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2008年  28卷  第4期

沉积与环境
东海内陆架泥质沉积反映的古环境演化
通过对东海内陆架闽浙沿岸泥质沉积体的MD06-3040孔进行粒度及年代测试,重建了东海内陆架1万年以来的古环境。认为研究区的沉积环境曾发生过3次变化:孔深18.6m至底部(10~10.7kaBP)对应近滨环境;15.13~18.6m (7.1~10kaBP)为过渡带环境;0~15.13m (0~7.1kaBP)是海侵结束后高海平面的浅海环境,自10kaBP以来东海沿岸流开始影响本区并不断输送河流来源物质,7kaBP起形成稳定的泥质沉积体。根据该孔沉积物的沉积速率与粒度组分特征,说明不能简单地应用平均粒径指示冬季风强度,在东海地区,不仅冬季风控制着沿岸流强度,夏季风也会影响河流入海物质的搬运沉积作用。
王可, 郑洪波, Maarten Prins, 郑妍
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03001
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 1-10
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东海北部泥质区敏感粒度组分对东亚季风演变的响应
运用粒级一标准偏差方法对FJ04孔146cm以上部分进行敏感粒度组分分析与提取,证明选取的敏感粒度组分是本区重要的环境替代性指标,其平均粒径的变化可以用来指示东亚季风的强弱。获得了东海北部泥质区3kaBP以来东亚冬季风强度的演化过程,结果表明东亚季风经历了两个主要的演变阶段:①3~1.15kaBP为东亚冬季风较弱,中等程度波动阶段,期间也存在几次冬季风加强期;②1.15kaBP到现代为东亚冬季风强盛、高频率波动阶段。1.15kaBP是一个明显的转折点,此外,3kaBP来敏感粒度组分平均粒级的变化还记录了11次冬季风增强事件,与全球其他地区的气候记录具有极好的对应关系,但在不同的地区的响应程度不同,说明气候变化存在全球一致性和区域响应的特殊性。
孙晓燕, 李广雪, 刘勇, 马妍妍, 李俊杰
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03011
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 11-17
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三峡工程一期蓄水后长江口及其邻近海域表层沉积物重金属污染及其潜在生态风险评价
根据2003年6月和2007年4月长江口及其邻近海域表层沉积物中Cu、Cr、Pb、Zn和Cd等重金属元素含量的实测资料,采用3种评价方法(基于沉积物质量标准的评价、生物效应浓度阈值法和潜在生态危害指数法)对其污染及生态危害程度进行了评价。结果表明:三峡工程一期蓄水后Cu在第二类沉积物中的比例上升,偶尔对生物产生的负面效应有增加趋势,Cr则恰好相反,Pb、Zn和Cd在不同沉积物标准中所占比例基本不变,对生物的负面效应较低。从总的污染程度来看,长江口及其邻近海域污染程度和潜在生态风险为低级。典型污染要素的污染程度由高到低的顺序为:Cr > Cu > Zn > Pb > Cd;各污染物对生态风险影响程度由大到小的顺序为:Cd > Cu > Cr > Pb > Zn,前两种元素是研究区主要的潜在生态风险因子。在三峡工程一期蓄水早期(2003年),长江口及其邻近海域表层沉积物总的潜在生态风险指数和单个污染物的潜在生态风险系数较蓄水前有所增加,2007年的风险水平与1988-1992年基本持平。
王蓓, 翟世奎, 许淑梅
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03019
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 19-26
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苏北新洋港潮滩柱状沉积物粒度分布特征
