东海陆架中南部末次盛冰期以来的沉积地层及环境演变

对东海中南部陆架R22、R23、R24和R25孔岩心样品进行生物地层学、沉积地层学和年代地层学分析,将钻孔末次盛冰期以来的沉积自上而下划分为浅海相、陆架沙脊相、河口三角洲相3个层位,揭示了钻孔附近区域海进序列的沉积历史,即17~16 ka BP之前的末次盛冰期,本区海水已疏干,沉积了R25孔Ⅳ陆相地层,当时海岸线已退至现今100 m等深线以外;末次盛冰期之后海平面上升,在13~10 ka BP的冰消期,海平面波动式稳定,沉积了本区4孔的Ⅱ层沙脊层;10 ka BP以来,海面上升,直至今日沉积了砂层上覆的Ⅰ粉砂黏土层。在水深较大的R25孔中,还揭示了末次盛冰期前的海退地层序列和沉积环境。     

南海东沙海域末次冰期最盛期以来的沉积特征

对采自南海东北部东沙海域不同海区的14个大型重力活塞样进行肉眼观察描述、沉积物涂片分析和粒度分析,并利用浮游有孔虫氧碳同位素、AMS14C测年和碳酸盐地层学等方法对上述柱状样进行地层年代划分。有关沉积特征结果表明,末次冰期最盛期以来其沉积物组分、沉积特征、沉积速率存在较明显的时空差异,从区域上可划分成3个沉积区:Ⅰ区沉积物类型较单一,沉积连续,未见底栖生物扰动和非正常搬运沉积,钙质组分相对贫乏,CaCO3含量偏低,一般不超过10%,自生黄铁矿特别丰富。沉积速率偏高,全新世沉积速率最高达41.7cm/ka;Ⅱ区水深最大,超过3 000 m,位于深海盆区。该区以沉积搬运作用明显,岩性复杂多变、浊流沉积较发育为特征。沉积物粒度明显变粗,砂含量在3个海区中最高,陆源物质石英、长石和钙质生物群(主要是有孔虫)明显增加,其中石英、长石含量最高达83%,CaCO3含量最高达57%。全新世沉积速率最高达31.6 cm/ka;Ⅲ区以正常深海沉积为主,为青灰色含硅质钙质生物黏土质粉砂,富含生物化石,CaCO3含量一般介于10%~30%之间,石英、长石含量偏低,全新世沉积速率最高达20 cm/ka。造成上述差异的主要因素有水深、地理位置、陆源物质的稀释作用、沉积搬运和碳酸盐溶解作用等。     

末次冰期盛期长江入海流路探讨

通过对现代长江口外东海内陆架和外陆架三条地震剖面的地层和埋藏地貌分析 ,并经与相关钻孔和现代长江三角洲第四纪研究资料对比 ,在东海陆架研究区内未发现末次盛冰期时古长江沉积和古河谷 ,前人所称之长江古河谷实际上是现代潮流水道 .认为当时长江很可能未曾由研究区流经东海陆架入冲绳海槽     

南海东北部末次冰期以来沉积环境演变

利用南海东北部上陆坡处所取的D孔(21°23′02″N,116°47′13″E,水深405m)进行硅藻分析,结合粒度分析与碎屑矿物分析结果,探讨该海域末次冰期以来沉积环境演变过程。结果表明:粒度与硅藻分析结果较为吻合,共同显示D孔可分为上下两层,上层(0-2cm)的砂质沉积层为经冰后期海进过程改造的晚更新世残留沉积层;下层(2-130cm)主要是末次冰期形成的浅海沉积。整个柱样可反映出海洋同位素MIS4期海退至MIS3期海进与MIS2期海退至冰后期海进的沉积韵律。     

