2022年 42卷 第3期
火山碎屑是边缘海沉积的重要来源，其分布特征对研究沉积作用与构造活动具有重要意义。对南海2276个表层站位碎屑矿物分析表明，664个站位含火山玻璃，占总站位数的29.17%，其中含量最高达95.8×10−3。表层沉积物火山玻璃主要出现在南海东部海域，往西呈逐渐降低趋势。南海东部主要重矿物磁铁矿和角闪石分布与火山玻璃十分相似，表明可能具有相同的来源。这些特征表明火山玻璃主要来自菲律宾群岛。这与南海东缘的琉球-台湾-菲律宾火山－地震带的吕宋岛大量活火山分布吻合。南海南缘苏门答腊-爪哇岛弧火山-地震带，虽然第四纪火山和地震活动频发，但对表层样火山玻璃贡献不大。南海海域火山可能有少量贡献，但不是主要因素，南海北缘及西缘基本没有贡献火山玻璃。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 1-8
根据实测水文泥沙资料，利用悬浮泥沙沉降公式、泥沙起动流速公式、再悬浮通量与沉降通量公式以及通量机制分解方法，分析了庙岛海峡周边海域的悬浮泥沙时空分布和变化特征，计算了再悬浮通量、沉降通量、单宽悬浮泥沙输运量，探讨了表层沉积物再悬浮和悬浮泥沙运移特征及动力机制。结果表明，悬浮泥沙浓度周期变化与潮流流速周期变化具有较好的相关性，底层悬沙浓度变化对高流速的响应比较明显，表层悬沙浓度变化对低流速响应比较明显；悬浮泥沙单颗粒沉降现象不明显，除庙岛海峡外其他海域较适合悬浮泥沙絮凝沉降，并以中、底层絮凝沉降为主，且表现出自表层至底层絮凝沉降作用逐渐加强趋势；表层沉积物再悬浮对近岸浅水区、庙岛群岛周边海域水体悬浮泥沙浓度的影响显著于其他海域；悬浮泥沙输运整体以平流输运为主，垂向净环流为辅，庙岛海峡南侧向黄海输沙、北侧向渤海输沙，二者同时进行，悬浮泥沙净输运主要由水道向两侧浅滩。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 9-24
点礁是在空间上呈点状分布的礁体，是一种重要的珊瑚暗礁地貌类型，南海南沙群岛北部海区的一系列环礁发育有众多的珊瑚点礁。目前，对点礁地貌的形态特征、发育过程和机制的研究相对匮乏，南海地区的珊瑚点礁地貌定量研究尚为空白。以南沙群岛北部郑和环礁西南端的小南薰礁发育的点礁为研究对象，利用多波束水深实测数据结合Google Earth WorldView-2遥感影像，对所识别的123个点礁的顶底水深、高度、顶底直径等形态参数进行量测与统计分析,结果表明，其底部最大水深为35.05 m，顶部最小水深为7.89 m，平均高度2.62 m。其中，88个点礁（占71.5%）分布于水深25～35 m（深水点礁），27个（占17.9%）分布于水深10～18 m（浅水点礁）。点礁顶部和底部直径的平均值分别为8.49 和19.13 m，形状因子和顶底关系因子的平均值分别为0.15和0.42，其剖面形态呈峰丘型（21.1%）和礁坪型（占78.9%），且多呈孤立型分布，亦见少数以群落型分布。浅水点礁以礁坪型为主，其顶部和底部直径较大，而形状因子较小，反映了波浪动力的控制作用；峰丘型仅见于深水点礁，其形状因子较大（＞0.23），顶底关系因子较小（＜0.25），高度和直径呈正相关，反映了珊瑚生长作用对点礁地貌的影响。点礁底部直径集中呈NEE-N向延伸，显示了海域盛行风向与海水运动方向的控制作用。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 25-35
基于2020年10月日照近岸海域大潮期水文泥沙观测资料，研究了海流和悬浮泥沙时空分布特征，利用单宽通量机制分解等方法，探讨了悬浮泥沙输运机制和控制因素。结果表明，日照近岸海域悬浮泥沙浓度平面上呈由岸向海逐渐降低的分布特征，垂向上呈由表层至底层逐渐升高的趋势。悬浮泥沙浓度变化与潮周期流速变化趋势总体一致，但具有滞后效应。研究区单宽净输沙率为4.72～24.68 g/(s·m)，近岸单宽净输沙率明显大于远岸输沙率。悬浮泥沙输运以平流输运为主，其次为潮泵效应或垂向净环流输运。研究区水体垂向混合均匀，对悬浮泥沙垂向分布影响微弱。潮流引起研究区悬浮泥沙浓度的潮周期变化，南黄海西部近海悬浮泥沙净输运方向和潮余流方向大体相同，在远岸开阔海域总体呈向南的净输运趋势。研究成果有利于完善南黄海西部近海泥沙输运规律理论成果，对日照近岸工程建设具有一定的指导意义。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 36-49
