东海外陆架-陆坡-冲绳海槽不同沉积单元底质沉积物成因及物源分析

通过对东海外陆架-陆坡-冲绳海槽表层沉积物粒度和黏土矿物组成的分析,探讨了3个不同沉积单元底质沉积物成因及物质来源。结果表明,东海外陆架→陆坡→冲绳海槽,沉积物粒度整体上逐渐变细。东海外陆架沉积物具有明显海滩砂或者破浪带砂的特征,为晚更新世冰消期海侵的产物,属于"残留沉积"。海槽西坡沉积物粒度参数具有重力流沉积特征,反映了沉积物由外陆架向海槽以滑塌或重力流的搬运方式。海槽槽底细颗粒沉积物悬移组分占主导的特点体现了半深海沉积特征,其主要来源于台湾和中国大陆长江、闽江等入海河流。物质来源一方面反映了黑潮对于细颗粒台湾源物质的输运的巨大作用;另一方面体现了来源于中国大陆源细颗粒物质存在以近底侧向搬运、"冬贮夏输"悬浮搬运等多种输运机制。     

南海东部海域柱样沉积物浊流沉积探讨

利用1998年南海东部陆坡69号柱样、深海盆149号柱样、南部岛礁323号柱样沉积物的粒度、化学、古生物、矿物等鉴定分析测试资料,分析了南海东部海域发生浊流沉积的地质背景、产生浊流沉积的条件和诱发因素,进而发现南海东部浊流沉积发育,在南北陆坡及中部深海盆地均有浊流沉积层。从其出现层位看,为氧同位素2—4期,即晚更新世中晚期。从浊流沉积出现层数分析,具有自北向南浊流发生频次减弱的趋势。从浊流沉积物成分看,南海东部浊流沉积物具有多样性,北部陆坡以陆源为主,中部深海盆以陆源及火山源为主,南部岛礁以生物源为主。     

珠江口外表层沉积物底栖有孔虫组合及其与环境的关系

对珠江口外CJ14区块250个站位的表层沉积物进行底栖有孔虫分析,共发现底栖有孔虫118种,其中玻璃壳质80种,瓷质壳质21种,胶结壳质17种。有孔虫丰度基本随水深变深而增大。为研究底栖有孔虫分布与沉积环境之间的关系,对底栖有孔虫含量进行Q型因子分析,并选取前4个主因子,分别对应4个有孔虫组合。它们总共解释了总方差的86.2%,基本上反映了沉积物中有孔虫的群落结构。研究表明,水深和盐度是影响珠江口表层沉积物中有孔虫组合分布的控制因素,其他影响因素主要包括沉积物类型、水动力条件和沉积速率。水动力条件主要影响有孔虫的含量;沉积速率主要影响有孔虫的丰度。     

东太平洋CC区西区表层沉积物黏土矿物和地球化学特征

本文以太平洋CC区西区12个表层沉积物样品作为研究对象,对其粒度、化学组分和矿物成分进行分析,讨论其沉积环境和物质来源。研究区地处深海,主要以深海黏土和硅钙质黏土为主,含有少量的硅质黏土、黏土质硅质软泥和黏土质钙质软泥。黏土矿物成分主要是蒙皂石和伊利石,含有部分的高岭石和绿泥石。黏土矿物组成表明,区内沉积物主要是陆源,由高空气流携带而来,南极底流和热液活动对其物源的来源有一定影响。沉积物地球化学特征也表明,物源以陆源为主,稀土元素分布曲线和北太平洋表层海水稀土曲线类似,且表现出强的Ce亏损,表明生物活动导致的生物沉降对表层沉积物也有一定的影响。     

南海中部海区表层沉积中有孔虫的初步研究

本文根据南海中部海区53个表层沉积物样的有孔虫分析,初步确定了六个底栖有孔虫组合和五个亚组合,而浮游有孔虫可分为四个不同水深的组合。控制本区有孔虫分布的主要因素是深海碳酸盐溶解作用、水团、海底地形以及残留沉积。     

