎屑组分,才能使测试结果准确反映古气候和古环境变化。对采于南海的样品分别加入不同剂量浓度为10％的盐酸或浓度为25％的醋酸,以及不同剂量的NaOH或Na2CO3,同时利用有机元素分析仪、硅钼蓝比色法、环境扫描电子显微镜分析、观察不同方法的预处理效果,并结合粒度测试的结果认为,对于碳酸盐,盐酸和醋酸均可将其有效去除,但由于少量盐酸仍会对陆源矿物组分造成破坏,因此应使用酸性较弱的醋酸;对于生物硅,大剂量的Na2CO3仍难将其有效去除,而使用小剂量的NaOH即可去除干净,但需控制剂量以避免破坏矿物组分。针对南海沉积物中的各种生物组分含量,确定了醋酸和NaOH的使用剂量并建立了预处理流程。     

联合多源重力数据反演菲律宾海域海底地形

对比分析重力-海深的“理论导纳”和实际数据的“观测导纳”,获得研究海域有效弹性厚度理论值为10 km。联合重力异常和重力异常垂直梯度数据,应用自适应赋权技术,采用导纳函数方法构建菲律宾海域1'×1'海底地形模型。试验发现,当重力异常垂直梯度反演海深结果与重力异常反演海深结果的权比为2∶3时,所构建的海深模型检核精度最高。同时,联合多源重力数据反演海深能够综合重力异常和重力异常垂直梯度在对待不同海底地形上的反演优势,生成精度优于单独使用重力异常数据和重力异常垂直梯度数据反演的海底地形模型。以船测数据作为外部检核条件,反演模型检核精度略低于V18.1海深模型,而相较于ETOPO1海深模型和DTU10海深模型检核精度分别提高了27.17%和39.02%左右;反演模型相对误差的绝对值在5%范围内的检核点大约占检核点总数的94.25%。     

新疆乌恰县阿克塔木–阿克塔什地区地球化学特征及找矿方向

笔者在1∶5万水系沉积物测量成果的基础上,对阿克塔木-阿克塔什一带的Cu、Au、Zn等18种元素地球化学特征进行了初步总结。发现该区Cu、Au等元素具有较高的背景,且分异较大。R型聚类分析显示Cu元素与Zn、Cd等亲硫元素相关性强,而Au元素显示了独立的成矿性。本次工作共圈定了35个以Cu、Au为主的综合异常,并对异常进行了评序和分类;共圈定甲类异常4个,乙类异常22个,丙类异常7个,丁类异常2个。结合区内成矿地质条件和异常检查工作,优选了萨洛依、小尚亥–依买克、古鲁滚涅克、阿克沙热、央布拉克及乌鲁阿特等6个地球化学成矿远景较好的靶区;指出该区的找矿方向应以寻找海相块状硫化物型铜（锌）矿和岩浆–热液石英脉型金（银）矿2个方向进行。     

四川盆地涪陵地区龙马溪组含气页岩段上部气层平面非均质性特征及其发育主控因素

涪陵地区五峰组-龙马溪组底部发育一套富有机质页岩,依据页岩品质、含气性将该套页岩储层纵向上细分为9个小层,并明确下部(1)～(5)小层优质含气页岩段为主力开发层系.2017年,焦石坝区块针对龙马溪组一段上部中低品位页岩气层((6)～(9)小层)启动了分层开发调整工作并取得了较好成效,但是上部气层页岩品质及厚度在平面上具备较强的非均质性,影响了分层开发调整工作的正常推进.通过对海底古地貌、水动力条件等开展系统研究,明确了上部气层的平面非均质性特征及其发育主控因素.上部气层自涪陵地区南部和北部向中部梓里场-白涛地区由混合页岩相(粘土和陆源石英二元混合)转变为长英质页岩相(岩矿以陆源长英质为主)和粘土页岩相,页岩品质略有变差,中部梓里场-白涛地区的北缘和南缘(7)小层出现明显减薄,普遍缺失上半段;同时在部分井区缺失(7)～(9)小层,缺失区呈现北东向条带状展布.构造火山活动、海平面升降、海底古地貌、陆源供给及底流沉积作用共同控制了上部气层的平面非均质性展布特征.     

曼达岬海盆渐新世-中新世沉积物的稀土元素组成及其物源指示意义

为了探究东南印度洋曼达岬海盆(Mentelle Basin)内沉积物的源-汇过程,利用国际大洋发现计划(IODP)369航次在该海盆内获取的渐新世-中新世岩心沉积物,进行了稀土元素(REE)组成特征及其控制因素和物源指示意义的研究.结果显示,与球粒陨石、上地壳(UCC)和澳大利亚后太古代页岩(PAAS)这三种标准物质相比,所研究沉积物的稀土元素含量(ΣREE)与轻/重稀土含量比值(ΣLREE/ΣHREE)等总体特征与UCC最为相近,其UCC标准化后的稀土元素配分模式则呈现出轻稀土稍富集的整体平缓特征.样品的ΣREE与稀土分馏指标(La/Yb)_UCC和(Gd/Yb)_UCC明显受控于粒度效应与风化作用,而ΣLREE/ΣHREE、δEu、(La/Sm)_UCC和(Sm/Nd)_UCC则基本不受上述两种作用的影响.UCC标准化后的稀土元素配分模式、基于稀土元素组成的物源判别函数以及Zr-Th-Sc物源判别三角图均表明伊尔冈克拉通是所研究沉积物最可能的物源区,并且该物源区的主要源岩在13 Ma时由中基性岩向酸性岩...     

海洋汞同位素研究进展

海洋作为地球上最重要的汞储库之一,在调节全球汞循环中起着关键作用.近年来,汞同位素在研究海洋汞生物地球化学循环方面展现出明显优势,不但能示踪现代海洋汞污染来源及转化过程,还可重建古环境、古气候.总结了不同类型海洋样品汞同位素检测方法,系统归纳了其汞同位素数据,并重点阐述了海洋汞同位素分馏机制.总体上,目前海洋汞同位素数据还很有限,海洋汞循环关键过程的同位素分馏效应及潜在机理研究相对缺乏,精确源解析困难,难以对全球汞关键过程和循环通量进行准确验证和制约.未来还需要深入研究汞同位素分馏机理,进一步明确海洋中汞的来源、迁移及转化,为完善全球汞循环及精准防控海洋汞污染提供基础数据和理论支持.     

辽宁金杖子地区水系沉积物地球化学特征

金杖子地区位于冀东-辽西金成矿带,区内矿产资源丰富,成矿地质条件优越。本文在1∶25000水系沉积物测量工作的基础上,结合该区地质特征和成矿地质条件,对该地区10种元素的地球化学特征、离散程度及综合异常特征进行研究,圈定综合异常3处,为进一步的地质勘查工作提供了依据。