全球甲烷排放主要来源于厌氧环境中产甲烷菌的代谢活动。采集渤海典型站位沉积物样品，测定了沉积物中甲烷和硫酸盐含量。通过提供不同类型产甲烷底物进行培养，分析了各样品中甲烷产量；通过高通量测序，分析了产甲烷菌群落特征。结果表明，渤海沉积物中产甲烷途径以甲基营养型为主，同时具有H2/CO2还原型途径。同一站点随着深度的增加，甲烷产生量逐渐减少，产甲烷速率相应降低。古菌群落以Crenarchaeota、Asgardaeota和Nanoarchaeota为主，产甲烷菌Ca. Methanofastidiosales占据优势地位。本研究为全面了解产甲烷菌在海洋生境中产甲烷过程提供了重要参考。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 50-61
正常海相沉积物中普遍存在有机质硫酸盐还原作用（OSR），但在冷泉区，硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化作用（SR-AOM）则占据主导地位。如何区分这两种硫酸盐还原途径，对研究极端环境下的生物地球化学过程具有重要意义。为进一步概括、了解冷泉区与SR-AOM相关的自生矿物的多硫同位素特征及其建模应用，在广泛调研国内外与SR-AOM相关的多硫同位素研究成果的基础上，综述了SR-AOM成因的黄铁矿和冷泉重晶石的多硫同位素特征。在此基础上，分别针对黄铁矿和冷泉重晶石概括已被广泛应用的稳定状态盒模型和1-D反应转移模型。SR-AOM成因的黄铁矿相比OSR成因的黄铁矿具有更高的δ34S值和Δ33S值。同时，SR-AOM成因的黄铁矿的δ34S值和Δ33S值呈负相关性，不同于OSR的正相关性。此外，冷泉重晶石的负Δ33S-δ´34S相关性与受OSR控制的孔隙水硫酸盐的正相关性亦明显不同。在冷泉环境中，与SR-AOM相关的自生矿物多硫同位素特征能有效示踪该极端条件下硫同位素的演化，且有利于区分SR-AOM和OSR，这为研究极端环境下的生物地球化学过程和示踪潜在的天然气水合物矿藏提供了有效依据。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 62-75
海岸带地区是日照市旅游资源的主要汇集地，承担着日照经济文化发展的中心任务。本文选取1988、2000、2011、2018年4期的夏季Landsat影像，对日照海岸带地区岸线多样性指数和岸线变化速率进行分析，采用最大似然法对海岸带地区土地利用进行监督分类研究，探究日照海岸带近30年来土地利用演变。研究表明，日照市在1988—2018年间岸线长度显著增加，人工岸线年均增长率为2.35 km/a，而砂质岸线长度显著减少，年均减少率为0.56 km/a；总体上岸线以向海扩张为主，扩张最剧烈的地区为日照港和岚山港。日照东港区和岚山区耕地面积基本保持不变；建设用地面积大幅增加，林地面积大幅减少，而水体和未利用地总体面积保持稳定，人类的建设活动是驱动日照滨海地区岸线与土地利用现状演变的最主要因素。本研究结果可为日照海岸带可持续开发利用以及城市未来规划决策提供依据。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 76-86
