西太平洋富钴结壳超微化石与分子化石地层划分及对比

对具典型三层构造的西太平洋海山群富钴结壳样品进行了钙质超微化石地层学研究,获取了富钴结壳从内层致密层、中间疏松层到外层较致密层的生长时代:CM1D03为晚古新世-早始新世、始新世中期、中中新世-更新世;CM3D06分为晚古新世-早始新世、中始新世-晚中新世、上新世-更新世。对富钴结壳壳层的甾烷系列分子(C27、C28、C29)进行了检测并计算了相对含量,结果表明,两块富钴结壳的甾烷分布构型在结壳生长时代上具有一致性:晚古新世-早始新世,呈反"L"型分布;中始新世呈C27优势的"V"型分布;中新世-更新世呈C29优势的"V"型分布。甾烷分布构型的变化与古海洋环境演化造成的海底甾烷输入波动有关,具有一定的时代特征钙质超微化石和分子化石地层学划分方法在富钴结壳层主要生长时代及生长间断的界定上具有一致性,可以用于富钴结壳的地层划分和对比。     

西太平洋富钴结壳中钙质超微化石和分子化石研究

本文对西太平洋麦哲伦海山CM3D06富钴结壳进行了钙质超微化石生物地层学研究,发现结壳中有代表白垩纪(晚期)、古新世(晚期)、始新世(早、中、晚期)、中新世(中期)、上新世(晚期)和更新世等各时代的标准钙质超微化石,表明结壳的形成始于白垩纪(晚期);在富钴结壳中检出正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷类等众多分子化石,分子化石组合特征指数、主峰碳、ΣC-23/C+24、CPI、Pr/Ph、Pr/nC17、Ph/nC18和nC31/nC17显示有机质生物母源主要为海洋浮游植物、浮游动物和底栖非光合作用的菌类,而甾烷类的C29、C28和C27含量分布的变化则说明生物种群具有快速演变的特征。此外,还探讨了CM3D06结壳中Pr/Ph和有机碳同位素组成变化与结壳生长过程中的海洋环境演化的关联程度。     

麦哲伦海山群M海山富钴结壳成因与成矿时代:来自地球化学和Co地层学的证据

利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)和重量法,对麦哲伦海山链西北端M海山9个站位、17个富钴结壳样品的主要元素和稀土元素进行了分析,分析结果显示,该海山富钴结壳是水成成因的,且多数富钴结壳在生长过程中没有受到磷酸盐化作用的影响.推广富钴结壳Co地层学年代计算公式的应用范围,并基于此建立了研究区富钴结壳的...     

西太平洋海山富钴结壳分子化石和超微化石记录:年代划分和古生态环境演变

分析了西太平洋海山CM1D03富钴结壳中超微化石生物地层学记录,结合钙质微浮游生物印痕,对结壳进行了地质年代的划分,其年代为晚古新世—早始新世(54~51Ma)、中始新世(45~40Ma)、中新世—上新世(22~2.4Ma)、上新世—更新世(3.6~1.2Ma)。利用气相色谱、气相色谱-质谱联用检测了结壳中的正构烷烃、类异戊二烯、甾烷等分子化石,探讨结壳生长过程中的生源构成、沉积环境以及古生态演替特征。结果表明,结壳中氯仿沥青"A"/有机碳(TOC)比值为10.51%~21.74%,具有明显的烃类运移特征。正构烷烃的轻/重烃比值(ΣC-23/ΣC+24)为0.74~1.47,碳优势指数(CPI)为0.80~1.45,碳稳定同位素(δ13 C)为-24.00‰~-25.48‰,指示有机质主要来源于海洋表层水体的浮游植物。研究还表明,有机质物源,C27、C28、C29甾烷的丰度变化,TOC保存及δ13 C等均与结壳生长所处海洋环境、全球气候和南极底流的结构变化有关。     

