海洋风尘沉积物与环境气候效应

陆地上的风沙和风尘至今已进行了详尽的研究，而对于海洋风尘沉积物研究程度则较差。近年来随着全球环境气候变化研究的深入，海洋风尘沉积物成了学科研究的热点和前沿课题。本文将重点讨论海洋风尘沉积物与环境气候之间的关系。１研究历史与现状１８４６年达尔文在环球旅行时研究了落在“猎犬”号探险船上的大量风尘样品，提出海底是由风尘铺成的结论。近代，Ｒａｄｃｚｅｗｓｋｉ（１９３９）与其后的Ｒｅｘ和Ｇｏｌｄｂｅｒｇ（１９５８）及Ｂｏｎａｔｔｉ和Ａａｒｈｅｎｉｕｓ（１９６５）等人首先确认了风尘沉积在深海沉积中的重要作用…     

深海沉积物早期成岩过程中的Ba循环及其古海洋环境意义

深海沉积物蕴藏了丰富的古海洋环境变化信息.利用沉积物中的某种替代指标,有效地恢复古海洋环境变化历史是海洋地球化学家和古海洋学家致力研究的课题.海洋系统中Ba元素的地球化学行为及其与古海洋环境的关系研究表明,深海沉积物中Ba元素的丰度和变化特征能够很好地揭示古海洋环境变化信息.根据海洋系统中Ba元素地球化学研究的最新进展,系统归纳了深海沉积物中Ba的来源、富集相态及其在早期成岩过程中的行为,并在此基础上,探讨了沉积物中Ba元素丰度变化特征与古生产力和沉积物中甲烷释放通量的关系.     

以Ba为指标反演海洋古生产力的研究进展

海洋沉积物中的生源Ba通量与有机碳通量有着惊人的相关性，因此Ba很适合作为古生产力的指标。概述了Ba与生产力的相关性原理．对反演过程中3个主要影响因子(沉积环境、海水中的Ba浓度、沉积物堆积速率)进行了探讨．分析了计算模型并对模型发展方向作了预测。认为生源Ba形成机制和沉积环境中干扰因素扣除将是今后研究的重点．指出在我国开展以Ba为指标的古生产力研究对古海洋生态环境研究有重要意义。     

3.7 Ma以来西菲律宾海XT-4孔沉积物元素特征及其古环境指示意义

对西菲律宾海盆南部XT-4孔柱状沉积物进行了元素地球化学分析，利用常量元素上地壳标准化图解和R型因子分析方法进行了物源探究，利用因子分析得出的陆源因子得分变化探讨了物源区的古环境演化。结果表明：XT-4常微量元素垂向上变化主要受控于亚洲内陆的风尘物质和周边火山物质的输入，海洋自生物质也有一定的贡献。以TiO₂和K₂O等元素为代表的陆源因子得分自3.7 Ma BP以来表现出阶段性上升的变化趋势，与中国黄土和北太平洋ODP 885/886站沉积物记录的东亚冬季风演化记录有着良好的对比性，同时与青藏高原主要的阶段性隆升时间相对应，响应了晚新生代以来青藏高原隆升对东亚冬季风加强的作用。本研究丰富了西菲律宾海盆的风尘沉积研究，为后续研究提供一定的认识基础。     

南海三沙永乐龙洞古菌群落结构与多样性特征

海洋蓝洞作为一种独特的海洋地貌单元,洞内的生物群落结构与生态系统特征一直是国内外同行学者关注的热点问题之一。南海三沙永乐龙洞是世界上最深的海洋蓝洞(300m),其独特的生态特征更为引入瞩目。本研究以古菌16S rRNA基因序列为目标,采用Illumina高通量测序技术对西沙永乐龙洞内水体与沉积物中的古菌群落结构进行了研究。结果表明,本研究所获得的古菌类群可归为4门、21纲、29目、42科、45属,广古菌和奇古菌是丰度最高的两种古菌。龙洞内表层水体中古菌群落多样性与洞外水体相差不大,但随深度增加,洞内古菌群落多样性显著降低,深水层古菌群落结构与浅水层差异显著。龙洞内沉积物中的古菌生存环境与水体差异巨大,为大量特殊物种提供了生存空间。侧壁沉积物中的古菌群落多样性随深度增加显著降低,而150m平台处古菌群落多样性则远高于侧壁沉积物。水温对龙洞内水体中的古菌群落结构具有显著影响(P0.01)。研究结果显示永乐龙洞古菌群落有很高的多样性,其垂向分布与洞内环境多要素的变化密切相关。本研究对认识三沙永乐龙洞内的生态系统特征有显著意义。     

