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2008年  28卷  第5期

沉积与环境
中—晚全新世高海平面的琼海珊瑚礁记录
采用精确的高程测量和高精度的TIMS铀系定年方法,对海南岛东部琼海青葛附近低潮时出露的原生死珊瑚和外礁坪上的活微环礁进行调查研究。调查结果表明,青葛附近外礁坪上的微环礁存在狭窄的生长上限(±8cm),位于最低低潮面上,是相当精确的海平面标志物。原生死珊瑚顶面与附近现代活微环礁顶面的高差数据和精确可靠的TIMS铀系年龄数据显示,5500~5200aBP (U/Th年龄,相对于2008年)时海平面至少高出现在(100±8) cm,真实的海平面很可能比现在高2.0~2.2m。总体上,5500~3500aBP期间海平面波动变化,波动幅度约为0.6m,且这种波动与气候波动有较好的对应性。4400~3900aBP期间琼海珊瑚礁的发育缺失很可能与此时的气候干冷有关。
时小军, 余克服, 陈特固, 张江勇, 赵建新
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 1-9
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南海北部冷泉碳酸盐岩层状结构及其地质意义
通过对南海北部冷泉碳酸盐岩的结构进行研究,发现了3种不同的层状结构:结核状碳酸盐岩的微纹层和烟囱状碳酸盐岩平行及垂直烟囱壁的层。不同层的微结构、化学成分、矿物等方面的研究结果表明:结核状碳酸盐岩层的各个微纹层在结晶程度、矿物形态、孔隙度等方面不同,但化学成分变化不大;对于烟囱状碳酸盐岩,与烟囱壁平行的内外层之间矿物、成岩程度等不同,垂直烟囱壁的不同层之间碳酸盐矿物含量不同。碳酸盐岩不同的层状结构是其形成时地质、物理、化学和生物等信息的反映,对于恢复其形成时的古环境具有重要意义。
杨克红, 初凤友, 赵建如, 雷吉江, 葛倩, 方银霞
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 11-16
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珠江三角洲海侵过程与土壤氟元素的富集效应
珠江三角洲代表性土壤浅层和深层样品测试数据表明,珠江三角洲土壤中存在较严重且分布广泛的氟元素污染,土壤氟的高含量区分布于冲积平原,显著地受海相沉积背景控制,与海相沉积密切相关,氟含量从地表到地下1.5~2.5m均较高,但含量变化较小。高氟含量区分布与全新世海侵范围基本一致,两者具有较好的耦合关系,表明该区氟元素污染属于自然作用引起的土壤污染,与人类经济活动关系不大,推测这是由于海水中氟元素在土壤富集的结果,需要采取相应措施进行土壤中氟元素污染的回避、防治和修复。
杨木壮, 赖启宏, 周顺桂
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 17-20
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琉球群岛以东海区沉积物重矿物分布及来源
琉球群岛东部海区沉积物中富含大量火山碎屑矿物、岛屿岩石遭受风化蚀变形成的普通角闪石以及水生的铁锰微结核,其重矿物种类、特征、组合分区等与火山作用、沉积环境、地形、物质来源等内外生因素密切相关。通过对本区重矿物的种类、特征及组合分区的研究,初步判断位于研究区北部、菲律宾板块向欧亚大陆俯冲而导致的正在活动的的琉球岛弧区为火山碎屑的主要源区,重矿物成分主要为水携成因来源,受同期火山作用控制;少量紫苏辉石来自先期形成的海岭或海底高原(如冲大东海岭、奄美海岭及九州海岭等)上的火山岩系,是经过剥蚀、搬运再沉积的产物;琉球群岛、九州等火山活动产物受海底高地等阻隔而在本区表现为向南或东南影响力逐渐减小;本区地质历史上的及正在进行的岩浆活动主要以基性及中性岩浆为主。此外,流经本区的黑潮对自生铁锰微结核的富集具有重要影响。
王昆山, 石学法, 鄢全树, 方习生, 蔡善武
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 21-28
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黄河三角洲软弱层变形和刺穿作用
黄河三角洲刺穿体分布在废弃三角洲叶瓣水下斜坡的下部,成因与密西西比三角洲有很大差别,其形成与软弱层变形(内因)和海洋侵蚀(外因)密切相关。高分辨率黄河三角洲典型的地震地层和解释地层剖面、浅地层剖面和钻孔资料联合解释表明,海底刺穿的发源层来自于河口沙坝下部的前三角洲相软弱层变形。三角洲特有的地层结构造成软弱层上覆的物质压力分布不均,普遍存在一个沿三角洲斜坡下部分布的低压异常带,三角洲堆积过程中,软弱层在低压异常带中的变形已经存在,形成前三角洲上部的凸出地形。黄河口摆动后,海底快速冲刷,在最大冲刷中心也是最大压力释放中心刺穿体形成,随着海洋侵蚀速率减缓,刺穿作用将逐渐减弱,最终将被冲刷消亡。软弱层变形及刺穿对海洋工程设施危害极大。类似这种三角洲特有的地层压力结构在平原海岸地区广泛存在,深入研究软弱层变形机理,对近海工程意义重大。