铁锰结壳年代学方法及其应用

铁锰结壳记录了丰富的古海洋和古气候信息,要分析这些信息,必须先确定各壳层的生长年龄。目前主要使用的定年方法有:Be同位素定年、U系同位素定年、Os同位素定年、经验公式法、古地磁地层学方法和古生物地层学方法等。每种定年方法均各有利弊,其中10Be是年龄小于10 Ma结壳的最佳定年方法; U系同位素定年精度高,但定年范围小于0.5 Ma; Os同位素定年时间尺度长,且可以判断沉积间断,但需要有区域的海水Os同位素演化曲线; Co经验公式因为简单易行,是结壳估算年龄最为常用的方法,但该法无法判断沉积间断,在使用时需特别谨慎,应确保经验公式适用于所研究的样品;如果结壳厚度大、生长速率较快且不存在沉积间断,古地磁地层学方法可以快速地进行定年;此外,如果结壳中古生物化石较多,可考虑采用古生物地层学方法。在分析铁锰结壳年代学方法利弊基础上,本文利用U系定年法、古地磁地层学法和经验公式计算法分别对南海铁锰结壳进行定年,通过比较,认为目前铁锰结壳较优的定年方法为古地磁地层学方法。     

中太平洋富钴结壳中生物标志物、有机碳同位素地球化学及其古海洋环境意义

利用2003年大洋DY105-12,14航次在中太平洋海山获取的KXD28富钴结壳样品,采用气相色谱(GC)内标法对该结壳样品的分层样进行了可溶有机质(氯仿沥青“A”)及其族组成(饱和烃、芳烃、非烃)、正构烷烃、类异戊二烯烃的定量分析,并结合总有机碳(TOC)及有机碳同位素(δ¹³C)分析,探讨了结壳样品有机质来源及富钴结壳组成与生长环境之间的关系。结果表明:(1)富钴结壳中有机质生物母源主要为海洋生物和菌藻类,并混有少量陆源物质;有机碳同位素同样也指示了海洋水生生物碳同位素特征;(2)KXD28结壳从底层到最外层有机碳同位素发生了很大变化,结壳中有机碳同位素组成变化与结壳生长过程中的海洋环境气候相符合:富钴结壳生长前期δ¹³C组成由正变负,对应全球气候变冷,南极底层流向太平洋挺进;而富钴结壳生长后期δ¹³C逐渐偏正,与全球气候变暖和南极底层流萎缩相关联。     

加瓜海脊铁锰结壳的年龄及其定年方法适用性比较

深海铁锰结壳的定年对其记录的百万年尺度古海洋环境变化研究至为关键.综合运用10Be/9Be、Co经验公式、230Thex/232Th和磁性地层学,对采自加瓜海脊的铁锰结壳样品开展了系统的年代学对比研究.结果表明:相对于开阔大洋的铁锰结壳,较多的陆源物质输入造成了不同定年方法获得的年龄或生长速率的明显差异.其中,因为大量...     

太平洋铁锰结核与富Co结壳的矿物地球化学比较研究

本文对采自东太平洋CC区的2块不同类型的铁锰结核及中太平洋麦哲伦海山的1块富Co结壳,采用XRD和ICP-MS(AES)等分析研究方法,进行了矿物地球化学的比较研究。结果表明:铁锰结核主要由水羟锰矿及钡镁锰矿组成,富Co结壳主要以水羟锰矿为主。与2块铁锰结核相比,富Co结壳总体上Cu、Al、Na含量较低而Co含量较高;两块不同类型的结核相比较,水成型铁锰结核的P、Ti含量较高,而成岩型铁锰结核的Cu、Ni含量较高。3块样品的稀土元素含量均较高,为(521.8~1 424.15)×10-6。REE分布型式总体呈平缓型,(La/Yb)N为0.72~1.01,并具程度不同的Ce、Eu正异常。经估算,富Co结壳的生长速率为1.92~4.24mm/Ma,水成型铁锰结核的生长速率为1.31~14.29 mm/Ma,成岩型铁锰结核的生长速率为11.24~76.32mm/Ma。并根据铁锰结核的化学成分变化推测了其生长环境的变化。     

莱恩海山链富钴结壳新壳层标志物的成分特征

在莱恩海山链MP2海山的一块富钴结壳样品新壳层中,发育有"褐红色碎屑物质",这种物质粒度细小,呈浸染状分布,以Fc-Mn壳层柱状结构间的填隙物的形式产出.基于对该海区结壳样品手标本和光片的观察,认为这种"褐红色碎屑物质"可作为新壳层的一个标志物.利用电子探针技术,对这块富钴结壳样品进行了分析,获得了该结壳新壳层中"褐红...     