楚科奇海盆M04柱晚更新世以来沉积古环境记录

对"中国第五次北极科考"采自楚科奇海盆的M04柱进行粒度、冰筏碎屑、黏土矿物、岩心XRF扫描、沉积物颜色分析,初步建立了楚科奇海盆晚更新世MIS4期以来的沉积地层框架。MIS4期以来,楚科奇海盆M04柱沉积物粒度和黏土矿物组成具有明显的冰期/间冰期变化特征,冰期沉积物粒度分布以双峰态为主,由洋流搬运和海冰搬运沉积组分组成,伊利石含量高、高岭石含量低;间冰期沉积物具有三峰态粒度分布特征,由海冰搬运、洋流搬运和冰山搬运沉积组分组成,伊利石含量低、高岭石含量高。通过M04柱黏土矿物组合类型与北冰洋边缘海盆的表层沉积物黏土矿物组合类型对比表明,晚更新世以来楚科奇海盆沉积环境发生显著变化:温暖的间冰期受波弗特涡流驱动,波弗特海为研究区的物源输入提供了主要贡献;寒冷的冰期表层环流呈反向输运,细颗粒物源碎屑以东西伯利亚海的输入为主。     

南海深海盆地沉积柱样中的浊流沉积

本文根据南海深海盆地三个沉积柱样的粒度结构、地球化学、微体古生物等特征分析,深讨了南海深海盆地细粒沉积物的浊积现象。结果表明,位于南海北部陆架斜坡上KL37孔的浊流沉积现象并不明显;位于陆架斜坡和深海盆地交界处的KL29孔存在着大量的浊积层,属于浊流沉积和半远洋沉积环境;位于南海盆地中部的KL91孔虽然已属于远洋性沉积环境,但除出现火山灰沉积外,浊流沉积作用仍然是相当活跃的。     

南海东北部海底沉积物波的形态、粒度特征及物源、成因分析

在南海东北部广泛发育沉积物波。通过高分辨率多波束数据、地震剖面以及重力柱状样,对沉积物波的形态特征、粒度特征、物源以及形成机制进行了分析。研究表明大致以台湾浅滩南海底峡谷为界,北侧为近北东向展布,南侧为近南北向展布。对其分布规律、地貌和形态特征及重力柱状样粒度分析表明这些沉积物波为浊流成因。沉积物波的发育与新生代晚期研究区的构造活动密切相关,自距今6.5 Ma以来台湾造山运动使台湾岛强烈抬升剥蚀,这些剥蚀物为研究区提供了大量的陆源物质,而在南海东北部陆坡区大量发育的峡谷-冲沟系统为陆缘物质向下陆坡的输送提供了良好的通道。研究区西侧的东沙隆起长期处于抬升剥蚀状态,这种抬升剥蚀也为研究区沉积物波的发育提供了部分物源。随着坡度的减缓,浊流沉积物开始堆积,在台湾浅滩南海底峡谷的北侧形成了展布方向与冲沟垂直的沉积物波,而在南侧由于台湾浅滩南海底峡谷发生转向,浊流从水道中漫溢出来,沉积物堆积下来,形成了与原先水道近于垂直的近南北向的沉积物波。     

北黄海表层沉积物中的底栖有孔虫分布与海洋环境

对2006年8月取自北黄海的302个表层沉积物样品中的底栖有孔虫群落进行了分析,结果表明:北黄海底栖有孔虫群落以适应低温、低盐的冷水种和广温、广盐种为主,胶结质壳底栖有孔虫含量明显高于我国其他海区。利用Q型因子分析提取了5个主因子,通过将主因子代表的底栖有孔虫组合与环境影响因子之间的对比印证,揭示了其内在联系,北黄海底栖有孔虫分布的决定性因素是表层沉积物的粒度,而温度和盐度则起到次要作用,该海区水深变化对底栖有孔虫分布的影响没有明显的规律性。     

杭州湾表层沉积物中有孔虫分布特征及其环境意义

对杭州湾海域239个表层沉积物样品进行了有孔虫鉴定分析,共鉴定出底栖有孔虫71种,浮游有孔虫6种。研究结果表明杭州湾表层沉积物中有孔虫丰度值偏低,最高丰度仅41枚/克干样,且以底栖有孔虫占绝对优势,浮游有孔虫很少;杭州湾表层沉积物中的有孔虫以异地搬运沉积为主,主要以广盐广适的属种和小个体的海相属种为优势种,如Ammonia beccarii,Ammonia annectens,Quinqueloculia lamarckiana,Elphidium advenum,Spiroloculina communis,Pararotalia nipponica,Poroeponides lateralis等;并根据属种分布特征划分了两个底栖有孔虫组合分区。     

