海洋沉积物检测论文参考文献

海洋沉积物检测论文参考文献

吴能友段威武蔡秋蓉

摘要南极布兰斯菲尔德海峡晚更新世以来沉积物具有明显的冰川－海洋环境标志，为典型的冰海沉积物。本文通过43个站位表层和柱状沉积物的粒度、成分、结构构造、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析，对研究区的冰海沉积物类型及其分区和沉积环境进行初步研究，并讨论间冰期/高水位和冰期/低水位的沉积模式。冰海沉积物可分为残副冰碛物和混合副冰碛物两类；不同类型的冰海沉积物有着不同的介质条件和相应的生物组合，反映一定的沉积环境，研究区现代冰海沉积物类型可分为7个特征明显不同的区域；间冰期/高水位和冰期/低水位的沉积模式具有明显不同的特征，受控于全球气候演变和岸线轮廓、海底地形及水文条件等环境因素的制约。

关键词冰海沉积环境沉积模式布兰斯菲尔德海峡南极

1前言

南极大陆边缘沉积的最主要特征之一是受冰川影响十分强烈，冰川作用不仅直接塑造了沉积特性，而且通过海流作用对海底沉积物进行不断地改造。冰海沉积物是由冰川筏运入海的冰碛物经消融而下沉，与海洋沉积物相混合，再经同生或后生海洋营力不同程度改造后的产物。Anderson等（1980）综合不同学者意见将冰海沉积物定义为：由冰川和海洋作用叠加堆积于海底，经历冰川、冰架或有关水流搬运的沉积物，其中含有冰川、冰筏带来的未经分选、粒径大小各异的岩石物质。因此，冰海沉积物是一种混杂沉积物，在粒度、成分、结构、构造等方面兼备冰川与海洋的双重成因特征。

布兰斯菲尔德海峡位于南极南设得兰群岛与南极半岛之间，地理位置为61°30′～64°00′S、62°00′～54°30′W，属于高纬度亚南极区，临近南极大陆，是一种典型的冰海沉积环境（Jeffers,1988;Jeffers等，1991），为研究构造活动盆地冰海沉积作用和冰期、间冰期沉积模式的理想场所之一。

1990～1991年南大洋夏季，中国第七次南极考察队原地质矿产部“海洋四号”船在南极布兰斯菲尔德海峡进行地质、地球物理调查，在海峡不同地貌单元——岛架、岛坡、海槽、陆坡、陆架采集了43个站位的表层和柱状沉积物样品。本文根据表层和柱状沉积物的粒度类型、成分、结构构造、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析，初步研究布兰斯菲尔德海峡的冰海沉积物类型、沉积环境及其分区，并探讨高水位/间冰期和低水位/冰期的沉积模式。

2现代沉积学背景

布兰斯菲尔德海峡每年有6个月（6～11月，南极冬季）被冰雪覆盖，另外6个月（12月至次年5月，南极夏季）为冰雪融化季节，是沉积物搬运和沉积的活跃时期。实际上，研究区是南极半岛西北部海域中受不同水团控制、地形多样的复杂海区。

因受岛屿和地形的影响，布兰斯菲尔德海峡的夏季水团和环流分布异常复杂。海峡中除局地效应外，还有三种不同性质的水侵入，影响海峡的水文状况。它们是低温、盐度稍高的威德尔海表层水、来自别林斯高晋海的夏季表层水和靠近南极半岛的低温别林斯高晋海夏季表层水（羊天柱等，1989）。其中前两种水团是影响海峡内水文状况的主要成分。海峡内的水体流动主要以北东向为主。南极绕极深层水可部分地到达海峡的西部，进入海峡后呈变性深层暖水，温度要高、盐度稍大，但水平环流分析表明，这种文化似乎不会改变海峡内流动的总趋势，而只会改变局部区域流的大小。海峡内按海域主要可分为：海峡北部、海峡南部和海峡中央，三者的温盐特性有较大差异。海峡北部是以别林斯高晋海表层水为主要成分，呈高温、低盐特性；海峡南部以威德尔海水为主体，呈低温、高盐特性；而海峡中央的底层水，为一盐度稍高的冷水团。

布兰斯菲尔德海峡是一个狭长的大型水下槽地，总体为北北东向延伸，其东北端转为北东东向，长约400km，最大宽度（麦克斯韦尔湾至南极半岛）为100km。南侧南极半岛是南极大陆往北伸长的呈S型的半岛；北侧南设得兰群岛由史密斯岛、洛岛、斯诺岛、欺岛、利文斯顿岛、格林威治岛、罗伯特岛、纳尔逊岛、乔治王岛等北东向链状排列的岛屿组成.在海峡中形成多个天然峡湾，如利文斯顿湾、马克斯韦尔湾等。海底从东北、西南两侧向中间倾斜。北侧分布着狭窄的岛架和岛坡，南侧分布着较为宽阔的陆架和陆坡，中部为海槽。南北两侧和东西两端的海底地形相差悬殊，呈不对称状，北陡南缓，西高东低。北部1000m等深线接近岸边，岛架的宽度不足5km，南部相对较平缓，水深较浅，南极半岛陆架宽达45km。大致以60°W经线为界，研究区分为东北和西南两部分。东北段地形走向为北东东—南西西，长约360km，最大水深2784m，它是海槽的主体部分，海底从东北、西南两侧向中部呈阶梯状下降，南北两侧地形明显不对称，北陡而南缓。西北坡平均坡降为（84～192）×10-3（4°50′～10°54′）；东南坡平均坡降为（38～81）×10-3（2°10′～4°40′）。该段次级地形则呈北北西—南南东向排列，诸如两侧槽坡上各岛屿之间的小海峡及海底谷等。西南段水深较浅，绝大部分水深小于1000m，地形变化较复杂。地形走向仍以北东—南西向为主，北西—南东向次之。岛架和陆架、岛坡和陆坡，乃至底部沟槽呈网格状相交。总体来看，该区地形从浅至深呈阶梯状下降，即由宽窄不一的陆架和岛坡到较为宽阔的台地，到台地边缘地形又变陡，直到最深初又转为平缓的洼地。从地形地貌特征来看，布兰斯菲尔德海峡实际上为一海槽，并可划分为三个次海槽：北部次海槽、中部次海槽和南部次海槽。北部海槽的水最深，最深处达2784m。南部次海槽的水深最浅，小于1000m。

3冰海沉积物类型

根据表层和柱状沉积物特征研究，结合区域地质背景资料，布兰斯菲尔德海峡沉积物的陆源碎屑和火山物质绝大部分来自无地表径流的南极半岛和南设得兰群岛（王光宇等，1996）。南极半岛和南设得兰群岛基岩岩性复杂，主要由中、新生代的火山岩和变质岩组成，基岩不断遭受冰川的冻融、刻蚀和研磨，冰筏携带大量碎屑物质入海，在布兰斯菲尔德海峡形成冰海沉积物。根据表层和柱状沉积物的类型、粒度、成分、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析，布兰斯菲尔德海峡晚更新世以来沉积物具有明显的冰川－海洋环境标志，为典型的冰海沉积产物。

由于环境要素的差别，不同区域可以出现特征各异的冰海沉积物类型。Harland（1966）通过南大洋冰海沉积物的系统研究，将冰海沉积物分为正冰碛物（orthotill）和副冰碛物（paratill）。前者系搁浅冰架融化后沉积的产物，特点是缺乏分选、无层理、不含海洋生物化石以及几乎未受底流的改造；而后者则指冰架或冰山、浮冰融化后所形成的沉积物，主要特点是沉积颗粒经受过不同程度的海流改造，并含丰富的海洋生物化石。Anderson等（1977,1980）通过威德尔海和罗斯海冰海沉积物的研究，以及根据砾、砂和泥的含量变化、沉积物粒度参数、层理、有孔虫相对丰度，将副冰碛物进一步划分为以细粒泥、粉砂组分为主的混合副冰碛物（compound paratill）和以砂砾为主的残副冰碛物（residual paratill）。

根据表层沉积物和柱状沉积物特征，参考Harland（1966）、Anderson等（1977,1980）提出的标准，布兰斯菲尔德海峡的冰海沉积物可分为残副冰碛物和混合副冰碛物两类。表1为研究区冰海沉积物的分类特征。残副冰碛物以砂砾为主，粉砂次之，泥含量很低，粗细分一般分选好，细组分分选差，主要分布于南部陆架－上陆坡、东部陆架、北部岛架－岛坡区，硅藻含量相对丰富，有孔虫和放射虫含量较低，有孔虫以硅质壳为主；混合冰碛物以粉砂和泥为主，砂砾含量很低，细组分分选好，粗组分反之，主要分布在中央海槽－南部下陆坡、南设得兰群岛海湾和海峡西南部陆架区，硅藻含量相对丰富。由表1可见，布兰斯菲尔德海峡的残副冰碛物、混合副冰碛物的粒度组成和特征与Anderson等（1980）所论述的稍有差异。根据研究区表层和柱状沉积物的粒度组成特征，残副冰碛物可进一步划分为基本缺乏粉砂、泥和含粉砂、泥两类；混合副冰碛物又可分为含砂砾与基本缺乏砂砾两种。

表1布兰斯菲尔德海峡冰海沉积物分类特征

4现代冰海沉积物类型分区和沉积环境

冰海沉积物的类型分区主要受岸线轮廓、海底地形及水文条件等环境因素的制约。不同类型的冰海沉积物有着不同的介质条件和相应的生物组合，反映特定的沉积环境。图1展示了布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型的分布情况。

图1布兰斯菲尔德海峡冰海沉积物类型分布图

distribution of glacial-marine deposits in the Bransfield Strait,Antarctica

根据表层沉积物特征，将布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型分区、沉积物基本特征和所反映的沉积环境简述如下。