中太平洋海山区富钴结壳构造与地球化学特征及意义

为了释读蕴藏在富钴结壳中的环境变化信息,运用电子探针技术对中太平洋海山CXD05结壳进行了详细的构造和地球化学研究.结果表明:1)CXD05结壳约从19.4 Ma BP(早中新世)开始发育,从基部至顶部依次发育了斑杂构造、柱状构造和纹层构造;2)结壳中亲氧元素和碎屑组分从老至新发生规律性变化.结壳构造序列反映了其生长过程中海洋动力环境能量由高到低的变化;而壳层亲氧元素和碎屑组分的变化则记录了海水的氧化程度和风尘影响强度的变化.     

渤海湾盆地沙河街组钙质超微化石古生态及沉积环境

渤海湾盆地沙河街组中钙质超微化石的发现,表明这一时期渤海湾盆地与海水有过联系。对钙质超微化石古生态及沉积环境研究表明,化石主要产出时代为始新世晚期至渐新世早中期,属“间冰期”亚热带气候型。这一问题的深入研究,对于渤海湾盆地的石油勘探有重要意义。     

西太平洋晚第三纪钙质超微化石及其古海洋学意义

本文研究了菲律宾海东部,北部“大洋钻探工程”125航次782A和786A二个钻孔晚第三纪的钙质超微化石。本区自下而上划分为13个带(或亚带),存在三个沉积间断:晚渐新世与中中新世之间;中中新世与晚中新世之间以及晚中新世与早上新世之间。据超微化石分析,本区晚第三纪存在4个相对暖水期和4个相对较凉期。根据菲律宾海东部,中部“深海钻探工程”58、59、60三个航次以及我国东海陆架、台湾东海岸及西部地区,南海北缘等地钙质超微化石分带的对比,晚渐新世与早中新世之间以及中、上新世之间的沉积间断在环西太平洋一侧具有普遍性,但形成原因不尽相同。     

Eocene oil shales from Jordan – Paleoenvironmental implications from reworked microfossils

Reworked microfossils, common in Paleogene sediments in Jordan, are here used to reconstruct the depositional environment. The reworked taxa, which include both calcareous nannofossils and foraminifera of Cretaceous and Paleocene age, were found in Eocene oil shales. The potential provenance of the reworked material and the underlying processes of the reworking are discussed. We differentiate between a subaerial erosion of exposed hinterland strata and a submarine abrasion of sediments.A total of 73 smear slides have been prepared to identify calcareous nannofossils, another fifteen samples were analyzed for foraminifera. The allochthonous calcareous nannofossil and foraminifera taxa can be linked to a lithified source, which was eroded and transported with both calcitic lithic fragments and organic matter. Multiple factors controlling the transport of the reworked taxa during the time of deposition have been investigated for the Jordanian oil shales. Climate changes are thought to be the cause for changes in the abundance patterns and in the composition of the reworked taxa. The input of common autochthonous components during arid phases and more allochthonous sediment particles during humid periods filled the Eocene sink. A fall in relative sea level, perhaps in combination with increased storm activity, caused a transport of reworked material to deeper parts of the Azraq Hamza Sub-basin. The relative sea level changes in turn were related to syndepositional movements, redefining the shape of the Azraq Hamza Sub-basin and its internal fault-block architecture.     

黄、渤海表层沉积物中钙质超微化石分布规律与黄海暖流流路

黄、渤海表层沉积物中钙质超微化石有较广泛分布,属种较大洋和开阔海少而单调。黄海南部见有14个种,北黄海及渤海海峡4～5个种,渤海沿岸区2～3个种。钙质超微化石分异度D_H以及主要化石种相对百分含量的高值区的主轴线的走向与现代黄海暖流的流路密切相关。得出黄海暖流由南黄海东南部流入北黄海,通过渤海海峡的北侧进入渤海,在渤海中部呈南北向伸展。     

南海西部表层沉积中的钙质超微化石

分析研究了南海西部308个表层沉积样品中的钙质超微化石，发现除一个样品外，所有样品均含有钙质超微化石，但相对丰度相差悬殊，在0－1725个范围内变化。钙质超微化石在平面上的分布具有较明显的分区性，可划分为3个区。超微化石组合与南海其它地区超微化石组合面貌相似，由15属23种组成，以Gephyrocapsa oceanica，G.spp.（small）,Emiliania huxleyi和Florisphaera profunda为优势种，占90％以上，其中Florisphaera profunda为绝对优势种。本调查区超微化石的分布受多种因素的综合影响，重点讨论了水深、陆源物质的稀释作用、碳酸盐的溶解作用以及重力流的沉积作用等因素对超微化石分布的影响，并根据超微化石的分布推断碳酸盐临界补偿深度（CCrD）约为3100m，碳酸盐补偿深度（CCD）大于4300m。     

