南海北部表层沉积物中浮游有孔虫分布特征与环境意义

对南海北部12°以北海域表层沉积物中的浮游有孔虫丰度、属种数量与组合、碳酸盐含量以及硅质生物相对丰度等进行了分析和鉴定,结果表明:随水深的增加,浮游有孔虫的丰度降低、属种数量减少,碳酸盐含量降低,硅质生物相对丰度升高,浮游有孔虫优势种由易溶种转变为抗溶种。浮游有孔虫以及碳酸盐含量等的这些变化与深海碳酸盐的溶解作用密切相关,同时,浊流沉积作用和水团等环境因素也是影响浮游有孔虫丰度与组合以及碳酸盐含量变化的重要因子。     

南海北部陆坡晚更新世末期硅藻及其古环境意义

对南海北部陆坡17940孔晚更新世末期沉积物硅藻的研究表明,该时期硅藻组合以亚热带浮游性种类为主。硅藻组合中优势种和特征种含量的变化,指示了晚更新世末期南海海洋环境较现代封闭、海平面较现代为低的古地理环境。同时,根据硅藻组合中特征种的变化,也可以清楚地界定出波令-阿勒罗德期和新仙女木事件,但是全新世的底界并不明显。     

南海南部ODP1143站晚中新世沉积硅藻记录

对ODPl84航次采获的南海南部1143站晚中新世沉积132个样品硅藻的研究表明，晚中新世上部至中部极少或没有硅藻，而底部硅藻丰富。基于Nitzschia marina初现面、Coscin—odiscus yabei的末现面划分出部分的Nitzschia porteri和Coscinodiscus yabei带，1143站的底部年龄应小于11．3MaB．P．.硅藻丰度及大于60μm个体含量的变化反映了南海南部在8．6MaB．P．以前上升流活动很频繁，8．38—8．27MaB．P．期间有较强的活动。硅藻组合的分析表明，1143站311．14、390．92、414．28及439．7—444．68m层位中存在着来自沿岸浅海的浊流沉积；469．98—475．18m层位中存在再沉积现象。     

南海北部4万年以来有机碳和碳酸盐含量变化及古海洋学意义

南海北部陆坡的17937柱状样上部4万年来有机碳和碳酸盐的含量分布特征显示：有机碳含量总体显示出冰期高、间冰期低的特征,碳酸盐则相反。C／N元素比分布范围和二组分分析说明该站位的有机碳以海洋自生有机碳为主,全新世达80％以上。根据海洋沉积物中总有机碳含量和两类不同来源有机碳所占比例计算得出的海洋自生生物产生的有机碳含量在MIS2时期最高,说明末次冰期海洋生产力提高。冰期冬季风强化,海水混合程度加强,营养物质利用更充分以及陆源输入增多导致营养物质增加。碳酸盐含量主要受陆源物质稀释的影响,为“大西洋型”旋回。碳酸盐旋回在全新世早中期存在低碳酸钙事件,可能与该时期的强降雨冲刷所致陆源稀释作用增强、海水溶解作用增强以及海洋表层生产力的降低等综合作用相关。     

南海南部末次冰期以来的沉积物特点及其古环境意义

对南海南部接近湄公河三角洲中陆坡上的MD01 2392站样品进行了地球化学和粒度分析,揭示出该站位上部12 8m地层包含了完整的末次冰期约7万年以来的沉积旋回。其MIS4期以来的沉积速率是南海南部已知站位柱状样中最高的,呈现冰期高而间冰期低的特征;并发现沉积物中Ti、Si、Fe和Al等元素含量在冰期时高,推测与低海面时期具较高的陆源物质输入有关。元素Sr、Ba、Ca的含量分布与CaCO3的相似,冰期低、间冰期和全新世高;推测冰期低值是陆源和非CaCO3物质稀释作用的结果。粒度分析表明粉砂(2～63μm)是该站陆源物质的主要成分,粗组分(>63μm)主要出现在MIS2的早、晚期,指示有浊流沉积存在。     

南海北部191柱状沉积物主元素特征及其古环境意义

应用XRF法对南海北部陆坡191柱状沉积物中主元素进行分析,结果显示,全柱沉积物中SiO₂含量最高,其次是CaCO₃,Al₂O₃和CaO。在垂向分布上CaCO₃和CaO含量分布基本一致,SiO₂,Al₂O₃,Fe₂O₃,K₂O,MgO含量变化相似。结合AMS碳-14测年,可将191柱状样划分为5个地球化学层,主元素和MgO与Al₂O₃含量比值在垂向上的旋回变化反映了南海北部氧同位素3期以来末次冰盛期、冰后期、晚冰期的气候变化、海平面波动及陆源物质供应的变化,并对Heinrich事件、格陵兰高频气候振荡(D/O)旋回、新仙女木事件以及普林斜氏虫低值事件等全球性短周期气候事件有很好的对应关系,但受区域影响,在时间上有所滞后。氧同位素3期以来的沉积速率并未显示出南海普遍存在的间冰期比冰期、暖期比冷期的沉积速率低的规律,而是逐渐减小的,这可能是氧同位素3期频繁的冷热干湿气候振荡导致岩石易于风化破碎受侵蚀后被洪水搬运的缘故。     