南海东部海域的沉积作用和物质来源研究

1998年在南海东部海域采集了195个表层和24个柱状沉积物样,对沉积作用和物质来源研究表明:(1)南海东部海域具有典型的边缘海沉积特征,沉积物主要由陆源碎屑、生物碎屑、火山碎屑、浊流沉积物组成,沉积作用具有多样性;(2)黄岩岛以北海区沉积物中基性岩组分含量为23.2%,陆源硅铝质组分含量为76.8%,这两种组分的理论计算值与海底沉积物实际分布相一致;(3)由碎屑矿物分析得出陆源矿物、混合矿物、自生铁锰矿物和中基性火山矿物四种矿物组合区,矿物组成和含量差异反映了物源和沉积环境的变化;(4)对沉积物中大于0.063 mm的物质全组分分析表明,生源组分占66.97%,其中钙质生物含量为23.43%,硅质生物含量为43.54%,钙质生物高值区主要分布在水深小于3 500 m的海区,硅质生物高值区主要分布在水深大于3 500 m的深水区;(5)南海东部海域火山沉积作用明显,海底扩张区沉积物中铜、钡、铁、锰、钴、镍、砷等金属物质分布与海底构造和海底中基性火山活动密切相关;(6)对沉积物粒度、物质组成和生物化石组合分析表明北部陆坡区69柱187.5~190.0,287.5~280.0,377.5~380.0 cm,深海平原区149柱157~187,187~194 cm,南部陆坡区323柱280~350 cm在粒度上表现出浊流沉积特征;(7)对锶同位素物源示踪和粒度、矿物的研究表明,北部陆源碎屑向南一直扩散到约17 N,西吕宋海槽是亚洲大陆物质特别是我国大陆物质向南海东部海域输运的主要通道.     

渤海东北海域有孔虫埋葬群特点与沉积环境的关系

对渤海东北海域211个表层样品中有孔虫的定量和定性分析,共得底栖有孔虫48属109种,浮游有孔虫匮乏。对底栖有孔虫中58个种运用Q型因子分析,经方差最大化旋转,获得3个主因子的方差累计贡献为98.62%。组合Ⅰ为毕克卷转虫变种-冷水面颊虫,代表低温低盐沿岸流分布的滨岸环境;组合Ⅱ为异常诺宁虫-伊格尔虫未定种,代表黏土粉砂沉积物分布的近岸浅海;组合Ⅲ为压扁卷转虫-覆盖面颊虫,代表30m水深线以外的较深水环境。研究区有孔虫埋葬群分布主要受冬季低温低盐沿岸流、沉积物分布、潮流、沉积速率及CaCO3含量等因素的控制。     

南海北部陆坡神狐海域SH-CL38站位的粒度特征及沉积记录

南海北部陆坡神狐海域发育众多海底峡谷,其物质来源、地貌形态、水动力条件、沉积过程复杂,海底滑坡和浊流频发。虽然通过地球物理(多波束和反射地震等)能够识别出数米至百米的滑坡体,但对于浅层海底重力流、浊流和异重流等沉积体系的高分辨率识别还受到很多限制。本研究以南海北部陆坡海底峡谷群12号峡谷脊部下游的SH-CL38站位岩芯沉积物为研究对象,通过粒度测试和浮游有孔虫氧同位素组成分析,将该站位岩芯划分为3个层段:第Ⅰ层段(0～285 cm)、第Ⅱ层段(285～615 cm)以及第Ⅲ层段(615～800 cm)。其中第Ⅱ层段的粒度参数、有孔虫的氧同位素组成明显不同于其他层段,这表明该层段形成时的水动力条件、沉积环境发生了突变。而且第Ⅱ层段的285～505 cm和505～615 cm具有明显不同的概率累积曲线特征,粒度数据也分布在C-M图上不同的区域。基于此,我们认为该站位的异常沉积层是受深水沉积作用和末次冰期海平面变化的影响,285～505 cm层段发育浊流沉积,而505～615 cm层段可能是浊流或重力流引发的沉积物失稳。     