利用X射线衍射法、等离子体发射光谱法和等离子体质谱法分析了西太平洋采薇海山和徐福海山富钴结壳矿物相组成以及常微量元素含量，探讨稀土元素地球化学特征和物质来源。研究表明，富钴结壳样品主要结晶矿物为水羟锰矿，次要矿物包括石英、斜长石、钾长石和碳氟磷灰石，同时含有大量非晶态铁氧/氢氧化物。富钴结壳的Mn和Fe含量最高，Mn含量为16.20%～26.62%，Fe含量为8.56%～18.19%，老壳层（IV和V）发生了磷酸盐化作用。富钴结壳的稀土元素明显富集，轻稀土元素明显高于重稀土元素，稀土总量为1 842～2 854 µg/g，其中，Ce约占50%。老壳层中稀土元素含量明显高于新壳层，这可能与老壳层发生磷酸盐化作用有关。稀土元素配分模式呈现Ce正异常、Eu无异常，具有明显Ce富集特征。富钴结壳的稀土元素与Ce、Y、CaO、P2O5、Ba和Sr具有正相关性关系，与Fe、Al2O3、Na2O、K2O、MgO、TiO2、Pb和V具有负相关性关系，与Mn、Co、Cu、Ni和Zn相关性不明显。利用聚类分析方法，可以把富钴结壳的元素分成4组：①磷酸盐组：REE、Ce、Y、CaO、P2O5、Ba和Sr； ②亲锰元素组：Mn、Co、Cu、Ni和Zn；③亲铁元素组：Fe、TiO2、Pb和V；④碎屑元素组：Al2O3、Na2O、K2O和MgO。西太平洋采薇海山和徐福海山富钴结壳是水成沉积成因，稀土元素的来源推测为海水中稀土元素随磷酸盐组分共同沉淀而进入富钴结壳，从而导致稀土元素的富集。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 87-99
元素地球化学信息对于地层划分和物源分析具有重要的指示意义。通过分析莱州湾BH1302孔岩芯沉积物常微量元素特征发现，元素含量在地层分界处发生明显变化，可以作为晚第四纪地层划分的重要指标。结合钻孔岩性相、粒度特征和测年数据，将研究区晚第四纪以来的沉积划分为4段，分别对应于晚中更新世、MIS 5期、MIS 4—3期和MIS 1期。钻孔岩芯沉积物常微量元素在垂向上变化存在着共生的关系，除Na2O、Ba和Sr外，大部分常微量元素变化与粒径强相关。R型因子分析揭示陆源细颗粒碎屑沉积、陆源粗颗粒碎屑沉积和海洋自生元素供应对BH1302孔沉积物的地球化学组成具有重要作用，但不同时期影响作用有所差异，陆源细颗粒碎屑沉积占主导地位，但短时期内陆源粗颗粒碎屑沉积或海洋自生元素供应也可能成为主导因素。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 100-110
开展地震资料解释，分析上超、下超、顶超等地震反射终止关系、不整合面以及沉积趋势，识别出北康-曾母盆地中中新世以来14个三级层序界面。在层序界面内部，通过层序地层内幕结构刻画和原形剖面恢复，并结合地层堆砌方式，在北康-曾母盆地中中新世以来的层序地层内，划分了海进、高位正常海退、强制海退和低位正常海退4种成因单元。通过进一步研究该4种成因单元内地层结构和相分布关系，提出北康-曾母盆地中中新世以来的3种层序地层样式，即陆架边缘富砂型三角洲进积楔、退积型生物礁和陆架边缘富砂-富泥型退积楔，其中，沉积物源供应量充足且可容空间减小时，发育富砂的三角洲进积楔，陆架边缘-斜坡-盆地区域发育含砂深水扇；而可容空间增量远大于沉积物供应量时，发育退积型生物礁和富砂-富泥退积楔，斜坡-盆地区域含砂深水扇欠发育。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 111-122
利用石英ESR测年法对海南岛西北部出露海相地层的上部和下部进行了定年，尝试获得该出露地层的年龄范围，并探讨石英ESR法在热带海相地层年代学研究中的适用性。结果显示，上部地层年龄为（33±6.6）～（53±10.6） ka，下部地层年龄为（1 835±202）～（2 567±256）ka，反映了该地层的沉积时代基本属于更新世。根据各样品ESR信号强度与辐照剂量的线性拟合结果判断，7个样品中以最顶部和最底部2个样品的拟合度最佳，而且最底部样品的ESR信号强度随辐照剂量增大而趋于饱和，表明上部地层年龄以51±8.9 ka最为可靠，地层的底部则可能超出了更新世。本次研究是石英ESR测年法在我国热带海岸更新世海相地层的探讨性应用，其研究结果是下一步采用其他顺磁中心对该地层开展全面和深入的石英ESR测年的重要基础，同时也为更新世其他海相地层的ESR年代学研究提供参考。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 123-132