南海北部C4站柱状沉积中的孢粉组合及其古环境意义

对南海北部C4站柱状沉积剖面进行了高分辨率孢粉、藻类成分的分析和研究,同时测定了部分样品的AMS14C年代,划分了该站柱状沉积物地层时代,相应恢复了南海北部9 800 a B P以来植被、气候、环境的3个演替阶段.南海北部C4站从下至上可划分成3个孢粉组合带,依次为:1带(258～194 cm):以Pinus-Quercus(常绿)-Polypodiaceae-Pterdium-Pteris-Dicranopteris-Adiantum为主孢粉带;2带(194～94 cm):以Pinus-Quercus(常绿)-Pteridium-Polypodiaceae-Microlepia-Dicranopteris为主孢粉带;3带(94～4 cm):以Pinus-Pteridium-Polypodiaceae-Quercus(常绿)-Microlepia-Dicranopteris为主孢粉带.与3个孢粉带相对应的古植被阶段依次为:伴有针叶树的常绿阔叶、落叶阔叶混交林,热带半常绿季雨林,热带常绿阔叶、落叶阔叶混交林,与周边地区的植被演替相一致.由此可见,研究区经历了全新世早期气候转暖,中期气候炎热、干湿季明显、海平面上升以及晚期气候暖热、湿润3个古环境演变阶段.     

南沙海区更新世以来的放射虫丰度低值事件及其古海洋学意义

根据南沙海区17957－2柱1．34Ma以来的放射虫定量研究发现,在0．88－0．91Ma和1．14－1．16Ma两个时期放射虫堆积率和丰度突然降到最低值,造成两次丰度低值事件。第一次丰度低值事件与0．9Ma发生的“中更新世革命”事件有关。这两次丰度低值事件可能是由于高的放射虫碎壳率所反映的强硅质溶解作用、含量较高的碳酸盐和火山灰的稀释作用以及较低的表层初级生产力三者的共同作用所造成的,反映了硅质生物沉积过程的复杂性。     

南海巽他陆坡晚更新世以来的微体化石和古环境

柱状样 182 88- 2采自于南海南部巽他陆坡 (5°4 4′N、 110°4 4′E,水深 788m ,柱长 6 .8m ) ,通过与邻近柱状样同位素的对比 ,其揭示了末次冰盛期以来的沉积。柱状样中指示水深较大的介形类和浮游有孔虫丰度自下而上呈现明显增加的趋势 ,而指示水深较浅的介形类丰度及介形虫 /浮游有孔虫比值和底栖有孔虫在有孔虫全群中的丰度都呈下降趋势 ,反映了研究区末次冰盛期以来海面上升和海水加深的过程。这两类的变化在 YD至全新世早期最为显著 ,与该时期海面快速上升造成的环境急剧变化相对应。异地介形虫广见于末次冰期和全新世早期的沉积中 ,反映冰期低海面和冰后期海侵初期频繁发生源于陆架的顺坡搬运。依据末次冰期沉积中含较多的底栖有孔虫 Uvigerina和 Bulimina、介形虫 Polycope和 Cytherella,及底栖有孔虫 U.peregrina较低的δ1 3C,推测冰期低海面时底层水状况为低氧和高营养 ,在冰盛期尤为发育     

南海北部B106站柱状沉积的孢粉与藻类及其古环境演变

对南海北部B106站柱状剖面进行了高分辨率孢粉与藻类研究,部分样品作了AMS14C年代测定。根据孢粉成分的变化将南海B106站从下至上划分了3个孢粉组合带,依次为:1带(294~194 cm)以Pinus-Quercus(常绿)-Gramineae-Polypodiaceae-Pterdium-Dicranopteris为主孢粉带;2带(194~94 cm)以Pinus-Quercus(常绿)-Polypodiaceae-Pteridium-Dicranopteris为主孢粉带;3带(94~4 cm)以Pinus-Polypodiaceae-Pteridium-Quercus(常绿)-Dicranopteris为主孢粉带。并相应恢复了南海北部11 000 aBP以来3个植被、气候、古环境演替阶段,结合AMS14C测年资料,对B106站柱状地层时代划分作了讨沦,为南海古气候、古环境演变研究提供了科学依据。     

南海ODP1148站深海相渐新统硅质成岩作用

南海ODP1148站分析结果显示，井深475-600m的硅质化石主要表现为蛋白石-CT。随着深度增加，硅质化石破壳率增大，蛋白石-CT的X射线衍射峰强度减弱，自生石英的衍射峰则相应增强，反应了蛋白石-CT向石英的转变，井深620m附近，硅质化石完全溶解，蛋白石-CT衍射峰消失，蛋白石-CT全部转变为石英，样品取心率从470m处的近100%降到485m处的8%，可能是硅质成岩作用，尤其是蛋白石-A向蛋白石-CT的转变影响所致，而取心率的降低，则是此井未能观察到蛋白石-A/蛋白石-CT转变界线的部分原因。     

