2021年 41卷 第3期
为了研究南海北部海域中、东部陆架坡折带在不同年代的迁移特征，分析了高精度单道地震剖面与地质浅钻等资料。在南海北部海域珠江口外区、东沙区和台湾浅滩区的陆架及陆坡带附近第四纪地层中，共识别出6个三级层序界面以及相应的沉积层序，同时识别了6个区域下切侵蚀面，并以此为依据认识了本区第四纪河道的演化特征，建立了层序地层格架。在此基础上，将该区第四纪陆架坡折带由西至东划分为建设型、侵蚀型和转换型三种类型，讨论了各段陆架坡折带的演化规律，提出构造地貌成因、水下河道发育与沉积物供给等作用均为控制陆架坡折带发育和迁移的主要因素。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 1-11
西湖凹陷平湖斜坡带平湖组是西湖凹陷重要的油气勘探开发层系之一，明确其沉积背景、演化规律、探讨深层储层保存机制是提高地质油藏预测准确率的关键。综合利用岩心、测井（△GR）等资料对A气田沉积体系进行定量表征，并基于米兰科维奇旋回理论，通过小波变换、频谱分析等手段，结合全球海平面变化规律，对A气田平湖组海平面变化周期性进行探讨分析。结果表明，A气田平湖组沉积体系自下而上可分为潮控三角洲沉积体系、潮-河联控三角洲沉积体系及河控三角洲沉积体系。同时在潮控三角洲沉积体系及潮河联控三角洲沉积体系中共识别7次大规模海平面升降事件，其中以P7海平面升降规模最大，每次海平面升降周期约405ka。最后基于7次海平面升降事件指导气田内高频层序划分，且重点对P7—P6层砂体发育规律、展布特征进行分析，结合储层物性纵向变化规律认为，潮汐作用对研究区内砂体具有一定的改造作用，有利于纯净砂岩的发育，预测A气田潮下带潮汐改造砂体是未来有利勘探开发方向。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 12-21
利用2016年5月5个站位的温盐深（CTD）和海流（ADCP）同步测量资料，分析南黄海西部日照至连云港海域温跃层和化学跃层的日内生消过程及强度变化，探讨深层水温度、盐度的周期性变化及其与潮流的关系。结果表明：南黄海西部海域在5月已存在日内生消的温跃层和溶解氧（DO）、pH跃层。温跃层厚度为2～4 m，层位水深为4～7 m至7～10 m之间波动，跃层强度最大可达0.80 ℃/m。DO跃层和pH跃层位于温跃层之下，水深为10～14 m，两者的形成在时间上和深度上具有一定的同步性，且不受温跃层控制。在DO跃层之上，氧浓度在白天都保持在相当高的水平，甚至处于过饱和状态，但存在显著波动，其峰值并不出现在表层（0～2 m），而是位于次表层（2～14 m）。在DO跃层之下，氧浓度低且稳定，约为4 mg·L−1，向下呈缓慢降低的趋势。pH跃层表现为垂向上的快速跳变，包括向下的正跳变和负跳变，强度最大值可达0.03～0.04个pH单位。小潮期间，温跃层稳定，强度较大；大潮期间，温跃层强度明显减弱，稳定性变差；这表明潮流的增强对温跃层有明显的抑制和破坏作用。深层水的温度、盐度等参数存在日内周期性变化，与潮位变化同步，是潮流驱动下水体水平对流的结果。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 22-32
对废黄河水下三角洲北翼LYK钻孔微体生物群的分布特征及属种组合进行研究，共鉴定底栖有孔虫50属67种，介形类30属46种，运用Q型聚类分析，将钻孔内底栖有孔虫划分为5个组合，并结合AMS14C测年结果和沉积物粒度特征，恢复了研究区域千年以来的沉积环境演化：在黄河流入前，研究区发育粒度较细、分选较好的陆架沉积，微体生物群组合接近正常海相；在黄河夺淮入海后，研究区开始接受巨量的粗颗粒沉积物，分选变差，出现了大量近岸半咸水属种的有孔虫和介形虫，沉积环境从典型的浅海向三角洲前缘演变；直到黄河北归后，大量泥沙供给断绝，在波浪和潮流的共同作用下，研究区经历了侵蚀和再沉积过程，沉积物砂泥比升高，微体生物群丰度和分异度急剧下降，广盐类微体生物群增加；随着侵蚀中心逐渐南移，研究区动力条件趋于稳定，前期形成的侵蚀洼地逐渐接受径流和潮流的双向沉积，出现大量浮游有孔虫等异地分子；近年来，伴随波浪和潮汐的改造加工，研究区逐渐形成了趋于平缓的夷平面，由动荡的滨岸逐渐过渡到现今稳定的浅海相沉积环境。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 33-43