李广雪, 李君, 刘勇, 史经昊
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 29-36
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海州湾南部近岸柱状样沉积物重金属污染
按照《海洋监测规范》,As采用原子荧光法分析,Hg采用冷原子吸收分光光度法分析,Pb、Cd、Cu采用阳极溶出伏安法分析,对海州湾南部近岸3个柱状样主要重金属在不同深度浓度的变化和重金属潜在生态危害指数随深度的变化进行了分析,结合210Pb测年,探讨了重金属的污染历史。结果表明,海州湾南部近岸柱状样重金属浓度随深度基本呈锯齿状变化;同有机质的相关性分析表明As、Cu、Pb与人为污染有关;重金属污染水平总体轻微,其中主要污染元素是Hg,已达极强生态危害。
张存勇, 冯秀丽, 陈斌林
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 37-43
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地球化学与地球物理
东北太平洋中国合同区悬浮颗粒物元素地球化学
利用ICP-MS对东北太平洋中国合同区3个测站分层采集的悬浮颗粒物的元素组成进行了测试,对Na、Mg、Al、Ca、Ti、Mn、Fe、Co、Cu、Sr、Ba和Pb等12种元素的含量分布及其地球化学特征进行了研究和对比。结果表明,水体中悬浮体总量(TSM)一般低于0.3mg/dm3,12种元素含量从几百到不足0.01μg/dm3。其分布以500和5000m为界可分为3层。元素中Al和Ti可作为陆源元素指标,Sr和Ba可作为生源元素指标,Pb主要来源于人类活动。在西区,Na、Mg和Ca主要为生源元素,Mn、Fe、Co和Cu主要为陆源元素。在东区,Na、Mg和Cu为多源元素,Ca、Mn、Fe和Co以陆源为主。颗粒物物源及供应量是颗粒物和元素含量分布的控制因素。西小区海底火山活动强烈是影响两区元素组分差异的直接因素之一。
李云海, 杨作升, 陈坚, 陈晓辉
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 45-53
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咸淡水驱替过程中的水文地球化学作用
在现场水文地质调查的基础上,分别采集大沽河下游地下淡水、海水和含水介质样品,并测定它们的性质和组成,然后用渗流装置模拟海水驱替淡水的过程,测定驱替过程中含水介质渗透性(渗透系数、孔隙度、弥散系数等)和主要离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+)的变化规律,最后,采用数值模拟方法定量研究驱替过程中的水文地球化学作用。研究结果表明,驱替过程中发生了多组分的离子交换作用,Ca2+和Mg2+最大值高于海水和淡水中的离子浓度值,Na+-Ca2+、Na+-Mg2+发生离子交换;Mg2+达到最大值后有一个降低的台阶阶段,此时Mg2+-Ca2+发生离子交换;K+在驱替过程中主要表现为化学吸附。离子交换过程中伴随着矿物溶解-沉淀,海水比例40%后,方解石处于过饱和状态;在驱替过程开始阶段,石膏饱和指数逐渐升高,达到峰值后又开始下降,最后饱和指数又有所升高,但始终处于非饱和状态。
任加国, 武倩倩
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 55-60
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南黄海盆地地质演化及构造样式地震解释
南黄海盆地奠基于前南华纪变质基底之上,盆地演化历经南华纪-早、中三叠世海相地层发育期、晚白垩世-古近纪箕状断陷发育期和新近纪-第四纪坳陷发育期,为一典型地台-断陷-坳陷多层结构的复合盆地。受不同时期地质营力及区域应力场变化的影响,南黄海盆地形成多种构造样式,可分为伸展构造、挤压构造、反转构造和底辟构造4类,前3类构造样式是地壳水平运动的结果,后一类是地壳垂直运动的结果。
侯方辉, 张志珣, 张训华, 李三忠, 李刚, 郭兴伟, 田振兴
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 61-68
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中建南盆地局部构造特征