通过对江苏省新洋港柱状样的粒度参数及典型粒度频率曲线分析,结合柱样剖面颜色变化情况,对柱状样进行不同演化阶段粒度信息的提取,运用粒径标准偏差进行环境敏感性分析,以了解影响潮滩沉积物分布的动力特征。结果显示,光滩柱样呈现了由光滩-大米草滩-光滩逐渐演化的粒度变化信息,而互花米草滩、盐蒿滩和盐蒿互花米草混合滩柱样分别记录了大米草滩-互花米草滩、盐蒿滩大米草滩-盐蒿滩,以及盐蒿滩-大米草滩-盐蒿互花米草混合滩演化的粒度信息,水动力条件的差异与变化导致沉积物水平方向上自光滩-互花米草滩-盐蒿滩逐渐变细,芦苇滩成为独立的系统,基本不受到潮水动力作用的影响,沉积结构十分稳定,植被的引种加剧了潮滩沉积物水平分布的变化,光滩、互花米草滩、盐蒿互花米草混合滩、盐蒿滩的沉积速率分别为2.34、≥ 3.09、2.45和2.09cm/a。
刘旭英, 高建华, 白凤龙, 刘志勇, 潘少明
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03027
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 27-35
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山东半岛白沙滩及邻近海域沉积物分布与控制因素
对山东半岛白沙滩及邻近海域表层沉积物进行了粒度分析,结合相关的地质水文资料,探讨了海岸形态对沉积物粒度的影响。研究区底质类型以黏土质粉砂和砂质粉砂为主,由东北经古龙咀岬角向西南形成S形黏土质粉砂分布带,险岛湾地区沉积物呈带状由砂逐渐过渡到粉砂,潮汐和波浪是本区沉积物输运的主要水动力,岬角的存在影响了沉积物粒度的分布,粒度趋势分析表明沉积物整体有向岬角汇聚的输运趋势。
赵永芳, 黄海军, 严立文
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03037
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 37-42
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盛冰期数十年尺度东亚季风变化的洞穴石笋记录
据湖北青天洞和南京葫芦洞石笋9个230Th年龄和430个δ18O测试数据,建立了18.4~14.4kaBP平均分辨率7~8a的东亚季风时间序列。在共同生长时段(17.5~16和18.4~17.5kaBP),两个洞穴石笋给出了数十年尺度几乎完全一致的δ18O信号,证明了石笋δ18O记录可靠地反映了大尺度区域性季风环流及其水气同位素分馏变化。17.7和16.1kaBP左右,石笋δ18O值明显正偏,振幅达2‰,指示两次显著的弱夏季风事件,与北大西洋冰漂碎屑事件H1b和H1a同步发生,可视为东亚季风气候系统对北大西洋H1事件的一种响应,18.3~17.7kaBP期间,东亚季风区存在强季风降水事件,平均强度相当于Bølling暖期的1/2,最湿润时甚至接近于Bølling暖期降水强度,可能与北大西洋经向翻转环流的强度变化有关,这一强降水事件内部干湿旋回变化周期与Gleissberg太阳活动周期极为吻合。
谢燕, 汪永进, 姜修洋
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03043
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 43-49
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地球化学与地球物理
南海西北陆缘多金属结核地球化学及其与大洋结核的对比
多金属结核化学成分组成的差异能够反映其赋存环境的差异与变化,也能够指示结核的成因。利用ICP-MS方法分析了分布于南海西北陆缘、太平洋、印度洋等不同区域的多金属结核样品的地球化学组成,并对其特征进行了对比。研究数据显示,南海西北陆缘多金属结核富Fe、Si、REE,而Mn、Co、Cu、Ni含量低于大洋结核,轻稀土元素(LREE)更为富集。依据结核TMn/TFe的比值特征以及w (Mn)-w (Fe)-w (Cu+Ni)三组特征显示,南海结核和太平洋海山结核符合水成成因,太平洋海盆结核属成岩成因,印度洋结核具有成岩和水成双重成因。与太平洋、印度洋等大洋型结核不同,南海结核元素组成中,标识陆源物质来源的Fe、Si、REE、Al等元素含量丰富,具有典型的边缘海特征,反映了南海结核成长发育的过程中,边缘海独特的沉积条件和多变的古海洋环境因素对其产生了重要的影响。
张振国, 方念乔, 杜远生, 杨胜雄, 刘坚, 宋城兵
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03051
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 51-56