海洋生境来源的甲烷好氧氧化菌及其产生的甲烷氧化作用是否具有独特性，对氧浓度这一环境因子如何响应，目前尚不清楚。本文采用海底新鲜沉积物作为菌种来源，借助微生物培养技术，实验研究了不同氧浓度条件（0%、1%、10%和50%）下的甲烷好氧氧化过程。结果表明，完全无氧条件（0%）不能发生甲烷好氧氧化作用，实验体系的甲烷氧化速率及甲烷氧化菌总丰度随氧浓度升高而降低，当氧浓度由1%升高至50%时，甲烷氧化速率减弱了约15倍，甲烷氧化菌总丰度降低了两个数量级。甲烷氧化菌优势菌属为I型氧化菌Methylobacter属，由Methylobacter leteus和Methylobacter whittenburyi组成，氧浓度增加时Methylobacter leteus的占比随之降低，Methylobacter whittenburyi则相反。本实验中甲烷好氧氧化菌及其氧化作用的最适氧浓度条件为1%，这与采样位置的原始生存环境最为接近。在海底低氧条件叠加低温、高压等特殊生境的长期驯化下，甲烷氧化菌的最适氧浓度条件将逐渐趋于其原始生存环境。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 44-53
为了研究粒径因素对于潮间带沉积物吸附多环芳烃（PAHs）的影响，基于索氏提取法、比值法、统计分析法和室内等温吸附实验以及0～31、32～64 μm和大于64 μm这三种不同粒径的沉积物对于16种多环芳烃各自吸附参数的反演计算，研究盐城潮滩沉积物PAHs赋存状态以及沉积物粒径对PAHs的吸附能力。结果表明，研究地点的潮滩沉积物中PAHs含量为49.67～141.90 ng·g−1，平均为74.92 ng·g−1。沉积物中的PAHs主要以3环、4环和5环为主, 其主要来源为高温燃烧源。在沉积物有机质含量极低时, 粒径对PAHs的吸附起主导作用。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 54-61
通过对西湖凹陷天台反转带花港组20口井地层水地球化学特征进行研究，进一步揭示地层水成因、来源以及保存条件。研究结果表明，花港组地层水离子组成以Cl−、Na+、Ca2+以及HCO3−为主，其中Na+和Cl−浓度与矿化度（TDS）之间呈现较好的线性关系，具有高浓缩地层水的特征。水型以氯化钙Ⅳ型和Ⅴ型为主；钠氯系数和脱硫系数均较小，远低于海水；钙镁系数高于深层水，均指示花港组地层封闭性好，处于交替停滞带，有利于油气的聚集与保存。Na+轻微亏损主要受钠长石化作用影响；Ca2+富集除了钠长石化作用外，有机质成熟过程中伴生的有机酸，对长石和含钙矿物的溶蚀作用，也促进地层水中Ca2+的富集；Mg2+亏损可能与高岭石、绿泥石以及白云岩化紧密相关。花港组地层水来源于陆相沉积水，受沉积环境、水-岩反应、蒸发浓缩作用以及流体混合作用共同控制，表现出富Ca2+，贫Mg2+，略微贫Na+的特点。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 62-71
西湖凹陷是中国东海已证实的富烃凹陷，始新统平湖组是该凹陷主力烃源岩层系。通过对西湖凹陷30口井433个样品的地球化学及微量元素分析测试，从平湖组下段、中段、上段3个层段分析了有机碳、微量元素、稀土元素的特征及其垂向变化规律，从纵向上分析平湖组的古盐度、古气候、古氧化还原环境、古水深、古水温、古生产力等古生产环境。结果表明：微量元素Rb、Ba、Zr富集，均表现出明显的正异常，而Co、Mo、Sc、Hf相对亏损。Sr/Ba、Sr/Cu、古气候C值、V/Cr、Ni/Co、U/Th、V/(V+Ni)、V/Sc、Mn/Fe、Co、Sr、Sr/Cu、生源Ba等参数表明平湖组为温暖气候下的陆相淡水沉积，属于半干旱-半潮湿气候环境，具有较高的古生产力，生烃潜力好。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 72-84