中建南盆地是位于南海西部陆缘的大型新生代沉积盆地。调查资料表明,盆地面积超过11×104km2,沉积厚度达8500m,局部构造发育,油气前景良好。在对盆地大量多道地震资料综合分析解释的基础上,研究了盆地局部构造的圈闭类型、分布特征和发育史。盆地的局部构造主要分为构造圈闭、地层圈闭和复合型圈闭。早期发育伸展构造样式,伴生以张性为主的局部构造圈闭;晚期受走滑应力的改造,发育花状张扭或压扭性构造;特定的构造和沉积环境则造就了地层和复合型圈闭构造。
陈玲
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 69-75
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古海洋与年代地质
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。
任惠茹, 康建成, 王甜甜, 安琰
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 77-84
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61~50kaBP亚洲季风百年尺度气候振荡的黔西南石笋记录
12个U/Th年龄测试结果显示,黔西南普安县雾露洞长度分别为667mm和830mm的两支石笋覆盖了61~50kaBP时段。据两支石笋999个δ18O数据建立了平均分辨率达15年的亚洲夏季风强度变化序列。雾露洞δ18O记录揭示了4个振幅达1.7‰的千年尺度季风增强事件,对应于格陵兰冰心DO17-DO14事件。在总体特征上,该记录峰谷振荡特征及振幅与贵州董歌洞、南京葫芦洞记录一致,进一步证实亚洲季风区大气降水同位素组成变化在大范围空间内具有一致性。在百年尺度上,亚洲季风区石笋δ18O清晰记录了MIS3早期6个DO亚旋回事件,而且在更短时间尺度上具有类似高纬气温振荡特征。这种低纬季风系统与北高纬气候变化的耦合关系表明,大气环流快速重组和传输可能是连接高低纬DO旋回及亚旋回气候变化的主要纽带。
王军彬, 孔兴功, 程海, 汪永进, R L Edwards
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 85-92
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油气与矿产
琼东南盆地深水区流体势分析及其对天然气水合物成藏的意义
针对深水区缺乏钻井资料的情况,从可以广泛获取的叠加速度出发建立了一套计算地下流体势(气势)的方法,并以此对琼东南盆地深水区进行了实例分析,以此来获得天然气运移和水合物成藏的有益信息。盆地广泛发育断裂、底辟构造,影响着水合物的分布。BSR发育区与气体势场强度的汇聚区域有着较好的对应关系,水合物根据成因可分为两类:一类是以浅部地层生物成因气为主,另一类是以深部热成因气为主。大部分断层对应于相对低势区,反映断层的开启性,可以作为气体运移的通道,其上部发育深部热成因气为主的水合物藏。在构造隆起附近发育的底辟具有相对高气势的特征,这类底辟携带大量的深部热成因气运移至浅部,为水合物的形成提供充足的气源,在其附近剖面上常具有BSR的显示。
董冬冬, 吴时国, 孙运宝, 王秀娟
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 93-100
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天然气水合物超声和时域反射联合探测技术
首次将超声探测技术和时域反射技术集成于一个系统中,可实时探测沉积物中水合物饱和度和声学参数。进行了58个轮次的水合物生成与分解实验,超声、时域反射和温压异常3种方法所探测到的生成点、分解点吻合,这说明利用超声技术和时域反射技术联合探测沉积物中水合物的饱和度与声速是十分有效的,将有助于更好地了解含水合物沉积层的物理性质,为海洋天然气水合物的地球物理勘探和资源评价提供基础性参数。
业渝光, 张剑, 胡高伟, 刁少波, 刘昌岭
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 101-107
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地震属性法在南黄海北部盆地勘探新区烃源岩厚度预测中的应用
新区、深层和深水等低勘探程度地区是今后油气勘探的重要方向,而烃源岩厚度预测则是沉积盆地勘探新区烃源岩评价的重要问题。以南黄海北部盆地勘探新区东北凹陷的烃源岩早期评价为背景,基于地震反射特征追踪东北凹陷内烃源岩的发育层位和空间展布研究成果,首次应用地震属性方法对东北凹陷的主力烃源岩(上白垩统泰州组和古新统阜宁组)厚度进行了初步预测,并结合地震速度岩性分析法对本区泰州组烃源岩厚度的预测结果加以验证。结果表明南黄海盆地东北凹陷泰州组烃源岩较阜宁组烃源岩分布广且厚度大,西次洼为东北凹陷主力生烃洼陷。地震属性法是沉积盆地勘探新区内定量化预测烃源岩厚度的一种行之有效的新方法,其对于类似盆地勘探早期的烃源岩评价研究也具有非常重要的借鉴意义。