古菌--生命的奥秘(七)--古菌分类与海洋古菌Ⅰ

海洋里面到底有多少古菌?古菌不仅在海水中从表层到深部都有大量存在,而且在海洋沉积物及深部也广泛存在,并且海水中的浮游古菌和沉积物中的底栖古菌有着本质的差别,在此只针对海水中的浮游古菌进行介绍和讨论。浮游古菌是海洋生物量最多的微型生物之一。目前,从太平洋和大西洋,从水体表层到深部以及海底沉积物中都检测到大量古菌的存在。     

海洋沉积物中淡水藻类的发现及其古环境意义

通过对我国黄海、东海、南海陆架晚更新世沉积物中盘星藻、双星藻、环纹藻等淡水藻类化石的研究，推测了当时海面变化、海岸线变迁，追溯陆架地区沧海桑田的历史，并分析沉积时期湖泊的水域变化，说明对海洋沉积物中盘星藻、双星藻、环纹藻等淡水藻类的研究有深远的古环境意义。     

冲绳海槽南部表层沉积中底栖有孔虫分布:水团和食物供应的共同制约

底栖有孔虫是海洋古环境记录的一项重要指标。研究现代海底沉积物中底栖有孔虫分布与现代海洋环境之间的关系,对于我们研究和认识过去的古海洋环境变迁有着重要的意义。     

浮游有孔虫Fourier形态分析及其与环境的相关性研究

自本世纪７０年代以来，古海洋学在短短的二十几年的时间里已成为海洋地质学的前沿学科和发展方向之一。学科的建立与发展都与地学上实验技术与理论的重大突破密切相关。做为古海洋学本身主要是以大洋沉积物作为研究依据，研究大洋体系中水团和相关的生物圈、岩石圈的历史。这就必然涉及到有机物质的生物化石和无机物质的矿物沉积两方面。但沉积物中记录的古海洋学信息很多，而解释这些信息的手段又是各有所长，其中微体古生物的化石形态学分析是古海洋学研究的一个重要分支。微古专家以此做为确定微体古生物的系统发育和分类的依据。在大洋…     

中太平洋北部第四系硅藻

一、前言近几年来,随着我国海洋地质事业的发展,对于海洋硅藻的研究也日益重视,黄海、东海海底沉积物中都相继报道发现丰富的化石硅藻,为这些海区海底沉积物的划分和对比、恢复古地理和古气候、研究海平面变化提供了可靠的依据。然而,迄今为止有关大洋沉积硅藻的研究报道甚少,这和国际上目前广泛开展的深海硅藻的研究     

30和45Ma时期全球海洋表层古水温变化规律

海洋古水温的变化对于研究全球古环境变化和全球未来气候变化都具有重要意义。前人对海洋表层古水温研究的热点主要集中在第四纪,对早期30和45Ma时期全球海洋古水温的研究很少涉及。利用深海钻探计划(DSDP)和大洋钻探计划(ODP)所获得的沉积物样品,选用17个站点的相关资料,利用有孔虫氧同位素的方法,估算出30和45Ma两个时期全球海洋平均温度,并结合陆地气候标志等,绘制了两个时期的等温图,总结了温度变化规律。结果表明,全球海洋在始新世至渐新世这个时期是逐渐变冷的,但是该时期的海洋平均温度要明显高于现代海洋平均温度,为进一步研究全球古气候变化提供了新证据。     

晚上新世以来菲律宾海盆XT4孔黏土矿物特征及其古环境意义

菲律宾海是典型风尘汇聚区,菲律宾海远离吕宋岛的深海沉积物是重建构造尺度亚洲风尘演化历史的良好载体.选取菲律宾海盆XT4孔沉积物开展了黏土矿物研究,并结合前人研究成果,在明确该孔黏土矿物来源的基础上,探讨了晚上新世以来亚洲风尘的演化历史及其可能的影响机制.菲律宾海盆XT4孔黏土矿物以伊利石为主,平均含量为39％,蒙脱石含...     