白云石成因一直是地学中尚未解决的难题，海底冷泉系统中发育的原生白云石为解决白云石成因问题提供了新途径。台湾甲仙白云仙谷早上新世盐水坑组页岩地层中发育有冷泉白云岩，其流体来源和沉积环境并不清楚。本文通过矿物学和岩石学，结合碳氧同位素、微量和稀土元素地球化学，探索该冷泉白云岩的流体特征和形成环境，为解决白云石成因提供参考。白云仙谷冷泉白云岩以烟囱状或透镜状产出于页岩中，碳酸盐矿物均为泥微晶白云石，含量为61.4%～88.0%。冷泉白云岩的δ13C为−27.08‰～−10.58‰，指示形成白云石的碳源可能是热成因甲烷和海水的混合。Ni/Co均值为12.54，稀土元素配分模式呈中稀土富集、无Ce异常，均表明冷泉白云岩形成于弱还原的沉积环境。在弱还原环境中的冷泉微生物的作用下，促进了HCO3−的增加和SO42−的消耗，可能有利于冷泉白云石的形成。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 85-94
南海在扩张前是否经历了陆内裂谷阶段是南海成因研究中一个重要的问题。三水盆地位于南海北部陆缘，其新生代以来喷发的双峰式火山岩具备大陆裂谷的岩石组合特征。通过对其中玄武岩主微量元素分析认为三水盆地玄武岩可以分为亚碱性和碱性玄武岩系列，两者均显示出明显的Nb、Ta正异常，相对于大陆地壳具有较低的Th/Sc、La/Nb和U/Al×1000，陆壳混染程度低；首次对盆地内玄武岩进行40Ar-39Ar测年，结合前人年代学结果表明玄武质岩浆强烈喷发的时段为61～54 Ma，其中亚碱性玄武岩喷发时间（60 Ma）早于碱性玄武岩（56 Ma）；通过熔融柱模型反演得到亚碱性岩浆源区起止熔融温压分别为1 517 ℃（3.03 GPa）和1 471 ℃（2.25 GPa），深度为101～76 km，碱性岩浆源区起止熔融温压分别为1 555 ℃（3.33 GPa）和1 506 ℃（2.48 GPa），深度为110～84 km，整体为石榴石-尖晶石橄榄岩过渡区且呈逐渐变深的趋势。综合岩浆源区特征以及岩石组合特征认为三水盆地在古新世具备大陆裂谷特征。通过对比三水盆地与南海扩张期岩浆活动的分布时段及源区特征，发现三水盆地与南海扩张期岩浆活动时间分布存在较长间隔，深部过程差异较大，三水盆地岩浆活动与南海扩张并无直接因果联系。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 95-113
北大西洋45°N区是北大西洋冰筏碎屑（IRD）带的中心区，其海洋沉积物包含高分辨率沉积环境和气候变化信息，对45°N区沉积记录的研究有利于反演末次冰期以来古海洋环境的变化。通过对岩心Hu71-377中IRD含量的统计、浮游有孔虫组合及氧和碳同位素（δ18O和δ13C）分析，重建了北大西洋45°N上层水体水团性质演化历史。结合AMS14C数据和氧同位素地层学，在氧同位素3期（MIS3）和2期（MIS2）中识别出5个Heinrich层，其中Heinrich 1、2和4层具有明显IRD峰值、Neogloboquadrina pachyderma高丰度和轻δ18O值特征，而Heinrich 3和5层的δ18O值未明显变轻。Heinrich 3和5层与Heinrich 1、2和4层的δ18O 差异可能反映了上层水体受融水输入的影响不同。δ13CN.incompta和δ13CN.pachyderma差值也反映了Heinrich事件期间混合层和温跃层的变化，它们的δ13C差值在Heinrich 1和2期间接近零，归因于强风驱动的海水垂向混合。而δ13CN.incompta和δ13CN.pachyderma差值在Heinrich 4和5期间增大，反映了季节性温跃层变浅，推测与北大西洋暖流增强有关。浮游有孔虫组合进一步反映了海洋上层水团性质, 特别是N. pachyderma和Neogloboquadrina incompta的相对丰度反映了MIS3期以来海表温度（SST）变化。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 114-123