残副冰碛物沉积区（Ⅰ）

ⅠA区：位于南部陆架－上陆坡环境。沉积物以砂砾为主，含少量泥和粉砂，分选差。组分中玄武岩岩屑含量高，火山玻璃含量较低，重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主，粘土矿物以伊利石含量高于其他区域、蒙脱石含量低于其他区域为特征，表明陆源碎屑物质主要来自南极半岛西部。石英颗粒表面擦痕、撞击坑发育，部分已明显磨损圆化。硅藻和硅质壳有孔虫发育。本区临近南极半岛，搬运介质显然以冰川和冰筏为主，同时受到威德尔海冷水支流的强烈影响，水动力条件相对较强。

ⅠB区：位于海峡西北岛架－岛坡带和纳尔逊岛与罗伯特岛之间区域，北侧发育开放性海湾，为一种无或弱屏障环境。沉积物以砂砾为主，基本缺乏泥和粉砂，分选差。组分岩屑和火山玻璃含量高，重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主，粘土矿物蒙脱石含量高，硅藻以深水组合为主，有孔虫以硅质壳、钙质壳和胶结壳混合组合为特征，石英颗粒机械作用结构特征清晰，表明陆源碎屑物质主要来自其北侧岛屿，水动力能量较高，后期海流改造作用较强。

ⅠC区：位于海峡东部，为一种无屏障开放性海洋环境。沉积物以砂砾为主，基本缺乏泥和粉砂，表层沉积物薄或缺失，分选性差，岩屑含量高且成分复杂，重矿物成分复杂，除常见的不稳定矿物外，还含较多的石榴子石、金红石和锆石，说明物源复杂，海流改造作用强烈，与本区可能是南极底层水流和威德尔海水流流经处，或者是一个高密度寒冷水团有关。

混合副冰碛物沉积区（Ⅱ）

ⅡA区：位于海峡中央海槽和南部下陆坡环境。沉积物以硅藻软泥或硅质泥粉砂为主，无砾石，主要由硅藻为主的生物硅质组分、陆源石英粉砂和火山物质三种成分组成，硅藻质量分数＞30%，最高达70%，说明海流冲刷作用相对较弱，沉积环境较为稳定，少量陆源物质来自南极半岛和南设得兰群岛。

ⅡB区：位于乔治王岛—纳尔逊岛格林威治岛一线以南岛架－岛坡带，北侧发育半封闭海湾与峡湾。沉积物以泥和粉砂为主，含少量砂砾。重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主，硅藻以深水组合为主，钙质壳有孔虫有一定的地位，见低等植物根茎，说明控制沉积作用的主要因素是冰川，海流为次。据Kin等（1991）研究，马克斯韦尔湾为典型的冰川U型谷，谷底中部深500m，其中全新世沉积具有季节性纹泥层，为典型的冰海沉积。

ⅡC区：位于海峡西南部陆架－陆坡区。据黄惠玉等（1989）、林澄清等（1989）研究，该区沉积物为以泥和粉砂为主的混合副冰碛物。

火山喷出物沉积区（Ⅲ）

位于海峡西侧欺岛附近，为岛架环境。沉积物以火山碎屑物质（包括砾、砂和粉砂粒级）为主，火山玻璃质量分数高达72%～80%，物源显然与1969～1971年欺岛海底火山活动有关，当然也不能排除南设得兰群岛的火山碎屑物质来源，并受到冰筏和海流的改造作用。

布兰斯菲尔德海峡残副冰碛物和混合副冰碛物的分界，在海峡南部大致相当于上、下陆坡的分界，水深为700～800m；而其北界变化较大，在无开放性海湾地带，分界线相当于海冰带的前滨至滨外区，在有开放性海湾岛架－岛坡带，分界线接近岛坡下缘。

5沉积模式探讨

高水位/间冰期的沉积模式

根据布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型分区和沉积环境，综合高水位/间冰期的沉积模式如表2，并阐述如下：

间冰期，海流侵蚀冲刷了水深小于约250m的陆架－上陆坡区（浅滩和台地），产生主要由冰筏粗碎屑和火山砾组成的残副冰碛物沉积作用；在水深更大区域，海流对沉积作用的影响明显减弱，主要发生源自浅滩和台地上侵蚀作用的砂、粉砂沉积作用，沉积物往往是泥质砂和砂质泥，且随着水深的增大而逐渐变细（图1，表2）。在深水区沉积物中，冰筏产生的细－中砾仍然存在，但组成比例比浅水区低得多。在较陡的陆坡、岛坡上，沉积物重力流沉积作用普遍存在，产生近源沉积相；粗碎屑颗粒再沉积重新组合为砾石和粗砂（Jeffers,1988;Jeffers等，1991）。

表2布兰斯菲尔德海峡高水位/间冰期沉积模式

在中央海槽和南部下陆坡区（通常称为布兰斯菲尔德盆地的底部），沉积物主要由三种组分构成：最主要的为硅质生物组分，通常为硅藻；陆源碎屑组分，主要为石英质粉砂.在陆坡底部最为丰富；火山碎屑组分（包括火山灰），往往来源于邻近海底和陆地火山喷发，以沉积物中的浸染层和独立的火山灰层（有时达数厘米厚）出现。典型的盆底沉积物为含火山灰的硅质泥和软泥。火山岛屿、海山和轴向火山脊（可能为弧后扩张中心）产生沉积物的次级坡向迁移作用，堆积了火山碎屑沉积物（如欺岛附近的火山喷出物沉积区Ⅲ）。盆底轴向火山脊可作为盆地内沉积物横向迁移的屏障（Jeffers等，1991），因此，来自南设得兰群岛的火山碎屑组分往往与盆底的火山碎屑、硅质碎屑组分相分隔。

南设得兰群岛的海湾和岬角及其南侧的海底峡谷向邻近盆底输送了大量南设得兰群岛上的火山碎屑沉积物，形成扇形沉积区：相反，南极半岛陆架上的沟槽似乎并没有为盆底输送大量的陆源碎屑沉积物（Jeffers,1988;Jeffers等，1991），南极半岛下陆坡上同样沉积了硅质泥和软泥。柱状沉积物中出现间冰期的粗碎屑组分，可能是由陆架－陆坡上的沟槽沉积物滑塌堆积作用产生。南部陆架－上陆坡的残副冰碛物说明，南极半岛上的冰川似乎未产生大量的细颗粒沉积物或冰融水，输送细颗粒组分至其北侧的海底沉积。

低水位/冰期的沉积模式

由于柱状沉积物取样数量和测试分析资料的限制，本文无法勾绘出冰期冰海沉积物的类型分区。现根据柱状沉积物特征和地震剖面资料，综合收集到的国外文献，将低水位/冰期的沉积模式归纳如表3，并简单探讨如下：

表3布兰斯菲尔德海峡低水位/冰期的沉积模式

冰盛期，南极半岛陆架和南设得兰群岛岛架（台地）为席地冰盖所覆盖。在南设得兰群岛岛架，冰盖席地线大致位于现代海平面以下200～375m水深之间（Anderson,1989）；而推测南极半岛陆架上可能存在更厚的冰盖，席地线大致可达陆架外缘，陆架上的沟槽也许为席地冰盖所覆盖。地震记录显示，南极半岛陆架沟槽前缘存在沉积物楔状体，并可能达到750m水深，形成一个水深更大的台地。假如南极半岛的陆架一直为冰盖所覆盖，那么这些沉积体系可能将继续接受沉积。由此可见，在陆架、岛架浅水台地区，主要发生冰川侵蚀作用和砂砾等粗碎屑的沉积作用，而南设得兰群岛的海湾、岬角区遭受冰川作用的强烈侵蚀，粗碎屑沉积物向海方向迁移；在陆坡区，以陆架区侵蚀而来的沉积物前积于缺乏沟、槽的区域为特征；在中央海槽和南部下陆坡区（盆底），深海生物沉积作用明显减弱，局部存在浊积层。地震资料显示，在盆底现代深海沉积地层之下具有一套超覆层序，解释为浊积层，是一种槽谷口的前积沉积，其成因可能始于滑塌、滑坡和碎屑流。

参考文献

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PRELIMINARY DISCUSSION ON THE SEDIMENTARY ENVIRONMENT AND SEDIMENTATION MODEL OF THE BRANSFIELD STRAIT,ANTARCTICA

Wu Nengyou,Duan Weiwu and Cai Qiurong

（Guangzhou Marine Geological Survey,Ministry of Land and Resources,Guangzhou 510760）

Abstract

Bransfield Strait,located in the high-latitudes of sub-Antarctica,is an actively-spreading back-arc basin and the ideal area for study of the marine-glacial sedimentation and sedimentary environments of the types of marine-glacial sediment and their distribution on Bransfiled Strait,Antarctica since Late Pleistocene were inferred based upon various data such as the lithology,composition,microbiological thanatocoenoses and surface texture of quartz gra in of 43-site samples of superficial and core sediments recovered during HY4-901 cruise,1990～ to the features above,the sedimentary environments and depositional models during the high-stand water（interglacial stage）and low-stand water（glacial stage）were preliminarily marine-glacial sediments may be divided into two types:residual paratill and compound different types of marine-glacial sediment that show the different environments are of the various medium conditions,lithology·composition and microbiological present marine-glacial sediments may be divided into 7 data h ave provided us with an opportunity to examine the marine-glacial sedimentation models for a tectonically active basin in glacial and interglacial addition to obvious tectonic and glacial influences,the sedimentation models emphasize the influence of eustatic changes on sedimentation.