曹强, 叶加仁, 石万忠
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 109-114
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第四纪地质
西安地区约8500aBP来气候变化与风尘堆积
根据野外调查、土层厚度测定、室内粒度分析、CaCO3含量分析和微结构鉴定资料,研究了西安地区约8500aBP来气候变化与风尘堆积的变化。结果表明,西安地区全新世以来的气候与末次间冰期第1阶段气候相比具有频繁变化和变异特点;3100aBP以来风尘堆积与沙尘暴活动比75~10kaBP之间的末次冰期还要强,风尘堆积与沙尘暴活动强的原因主要是气候的变干。全新世黄土发育条件分析表明,黄土高原的黄土可以发育在冰期,也可以发育在与现代气候相近的间冰期,可以发育在冬季风占优势的气候条件下,也可以发育在冬、夏季风活动强度相近的条件下。全新世气候的不稳定性为预测未来长期气候变化带来了不确定性,深入研究全新世气候变异特点对预测未来长期气候变化具有非常重要的意义。
顾静, 周杰, 赵景波
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 115-122
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红原泥炭正构烯烃的分布与古气候意义
利用GC-MS对红原泥炭样品中的分子化石进行了系统检测,获得了一系列正构烯烃,碳数分布范围为C18-C28,主峰碳为C27,次主峰为C23或C25,与同一深度处的正构烷烃分布模式完全不同。泥炭中正构烯烃的轻重组分∑C21-/∑C21+、正构烯烃与相应碳数的正构烷烃比值呈有意义的阶段性变化。其中∑C21-/∑C21+与正构烷烃L/H的变化趋势大体一致;而C24:1/C24:0和C23:1/C23:0比值却与之相反。这可能与正构烯烃,特别是这些中碳数化合物因气候如温度的变化在厌氧条件下发生微生物的氢化作用有关,很可能记录了青藏高原东北部地区全新世以来的温度信号。(C26+C27+C28)/(C23+C24+C25)正构烯烃比值,与该区植被分布具有一定的对应关系,说明这些正构烯烃可能除了与植被有关外,也与不同植被类型的组织具有不同抗微生物降解能力相关。这些指标记录的气候信息与前期报道的分子化石记录的气候演化基本一致,说明正构烯烃可以作为古气候的替代性指标。
郑艳红, 周卫健, 谢树成
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 123-128
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综述与评述
青藏高原古高度重建方法研究进展
青藏高原隆升对亚洲及全球气候变化有着深刻的影响,因而地质时期青藏高原古高度定量化恢复对于理解高原隆升历史、隆升机制及其环境效应都具有非常重要的意义。通过近十余年的发展,反演高原古高度方法有了很大的发展,这些方法包括气泡法、古植物学、稳定同位素和陆地宇宙核素方法等,这些研究为恢复古高度提供了新的思路和手段。综述并简要介绍了这些方法的基本原理,同时讨论了应用各种方法的局限性,希望能进一步促进我国在高原古高度恢复方面的研究。
张冉, 刘晓东, 安芷生
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 129-136
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技术方法
海洋沉积物的顺序萃取方法及其在冲绳海槽热液影响沉积物中的应用
不同沉积环境和沉积机制下进入海洋沉积物中的元素分别与不同介质结合,因此,将沉积物中不同结合形态元素相分离的顺序萃取方法是研究沉积物源和沉积环境的重要手段。以Tessier等建立的萃取流程为基础,针对深海沉积物标准物质GBW07315中Fe、Mn、Co、Cu、V元素,分析了方法的准确性和重复性。结果表明:各元素回收率基本介于94%~126%之间,平均值为106%。在重复性方面,除V元素在铁锰氧化物结合态中的相对标准偏差较高外,其余元素在铁锰氧化物结合态、有机结合态以及残渣态中的相对标准偏差均低于15%,而碳酸盐结合态和可交换态中元素的相对标准偏差较大,这与其样品中这些结合态的元素含量相对较低有关。因此,对于深海沉积物来讲,顺序萃取法具有较好的稳定性和可靠性,尤其是对其中铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态的萃取效果令人满意。将该方法应用于冲绳海槽热液影响沉积物中,实现了热液源铁锰氧化沉积的有效萃取和分离。
刘菲菲, 于增慧, 高玉花, 翟世奎, 张爱滨
海洋地质与第四纪地质. 2008, 28(5): 137-144
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