亚北极鄂霍次克海是全球重要的碳汇之一，也是北太平洋中层水的主要源区，研究晚第四纪鄂霍次克海古环境变化及其影响因素对于理解亚极地海洋对气候变化的响应有重要意义。本文对鄂霍次克海南部科学院海隆ARC2-T00岩芯进行了粗组分、坠石、有孔虫丰度和CaCO3含量的统计与分析、底栖有孔虫Uvigerina spp.氧碳同位素测试等，并基于其底栖有孔虫Uvigerina spp.-δ18O和深海氧同位素曲线LR04-δ18O与相邻站位OS03-1 Uvigerina spp.-δ18O的对比，建立了该岩芯的地层年代框架。该研究表明，在MIS 6—MIS 2的大部分时期，鄂霍次克海南部主要沉积动力为西风、洋流及海冰；风尘堆积速率的变化指示西风带在冰期增强，间冰期减弱；海冰沉积堆积速率的变化表明，在冰期或冰段，海冰沉积受当时季节性海冰沉积中心带所处位置的影响较大；海冰和水团指标变化显示，鄂霍次克海南部此时为季节性海冰覆盖，鄂霍次克海中层水上部生成增强，中层水下部的盐度变化可能与宗谷暖流前伸体的输入、海冰形成析出的卤水下沉和太平洋深层水的侵入有关。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 124-140
坡折带对复合岩性圈闭的发育具有重要控制作用。平湖斜坡带孔雀亭地区具备坡折带发育的古地貌背景，研究其类型和对沉积砂体、相带发育及成圈模式的控制，对下一步勘探开发具有重要意义。根据研究区坡折带发育的构造位置及与洼陷的匹配关系，可将研究区划分为高区坡折带、中区坡折带与低区坡折带。按成因机制不同，可在坡折区内进一步细分出三种类型，即断裂坡折、挠曲坡折和侵蚀坡折。高区坡折带以发育侵蚀坡折为主，控制辫状河三角洲平原沉积体系，形成侵蚀沟谷圈闭；中区坡折带以发育断裂坡折和挠曲坡折为主，控制辫状河三角洲平原与前缘沉积体系，发育辫状河道与扇体，形成断块-河道侧向尖灭复合岩性圈闭；低区坡折带发育断裂坡折，控制复合砂坝，形成断块-砂坝复合岩性圈闭。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 141-150
经历裂陷I幕a期强烈裂陷，a期末北部的抬升和岩浆活动，至裂陷I幕b期北洼萎缩、南洼扩大、新形成北西洼，洼陷整体走向从NE-SW转变为NEE-SSW，珠琼运动II幕整体接受抬升剥蚀。在裂陷I幕演化过程中，半深湖-深湖亚相自下而上呈现自 NE向 SW迁移特征。上文昌组烃源岩面积较大，但仅南部厚度较大，本身湖相有机质含量较高；下文昌组半深湖-深湖亚相烃源岩面积相对较小，北部在I幕a期末被剥蚀后厚度仍较大，南部厚度较小，岩浆活动从某种程度上起到了促进下文昌组有机质成熟、加速成烃的作用。上、下文昌组半深湖-深湖亚相烃源岩具有差异分布的特征，下文昌组的生烃强度优于上文昌组。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 151-160
阿拉伯海马克兰海域是具有天然气水合物勘查潜力的重要区域之一。对该海域G16站位沉积物样品的碎屑矿物、钼、有机碳和顶空气甲烷含量以及孔隙水总碱度和阴阳离子等地球化学特征进行综合分析。结果表明：Mg2+和Ca2+的浓度随深度明显降低，总碱度、Mg2+/Ca2+随深度显著增加；在硫酸盐-甲烷界面（SMI），SO42−的浓度线性降低至0.31 mmol/L，甲烷含量急剧增加至784 µmol/L，黄铁矿含量达到最大值并形成一个Mo峰。研究区硫酸根浓度线性降低和强烈亏损梯度以及Mg2+、Ca2+、总碱度和有机碳含量的变化特征，指示研究区存在强烈的甲烷厌氧氧化反应（AOM），并形成浅的SMI（估算深度4.62 mbsf）。孔隙水样品的地球化学异常与沉积物自生黄铁矿和Mo含量存在耦合现象，表明本站位深部沉积物中可能赋存有天然气水合物藏。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 161-169
分析了福建省宁德市东部海岸带地区NDQK2钻孔的42个孢粉样品。3个光释光和9个14C测年结果显示，钻孔沉积物年代跨越了末次冰消期晚期和全新世阶段。本文试图通过孢粉分析来重建宁德地区全新世以来的古环境演化，探讨古人类活动对天然植被演替的可能影响。本钻孔与该区域已发表的NDGK2和NDQK5孔的孢粉组合共同显示，深海氧同位素（MIS）5a阶段（约85 kaBP）至早全新世，周边陆地一直被亚热带常绿阔叶林和松林所覆盖，然而，约7770～4970 aBP期间以禾本科（Poaceae）为主的草本植物花粉和以芒萁属（Dicranopteris）为主的蕨类孢子含量剧增，孢粉组合与MIS5a以来的其他时段明显不同，类似于现代山地和海域表土孢粉组合。考虑到当地亚热带阔叶林被破坏后可形成以芒萁和禾本科为主的植被群落，我们认为宁德地区在7770～4970 aBP前就存在人类活动，并开始强烈影响森林组成，古人类砍伐树木导致分布于林缘与荒地的芒萁和禾本科等次生植被迅速扩张。基于东南沿海考古证据的时空分布对比，认为中、晚全新世本研究区周边古人类活动的出现可能与长江中下游古文明的迁移存在某种关联。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 170-181