末次盛冰期以来渤、黄、东海陆架底质分布演变过程模拟研究

渤、黄、东海陆架底质的形成分布与末次盛冰期之后的海侵密切相关。末次盛冰期结束、海侵开始以来，潮流是渤、黄、东海陆架上的永久性主导作用应力。为从长期沉积动力演变过程的角度，探讨渤、黄、东海陆架底质形成分布的有关成因问题，利用数值模拟手段，再现了末次盛冰期以来6个时期渤、黄、东海陆架潮流作用下海底的冲淤格局及底质分布。结果表明，扬子浅滩南侧东海外陆架的砂质沉积基本上是自－80m海面以来形成的。扬子浅滩形成于－52m海面之后，于－30m海面时已有一定规模，全新世最大海侵之后，逐渐形成现在规模的扬子浅滩。南黄海中部泥自－52m海面时就已开始形成，－30m海面时范围很大，侵入北黄海，全新世最大海侵以来，逐渐调整到现在的范围。渤海中央泥、北黄海西部泥、浙闽岩外泥、辽东半岛西侧与北侧的砂质沉积、西朝鲜湾与江华湾中的砂质沉积以及苏北浅滩是自全新世最大海侵以来逐渐形成的，海州湾中砂质沉积形成的盛期在公元8世纪之后。济洲岛西南泥、南黄海东部泥很可能分别形成于－30m海面、－52m海面以来。全新世渤、黄、东海陆架底质分布的演变过程大致分为2个阶段：全新世最大海侵之前为渤、黄、东海陆架底质分布宏观格局的形成阶段；全新世最大海侵于今为渤、黄、东海陆架底质分布格局的局部调整阶段。某一特定时期渤、黄、东海陆架的底质分布格局主要受控于此时的潮流动力场。末次盛冰期以来渤、黄、东海陆架底质分布格局的演变主要受控于该区潮流动力场的演变。     

末次盛冰期以来东海陆架南部EA05岩心地层划分及其古环境意义

通过综合分析东海陆架南部EA05岩心上部30 m的岩性、有孔虫丰度和一些特征的地球化学参数,探讨了该段岩心的气候地层划分。该段岩心可依次划分为末次盛冰期(30~11.85 m)、冰消期(11.85~5 m)和冰后期(5~0 m)地层。末次盛冰期时气温低,研究区水深浅,沉积物中有孔虫丰度很低,且大多数热带浮游有孔虫种属消失,此时陆源物质输入量较大,沉积物中有机质含量高,黑潮对东海陆架南部影响小。随着冰消期以来气温回升,海面上升,研究区水深增大,岩心中有孔虫丰度急剧增加;陆源物质输入量减少,沉积速率降低。大约在16 ka B.P.左右,黑潮重新开始对东海南部陆架产生影响。在EA05岩心的6~5 m,3.4~3.0 m和1.4~1.2 m处分辨出了3个冷事件,可能分别对应于YD事件、8.2 ka B.P.冷事件和3.8 ka B.P.新冰期Ⅲ,反映出该地区冰消期和冰后期气候波动较大。     

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。     

南海东北部末次冰期以来的沉积环境演变

利用南海东北部上陆坡处所取的D孔柱样进行硅藻分析,结合粒度与碎屑矿物分析结果,探讨该海域末次冰期以来沉积环境演变过程.结果表明：粒度与硅藻分析结果较为吻合,共同显示D孔柱样可分为上下两层.上表层（0～2 cm）的砂质沉积层为冰后期海进过程改造的晚更新世残留沉积层,即变余沉积;下层（2～130 cm）主要是末次冰期形成的浅海沉积.整个柱样可反映出海洋同位素MIS 4期海退至MIS 3期海进与MIS 2期海退至冰后期海进的沉积变化韵律.     

东海中陆架晚第四纪底栖有孔虫定量分析

利用东海中陆架EY02-1孔的柱状样品对底栖有孔虫动物群进行了定量分析研究,结合Q型因子分析及AMS“C测年数据,对东海中陆架古水团演化进行了初步探讨。Q型因子分析得到5个主因子．方差累积贡献为84．9％,这5个有孔虫组合在钻孔相关层位上反映特定的古水团特征。主因子1为Elphidium magellanicum组合,代表低温低盐沿岸水团(5～10m);主因子2为Bolivina robusta组合,代表中陆架水团(50～100m);主因子3为Protelphidium tuberculatum组合,代表外延的古黄海冷水团;主因子4为Florilus decorus组合,代表内陆架水团(0～50m);主因子5为Epistominella naraensis组合,代表水体较凉的水深大于30m的内陆架水团。结果表明,冰后期以古长江冲淡水为主体的低温低盐沿岸水团、中陆架水团及内陆架水团交替影响EY02-1孔附近中陆架。在氧同位素3期以古长江冲淡水为主体的东海沿岸流与外延的古黄海冷水团控制着有孔虫组合。在氧同位素5a-5c期间,EY02-1孔附近中陆架可能已受到古黄海冷水团的影响。该孔顶部11．4m含大量贝壳的细砂沉积可能对应氧同位素1期U2层潮流沙脊脊部沉积,细砂平均沉积速率高达0.877mm／a。     