大洋表层沉积物中甲烷代谢古菌群落的组成及分布特征

海洋沉积物中的甲烷代谢微生物是甲烷循环的关键参与者,其代谢过程对大气甲烷浓度及全球气候变化具有显著影响,研究其在全球大洋沉积物中的组成及分布特征是探究微生物介导甲烷循环的基础。采用焦磷酸454高通量测序测定甲烷代谢保守功能基因mcrA(Methyl coenzyme–M reductase A)分析全球大洋沉积物中甲烷代谢微生物群落的组成和多样性;结合荧光实时定量PCR技术检测了古菌和甲烷代谢古菌的丰度分布特征。与其他海洋生境对比,大洋沉积物中甲烷代谢古菌群落结构单一,大西洋和印度洋的α多样性指数显著高于太平洋(p<0.05)。在大洋沉积物样品中鉴定到3个目的甲烷代谢古菌,即甲烷杆菌目(Methanobacteriales)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)和甲烷微菌目(Methanomicrobiales),其中甲烷微菌目占绝对优势,并主要由一簇未知类群(暂名Oceanic Sediments Dominant group,OSD group)组成。大洋沉积物的古菌16S rRNA基因丰度(湿重,下同)平均为8.81×10⁶ copie...     

南黄海西部的沉积环境

地质矿产部第一海洋地质调查大队于1972—1979年期间,对南黄海东经123°以西至山东、江苏近岸5米等深线之间的海区进行过系统的线距为10公里的海底地形调查,点距10×10—10×5公里的沉积物取样,并对沉积物样品进行了实验分析,本文是在上述调查基础上写成的.沉积环境是指沉积时的条件.这种条件包括沉积物周围介质的物理、化学性质,如水动力强弱、海水盐度、元素及含量等;也包括物质来源的途径和多寡、生物的加入和作用等;而沉积物的粒径大小、比重、形状和化学性质也是重要的方面.现代海底沉积物则是这些条件综合作用下形成的产物.研究现代环境将为将今论古提供依据,用现代已知条件下形成的沉积物特征、结构、构造对古沉积物进行类比,从而得出古环境,为寻找古沉积矿产打下基础.     

台湾东部黑潮区海源碳的沉积物记录与近千年来生产力与气候变化的反演

本文基于对台湾以东黑潮主流区沉积物的粒度和定年，通过解析沉积物总有机碳及其同位素组成获取海源碳变化特征，首次报道了该海区近千年来的初级生产力与气候变化反演结果。研究显示，台湾以东黑潮主流区近千年来的平均沉积速率为34.44 cm/ka，沉积环境较为稳定。另外，台湾以东黑潮主流区沉积物中的总有机碳和总氮含量主要受台湾东部河流输入、海洋初级生产力的沉降过程、成岩作用和粒度效应影响。对沉积物海源碳的定量估算表明，近千年来台湾以东黑潮主流区沉积物中40.02%~73.88%的有机质为海源输入，陆源输送次之。同时，近千年来台湾以东黑潮主流区沉积物记录较好地反映了中世纪暖期、小冰期和现代暖期3个气候变化阶段。1150-1420年期间，沉积物中总有机碳、总氮和海源碳含量缓慢升高，较高的表层海水温度有利于海洋初级生产力水平的升高。1500-1840年期间，较低的表层海水温度和亚洲大陆风尘输送水平使得海洋初级生产力较低，同时台湾地区小冰期较高的降水量有利于台湾东部河流向海输送，增强的水动力条件可能会加强海底沉积物的东移，从而导致该区域沉积物中总有机碳含量的增加。进入现代暖期以来研究区的海水温度逐渐增暖，而东亚季风强度和降水量却表现出波动的年际变化特征，并体现在研究区1930-1950年和1970年期间沉积物的中值粒径、总有机碳和总氮含量的快速波动。     

15 ka以来罗斯海陆架岩心沉积学记录及古海洋学意义

本文对取自罗斯海陆架的JB04岩心沉积物进行AMS14C测年、粒度、有机碳等测试,结合沉积物粒度组分因子分析,研究该岩心的沉积学记录,探讨其古海洋学意义。结果显示:JB04岩心沉积物的底部年龄为15 ka;沉积物粒度组分因子分析提取出3个环境敏感粒级,分别代表正常冰海沉积、低能海洋沉积和高能海洋沉积;综合沉积物岩相及沉积物组成特征,可以将岩心分为4段,从底部到顶部依次为主要受冰盖刮蚀影响的冰盖下沉积、属低能海洋环境的冰架下沉积、属高能海洋环境的冰架前缘沉积和主要受冰山影响的季节性海冰区沉积。该岩心的沉积地质记录及其古海洋学研究对全面认识罗斯海的海洋环境演变具有重要的意义。     