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营口-潍坊断裂带新生代运动学特征
营口-潍坊断裂带在新生代时期对渤海湾盆地东部构造、沉积及油气成藏规律等方面具有重要影响和控制作用。依据大量实际地震资料,从剖面上识别出了花状构造、丝带效应、反转构造等营口潍坊断裂带新生代时期走滑活动的标志,在平面上识别出了4种组合构造样式,在此基础上,应用拉分盆地走滑量计算的理论模型,对营口潍坊断裂带新生代时期的走滑位移量进行了初步估算,认为营口-潍坊断裂带在新生代时期具右旋走滑活动特征,其主要走滑活动表现为3期,分别为始新世早期、渐新世早中期和上新世晚期-第四纪,新生代累计右旋走滑位移量约为10~20km。
姜建平
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03057
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 57-64
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基于GIS和分形理论研究的海岸线图像和分维以及长度
分形理论对于海岸线性质的研究具有重要作用,分形插值方法作为处理此类问题的全新手段,可以根据少量数据刻划景物特征,产生预期的景物图像。扼要介绍了分形插值函数,据此可得到景物曲线的分形模拟图像、分维和长度。在此基础上,结合Visual Basic环境和国产全组件式GIS软件SuperMap Objects组件开发平台,开发相应的分形插值计算系统,然后以天津市海岸线为实例,实现海岸线的分形模拟图像,计算出海岸线分维,并归算得到海岸线的实际分形长度。结果表明,应用分形插值系统可以一举获得海岸线的分形模拟图像、分维和长度。
周江, 印萍, 程荡敌, 方晶, 岳军
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03065
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 65-71
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古海洋与年代地质
南海表层沉积物与水柱中沉降颗粒物对比研究及其古环境再造意义
分析了南海62个表层沉积物样品中生源(有机质、碳酸钙和蛋白石)和非生源(岩源物质)组分的含量变化和分布特征,并以沉积学分区为基础,结合5个沉积物捕获器站位,将南海划分为N、C-NE、SW和S4个区域,对比分析了各区表层沉积物和水柱中沉降颗粒物中各组分含量、沉积通量分布特征和变化,探讨了表层沉积物的输出生产力、沉降颗粒物的初级生产力及真光层下100m输出生产力三者之间的对应关系。结果显示:南海4个海域表层沉积物中各组分平均含量多数低于沉降颗粒物中的平均含量,而碳酸钙、岩源物质的沉积通量却多数高于沉降颗粒物中的沉积通量,分析得出表层沉积物中各组分平均含量和沉积通量不仅受水柱中各组分输出量影响,还受到陆源物质输入、溶解作用和上层水体营养盐影响。南海表层沉积物中生源组分沉积通量大小对应其输出生产力的大小。但是,由于陆源有机质、生源颗粒侧向漂移的影响,表层沉积物的输出生产力大小分布并不完全对应沉降颗粒物的初级生产力大小分布,尽管南海真光层下100m输出生产力与沉降颗粒物的初级生产力比值与世界大洋"厂"比平均值基本一致,但是,明显低于表层沉积物的输出生产力大小,只有在沉降颗粒物的初级生产力较高区域,真光层下100m输出生产力大小才最接近表层沉积物的输出生产力大小。
李文宝, 王汝建, 陈建芳, 何沅澎, 陈木宏, 黄维, 陈荣华
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03073
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 73-83
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末次冰期以来南海南部千年尺度的古海洋学
摘要对南海南部MD05-2896柱状样22.8kaBP以来的深海沉积物进行了浮游有孔虫和颗石藻化石定量分析。通过转换函数、特定有孔虫属种含量及比值和颗石藻Florisphaera profunda百分含量等探讨了南海南部海水表层温度、上部水体结构、初级生产力以及碳酸盐溶解作用等变化趋势和周期性。结果表明:18kaBP以前及10kaBP以来,海水表层温度较高,碳酸盐溶解作用较强,温跃层营养跃层较深,初级生产力较低。18~10kaBP冰期时,海水表层温度最低,碳酸盐溶解作用变弱,营养跃层和温跃层变浅,初级生产力较高。频谱分析结果显示,22.8kaBP以来的气候变化具有明显的周期性,以类D/O事件的千年尺度周期为主,其中最主要的周期为1500年。