南黄海HY126YA1孔末次冰期多层泥炭的发现及其古气候意义

南黄海ＨＹ１２６ＹＡ１孔是国家１２６专项０３项目下设的“黄海、东海浅钻调查”课题的指定钻孔之一,目的是通过这一钻孔的研究揭示南黄海第四纪古环境特征。该钻孔由上海海洋地质调查局一海大队和国土资源部海洋地质研究所共同实施。１９９８年７月完成海上钻探施工,同年１２月完成室内编录。钻孔位于黄海海槽的边部,地理坐标为３６°２２′４９″Ｎ,１２３°２８′７６″Ｅ,水深７７．６０ｍ,获取岩心总长６０．０１ｍ。     

中国东部陆架沉积环境对末次冰盛期以来海面阶段性上升的响应

到目前,还缺乏关于大型陆架系统对全球海面变化响应的研究,5年来我们对中国东部宽阔的陆架海底进行详细制图研究,结果表明:现代中国东部陆架海底沉积环境分布与末次冰盛期以来的海面变化之间有很好的响应关系;目前的陆架海底被3个沉积体系覆盖,即低海面期的古滨带、冰消期的海侵体系和高海面期的涡漩及近岸带沉积体系;末次冰期后期以来,可区分出3个快速海面上升期和3个慢速上升期。在快速上升期,海底形成了代表海岸快速移动的混杂沉积-海侵边界层,海岸平均移动速度10~22 cm/a (最大64 cm/a),缓慢上升期,形成了陆架广泛分布的潮流沙脊体系,三期沙脊体系之间有继承性演化关系。     

南黄海西部陆架区末次盛冰期古河谷体系地貌形态特征

以高分辨率浅地层地震剖面解译资料为基础,对南黄海西部陆架区埋藏古河谷体系进行地貌形态特征分析。结果表明,在南黄海西部陆架浅海区海底以下几米到十几米埋藏着末次冰期最盛期形成的两大树枝状古河道网,主干河道断面向海逐渐变宽、加深;研究区末次盛冰期古河道除了具有其他海域古河道的U形和V形特征外,还有W形、箱形(近似矩形)和倒梯形河道断面。复合式和双层(多层)河道以及不对称型河道断面形态也比较常见,反映了研究区末次盛冰期古河道具有复杂的断面形态组合形式。     

末次盛冰期以来挪威海北部陆源物质输入对气候变化的响应

北大西洋记录的末次冰期以来千年尺度快速气候变化对研究未来气候突变具有重要意义。对取自挪威海北部ACR5-BB03岩心进行了沉积物粒度组成、AMS14C测年、颜色反射率和高分辨率XRF地球化学元素无损扫描测试,运用因子分析方法判别了不同来源沉积物的地球化学组成差异,并与末次盛冰期以来北大西洋海洋循环机制和气候变化对比分析,讨论了海洋环境变化对沉积物来源的影响和制约机制。结果显示,末次盛冰期以来挪威海北部沉积物组成经历了剧烈变化,可与北大西洋暖流、冰盖消融、温盐环流和北大西洋深层水的变化密切关联。21.5 cal.kaBP之前沉积物粒度和化学组成特征与之后明显不同,陆源物质占优势,并以一种有序的层状膨胀性矿物层的出现为特征,表明此时海冰扩张带来的冰筏碎屑物质使得挪威海陆源物质输入增强和颗粒粗化;21.5~16.5 cal.kaBP期间生源物质贡献增强,陆源物质含量减少,预示了北大西洋暖流的向北极入侵和挪威海水体的垂向交换增强;16.5~10 cal.kaBP期间生源物质含量又出现了阶段性减少,陆源物质贡献增强,说明冰消期频繁变化的冰融水输入和北大西洋暖流强度对挪威海物质来源的影响;10 cal.kaBP以来,生源组分迅速增加,且变化频率和幅度同时加剧,北大西洋暖流的强弱波动及其导致的温盐环流变化是挪威海物质来源的控制因素。     