Key words:marine-glacial sedimentary environment,sedimentation model,Bransfield Strait,Antarctica

注释

付少英陈芳刘广虎

（广州海洋地质调查局 广州 510760）

第一作者简介：付少英（1973—），男，博士，高级工程师，现从事天然气水合物和海洋地质研究。通讯地址：广州1180信箱矿产所，邮政编码：510760，e-mail:，电话：。

摘要 本文通过对西沙海槽HX132PC 站位岩心沉积物稀土元素组成的系统研究，结合该柱状样浮游有孔虫的氧同位素地层研究，对比分析了南海北部陆坡西沙海槽区晚第四纪以来的沉积物物源及其环境演变。

关键词 西沙海槽 稀土元素（REE）沉积环境 地球化学

1 前言

稀土元素（REE）是一组特殊的元素，在一般的沉积变质作用过程中，往往以一个“整体”运移，其分布模式保持不变。但由于不同的稀土元素之间性质仍有微小差异，外界条件变化可以导致稀土元素之间发生一定程度的分馏，引起稀土元素总量和分布模式的差异。因此稀土元素的分布模式及其之间的分异特征是良好的地球化学指示剂，可以用于揭示地质体形成过程中元素的迁移、富集和环境变化，被广泛运用于探讨岩石矿物的形成条件、物质来源、地球化学分异作用和沉积环境变化等领域。

在海洋沉积物的研究中，稀土元素其含量随深度的变化不仅反映出各类沉积物组成特征的变化，而且对于确定沉积物地层的划分及古海洋环境的演化均有指导意义。而海底沉积物中稀土元素的含量、配分模式和一些重要的稀土元素参数，不仅可以反映各类型沉积物的总体特征，而且对于探讨沉积物的形成条件、物源区性质和气候环境具有重要意义（沈华悌，1990；霍文冕等，2003）。本文通过对西沙海槽HX132 PC站位岩心沉积物稀土元素组成系统研究，分析了南海北部陆坡西沙海槽区晚第四纪以来的沉积物物源及其环境演变。

2 样品概况

HX132柱状样取自西沙海槽南部斜坡（17°′，113°′），水深1526m，柱长，为该区所获取的最长的重力柱状样。该柱状样沉积连续，岩性稳定单一，为含钙质生物粘土质粉砂，未见生物扰动现象和非正常沉积，未见底栖生物扰动和非正常搬运沉积。沉积物组分以海洋生物颗粒和粘土矿物为主，陆源碎屑矿物和海洋自生矿物少量。

根据浮游有孔虫（白色）进行氧碳同位素地层的研究和划分，该柱状样揭示了氧同位素1-6期的沉积序列，构成里斯冰期（相当于氧同位素6期，该期未见底）→末次间冰期（相当于氧同位素5期）→玉木冰期（又包含一个玉木Ⅰ期→玉木亚间冰期→玉木Ⅱ期次级的气候旋回，分别对应于相当于氧同位素4、3、2期）→冰后期全新世期（相当于氧同位素1期）完整气候地层。该柱状样晚更新世以来的平均沉积速率为，但冰期和间冰期的沉积速率差异较大，冰期沉积速率高于间冰期沉积速率，氧同位素1、3和5期的沉积速率分别为、和，2、4期的沉积速率为和，氧同位素6期未见底，根据平均沉积速率为推算，长1133cm的HX132柱状样代表约14万年以来的沉积。

以平均10cm间隔取样，共取样95个，样品由广州海洋地质调查局实验测试所分析测试，测试仪器为ICP4300 DV电感耦合等离子体发射光谱仪。

3 稀土元素含量和总体分布

经过测试分析，HX132站位95个柱状沉积物样品各稀土元素的含量变化范围及均值为：La为～ μg/g，均值为 μg/g；Ce为～ μg/g，均值为μg/g；Pr为×10-6～×10-6，均值为 μg/g；Nd为～ μg/g，均值为 μg/g；Sm为～ μg/g，均值为 μg/g；Eu为～ μg/g，均值为 μg/g；Gd为～ μg/g，均值为 μg/g；Tb为～ μg/g，均值为 μg/g；Dy为～ μg/g，均值为 μg/g；Ho为～ μg/g，均值为 μg/g；Er为～ μg/g，均值为 μg/g；Tm为～ μg/g，均值为 μg/g；Yb为～ μg/g，均值为 μg/g；Lu为～ μg/g，均值为 μg/g。而整个柱状沉积物中，样品的稀土元素总量w（∑REE）的变化范围为～ μg/g，平均值为 μg/g。

表1列出了西沙海槽海域HX132站位及邻近的东沙群岛海域ODP1146站位、南沙群岛海域的NS02-1、NS02-21、NS02-50站位以及大洋玄武岩14种稀土元素的平均含量。从表1的结果可以看出，HX132、ODP1146、NS02-1、NS02-21 以及NS02-50 的稀土元素的平均含量总体上与中国黄土相似，而与大洋玄武岩稀土元素含量差异较大，具有一定的“亲陆性”。这反映了整个南海沉积物的来源都主要是以陆源供应为主。

另一方面，就南海的不同区域而言，西沙海槽HX132 站位沉积物的稀土元素含量，与南海南部南沙群岛海域的NS02-1、NS02-21以及NS02-50三个站位差异较大，而与同样位于南海北部陆坡区的东沙群岛海域ODP1146 站位的情况相似，但Pr、Nd、Tb、Tm以及Lu的平均含量相对较高，这一方面表明南海南北陆坡的沉积物源不同，整个南海北部陆坡区可能具有相似的物源供应。由于南海北部沉积物的陆源只能来自珠江、台湾岛及洋流经巴士海峡搬运而来的吕宋岛沉积物（邵磊等，2001），进一步的研究（刘岩等，1999；吴明清，1983）表明，南海北部陆坡与台湾浅滩沉积物及珠江口沉积物具有物质来源及成因上的同一性，而东沙群岛海域ODP1146站位沉积物的物源可能与台湾海峡沉积物更为接近一些（刘宝林等，2004）。因此，可以推测，西沙海槽HX132站位沉积物中，珠江口带来的陆源沉积物质要更多一些。

表1 HX132 站位及其它地区沉积物样品中稀土元素含量（wB/10-6）Table1 The distribution of REE in sediments of the core HX132 and other samples

注：；（刘宝林等，2004）；（田正隆等，2005）；（田正隆等，2005）（田正隆等，2005）；6.中国黄土（文启忠，1989）；7.大洋玄武岩（Frey et al.，1964）

4 稀土元素配分模式

图1 HX132柱状样稀土元素分配模式与其他地区的对比图表

Comparison of REE distribution patterns of the core HX132 and other sediments

从南海不同区域海底表层沉积物中稀土元素平均的含量的配分模式（图1）看，南海不同的沉积区，沉积物的稀土分布模式存在差异。其中，南海南部南沙群岛海域的NS021、NS02-21以及NS02-50三个站位与南海北部陆坡区东沙群岛海域ODP1146站位的稀土元素的配分模式非常相似，表明南海南北的沉积物均来自陆源，且具有相同或相近的形成过程。稀土元素组成存在着明显的规律性，LREE/HREE＞1，为缓右倾斜型，轻稀土相对富集的分布模式，无明显的Eu异常。说明在沉积过程中相对于北美页岩，REE没有发生明显的分异。

相比而言，西沙海槽HX132站位沉积物虽然也没有明显的Eu异常，但其稀土元素配分曲线中重稀土元素富集，LREE/HREE＜1，呈现明显的Ce负异常（），表明相对于东沙群岛和南沙群岛海域，在样品所揭示的时间-空间尺度内，西沙海槽海域沉积物的物质来源与形成环境具有一定的地域性，沉积物的形成环境总体具还原性。

为了进一步确定稀土元素的组成与沉积环境与物源的关系，这里对HX132站位沉积物的δEu和δCe的组成特征与代表沉积物的岩性特征的沉积物平均粒径MZ（Φ）、代表生物活动的CaCO3、代表有机质输入的有机碳、代表陆源输入的SiO2+Al2O3+Fe2O3以及代表火山活动的火山玻璃以及褐铁矿含量之间进行了相关分析（表2）。

表2 HX132站位稀土元素δEu和δCe与沉积物其它参数的相关系数Table2 The related geochemical parameters of sediments in the core HX132

结果显示，沉积物中代表生源输入的CaCO3与δEu和δCe的组成均呈现显著负相关的关系，而代表陆源输入的SiO2+Al2O3+Fe2O3与两者均成显著正相关关系，同时，δEu和δCe的组成与代表火山作用的火山玻璃和褐铁矿的组合成负相关，这一方面证实陆源输入是西沙海槽晚更新世以来沉积物的主要来源，也表明该时期生物碎屑碳酸盐沉积对陆源沉积的稀释作用显著。另一方面，沉积物的平均粒径MZ与δCe的组成呈正相关（与δEu负相关），有机质的含量与δCe的组成负相关（与δEu无相关性），这表明细粒沉积物中封闭性强，环境相对还原，有机质保存相对丰富。

5 稀土元素的纵向分布

晚更新世上次冰期以来，HX132柱状样碳酸盐岩溶解作用不强，受底流搬运活动的影响微弱，除了玉木冰期海平面的下降导致沉积环境发生微小波动外，一直处于较稳定的半深海沉积环境。从时间序列上看，经过里斯冰期→末次间冰期→玉木冰期→冰后期完整的冰期旋回，除了氧同位素4期和3期（对应于玉木冰期中的玉木Ⅰ期和玉木亚间冰期），沉积物稀土元素的配分模式总体上重稀土元素富集，LREE/HREE＜1，沉积物稀土元素中Pr、Nd、Gd、Tb显著富集，呈现明显的Ce负异常（图2）。