南海北部表层沉积物类型及沉积环境区划

对南海北部224个表层沉积物样品的粒度组成和碳酸盐含量进行了测试和分析,探讨了沉积物的运移方式及其沉积环境。结果表明,南海北部表层沉积物可划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂-粉砂-黏土、黏土质粉砂、粉砂质黏土、黏土等类型,其中深海-半深海沉积物又可分为:硅质黏土、钙质黏土、含钙质和硅质黏土、有孔虫砂、钙质黏土质粉砂、钙质砂-粉砂-黏土、硅质黏土质粉砂。粉砂质黏土、黏土质粉砂、砂、砂质粉砂、黏土是分布最广泛的沉积物类,约占该区面积的80%以上。同时对粒度相关参数和碳酸盐含量进行了因子统计分析并作沉积环境分区,结果表明上述参数可分为3类因子,将研究区分为4类区域。因子1作用于Ⅰ、Ⅱ两个区域。Ⅰ区为黏土级沉积区,主要分布在研究区东南部水深较大的海域;Ⅱ区为中、细砂质沉积区,主要分布在粤西外大陆架和华南大陆沿海。因子2作用于Ⅲ区,为粗、中粉砂质沉积区,主要分布在琼东南、珠江口外海大陆坡以及台西南外大陆架。因子3作用于Ⅳ区,为粗砂质沉积区,主要分布在台西南内大陆架海域。     

冲绳海槽北部表层沉积物中底栖有孔虫分布及其与海洋环境的关系

对1999年6月采自冲绳海槽北部的62个表层沉积物样品进行了底栖有孔虫分析。研究表明，该区属种多为中外陆架和上部陆坡常见底栖有孔虫，其中Cibicides pseudoungerianus在研究区域内广泛分布。底栖有孔虫群落明显受研究区水团的制约，该区底栖有孔虫Q型因子分析反映的4个组合分别对应不同的水团影响：组合1以Cibicides pseudoungerianus、Uvigerina sp.、Ammonia ketienziensis、Textularia pseudocarinata为主，代表陆架混合水团影响环境；组合2以Uvigerina peregrina、Beregrina、Bulimina mexicana、Bulimina submarginata、Globocassidulina subglobosa为主，代表黑潮暖流中层水影响下的环境；组合3以喜营养分子Bulimina marginata和Bolivina robusta为主，代表冷涡沉积和上升流沉积区的环境；组合4以Cibicides pseudoungerianus、Globocassidulina subglobosa为主，代表了对马暖流水团影响下的环境，其中水团的氧含量水平和营养状况是影响底栖有孔虫组合变化的主要因素。底栖有孔虫的丰度从西往东依次出现两个丰度高值带，一个位于研究区西部100—140m水深的陆架区，另一个位于400—600m水深的上陆坡，后者可能反映了冲绳海槽大陆坡普遍发育的陆坡上升流现象。     

黄海与渤海交界区附近表层沉积物中的底栖有孔虫分布与环境因素制约

对取自黄海西北部以及渤海东部研究区内的144个表层沉积物样品中的底栖有孔虫群落进行了分析,结果表明这一区域底栖有孔虫以适应低温、低盐环境的冷水种和广温、广盐种为主。利用Q型因子分析提取了5个有孔虫组合:Protelphidium turberculatum(d'Orbigny)为主的组合1主要体现了温度和底质粒度的控制作用;Buccella frigida(Cushman)-Buccella tunicata(Ho,Hu et Wang)-Elphidium advenum(Cushman)为主的组合2最主要的影响因素是低温水团;Cribrononion subincertum(Asano)-Cribrononion porisuturalis(Zheng)-Elphidium advenum(Cushman)为主的组合3体现了水深和盐度的控制作用;Eggerella advena(Cushman)-Proteonina atlantica(Cushman)-Haplophragmoides canariensis(d'Orbigny)为主的组合4受控于底质沉积物粒度变化;Elphidium advenum(Cushman)-Ammonia becarii(Linné)-Ammonia compressiuscula(Brady)为主的组合5受到温度、盐度以及底质沉积物粒度的综合影响。总之,研究区内底栖有孔虫的水深分带性特征不明显,而温度、盐度和底质沉积物粒度对其分布具有显著的控制作用。     

渤海湾西部表层沉积物粒度及黏土矿物特征分析

对渤海湾西部海域和西岸入海河流中76个表层沉积物样品进行粒度及黏土矿物分析,研究表明该区有3种沉积物类型,黏土质粉砂分布于整个研究区,约占表层样的90%,是研究区最主要的沉积物类型;研究区黏土矿物以伊利石为主,黏土矿物组合为伊利石-高岭石-绿泥石-蒙皂石;渤海湾西部表层沉积物主要来源于海河等渤海湾西岸入海河流中的陆源碎屑物,滦河对研究区基本没有影响,黄河对研究区的影响变得比较小。对于研究渤海湾西岸的沉积特征及沉积物物源、了解陆地河流对于研究区海洋沉积环境的影响有着一定的科学意义。     