东海海底末次冰期埋藏风尘黄土地层初步研究

大量海底调查及钻孔岩芯资料揭示,东海海底全新世疏松沉积物之下,往往埋藏着一层厚度不大的黄褐色、暗绿色硬质粘土层。类似的硬土层在长江三角洲东部平原地层中普遍存在。作者曾对苏北、苏南平原地层中该硬土层与下蜀黄土地层进行对比研究工作,并在野外地层剖面上发现两者为连续延伸地层,认为该硬土层为末次冰期风尘黄土沉积物经埋藏后的次生成土作用演变而成。 本文通过对东海海底硬土层岩芯地层综合分析研究,以及与长江三角洲东部平原区硬土层和下蜀黄土地层沉积物特征对比,认为东海海底硬土层为末次冰期低海面期间,干、冷气候条件下的风尘黄土堆积物,后经埋藏后的次生变化而形成。而在绝大部分海底,由于受到全新世海进作用的强烈冲蚀而缺失,只在局部地区仍有保留。     

东海陆架盆地地震层序特征及地质属性

应用SYNTRAK-480型高分辨率数字地震仪对东海陆架盆地地层进行了探测研究。通过全区地震资料的解释,根据地震反射波及反射界面特征,共识别出T20、T30、T40、T50、T60和Tg等6个反射界面。重点对T20、T40、T50、T60和Tg反射层进行追踪对比解释,建立了统一的地震层序和地层格架。依据地震层序划分原则和方法,自上而下将基底反射界面以上的地震反射层划分为5个地震层序,即:Ⅰ(海底面-T20)、Ⅱ(T20-T50)、Ⅲ(T50-T60)、Ⅳ(T60-Tg)、Ⅴ(Tg以下)层序;其中第二地震层序可以进一部划分为两个亚地震层序Ⅱ1、Ⅱ2,经与研究区相邻海陆已知地质资料的对比分析,确定了该区5个不同地震层序的地质年代分别为Q+N、E3+E2+E1、K、J、前中生界。中生界沉积为有利勘探目的层,尤其是闽江凹陷与基隆凹陷潜力大,为油气勘探的重点区。     

东海外陆架晚第四纪若干沉积学问题的研究现状与展望

我国东海陆架尤其外陆架的晚第四纪沉积地层、古河道沉积与下切河谷充填沉积、潮流沙脊沉积研究等已经取得较多研究成果,综述已有的研究认识和关键科学问题,讨论地层研究中的氧同位素2期和4期地层划分出现的争议、不同的地层演化模式以及与之紧密相关的末次冰盛期古河道的存在与演化、东海陆架冰后期潮流沙脊成因研究中存在的不同观点,提出未来东海外陆架晚第四纪沉积学研究的思路和工作展望。     

东海黑潮热核的时空变化

利用美国国家海洋大气管理局2007年发布的全球海域温度数据库资料和美国国家地球物理数据中心2006年发布的海底地形数据库资料,对东海黑潮热核(即高温区)的时空分布进行了分析。结果显示:从表层到250m深,东海黑潮热核的分布区域由表层的靠近中轴线附近逐渐偏向黑潮的东部边缘,分布范围由表层占黑潮流幅的30%以上缩减到250m深度的10%左右,250m以下热核的分布范围和区域再没有明显的变化;从表层到水深200m,从东海黑潮的入口到出口,热核的温度与深度呈下降的趋势,在200m以下呈上升的趋势,2月份上层下降的趋势最明显;热核在台湾东北部和30°N附近进入吐噶喇海峡处均出现明显的转弯点,随着深度的增加热核的转弯点逐渐偏向东南,在台湾东北部200m水深以上热核转弯点分布还存在明显的季节变化。     

东海北部陆架外缘的边缘沟、坎

东北北部陆架外缘向陆坡的转折处,经过历年调查证实,存有一些沟,坎式地形,它们断断续续地向ＮＮＥ方向延伸,几乎可以连成一条与陆架外缘坡折线平行的沟和钦。这些沟,坎式的地貌类型,主要是由于陆架外缘受近构造运动产生断裂,出现断层,使海底下落,另外陆架上混浊流也使陆架外缘的沉积滑塌落,加工黑潮流的作用而形成。     

长江三角洲末次盛冰期的气候波动

通过对长江三角洲东部地区鹤鸣孔第一硬黏土层的孢粉、藻类分析,研究了该地区末次盛冰期的气候波动。结果表明,鹤鸣孔第一硬黏土层含种类较丰富的孢子、花粉和藻类化石,并可以划分为3个孢粉、藻类组合,代表了该地区末次盛冰期气候变化的3个阶段,反映了该地区末次盛冰期并不是一个持续的干冷状况,第一硬黏土层沉积的早期和晚期气候较温暖湿润,针阔叶混交林发育,而中期阶段气候偏冷,植被贫乏。