王良, 刘传联
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03085
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 85-91
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油气与矿产
南海晚新生代构造运动与天然气水合物资源
南海在新生代经历过两次海底扩张产生了南海洋盆。南海北部和南部原来都是被动大陆边缘,但北部在晚新生代由于菲律宾海板块与欧亚板块在台湾地区发生了碰撞,使陆缘遭受到北西向挤压,在陆缘上产生了北西向左旋走滑活动,我们命名此次构造活动为东沙运动;南部陆缘在早中新世末由于南移的南沙地块与婆罗洲地块发生了碰撞,加上此时北移的菲律宾海板块在明都洛岛地区与欧亚板块发生碰撞,以及南部的东南苏拉威西地块与西北苏拉威西地块发生碰撞,在南海南部产生了挤压构造,我们命名此次构造运动为南沙运动。这两次新生代的构造运动改变了南北陆缘的性质,北部陆缘有人因此称之为准被动陆缘,而南部陆缘的南部则变成了挤压边缘。南海南北陆缘在晚新生代受到的挤压活动,对油气成藏和天然气水合物的形成有重要的推动作用,因为挤压活动有利于流体的流动,进而在适当的地方形成油气藏和天然气水合物。
姚伯初, 杨木壮
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03093
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 93-100
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南海北部陆缘盆地与坎坡斯盆地深水油气地质条件的对比
我国南海是西太平洋最大的边缘海,其北部陆缘盆地深水区位于琼东南与珠江口盆地南侧。通过对该地区烃源条件、储层奈件、圈闭条件及成藏模式等的初步研究,认为其具有良好的石油地质条件,有效勘探面积和勘探潜力巨大,具有良好的勘探前景。坎坡斯盆地位于巴西大西洋大陆边缘,是一个中生代到古新近纪含油气盆地,其内部的Garoupa,Carapeba,Namorado,Roncador,Marlim等深水油田的地质储量十分丰富,随着各个油田开发的深入,对该地区的深水含油气系统有了更加清晰的了解。本文通过两个地区在构造演化,烃源条件,储层条件,圈闭条件以及成藏模式的对比研究,对南海北部陆缘盆地深水区有了进一步的认识。
马玉波, 吴时国, 袁圣强, 董冬冬, 付彦辉
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03101
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 101-110
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东海西湖凹陷油气地质条件及其勘探潜力
以现代油气地质理论为指导,系统分析了东海陆架盆地西湖凹陷的烃源岩、储集岩、盖层及圈闭等油气系统形成的基本要素,并探讨了油气勘探潜力和方向。研究表明,西湖凹陷具备大、中型油气田形成的基本油气地质条件,具有巨大的油气勘探潜力,勘探前景广阔,存在多个有利的油气勘探领域。
叶加仁, 顾惠荣, 贾健谊
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03111
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 111-116
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第四纪地质
桂林洞穴滴水对应CaCO3沉积物的稳定同位素特征与环境意义
桂林地区降水及茅茅头大岩滴水滴速和现代碳酸盐的碳氧同位素研究表明:(1)滴水沉积的δ18O达到了同位素沉积平衡,洞穴滴水的δ18O与同期降雨的δ18O值呈正相关关系;(2)在旱季和湿季交替时,滴水δ18O值滞后于降雨δ18O受活塞效应的影响;(3)δ13C难以达到同位素沉积平衡,主要受滴水动力学影响;(4)同一洞穴不同滴水对环境的响应不同,如果洞穴顶板覆盖较厚,水分在土壤和岩层中滞留时间较长,滴水则反映受到平滑作用的降雨,反之则波动较大。