近2万年来南海北部与西部碳酸盐旋回及其古海洋学意义

通过对南海北部与西部５个活塞取心钻孔的碳酸盐系统分析，并结合部分年代学和有孔虫溶解指数资料研究，认为位于ＣＣＤ界面以上，以稀释作用为主的半深海陆坡区碳酸盐沉积旋回有如下特点：近２万年来区碳酸盐旋回可以分为６期，并具有一定的普遍性和可比性；与同位素和气候旋回相比，碳酸盐旋回在时间上存在的“超前”现象，超前时间为１－２ｋａＢ．Ｐ．；早冰后期，约相当于７．０－８．０ｋａＢ．Ｐ．期间，区内存在的一次低碳酸     

南海ODP1146站位烃类气体地球化学特征及其意义

ODP1146站位位于东沙群岛南部的尖峰北小型裂谷盆地内。系统的顶空气和酸解烃分析结果表明,在0～250m（海底合成深度）区间的烃类气体含量较低且变化不大,但在390～590m特别是在550～590m区间存在较明显的高烃异常。这一高烃异常可能与天然气水合物有关,是邻区天然气水合物分解后释放出的高烃流体沿层间裂隙或断层侧向迁移的结果。甲烷碳同位素的测定结果显示其δ^13C1值为-24.0‰～-37.8‰（PDB标准）,结合烃类气体的分子比值C1／（C2＋C3）,1146站位的烃类气体应是热解气或是以热解气为主的混合气,但在中上部可能存在部分微生物气。     

南海北部深水区中新世生物礁发育特征

基于近些年南海北部深水区采集的地震资料,对南海北部深水区中新世生物礁发育特点进行分析、对比和研究,认为西沙隆起地区发育典型的生物礁,具有丘状反射、强振幅、中频、中连和杂乱地震相,发现琼东南盆地北礁地区在中新世梅山组也有似礁相发育.通过对琼东南盆地深水区中新世生物礁层序地层学分析,认为生物礁在中新世梅山组海侵体系域和高位体系域发育.从对北礁地区典型生物礁剖面进行的波阻抗反演来看,其与LH11-1生物礁油田的波阻非常相似,波阻抗值为8×106-9×106kg/(m2·s).古地理分析认为,中新世西沙隆起区与北礁地区处于滨、浅海沉积环境,梅山组时期的陆缘碎屑供给量比较少,适于生物礁发育.     

南海北部白垩系发育特征及构造意义

通过综合分析研究发现,晚中生代时期南海北部构造隆升带存在随时间由北向南逐步迁移:中晚侏罗世广东沿岸开始逐步隆升,大部分地区遭受剥蚀,火山碎屑岩发育,而南海北部则接受了滨浅海相到深海相沉积;早白垩世隆升带向海迁移,广东沿岸发育山间盆地,接受河湖相沉积,在南海北部深海相沉积消失,仅存在海陆过渡相沉积;进入晚白垩世,南海海域整体发生抬升,广东沿岸地区山间盆地范围扩大,陆相地层发育,以陆相洪积扇及河湖相沉积为特征,南海海域大部分地区缺失上白垩统,但在潮汕坳陷发育了一套杂色砂泥岩夹砾岩沉积,含蒸发岩,砂岩中的锆石FT年龄均在75 Ma左右,故地层形成时间应在75 Ma之后,由于上覆新生代地层的约束,该套地层应属晚白垩世,此时潮汕坳陷属前陆盆地,礼乐盆地、巴拉望及民都洛均位于潮汕坳陷南侧或西南侧,属于隆升山脉的一部分。     

南海北部ODP 1144站颜色反射率揭示的千年尺度气候波动

南海大洋钻探ODP1144站钻孔长517m，代表近100万年来的沉积记录，其颜色反射率是所有岩心物理性质测试中分辨率最高的，平均约60年一个测值，最高可达年级尺度，是研究千年尺度气候变化的理想材料。通过对颜色反射率、浮游有孔虫氧同位素的小波分析及其与地球轨道参数ETP的交叉频谱分析，表明两者在轨道周期上的变化极为相似，都反映出约70万年以来100ka的偏心率周期明显占优；与格棱兰冰心的对比亦揭示了颜色反射率同样记录了冰期中的类似D／O事件。对此站的颜色反射率短周期的小波分析，揭示出了约3ka、约1．5ka的变化周期，这些周期不仅仅出现在冰期(如MIS2—4、6、8期等)，也出现在间冰期(如MIS15、17、19、25期等)和冰消期(如MIS11／12、15／16)，且在70万年以来冰期信号强、间冰期信号弱，而在70万年之前正好相反，这不仅说明间冰期内部气候也存在不稳定性，而且进一步说明了中更新世的气候转型事件。     

大洋钻探与南海的形成

南海是太平洋西部边缘海之一。由于其特殊的大地构造位置和复杂的地 质结构，多年来其形成演化一直是地学界研究和争论的焦点。在南海开展大洋钻 探，不仅可以回答南海形成演化方面的一系列问题，而且对于研究边缘海的形成演 化过程和欧亚板块、印一澳板块、太平洋板块的相互作用与影响，以及全球构造运 动都有重要意义。