图2 HX132不同时代沉积物稀土元素的配分模式

REEs distribution patterns of sediments in different eras from HX132 core

同时，HX132柱状样各个时期的沉积物都表现出相似的配分模式，说明西沙海槽沉积环境和物质来源具有一定的继承性，反映了从14万年来西沙海槽沉积的供应基本保持稳定，而玉木冰期海平面的下降导致的沉积环境微小波动，也对沉积作用产生了一定的影响。不同时期沉积物中表现出的Ce特征，说明在源区岩石风化过程以及沉积物的沉积过程中，环境气候状况较不稳定。

由于氧化环境沉积物的∑REE高，稀土元素铈为正异常，即δCe＞1，表明铈富集；而还原环境的沉积物∑REE低，铈为负异常，即δCe＜1，铈的亏损代表还原环境。铈亏损程度越大，说明沉积还原程度越大。沉积物稀土元素参数（表2）更为清楚地显示出了不同时期的沉积环境的差异。HX132柱状样沉积物δCe的平均值都小于1（表3），为负异常，表明沉积环境总体具还原性。

表3 HX132站位不同时代沉积物样品中稀土元素参数Table3 The related REEs parameters of sediments in different eras from the core HX132

总体上，∑REE和δCe值总体上随深度增加而增加，表明随着时间的推移，沉积环境的氧化性增强。对应于玉木冰期（对应于氧同位素4期→2期）沉积环境的微小波动，玉木Ⅰ期和玉木亚间冰期（对应于氧同位素4期和3期）形成的沉积物中，∑REE达到了整个柱状沉积的最大（分别为和），同时重稀土元素相对富集（∑Ce/∑Y达到了最低，为和），分子量较低的重稀土元素相对更为富集（NGd/NLu达到了最大，分别为和）。在上次冰期和末次冰期以来∑REE相对较低，而在上次间冰期相对较高，这表明上次间冰期的沉积环境相对地偏氧化性。

资料显示，在末次冰期（玉木冰期）冰盛期以来，西沙海槽火山活动增强，海平面下降，沉积速率增大，陆源物质的输入增加，同时生物活动活跃，有孔虫、硅藻和放射虫丰度达到最高值，陆源碎屑物质和火山陆灰含量骤增。这些作用的共同作用，正好造成了西沙海槽HX132站位不同深度沉积物中稀土元素的组成的差异。

6 结论

1）南海西沙海槽HX132柱状样沉积物稀土元素的特征，与东沙群岛和南沙群岛沉积物相似，具有明显的“亲陆性”，而与大洋玄武岩稀土元素含量差异较大，反映了陆源供应是南海沉积物的主要来源。

2）南海北部陆坡区的西沙海槽HX132站位，与东沙群岛海域ODP1146站位的沉积物的稀土元素特征相似，而与南海南部南沙群岛海域的NS02-1、NS02-21以及NS02-50三个站位差异较大，表明南海南北陆坡的沉积物源不同，南海北部陆坡区具有相似的物源供应；而根据稀土元素的组成特征分析，珠江口来的陆源物质对西沙海槽沉积物的贡献相对更多。

3）从中新世（14万年）以来，经过里斯冰期→末次间冰期→玉木冰期→冰后期完整的冰期旋回，除了玉木冰期中的玉木Ⅰ期和玉木亚间冰期，西沙海槽沉积供应基本保持稳定，而玉木冰期海平面的下降导致的沉积环境微小波动，也对沉积作用产生了一定的影响。

4）在上次冰期和末次冰期以来∑REE相对较低，而在上次间冰期相对较高，这表明上次间冰期的沉积环境相对地偏氧化性。

参考文献

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刘宝林，王亚平，王吉中，等.2004.南海北部陆坡海洋沉积物稀土元素及物源和成岩环境［J］.海洋地质与第四纪地质，24（4）：18～23

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吴明清.1983.我国台湾浅滩海底沉积物稀土元素地球化学［J］.地球化学，（3）：303～313

Frey F A，Haskin earths in ocean icba salts［J］.（4）：775～780

Geochemical Characteristics Of Rare Earth Elements In Sediments Of Xisha Trouth Area，South China Sea

Fu ShaoyingChen FangLiu Guanghu

（Guangzhou Marine Geology Survey，Guangzhou，510760）

Abstract：Rare earth elements in the HX132 core of sediments sampled from Xisha Trouth Area，South China Sea，were measured by ICP-MS method，and the stable istopes of oxygen（δ18O）were also rare earth element（REE）distribution patterns were compared between Xisha Trouth core samples and other area samples，It is found that there are very similar in REE contents but the Chonddrite-normalized REE distribution patterns are great differences LREE（light rare earth element）enrichment and Eu negative anomaly，indicating that there are a similar terrestrial sediment source in South China Sea and it mainly due from the mouth Pearl River in the North of the South China Sea，including Xisha Trouth and Dongsha sea The REE distribution patterns in lengthways orientation were discussed in HX132 core，and their correlation with sedimentary environment were also is indicated that the difference of the REE content and distribution patterns are mainly controlled by the sedimentary environment，and during the last interglacial it was in some oxidation of environment.

Key Words：Xisha Trouth Area rare earth element（REE）sedimentary environment geochemistry

海洋沉积物分析检测论文

梁广1，2邵长高1，2

（1.广州海洋地质调查局 广州 510760；2.国土资源部海底矿产资源重点实验室 广州 510760）

第一作者简介：梁广（1972—），男，工程师，主要从事网络管理和数据管理工作，E-mail:。

摘要 近年来资源勘探已经覆盖大部分陆地区域，越来越多的国家把目光投向海洋。海洋作为一个巨大的能源和资源宝库在国民经济、军事战略等的重要性也日益显现。各个国家竞相制定海洋科技开发规划、战略计划，优先发展海洋新技术［1］。如何有效的从海量海洋地质调查数据中获取有用信息是海洋新技术研究中的重要研究内容。论文针对海洋地质调查数据研究技术应用需求，引入了回归分析模型到海洋地质调查数据库中，详细介绍了回归分析的技术方法和在海洋地质调查数据库研究中的应用优势，为海洋科学研究提供了技术支持。

关键词 海洋地质 回归分析 数据库

1 前言

随着陆地资源的消耗和人类对能源越来越强烈的需求，海洋作为一个尚待大规模开发的能源和资源宝库引起各国越来越多的关注。我国作为世界上最大的发展中国家对能源的需求也在大幅增加，近年来我国石油进口数量急剧增长，据估计到2020年我国石油进口依存度将达到60%。党和国家领导人多次提出“资源、能源、特别是油气资源，已成为我国经济和社会发展的重要因素，解决后备能源问题是保证国家经济安全的大事”。随着我国国土资源大调查和海洋地质专项调查的开展，大量的海洋地质数据被收集和积累，并建立了多个满足各自业务需求的信息系统和数据源［2］。如何有效的从海量海洋地质调查数据中获取有用信息是海洋新技术研究中的重要研究内容。论文针对海洋地质调查数据研究技术应用手段的需求，引入了回归分析技术到海洋地质调查数据库中，详细介绍了回归分析的技术方法和在海洋地质调查数据库研究中的应用优势，为海洋科学研究提供了技术支持。

2 回归分析概述

概述

回归分析是确定两种或两种以上变数间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。回归分析按照涉及的自变量的多少，可分为一元回归分析和多元回归分析；按照自变量和因变量之间的关系类型，可分为线性回归分析和非线性回归分析。如果在回归分析中，只包括一个自变量和一个因变量，且二者的关系可用一条直线近似表示，这种回归分析称为一元线性回归分析。如果回归分析中包括两个或两个以上的自变量，且因变量和自变量之间是线性关系，则称为多元线性回归分析［3］。回归分析预测法可以从各数据之间的相互关系出发，通过对与预测对象有联系的现象变动趋势的分析，推算预测对象未来状态数量表现的一种预测方法，通过对与预测对象（y）有联系的多个因素X1，X2，……，Xk建立回归模型。求出的回归模型是否合理，是否符合变量之间的客观规律性，引入相关因素是否有效，变量之间是否存在线性相关关系，模型能否付诸应用，这要通过检验决定。本文给出了两方面的检验：一方面为实际意义检验。即利用理论所拟定的期望值与实际结果相比较是否相符。另一方面为统计检验：分别为拟合优度检验（R平方检验）、方程显著性检验（F检验）、变量显著性检验（t检验）［4］。论文主要介绍一元线性回归分析在海洋地质调查数据库中的应用。

一元线形回归分析模型

线性回归分析可以描述两个要素之间的回归关系。线性回归分析公式为：yi=a+bxi+εi.其中a和b为参数.εi是误差.我们定义Q（a，b）a为总误差。则：

南海地质研究（2014）

对公式两边的a和b求导得：

南海地质研究（2014）

南海地质研究（2014）

x表示x的平均值.y表示y的平均值.