海洋沉积物中石英单矿物的化学分离

海洋沉积物中的石英作为陆源物质的标志性矿物,是古环境和古气候演化的信息载体,已成为古环境和古气候演化研究的重要替代指标.提供了改进了的化学分离海洋沉积物中石英单矿物的方法流程.在流程中的不同阶段可有效去掉全样中的生物组分、粘土矿物和长石等,取得海洋沉积物全样的总陆源矿物、石英+长石、石英的相对和绝对含量,通过计算可获得各种组分的通量,通过粒度分析可获得粒度数据.同一样品的17次重复实验表明,含量结果的平均相对误差仅为2.36%;显微镜和X射线衍射分析检查所分离出的石英纯度可达98%以上;激光粒度分析表明,化学试剂对石英的溶蚀作用不明显,不影响粒度分析结果.     

黄海潮间带和浅海表层沉积物中植物DNA提取和PCR扩增的方法学探索

海洋沉积物中的植物信息具有重要的生态学和古环境意义,但传统方法只能通过研究沉积物中的孢粉获取植物信息。随着分子生物学的进步,探索利用海洋沉积物中的植物分子多样性解释全球变化成为了一种新的尝试。文章首次尝试了对海洋沉积物中的植物DNA进行提取与PCR扩增,通过使用不同的DNA提取方法(DNA提取试剂盒)和PCR扩增条件[2倍浓缩的PCR扩增预混合溶液(Mix)退火温度、循环数、DNA模板量以及引物],探索海洋沉积物中植物DNA提取和PCR扩增的方法,并在采自黄海潮间带以及浅海表层的沉积物中进行了检验。共尝试了32种方法,结果表明:强力土壤微生物DNA提取试剂盒(DNeasy PowerSoil)以及2×TransTaq HiFi PCR SuperMixⅠ是较好的DNA提取与扩增条件;对于潮间带表层沉积物样品,最佳退火温度为55°C,最佳循环数为55个循环;而对于浅海表层沉积物样品,最佳退火温度为59°C,最佳循环数为45个循环;此外,相对于rbcL引物, gh引物的扩增结果更好。这项研究首次成功提取并扩增了海洋沉积物中的植物DNA,以期应用于海洋沉积物中植物分子多样性的分析,为研究全球...     

海洋沉积物中氮的形态及其生态学意义

海洋沉积物作为生源要素氮的重要源与汇，在其生物地球化学循环中起着至关重要的作用。该项研究旨在查清海洋沉积物中氮的存在形态及其生态学意义。氮是生物生命活动必需的营养要素，海洋中的氮往往是海洋初级生产力的限制因子，氮的吸收与再生释放在估算海洋新生产力和生源要素的生物地球化学循环率上也有重要贡献。海洋沉积物中的氮作为海水中氮的重要供给源是海洋生物赖以生存的重要物质基础，对维持海洋生态平衡、修复失衡的海洋生态环境具有重要意义。但由于不同海区海洋沉积物的来源和环境不同，氮的形态和含量亦不相同，可被生物吸收和利用的数量就不相同，因此造成了不同海区生物种群和环境不同，进而影响生态环境。因此，研究海洋沉积物中氮的形态，了解各个形态与沉积物中生物种群及与环境的关系，确定其生物和化学活性，査清氮不同形态的生态学功能，对于深入探讨海洋生物资源可持续利用的方法和策略具有重要意义。本文主要阐述海洋沉积物中氮的存在形式与分布、氮的早期成岩和去营养化作用、硝化和反硝化作用以及氮与生物特定种群的关系等，探讨了影响海洋沉积物中的氮循环的主要因素，并分析了海洋沉积物中的氮与生态系的关系，以期对研究氮的海洋生物地球化学过程有所帮助。     

试论海洋沉积物的工程性质及研究意义

本文概括提出了海洋沉积物工程地质性质的十大特性：1．高的灵敏性；2．高的孔隙比；3．高的触变性；4．高的蠕变性；5．高的液化性；6．高的含水性；7．高的压缩性；8．变异性；9．低渗透性；10．低的强度。在总结和对比不同成因类型沉积物的基础上，提出海洋沉积物特殊的工程地质性质(包括了物理性质，水理性质和力学性质)并提出了这些特性的特点和参数指标，这对理论研究和实际工作都是很必要的，很有用的。