近1000年来区域气候变化模式的研究，是在人类活动与自然变率双重影响因素之下，正确预测和评估未来气候变化趋势的基石。众多的气候载体和代用指标, 揭示了热带海洋和季风变化等对中国不同地区气候的影响，但是关于热带区域的降雨特征与季风活动的关系仍然未有清晰的答案。本文选择西沙群岛东岛的牛塘湖泊，以湖泊沉积物的粒度组分含量和环境磁学参数为替代指标，探讨公元1000—1700年热带区域降雨变化规律及岛礁上记载的人类活动历史。结果表明，东岛的降雨受ENSO活动和热带辐合带移动的双重影响，ENSO的频繁活动和热带辐合带向南回撤均会促使热带区域降雨的增多，这一变化与季风气候呈现反向模式。岛上人类活动强盛时期发生在南宋和明代晚期，该时期区域降雨较多，气候湿润。同时，公元1000—1200年和1450—1600年在中国北方发生的两次强沙尘暴事件，在西沙群岛也有相应的记录，反映了北方粉尘物质在空气中长距离运移和沉降的模式。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 182-192
含水合物储层的宏观物性表现是由储层沉积物的微观孔隙特征所控制的。理解沉积物在水合物生成过程中微观孔隙结构特征变化对于其物性特征的预测和分析有重要意义。本文利用低场核磁共振（LFNMR）技术监测了不同砂样中氙气水合物的生成过程，利用横向弛豫时间（T2）谱对生成过程中的微观孔隙结构及水相渗透率演化规律进行了分析。研究表明，水合物优先生成于沉积物较大孔隙中，在半径较小的孔隙中水合物很难生成；生成前期水合物的生长速率较快，后期逐渐减缓；水合物的生成导致沉积物孔隙尺寸和分布的变化，表现为随着水合物的生成，沉积物水相孔隙空间的最大孔隙半径和平均孔隙半径逐渐减小，孔隙空间的分形系数逐渐增大；沉积物水相渗透率随水合物生成过程中水合物饱和度的增加，先迅速减小后缓慢减小；具有不同孔隙结构特征的样品水相渗透率变化规律存在差异；相较于SDR模型和Kozeny-Carman模型，分形方法能够更好地体现孔隙结构变化对渗透率的影响。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 193-202
随着海底地热学研究的不断深入，对海底地热测量仪器的技术指标提出了更高要求。基于前期自主研发的FY1自容式微型温度测量记录仪，经过大量实践数据与经验积累，研制出新型的FY2自容式微型温度测量记录仪。为验证FY2的性能，在实验室恒温水槽和南海北部陆坡深水海域对FY1和FY2进行了仪器校验和比测，结果显示FY2的测量分辨率优于0.0001 ℃，测量准确度优于±0.0015 ℃，比测点的海底热流值为78 mW/m2。实验结果证实FY2探针不仅具有高分辨率、高精度、性能稳定的特点，而且测量效率高，可为海底热流探测与研究提供新一代可靠的技术支持。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 203-211
地震绕射波是地下小尺度不连续构造体（如裂缝、断层、溶洞和地层尖灭等）的地震响应，绕射波的正确识别对复杂断块油气田勘探具有重要意义。平面波预测法通过倾角估计预测连续性较好的反射波同相轴而保留弯曲程度较大的不连续绕射波同相轴，从而分离地震反射和绕射波。在分析绕射波与反射波信号特征差异的基础上，研究了基于平面波预测的绕射波分离方法，分析了噪声和平面波预测滤波器参数对地震绕射波分离结果的影响。模拟数据和实际数据分析结果表明，噪声水平严重影响绕射波分离效果，噪音过大分离结果会不准确；平面波预测滤波器光滑半径偏小会引入噪音和假象，光滑半径偏大会导致绕射波分离不彻底，小断块地震绕射波响应难以分离。
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(3): 212-219
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