关系系数R2求值方法为［5］：

南海地质研究（2014）

多元线形回归分析模型

研究对象y受多个因素x1，x2，x3，…xn的影响，假定各个影响因素与y的关系是线性的，则可建立多元线性回归模型：

y=β0+β1x1+β2x2+…+βkxk+ε

式中：x1，x2，……，xk代表影响因子；ε 为随机误差；y 代表所研究的对象，即预测目标［3］。

统计检验

统计检验是运用数理统计的方法，对方程进行检验、对模型参数估计值的可靠性进行检验。这主要包括拟合优度检验、方程显著性检验、变量显著性检验，即常用的R2检验、F检验和t检验。

拟合优度检验（检验）：

拟合优度检验就是检验回归方程对样本观测值的拟合程度。又称为复相关系数检验法，它是通过对总变差（总离差）的分解得到。

南海地质研究（2014）

其中

南海地质研究（2014）

总变差平方和S总是各个观察值与样本均值之差的平方和，反映了全部数据之间的差异；残差平方和S残是总变差平方和中未被回归方程解释的部分，由解释变量x1，x2……，xk中未包含的一切因素对被解释变量y的影响而造成的；回归平方和S回是总变差平方和中由回归方程解释的部分。对于一个好的回归模型，它应该较好地拟合样本观测值，S总中S残越小越好。于是可以用：

南海地质研究（2014）

求得［4］。

方程显著性检验（F 检验）：

对于多元线性回归方程，方程显著性检验就是对总体的线性关系是否显著成立作出推断，即检验被解释变量y与所有解释变量X1，X2，……，Xk之间的线性关系是否显著，

南海地质研究（2014）

即F统计量服从以（k，n-k-1）为自由度的F分布。首先根据样本观测值及回归值计算出统计量F，于是在给定的显著性水平a下，若F＞Fa（k，n-k-1），则拒绝H0，判定被解释变量y与所有解释变量x1，x2，……，xk之间的回归效果显著，即确实存在线性关系；反之，则不显著［4］。

变量显著性检验（t检验）：

对于多元回归模型，方程的显著性并不意味每个解释变量对被解释变量y的影响都是重要的。如果某个解释变量并不重要，则应该从方程中把它剔除，重新建立更为简单的方程。所以必须对每个解释变量进行显著性检验。

在给定的显著性水平a下，若｜ti｜＞ta/2（n-k-1），则拒绝H0，说明解释变量xi对被解释变量y有显著影响，即xi是影响y的主要因素；反之，接受H0，说明解释变量xi对被解释变量y无显著影响，则应删除该因素［4］。

3 应用实例

论文利用线形回归分析模型对南海海域海洋沉积物温度进行了分析，其中散点图显示如图1所示，回归分析结果见表1。

图1 水深与沉积物温度散点图

Water depth temperature

表1 水深沉积物温度回归分析结果 The regression analysis result for Water depth temperature

读取回归结果如下：

截距：a=；斜率：b=；相关系数：R=；测定系数：R2=；F值：F=。

建立回归模型，并对结果进行检验

模型为： 。

F值的计算公式和结果为：

南海地质研究（2014）

其中P＜。回归结果证明，沉积物温度与海水深度有着密切的关系，但是通过散点图显示，并不是温度越深沉积物温度越低。而是受到其他例如海底热流，海洋环流等因素的影响。

4 结语

本文介绍了回归分析在海洋地质调查研究中的应用，同时提供了回归分析的技术原理及实现方法，并通过对南海沉积物与海水深度关系模型进行了应用分析，回归结果显示了两者具有密切但是存在不确定性的关系。实验结果得到有效的应用。

参考文献

［1］单宝强，毛永强.中的坐标系定义与转换［J］.黑龙江国土资源，11，38-39

［2］苏国辉，孙记红，等.2011.海洋地质数据集成中的关键问题和方案［J］.海洋地质前沿，11（27）：51

［3］百度百科.回归分析.

［4］沈聪.2009.基于EXCEL的回归分析在足迹分析上的应用［M］.辽宁警官高等专科学校本科毕业论文

［5］Cottrell Analysis：Basic ：//～cottrell/ecn215/

The Marine Geological Survey Based on Regression Analysis

Liang Guang1，2，Shao Changgao1，2

（ Marine Geological Survey，Guangzhou，510760； Laboratory of Marine Mineral Reasources，MLR，Guangzhou，510760）

Abstract：The new resources survey had covered most of the continental area at ，the ocean resources have attracted more and more attention now as it is a huge resource and energy reservoir that had a profound meaning to national economy and military energy competition made manly countries developed new technology project and put the new ocean technology as the primary study ，how to abstract useful information from marine geological survey data is one of the most important study paper focuses on the study of the deficit of marine database technology and introduces regression analysis model and the application advantage of purpose of this paper is to provide the technology support for marine word：Marine geology；Regression analysis model；Database

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喀斯喀特弧第四纪火山活动地表和地下特征随时间的变化

限制地形和地壳结构的数据分辨率提高，为人们提供了新的定量方法，用以评估火山区省级规模的地表-地下连通性质。研究人员结合北美西部喀斯喀特弧（Cascades arc）的第四纪火山口填图数据、表面地形数据和各种地球物理数据集，探究了火山作用与下伏地壳结构之间的关系。结合火山口填图数据库，从该区的数字高程模型（DEM）中提取已知时代的火山机构，估算得出的体积可能占第四纪总喷发量的50％左右。火山机构体积和空间上火山口密度与指示上层地壳影响的各种地球物理数据联系密切。在整个岩浆弧的第四纪火山口下，地下结构变化与火山作用一致的现象很普遍，但与年轻火山口的联系更为强烈。在喀斯喀特山脉中部和南部，地球物理识别的岩浆特征增加，那里的火山喷发量最大，火山口间距很小。火山口和相关的地壳结构，以及空间上局部喷发相对于分散喷发的程度随时间变化，定义了整个弧段横向延伸约100 km的喷发中心，表明岩浆上升随时间变化而发生空间上的聚集。

原文链接：

Geology (2020) 48 (11): 1088–1093.

DOI：

（译者：唐演@CUGB）

11

波罗的大陆在苏格兰的遗迹：基底地体在格林威尔造山运动期间的迁移

苏格兰加里东群岛北高地地体（NHT）内的太古宙基底被认为与劳亚大陆的前陆的刘易斯片麻杂岩有关。新的锆石U-Pb年龄表明，NHT基底显示了2823-2687Ma和1772-1655Ma岩浆作用的证据。第一组年龄与前陆太古宙片麻岩的结晶年龄相近。然而，第二个组年龄以及覆盖基底上的岩石单元的形成时间都晚于前陆内发育新生岩浆作用和沉积作用的时间，为其最年轻的主阶段之后的100–250Ma。此外，在NHT基底内没有前陆内常见的古元古代镁铁质和长英质侵入体存在的迹象。因此研究者认为，NHT与劳亚大陆的前陆缺乏对比的可行性。由于存在1100-1000 Ma的东格雷尔榴辉岩，分离前陆和NHT基底的加里东莫因逆冲断层被认为是被改造了的格伦维尔期缝合线。根据新的同位素数据，研究者认为NHT基底是波罗的大陆的碎片，在格林威尔造山运动期间侵位到劳亚大陆，是环北大西洋造山带基底地体迁移的又一实例。

原文链接：

Geology (2020) 48(11): 1094–1098.

DOI：

（译者：好名不敌备注的哥斯达黎加的棒棒的61）

12

加蓬的古元古代Francevillian序列以及Lomagundi-Jatuli事件

加蓬古元古代Francevillian序列在全球早期氧化的概念，以及碳同位素值大幅度正向漂移（即Lomagundi-Jatuli事件，LJE）的成因中占据着重要地位。研究人员对一个长139米的Francevillian岩芯进行了详细的研究，岩芯的碳酸盐δ 13 C（δ 13 C carb ）值为5‰-9‰，向上减小趋近于0‰，这一趋势被很多其他研究人员认为是LJE及其结束的标志。然而，本次研究发现δ 13 C carb 值的变化与沉积相的变化相一致：浅海相以强正值为特征，而较深的水域（风暴浪基面之下）为0‰左右。对于δ 13 C carb 与沉积相的相关性，最可靠的解释是，浅海环境记录了局部物理和生物化学过程的同位素效应，驱动周围环境的溶解无机碳（DIC）达到较大值，而较深相中较小值（ 0‰）与开阔海洋的DIC相近，其中δ 13 C在很大程度上不受浅水环境中发生的分馏的影响。此外，海侵氧化还原作用为含锰矿物和化学营养微生物群落的形成创造了条件。其中还包括甲烷循环群落，其有机δ 13 C（δ 13 C org ）值为 47‰，Δδ carb-org 值高达46‰。因此，Francevillian碳同位素剖面反映了盆地的特定条件，并不是全球碳循环扰动或LJE结束的前兆。

加蓬Lastoursville次盆LST12岩芯Franceville层序的沉积模式。浅水碳酸盐岩（单元I-III）的特点是真光层生产力提高，促使环境中的溶解无机碳的 13 C富集并沉积碳酸盐。随后发生海侵（单元IV-VI），盆地加深，以同位素正常的海相碳酸盐沉淀为标志，同时在风暴波基面以下的氧化还原层发育锰富集。持续的海侵导致盆地最深处沉积了富含有机质的含甲烷生物群落的泥岩。

原文链接：

Geology (2020) 48(11):1099–1104.

DOI：

（译者：好名不敌备注的哥斯达黎加的棒棒的61）

13

砂粒跃移作用对粉砂的产生的有效性测试—对黄土解释的启示

黄土形成所需要的粉砂生成可归因于冰川系统（冰川研磨）和砂质沙漠（跃移诱发破碎）的地质过程。然而跃移作用对大量粉砂的产生的有效性还存在争议。了解沙漠中粉砂产生的潜力对于确定黄土的古气候具有至关重要的意义。为了更好评估风成磨损对粉砂的产生的重要性，该研究在一个设计用于模拟砂粒在25m/s速度的暴风中跃移的装置中进行实验性磨损。该研究与之前的工作与众不同的地方在于（1）长时间保持较高速度的测量强度，（2）清除预先存在的粉砂并设置对照组，（3）根据缩放结果来评估黄土堆积的潜力。根据一定的地质比例缩放实验获得的粉砂产生速率显示，风成磨损产生的粉砂不足以形成具有地质意义上的黄土沉积物。

原文链接：

Geology(2020) 48(11): 1105–1109.