南海东北部峡谷体系的地貌特征与发育控制因素

海底峡谷在全球陆缘广泛分布，是浅海沉积物向深海运移的主要通道，对于理解深海浊流触发机制、深海沉积物的搬运模式、深海扇的发育历史和深海油气资源勘探等均具有重要意义。本文基于高分辨率高精度的多波束测深数据，首次对南海东北部海底峡谷体系进行了研究，精细刻画了高屏海底峡谷、澎湖海底峡谷、台湾浅滩南海底峡谷和东沙海底峡谷等4条大型海底峡谷的地貌特征并分析其发育控制因素。海底坡度、构造运动、海山与海丘是影响南海东北部峡谷群走向与特征的重要因素，其中，海底坡度对于峡谷上游多分支与“V”字特征有显著的控制作用；构造运动是控制高屏海底峡谷走向的因素，澎湖海底峡谷的走向则与菲律宾海板块与欧亚板块碰撞有关，东沙海底峡谷的走向则与东沙运动相关，台湾浅滩南海底峡谷上段受NW向断裂构造的控制；海山的阻挡作用造成峡谷局部走向和特征改变。海底峡谷群输送大量陆源沉积物到深海盆并形成大面积的沉积物波，海山和沉积物波的发育导致东沙海底峡谷下段“回春”和转向。     

近千年来台湾以东黑潮主流区沉积物来源及其对气候波动的响应

基于AMS~(14)C定年结果,对近千年来台湾以东黑潮主流区沉积物的粒度、黏土矿物组成及结晶学特征等进行研究,分析该区沉积特征、物质来源及近千年来环境演化的沉积记录。结果表明,台湾以东黑潮主流区沉积物主要为细粒的粉砂和黏土,沉积速率平均为34.44 cm/ka,低于东海陆架和冲绳海槽南部,高于开阔大洋,具有从陆架向大洋过渡的沉积特征。黏土矿物组成的分析结果表明,台湾以东黑潮主流区沉积物黏土矿物组成以伊利石(平均57%)和蒙脱石(平均25%)为主,含有少量绿泥石(平均16%),几乎不含高岭石(平均2%),其中蒙脱石主要来源于吕宋岛弧物质输送和附近海域原位的基性火山物质蚀变,伊利石和绿泥石主要来源于亚洲大陆风尘输送和台湾东部河流输入,高岭石主要来源于台湾东部河流和吕宋岛弧物质输入。黏土矿物的物源定量识别研究表明,研究站位的黏土矿物有26%～72%来源于亚洲大陆风尘输送,11%～55%来源于台湾东部河流输入,11%～26%来源于吕宋岛弧物质输送。近千年来沉积物物源的变化特征较好地反映了中世纪暖期、小冰期和现代暖期这3个百年尺度的全球性气候变化阶段。亚洲大陆风尘输送和台湾东部河流输入对研究区沉积物的相对贡献量变化反映了中世纪暖期较强的东亚冬季风特征和台湾地区较为干旱的气候环境,同时也反映了小冰期逐渐减弱的东亚冬季风强度和台湾地区较为湿润的气候环境。现代暖期和中世纪暖期在东亚热力差异和降水异常上的差别反映了人类活动对沉积物的扰动。而研究区小规模的沉积特征突变事件主要与暴雨、台风和地震活动相关。     

南黄海西部陆架区表层沉积特征与物源分析

对南黄海西部陆架区626个海底沉积物进行了沉积特征分析,包括粒度和黏土矿物测试。研究结果表明,研究区的表层沉积物类型主要包括砾石、砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、砂质泥和泥。依据表层沉积物成因,将调查区分为4个区:苏北近岸老黄河细粒沉积物区、中东部的残留砂沉积区、西北部的准残留砾石区和东北部的山东半岛水下楔形体末端沉积区。研究区的黏土矿物组合类型主要为伊利石-蒙皂石-绿泥石-高岭石,组合类型与黄河黏土矿物组合类型相同,表明主要物质来源于黄河。研究区中东部分布有粉砂质砂和砂,具有滨岸环境的沉积特征,而与现在所处的沉积环境不相一致,它们被解译为形成于全新世早期的滨岸环境,并在海底留存至今,属"残留沉积"。