韩军, 杨霄
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03117
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 117-124
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黄河兰州段高河漫滩洪水沉积及其气候意义
根据兰州黄河高河漫滩沉积剖面中60个样品的粒度分析,研究了兰州黄河140aBP来河漫滩沉积指示的洪水变化。结果表明,黄河兰州段高河漫滩沉积剖面分层明显,对洪水的发生和短期降水量变化反映清楚,分辨率高,能够作为较好的指示洪水和降水量变化的指标。黄河河漫滩沉积物的粒度成分反映了沉积时期洪水搬运动力的强弱变化,粒度成分较粗,指示沉积时期洪水搬运动力较强;粒度成分较细,指示沉积时期洪水搬运动力较弱。研究剖面分为10个沉积阶段,指示了10次大小不同的洪水和10个降水较多的年份。10个洪水阶段之间为没有洪水发生或洪水规模很小的阶段,指示降水正常或贫乏的年份。剖面第4层为1904年的洪水沉积,代表的最大洪水流量为8500m3/s,第5、6、7、8、9、10阶段洪水规模都要小于1946年,最大洪水流量小于5900m3/s,即140~100aBP间最大洪水流量小于5900m3/s。剖面粒度特征随着深度具有明显的粗细变化规律。根据各层粒度组成特征及确定漫滩洪水深度的依据,可以得出剖面10个阶段河漫滩洪水深度和规模,由大到小的变化顺序依次为第4阶段 > 1阶段 > 2阶段 > 8阶段 > 3阶段 > 9阶段 > 7阶段 > 5阶段 > 6阶段 > 10阶段。LS剖面10个洪水阶段都是由兰州及以上黄河流域或洮河、大通河、大夏河等支流当年降水量明显增加造成的。
王长燕, 赵景波, 郁耀闯
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03125
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 125-132
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综述与评述
现代海底超镁铁质岩系热液系统与地质意义
现代海底热液循环与洋中脊地质过程一直是国际洋中脊计划研究的热点。海底热液系统多数都与海底玄武岩及其水-岩反应直接相关,而一类与深海橄榄岩的产出及其蛇纹石化作用有关的海底热液系统-超镁铁质岩系热液系统,以具有高浓度H2和CH4异常而低SiO2浓度为显著特征,主要分布在慢速扩张大西洋中脊和超慢速扩张北冰洋Gakkel洋脊和西南印度洋中脊。超镁铁质岩系热液系统在流体组成、构造背景和硫化物成矿方面与玄武岩热液系统有很大差异,主要表现在地幔来源超镁铁质岩石的普遍出露、喷口流体高的H2和CH4异常以及硫化物中高Co/Ni比值。超镁铁质岩系热液系统的发现丰富了全球洋中脊热液系统的研究内容,对洋中脊地质过程、海底热液活动及其成矿作用研究具有重要意义。
李小虎, 初凤友, 雷吉江, 赵建如
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03133
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 133-139
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技术方法
Nautilus矿业公司在海底块状硫化物勘探中采用的取样技术与装备
海底块状硫化物(SMS)富含铜、锌、铅等金属,特别是富含贵金属金、银,引起了国际采矿业的浓厚兴趣。近年来,以澳大利亚Nautilus矿业公司为先驱的国际大型资源开发商和投资商已介入海底多金属硫化物的商业化开采。介绍了Nautilus公司在巴布亚新几内亚专属经济区针对海底块状硫化物矿床开展的一系列以商业开采为目的的勘探取样活动,详细介绍了勘探中所采用的基本方法与技术,并重点对其地质调查中所应用的拖网挖掘取样、ROV海底表面取样、大洋钻探船岩心取样和专门开发的ROV岩心钻探取样的装备、取样结果及作业效率进行了较为系统全面地介绍。
戴瑜, 刘少军, 李流军, 胡小舟
doi: 10.3724/SP.J.1140.2008.03141
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(4): 141-146
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