珠江口盆地白云凹陷东北部具有“内气外油”的分布特点，断裂在油气运聚成藏过程中起到了重要作用。本文主要依据地震资料解释成果，分析断裂发育特征，定量评价断裂输导性能，并结合钻探结果探讨断裂对油气运聚成藏的影响。白云凹陷东北部主要发育NWW向和近EW向正断层，在剖面上表现为铲式和板式形态。根据断裂对油气运聚成藏的影响，划分出油源断裂和控圈断裂。油源断裂在成藏期的活动速率达到20～40 m/Ma，在珠江组下段的断层泥比率多大于50%，而且断面正压力超过了泥岩的极限抗压强度，有利于油气沿断裂发生运移。控圈断裂的活动速率一般都小于20 m/Ma，在珠江组下段的断层泥比率都大于95%，而且断面正压力都小于泥岩的极限抗压强度，侧封性能良好。白云凹陷东北部表现出油气差异聚集成藏的特点，远源反向控圈断裂下盘高效封堵聚集原油，而天然气则主要发生近源聚集。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 133-139
珠江口盆地珠一坳陷惠州26洼为典型的断陷盆地，是已证实的富生烃洼陷。以往对优质烃源岩的研究主要集中在其盆地内部，而对湖盆边缘次洼的烃源岩特征及形成机制鲜有报道。为弥补以往研究的空白，选择惠州26洼东北次洼作为研究区，根据最新的地震、地化和元素分析等资料，对该次洼的烃源岩地化特征和形成机制进行详细研究。结果表明，该次洼文四段发育优质烃源岩，有机质丰度高，含量均值为4.59%，可达“好—很好”烃源岩标准，有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型，以生油为主。文四段沉积时期，惠州26洼东北次洼强烈断陷，形成“洼缘深盆”，且陆源碎屑物质输入量少，为烃源岩发育提供有利的沉积环境，同期火山活动提供了丰富的无机营养物质，形成咸水环境，引起浮游生物勃发，促进有机质的规模形成和保存。综合分析认为，惠州26洼东北次洼文四段优质烃源岩的发现，将优质烃源岩分布范围扩大至湖盆边缘，为该洼陷未来勘探发现奠定生烃基础，对其他地区断陷盆地边缘洼陷评价和勘探潜力分析具有重要的借鉴意义。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 140-148
鄂尔多斯盆地延长组石油资源丰富，储层致密，为了查明湖盆致密砂岩储层发育机理，综合利用岩心观察、铸体薄片鉴定、X射线衍射分析、扫描电镜观察、高压压汞测试等方法，对鄂尔多斯盆地陕北地区长7段致密油储层特征及其发育主控因素进行了分析。研究结果显示，研究区长7段长石含量高，主要发育长石砂岩和岩屑长石砂岩。致密砂岩储层孔隙类型以长石粒内溶蚀孔隙和粒间溶蚀孔隙为主，同时晶间微孔和微裂缝较为发育。研究区长7段时期主要为三角洲前缘与滨浅湖沉积环境，水动力较弱，发育砂岩中泥质含量较高。中等强度压实作用及早期的方解石胶结作用使原生孔隙消失殆尽，胶结作用进一步使孔隙减小。由于长石及黏土含量较高，其受溶蚀作用形成溶蚀孔隙，改善储层质量，同时也是研究区长7段致密砂岩储层发育的主要控制因素。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 149-159
海面变化对沿海地区的自然环境和社会经济有着重要影响，了解过去海面变化规律可以为预测未来海面上升情景提供参考依据。以长江古河口湾湾顶附近的扬州市昌建广场建筑工地所揭示的自然沉积剖面（CJGC剖面）为研究对象，通过详细调研，在剖面下部发现了保存有海相贝壳的涌潮沉积，为研究全新世最高海面和最大海侵提供了绝佳的地质材料。通过系统的沉积相与光释光（OSL）年代学研究，重建了古河口湾中全新世以来沉积环境的变化过程。结果表明，该地点中全新世以来经历了从陆相→潮滩→河口沙坝→河漫滩的沉积环境变迁，清晰显示了由海侵到海退的变化过程。OSL测年数据表明长江河口全新世最高海面和河口湾湾顶最大海侵出现的年代约为5.6 ka，当时对应的海面高度不低于海拔1.3 m，这一时期的高海面在世界多地均有记录。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 160-169