DOI：

（译者：中国地质大学（北京）地球科学与资源学院岩石学矿物学与矿床学在读硕士生徐睿）

14 太古宙和古元古代变质火山岩变质脱水作用中的金迁移

太古宙和古元古代绿岩带中的火山岩十分丰富，被认为是造山型金矿的潜在矿源。然而，金在这些岩石变质过程中的经历却鲜为人知。该研究对加拿大太古宙拉格兰德亚区和芬兰古元古代中央拉普兰绿岩带的一套变质岩石进行了金的超低检出限分析。这两个地区都有丰富的金矿资源，具有发现新的造山型金矿的巨大潜力。这些带中的变质火山岩分为拉斑玄武岩和钙碱性岩浆岩系列，其中原岩中金的含量用绿片岩相样品的金的Zr/Y幂律回归计算。在拉斑玄武岩中，金是相容元素，并随分异作用而减少；而在钙碱性岩石中，金是不相容元素，并随分异作用而增加。质量变化计算表明，在拉格朗德和中央拉普兰进行递进变质作用至形成上部角闪岩相的条件（> 550 ）期间，初始金含量损失高达77%和59%。本研究强调：第一，变质火山岩在太古宙和古元古代绿岩带变质作用中析出金，是造山型金矿床的良好潜在源岩；第二，变质火山岩的含金性受地幔源区和岩浆演化的控制；第三，变质脱挥发分模式可应用于太古宙和古元古代造山型金矿床。

原文链接：

Geology (2020) 48 (11): 1110–1114.

DOI：

（译者：王天奇，中国地质大学（北京）地球科学与资源学院）

15

钙质超微化石将北冰洋沉积物的年代追溯到50万年以前

北冰洋中部更新世沉积物年龄波动较大，给重建古海洋学增加了相当大的不确定性。这个问题的根源在于北极海洋沉积物中记录的令人费解的磁极模式，以及缺乏能够提供校准的生物地层层位或连续的氧同位素地层图的微体化石。研究人员记录了在北冰洋中部的一个海洋沉积岩芯中发现的两个关键的钙质超微化石物种，为50万年以前的沉积物提供了有力的，并且可全球校准的年代界限。起关键作用的物种是颗石藻（Pseudoemiliania lacunosa），它们在万年间灭绝，而赫氏圆石藻（Emiliania huxleyi）则在万年间进化。这是第一次在北冰洋中部的沉积物中发现Pseudoemiliania lacunosa的化石。通过岩石地层对比，可以在北冰洋内450多公里的范围内找到含有这些年龄物种的沉积层。它们首次为北极这个区域的更新世沉积物年代学提供了明确的支撑，也为开发和测试其他用于测定北极海洋沉积物年代的地质年代学工具奠定了基础。

原文链接：

Geology (2020) 48 (11): 1115–1119.

DOI：

（译者：黄永慧-中国地质大学（北京））

16

加拿大北部科迪勒拉山脉Tintina断层对岩石圈地幔的克拉通凿移的地震证据

位于加拿大西北部的加拿大北部科迪勒拉山脉（NCC）被划分为几个平行向右滑动的走滑断层，在晚白垩世和始新世之间累积了数百公里的位移。这些断层的深度范围，尤其是Tintina断裂（TF）对NCC岩石圈地幔的地壳构造组合和演化具有重要的影响意义，但是地球物理模型和地球化学数据仍然没有定论。该研究利用最新的三维纵波地震速度模型，解决了位于TF表层轨迹之下的最高地幔深度的一系列锐化的（~10km）纵波速度对比度（~4%）突变。代表了上地幔组构的地震各项异常数据显示在TF附近各向异性的方向和幅度大小发生了相似的变化。这些数据表明TF是岩石圈尺度的剪切带且在沿着TF恢复了430公里处的右侧位移后，纵波的速度快速异常与北美克拉通边缘轮廓一致。该研究认为，目前位于阿拉斯加东部的快速构造异常是Mackenzie克拉通的一块轮廓清晰的碎片，其在晚白垩世至始新世期间被TF凿穿并向西北位移。目前位于NCC南部的第二个克拉通碎片，可能与上地幔深度的Cassiar岩层有关。这些观察首次证明，大型岩石圈尺度的剪切带穿过难熔地幔，并且在世界范围内的科迪勒拉山脉内产生克拉通地幔物质的主要侧向位移的证据。

原文链接：

Geology (2020) 48 (11): 1120–1125.

DOI：

（译者：袁梦）

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金红石中纳米级微量元素团块的地球化学和地质年代学意义

金红石中的微量元素地球化学分析（例如：铅Pb，铀U，锆Zr）通常被用来获取地质事件的性质和时间。但是微量元素的迁移会影响温度和时间的厘定，且其迁移性的主控因素仍存在争论。鉴于此，研究人员使用电感耦合等离子体质谱法和原子探针层析成像表征了西澳大利亚Capricorn造山带中金红石的微米至纳米级微量元素分布。在大于20微米的尺度下，单个矿物颗粒中没有明显的微量元素分异，而且锆石谐和年龄1872 6 Ma（2σ）也没有同位素扰动的迹象。在纳米级尺度下，可以观察到20纳米的富微量元素（铝Al，铬Cr，铅Pb，钒V）团块。团块的 207 Pb/ 206 Pb比值为 （2σ），说明他们形成于结晶前，可能是区域变质作用的产物。作者认为这些团块是由于上部角闪岩相变质过程中瞬时形成的放射性破坏点捕获流体活动性元素形成的。这种捕获会影响团块中元素体扩散的活化能。团块较低的数量及密度指示了其形成时间，说明变质作用峰值温度持续时间较短，为小于10 百万年的事件。研究结果说明运用微量元素手段判断金红石中的体扩散将比假定其为均一介质时更为复杂。

原文链接：

Geology (2020) 48 (11): 1126–1130.

DOI：

（译者：韩舒筠@CUGB/MQ）

18

次年稳定同位素记录揭示的南极洲西摩岛与白垩纪-古近纪界线附近两个灭绝期有关的气候变暖和季节性缺氧

碳酸盐双壳贝类高分辨率稳定同位素（δ 18 O和δ 13 C）增生的贝壳年轮年代学可以提供对了解灭绝期有用的次年环境记录，这种灭绝期通常是快速变化和不稳定的时期。该研究展示了在南极洲西摩岛白垩纪-古近纪界线（KPB）对Lahillia larseni双壳贝类的高分辨率连续采样结果。这些数据突出了δ 18 O和δ 13 C值不规则的两个灭绝期与形成化石的最后时期一致：一个是在KPB，另一个是在明显灭绝事件的15万年之前。由于表现为较低的δ 18 O值，该研究将这两个时期都解释为气候变暖的时期，并且有季节性缺氧，表现为低异常（ ‰至 ‰VPDB）的δ 13 C值和高的（2‰至19‰）的季节变化。低氧条件可能是较早灭绝事件的一种引发机制，并可能延长了KPB灭绝后的恢复时间。

原文链接：

Geology (2020) 48(11):1131–1136.

DOI：

（译者：掉帧青年萧暮春@YU）

美编&校对：覃华清

温室气体排放过量，导至全球温度升高过度开采破坏生态，导致沙土化土地速度加快

海洋沉积物分析检测论文题目

学术堂整理了二十个关于纪录片海洋的论文题目,供大家参考:1、宁波海洋文化及旅游开发研究2、试论海岛海洋文化产业的发展策略--以舟山群岛海洋文化产业发展为例3、论福建海洋文化的独特性4、试论海岛海洋文化产业的发展策略--以舟山群岛海洋文化产业发展为例5、海洋文化对中国海洋经济的影响6、发展海洋事业与加强海洋文化研究7、中国海洋文化景观分类及其系统构成分析8、论古代中国海洋文化在世界史上的地位9、"环中国海"海洋文化的土着生成与汉人传承论纲10、舟山开发海洋文化旅游的思考11、海洋文化对英语词汇的影响12、中国海洋文化的早期历史与地理格局13、中国海洋文化的区域特征与区域开发14、浅谈福州海洋文化的形成及特点15、大连海洋文化产业的发展策略16、舟山群岛海洋文化产业集群形成机理与发展模式研究17、论潮汕近代民居建筑的海洋文化内涵18、城市滨海环境景观设计表现海洋文化初探19、舟山群岛海洋文化论20、论中国历史上内陆文化和海洋文化的交征

罗祎1，苏新，陈芳2，黄永样2

罗祎（1982－），女，博士研究生，主要从事海洋地质方面研究，E-mail:。

1.中国地质大学海洋学院，北京100083

2.广州海洋地质调查局，广州510760

摘要：对取自南海北部陆坡“海洋四号沉积体”DSH-1C柱状样进行了沉积学和磁学分析，结合相关资料探讨了该柱状样沉积物磁性特征其纵向变化，及其与该区沉积环境变化的关系。结果表明：DSH-1C柱状样自上而下共划分3个岩性单元，表层沉积物为全新世MIS1期以黏土质粉砂为主的深海－半深海沉积；中部含数层重力流沉积夹层，为晚更新世MIS2期沉积；底部为晚更新世MIS3期黏土质粉砂。该柱状样x值平均值为×10-7m3/kg。所有样品的IRM 均已达到SIRM的80％以上，S300的最小值为。该柱状样沉积物中的磁性矿物极少，以低矫顽力矿物为主；该柱状样磁性特征在陆源物质输入较多的间冰期（MIS1和MIS3期），磁性参数值较高；反之，在MIS2磁性参数值较低，可能与冰期该区陆源物质减少有关。此外，该岩心柱中富含有孔虫壳体或双壳碎屑的重力流层沉积物的磁性参数值低，与这些逆磁性碳酸盐组分的增加有关。