Distribution of dominant species and abundance of nannofossils in surface sediments of the central and northern parts of the South China Sea——Comparison and discussion

Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｎｄ　ａｂｕｎｄａｎｃｅ　ｏｆ　ｎａｎｎｏｆｏｓｓｉｌｓ　ｉｎ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒａｌ　ａｎｄ　ｎｏｒｔｈｅｒｎ　ｐａｒｔｓｏｆ　ｔｈｅ　Ｓ...     

南海东北部表层沉答中微体化石与碳酸盐溶跃面和补偿深度

通过对南海东北部(12°～22°N,116°～122°E)表层沉积中的浮游有孔虫、底栖有孔虫、钙质超微化石、硅质与钙质生物丰度和比值的定量分析以及碳酸盐含量的测定,发现碳酸盐含量、浮游有孔虫、钙质超微化石丰度以及钙质生物比值随水深的增大迅速减小,而底栖有孔虫占有孔虫全群的比值和硅质生物比值以及底栖有孔虫胶结质壳类的百分含量却随水深的增大迅速增加.研究表明,调查区内微体化石丰度和比值以及碳酸钙含量的高低,与碳酸盐溶跃面(lysocline)和碳酸盐补偿深度密切相关,碳酸盐溶跃面和碳酸盐补偿深度南、北还存在一定差异,碳酸盐溶跃面南部较北部深,南部在2600m上下,北部则在2200m上下;碳酸盐补偿深度也是南部的较深,南部为3 600 m上下,而北部在3 400 m上下。     

南海东北部表层沉积中微体化石与碳酸盐溶跃面和补偿深度

通过对南海东北部(12°～22°N,116°～122°E)表层沉积中的浮游有孔虫、底栖有孔虫、钙质超微化石、硅质与钙质生物丰度和比值的定量分析以及碳酸盐含量的测定,发现碳酸盐含量、浮游有孔虫、钙质超微化石丰度以及钙质生物比值随水深的增大迅速减小,而底栖有孔虫占有孔虫全群的比值和硅质生物比值以及底栖有孔虫胶结质壳类的百分含量却随水深的增大迅速增加.研究表明,调查区内微体化石丰度和比值以及碳酸钙含量的高低,与碳酸盐溶跃面(lysocline)和碳酸盐补偿深度密切相关,碳酸盐溶跃面和碳酸盐补偿深度南、北还存在一定差异,碳酸盐溶跃面南部较北部深,南部在2 600 m上下,北部则在2 200 m上下;碳酸盐补偿深度也是南部的较深,南部为3 600 m上下,而北部在3 400 m上下.     

Permeability–porosity relationships of subduction zone sediments

Permeability–porosity relationships for sediments from the northern Barbados, Costa Rica, Nankai, and Peru subduction zones were examined based on sediment type, grain size distribution, and general mechanical and chemical compaction history. Greater correlation was observed between permeability and porosity in siliciclastic sediments, diatom oozes, and nannofossil chalks than in nannofossil oozes. For siliciclastic sediments, grouping of sediments by percentage of clay-sized material yields relationships that are generally consistent with results from other marine settings and suggests decreasing permeability as percentage of clay-sized material increases. Correction of measured porosities for smectite content improved the correlation of permeability–porosity relationships for siliciclastic sediments and diatom oozes. The relationship between permeability and porosity for diatom oozes is very similar to the relationship in siliciclastic sediments, and permeabilities of both sediment types are related to the amount of clay-size particles. In contrast, nannofossil oozes have higher permeability values by 1.5 orders of magnitude than siliciclastic sediments of the same porosity and show poor correlation between permeability and porosity. More indurated calcareous sediments, nannofossil chalks, overlap siliciclastic permeabilities at the lower end of their measured permeability range, suggesting similar consolidation patterns at depth. Thus, the lack of correlation between permeability and porosity for nannofossil oozes is likely related to variations in mechanical and chemical compaction at shallow depths. This study provides the foundation for a much-needed global database with fundamental properties that relate to permeability in marine settings. Further progress in delineating controls on permeability requires additional carefully documented permeability measurements on well-characterized samples.