松花江水系作为中国东北地区最主要的河流系统，其重矿物组成对于揭示其沉积环境、沉积物源-汇过程和水系演化等地表过程具有重要意义。但目前对松花江水系重矿物组成了解有限，对影响其重矿物组成的控制因素尚不明晰。为此，在松花江干流和10个主要支流的边滩采集河流沙样品，在通河获取2个松花江T3阶地样品，分别采用TESCAN Integrated Mineral Analyzer（TIMA）自动化矿物识别技术和人工方法，对63～250 μm粒级组分进行重矿物分析，旨在给出松花江水系的重矿物组成，并分析物源、河流过程和化学风化等因素对重矿物组成的影响和控制，以及评估人工和TIMA方法在重矿物鉴定中的应用情况。结果表明，发源于不同山岭（大兴安岭、小兴安岭和长白山）的各支流具有显著不同的重矿物组成，角闪石、榍石、绿帘石、白钛石、辉石、钛铁矿和赤、褐铁矿是区分各物源的指示性矿物。源自大兴安岭的嫩江支流具有显著高含量的辉石（诺敏河）、钛铁矿（甘河、多布库尔河和阿伦河）和赤、褐铁矿（甘河、多布库尔河和雅鲁河），显示了基性火成岩物质对重矿物组成的控制，这在现代河床砾石的岩性中得到证明。然而，在松花江干流中，这些重矿物含量显著降低，显示了极弱的大兴安岭源区信息，表明支流物源对重矿物组成的控制受到干流所携带沉积物的削弱，干流物源占据了主导地位。值得指出的是，松花江干流的重矿物组成显示出为拉林河和第二松花江物源的混合，表明干流更多地继承了松嫩平原东南山岭（长白山余脉）的重矿物信息。受到严重化学风化影响的通河T3阶地样品的重矿物组成简单，辉石和角闪石等抗风化能力弱的不稳定重矿物已完全消失，而稳定矿物高度富集，反映了化学风化对重矿物组成起到主要控制作用。相对于传统人工鉴定方法得到的重矿物组成（通常只能鉴定出20余种矿物相），TIMA方法能够给出更多的矿物种类信息（通常能识别出40余种矿物相），但在识别同质异相和多晶型矿物方面存在不足。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 170-183
常规广义S变换采用固定的高斯窗参数，在时频分析时不能够兼顾高低频端的信号，同时标准S逆变换在时频域滤波时会产生滤波噪音。本文提出了基于变频率高斯窗的广义S变换，同时改进了S逆变换公式。该方法不仅提升了信号时频谱的聚焦度，而且还消除了滤波噪音。通过计算包含随机噪声干扰信号的瞬时信噪比阈值，然后根据不同阈值有针对性的选择压制随机噪音的处理策略。合成数据和实际地震数据处理结果表明，该方法能够有效的压制随机噪音，提高地震数据信噪比。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 184-193
在循环载荷下岩石发生应力-应变的非线性弹性行为是普遍的，孔隙流体、载荷频率、围压、层理方向是造成岩石应力应变滞后、能量衰减、刚性变化等特征的重要外部变量。基于来自大庆、南京、合肥等地的砂岩样品，利用电液闭环伺服控制压机系统，开展了不同饱和流体砂岩的应力-应变滞回曲线、不同载荷频率和饱和流体对岩石的衰减、不同层理方向加载和卸载对岩石杨氏模量影响的实验对比研究，阐明了饱和岩石的非线性响应特征，揭示了外界影响因素对岩石产生非线性形变的作用机制，探讨了岩石内部触面间摩擦阻力在岩石发生非线性形变过程中发挥的媒介作用，并推断接触面颗粒之间的摩擦阻力可能是导致岩石发生衰减、滞后等非线性行为的内在因素。本研究拟通过岩石内部小尺度的摩擦作用与构造尺度断层面上的摩擦滑移相似性，来揭示地震发生时岩体失稳的动力学过程。
海洋地质与第四纪地质. 2022, 42(3): 194-203
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