关键词：磁性特征；粒度分析；晚更新世；东沙；南海

The Magnetic Properties of Late Pleistocene Sediments in Core DSH-1 C from Northern South China Sea and Their Environment Significance

Luo Yi1,Su Xin1,Chen Fang2,H uan Yongyang2

of Ocean Sciences,China University of Geosciences,Beijing 100083,China

Marine Geological Survey,Guangzhou 510760,China

Abstract:A study of magnetic properties of sediments at the piston core DSH-1C from deep sea area of Dongsha,the South China Sea was carried 626cm-core were subdivided into three lithologic units:Holocene clayey silt (Unit I,MISl) at the top interval of the core; late Pleistocene turbidity sequences characterized by 3 to 4 major sand layers in the middle interval(Unit Ⅱ,MIS2) ; and then the lowest sequences composed by clayey silt interbedded with thin silty sand or silt layers (Unit Ⅲ,MIS 3)..The average value of the Xfor the sediments is ×10-7m3/kg,and all samples show high values of IRM,over 80‰f sediment SIRM,while the minimum of S300for all samples is to magnetic properties obtained,it was inferred that sediments from the core contained very rare magnetic values of magnetic properties (X,NRM and SIRM) were observed in the intervals of Unit Ⅱ,where turbidity layers containing abundant calcareous foraminifera shells occurred,indicating the dilution of carbonate in these sediment the other hand,higher values those parameters were seen in the interglacial period (MIS l and MIS3) ,probably due to more terrigenous debris input during warm periods in this area.

Key word:magnetic properties ; grain size;late Pleistocene; Dongsha area; South China Sea

0 引言

环境磁学自20世纪80年代确立至今逐渐形成了一门以磁性测量为核心手段，磁性矿物为载体，利用磁学的方法去研究环境作用、环境过程和环境问题的新兴交叉学科[1-3]。海洋沉积物的环境磁学研究亦已成为近年来研究的热点。在这一领域国内外学者通过对深海岩心沉积物或浅表沉积物磁学特征的研究，结合年代学、沉积学和地球化学等资料，研究沉积物的来源及沉积环境的变化，去重建古气候和古环境[1-6]。

当前，在对海洋沉积物的磁学特征的研究中，沉积物磁化率的变化可以反映物源和环境的改变已经得到普遍的认同及应用。其他磁性参数（如：天然剩磁、等温剩磁、非磁滞剩磁等）也逐渐被引入到海洋沉积物的矿物学、古地磁学、次生变化及成岩过程等的研究中[4-12]。不仅如此，近年来国外学者在对海洋天然气水合物的研究中，探讨了水合物赋存区沉积物的磁性参数（主要以磁化率为代表）及其与自生矿物（主要以黄铁矿为代表）的关系[13-15]。

本文为首次在南海水合物赋存区进行柱状岩心沉积物的磁性研究。将利用环境磁学和沉积学方法，通过对来自南海北部水合物赋存区获得的DSH-1C重力柱状样沉积物的磁性特征及其沉积环境的对比研究，来探讨该研究区表层沉积物的磁性参数变化的因素及其与沉积环境变化的关系，希望通过以上研究获得该研究区表层沉积物的磁性特征及其环境意义。

1 样品与方法

样品来源

DSH-1C保压重力活塞柱状样全柱长626 cm，由2006年“海洋四号”科考船取自南海北部陆坡，东沙海域“海洋四号沉积体”气体水合物调查区，水深3 000 m。该区冷泉活动的证据首先由“海洋四号”科考船发现，2004年中德合作SO177航次“太阳号”科考船对“南海北部陆坡甲烷和天然气气体水合物分布、形成及其对环境的影响研究”的调查获得更多证据，并命名为“海洋四号”沉积体[16-17]。

该区位于南海北部陆坡东部，台湾海峡北岸，构造上属于被动大陆边缘，毗邻台湾岛西南的外滨增生楔。水深在1 500～3 000 m之间，平均水深大于2 500 m[16]（图1）。

研究区海底具有强似海底反射层（BSR）的地震反射特征。在海底电视对海底的调查中，发现该区有深水冷泉双壳类、菌席。对SO177航次GC10站位[16]（图1）的岩心描述中提到该区沉积物中有因甲烷气体胀气形成的裂隙结构。其孔隙水地球化学分析结果也在一些深度表现出孔隙水氯离子异常等地球化学特征，并由甲烷通量推测该站位深部存在甲烷源。

图1 南海北部陆坡“海洋四号沉积体”水深图及DSH-1C、SO177-GC10站位示意图

研究方法

对DSH-1C柱状样描述其岩性特征、照相后，按10 cm间隔取样，取样厚度为2 cm，得到共计63份沉积物样品，对其进行了磁学、粒度和碳酸盐含量测试。

岩石磁学方法

对DSH-1C柱状样的磁学参数进行了磁化率（X）、天然剩磁（NRM）、非磁滞剩磁（ARM）、等温剩磁（IRM）及饱和等温剩磁（SIRM）的测试。

所邻近的SO177-GC10柱状样已有对有孔虫AMS14C年龄的测试结果[16]，其底部年龄为50～60 ka，属于布容正极性期，因此未对DSH-1C柱状样的磁倾角方向进行考虑。环境磁学样品直接用无磁性立方盒封装，并对所有样品进行低温烘干（小于40℃）。

（1）磁化率测量在中国地质大学（北京）地学实验中心进行，利用KLY-4S卡帕桥磁化率仪测得全部样品的质量磁化率。

（2）样品剩磁及退磁参数测量均在中国科学院地质与地球物理研究所古地磁实验室进行。2G-755R岩石超导磁力仪上完成，对所有样品进行天然剩磁测量，然后进行退磁。仪器测量范围×10-12～×10-4Am2；灵敏度×10-12 Am2。除490cm处样品测量值为×10-4Am2超出量程仅作参考，320cm处由于电脑故障测量值未被保存外，其余61份样品测量值最小值为×10-6Am2，最大值为×10-4Am2，为可信值。一般的海洋沉积物样品经过15～25 m T的交变退磁，即可获得特征剩磁，故选择0、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70m T的退磁步骤。240 cm和320 cm处由于电脑故障测量值未被保存外，获得61份样品的特征剩磁。

（3）应用2G-760超导磁力仪，在外加90 m T交变场叠置 m T的直流场下测定样品的非磁滞剩磁。仪器测量范围×10-7～×10-2Am2；灵敏度×10-12Am2。全部样品测量值最小值为×10-5Am2，最大值为×10-3Am2，为可信值。

（4）为保证对样品饱和等温剩磁的测量值在2G-760超导磁力仪量程范围内，对测量样品质量进行缩减。用Model660 Pulse Magnetizer在 T磁场下进行磁化，后在2G-760超导磁力仪上测量饱和等温剩磁。全部样品测量值最小值为× 10-4Am2，最大值为×10-3Am2，为可信值。将样品置于100、300 m T的反向磁场中磁化得到全部样品的等温剩磁（IRM-100、IRM-300）。

定义S300＝(－IRM-300)/SIRM，计算得到S300。

粒度分析

粒度测试在中国地质大学（北京）海洋学院利用英国马尔文公司Mastersize2000型激光粒度仪进行测试。本文样品没有进行有机质和钙质组分的去除，希望得到沉积物全部碎屑的粒度特征，所以进行了全粒级的粒度分析。方法为：取2 g左右待测样品放入20 m L的烧杯中加入适量蒸馏水浸泡，使其在自然状态下分散。测试前加入 mol/L的六偏磷酸钠溶液进行化学分散，测试中未进行超声处理。

碳酸盐含量测试

碳酸盐含量测试也在中国地质大学（北京）海洋学院利用容量法测试。因部分样品含有较多钙质生物壳体，为保证样品测定的准确性，每份样品至少取3份进行平行测定。

2 结果与讨论

岩性及粒度特征

DSH-1C柱状样沉积物的主要岩性为灰绿色黏土质粉砂，中间夹有数层富含有孔虫及生物碎屑的粗粒粉砂质夹层，部分层位夹有灰黄色或灰黑色细层，黏性较大，下部有皲裂现象和气胀孔结构。根据岩性和粒度变化可将该岩心自上而下分为3个岩性单元（Ⅰ-Ⅲ） （ 图2）。

图2 DSH-1C柱状样沉积物粒度分析结果

岩性单元I(0～约152 cm）为含有孔虫粉砂，砂粒组分中含有较多的有孔虫，因此与碳酸盐含量变化对应。岩性单元Ⅱ（约152～470 cm）以富含大量生物碎屑（双壳、腹足等壳体）及有孔虫砂黏土质粉砂为主要特征。砂层及黏土质粉砂层交替。岩性单元Ⅲ（约470～620 cm）为含深灰黑色粉砂质夹层的黏土质粉砂。沉积物中钙质组分相对较低，也较稳定。

年代确定

表1 SO177-GC10浮游有孔虫AMS14C年龄数据[16-17]

图3 DSH-1C与SO177-GC10柱状样岩性、粒度分析、对比曲线图（左图据文献[17])

采用SO177航次在“海洋四号”沉积体获得的GC10表层柱状沉积物样浮游有孔虫AMS14C年龄数据（表1)[16-17]。据Zhang等[17]研究，GC10柱状样的3个岩性单元（图3左图），上部为全新统沉积，中部和下部为更新统顶部沉积。两者分界以富含有孔虫和生物碎屑层末次出现为标志。通过与GC10进行对比可以得出：DSH-1C柱状样沉积物在约152 cm深度下部富含有孔虫和生物碎屑砂的首次出现为标志。152 cm之上为全新统沉积，之下为更新统顶部沉积（图3）。其中岩性单元Ⅱ为末次冰期MIS2时期的沉积，而岩性单元Ⅲ为MIS3时期的沉积。

磁学结果

图4为DSH-1C柱状样磁学参数测试结果随深度变化的曲线图，其中X、NRM、ARM和SIRM记录天然物质的磁性变化与沉积物中磁性矿物的含量、种类、粒度等相关。一般来说，通过计算得到S300的大小与沉积物中中低矫顽力磁性矿物和高矫顽力磁性矿物的相对含量呈正比例关系[18]。本文主要探讨DSH-1C柱状样沉积物中磁性矿物的含量变化。

根据测试结果，结合其岩性特征，可将DSH-1C柱状样的磁学参数特征分为Ⅰ(0～152 cm）、Ⅱ（152～470 cm）、Ⅲ（470～626 cm)3段。

图4 DSH-1C柱状样磁学参数（X、NRM、ARM、SIRM和S300）随深度变化图

Ⅰ段（0～152 cm）：该深度段X的变化范围为（～）×10-7m3/kg，波动幅度较大且随深度的增加而降低。NRM、ARM和SIRM数值曲线特征与X变化趋势相一致。此深度段样品的S300在～变化。

Ⅱ段（152～470cm）：该深度段X、NRM、ARM和SIRM平均值明显降低，整体数值趋于平稳。X平均值为×10-7m3/kg。ARM平均值在×10-7Am2/kg，比上一段减少％。SIRM平均值为×10-6Am2/kg，比上一段平均值减少％。此段S300波动幅度大，全柱最小值出现在330cm。

Ⅲ段（470～626cm）:X、NRM、ARM 和SIRM 数值相对上一段升高，有明显波动。全柱最大值出现在490 cm处，其X、NRM、ARM 及SIRM 均显示为最大值。S300与上两段明显不同，变化幅度很小，呈稳定趋势。

由于天然物质的磁化率主要取决于其中磁性矿物的含量，如果亚铁磁性矿物含量很少，磁化率则非常弱。主要是顺磁性矿物乃至逆磁性矿物对磁化率做出的实际贡献[1-2]。综合3个深度段， DSH-1C柱状样X值最大值仅为×10-7m3/kg，平均值为×10-7m3/kg。可见该柱状样沉积物中磁性矿物含量极少。

天然样品S300，低矫顽力磁性矿物（如磁铁矿）其值接近于1，高矫顽力磁性矿物（如赤铁矿）其值则低于[9,18]。DSH-1C柱状样S300的最小值为，并且所有样品在300 T外加磁场下获得的IRM均已达到SIRM的80％以上。由此该柱状样沉积物中以低矫顽力的软磁性矿物为主。

此外，该柱状样沉积物X、NRM、ARM 和SIRM随深度具有相同的变化趋势，以上这些特征表明磁性矿物的含量是该研究区沉积物磁性特征的主要影响因素。

磁性特征及其环境意义

本文选取磁性参数X和S300，结合已得到的沉积特征和古海洋学结果进行对比分析（图5）。

图5 DSH-1C柱状样x、S300、黏土体积分数和碳酸盐体积分数随深度变化图

磁性参数的变化

磁化率为代表的海洋沉积物的磁性参数受多种因素的影响。已经得知本文研究区沉积物磁性特征主要受到磁性矿物含量的影响。总体趋势来看，岩性单元Ⅰ和Ⅲ区间内沉积物的磁性矿物含量要高于岩性单元Ⅱ内沉积物。并且，在沉积物黏土粒级（体积）百分含量较高的层段沉积物磁化率数值相对较高。这一变化趋势与南海南部NS93-5孔[19]、东帝汶海MD98-2172岩心[12]和东海内陆架EC2005孔的部分层段[20]沉积物磁化率和粒度的相关关系的研究结果相似。在对台湾海峡西部外海表层沉积物[21]和墨西哥湾陆坡表层沉积物[15]的磁化率的研究中，也发现沉积物粒度越细，其磁化率数值越高。

在同一岩性单元内沉积物的磁性主要受到碳酸盐含量和碎屑矿物含量2个因素的影响。以岩性单元Ⅱ内沉积物为例：首先，在碳酸盐含量高的层段区间，X值相对较低（图5中阴影部分），这是由于碳酸盐是逆磁性矿物，对磁化率等磁性参数的贡献极小，并且碳酸盐含量的大幅增加稀释了沉积物中黏土粒级含量，使得相应层段的沉积物磁性相对较低。其次，在黏土粒级含量相对较低的层段，X值却相对较高（图5中虚线框部分）。具有这一特征的深度区间，通过对沉积物岩性观察、沉积物图片观察和粒度分析结果得出这些深度区间内粉砂含量高，含有相对大量碎屑矿物。可认为该深度区间碎屑矿物含量对沉积物磁性参数有重要的贡献。

该柱状样S300比值在碳酸盐含量较高的重力流沉积层段比值较小，在碎屑矿物含量较高的层段比值较大。这一特征仍然显示了磁性参数与碎屑矿物含量的关系。

磁性参数变化与沉积环境

通过与SO177航次GC10站位沉积学和古海洋学结果[16-17]相对比，可以得到DSH-1C柱状样3个岩性单元从下到上分别为MIS3期到MIS1期的沉积记录。在该沉积期间内，据前人研究[17,22-23],MIS1期（冰后期）为全新世高海面暖时期，MIS2期为末次冰期，MIS3期为末次间冰期。从图5可见，气候最暖时磁性参数值最高，末次冰期磁性参数最低，而末次间冰期较高。

在海洋沉积物中磁性矿物来源除海底火山和热液成岩作用带来的磁性矿物之外，其中主要是通过风、河流、冰川的搬运作用以及海岸的侵蚀作用，将陆源碎屑搬运至海洋沉积物中的磁性矿物；其他也有生物作用、成岩作用形成的自生磁性矿物。目前研究认为，陆坡海洋沉积物中磁性矿物主要来自于陆源，而其磁性参数（如磁化率）与沉积物中陆源物质丰度相关[1-2,4,9,19]。前人在对黄土磁性矿物揭示古气候变化的研究中[24]提出，温暖潮湿的气候促进黄土的化学风化形成磁性较强的古土壤，而寒冷时期的黄土磁性较弱。

由此可推知，物源区碎屑矿物自身的风化过程因气候冷暖改变而产生的磁性差异，输入海洋中也可能导致温暖时期的海洋沉积物磁性较强，反之在寒冷时期较弱。

因此，研究区内，气候温暖间冰期河流的淡水输入量较大，带来较多的陆源物质[23]，表现为磁性参数的相对高值。这一特征在碎屑矿物含量较高的层段（如490 cm深度区间）有明显的表现：沉积物中除含有较多碎屑矿物之外还含有少量木屑，具有陆源碎屑的特征相应其磁性也表现为高值。在寒冷的MIS2期间，淡水输入减少，同时海平面的降低，也增加了离开陆地的距离，整体陆源输入的不足导致沉积物中磁性矿物含量小，该岩心中此期的磁性参数值最低。此外，该地史时期内海平面为最低，有数层来自陆架的重力流沉积层[16-17,23,25-28]，这些重力流层中含有大量的有孔虫和生物碎屑[26-27]。它们的存在使得这些层中沉积物中碳酸盐含量增加，同时也是导致这些重力流层中磁性最低的原因。

3 结论

通过对南海北部陆坡DSH-1C柱状样沉积物的粒度分析结果、磁学分析结果、碳酸盐含量的分析，通过与相邻站位SO177-GC10站位沉积物岩心的对比，得到以下认识：

1)DSH-1C柱状样为晚更新世到全新世的深海—半深海沉积，主要岩性为黏土质粉砂，中间夹有数层重力流沉积物。

2)DSH-1C柱状样沉积物的磁性特征随深度变化的特征，显示其主要受沉积物中磁性矿物含量影响；沉积物中磁性矿物含量十分稀少，以低矫顽力软磁性矿物为主；沉积物磁性垂直变化与黏土粒级含量变化相似，并且受到碳酸盐稀释作用和碎屑矿物含量的影响。

3)DSH-1C柱状样在气候温暖的MISl冰后期（0～约152 cm），海平面最高，陆源输入量最大，沉积物磁性参数值最高；MIS2末次冰期（约152～470 cm深度区间），海平面最低，陆源输入不足，磁性参数最低；MIS3末次间冰期（约470～626 cm深度区间），气候相对较暖，海平面较高，磁性参数较高。

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毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学的运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类：1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。如《家庭联产承包责任制改变了农村集体所有制性质吗?》一文，是针对“家庭联产承包责任制改变了农村集体所有制性质”的观点，进行了有理有据的驳斥和分析，以论辩的形式阐发了“家庭联产承包责任制并没有改变农村集体所有制”的观点。另外，针对几种不同意见或社会普遍流行的错误看法，以正面理由加以辩驳的论文，也属于论辩型论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 论文格式 1、题目：题目应简洁、明确、有概括性，字数不宜超过20个字（不同院校可能要求不同）。本专科毕业论文一般无需单独的题目页，硕博士毕业论文一般需要单独的题目页，展示院校、指导教师、答辩时间等信息。英文部分一般需要使用Times NewRoman字体。2、版权声明：一般而言，硕士与博士研究生毕业论文内均需在正文前附版权声明，独立成页。个别本科毕业论文也有此项。3、摘要：要有高度的概括力，语言精练、明确，中文摘要约100—200字（不同院校可能要求不同）。4、关键词：从论文标题或正文中挑选3～5个（不同院校可能要求不同）最能表达主要内容的词作为关键词。关键词之间需要用分号或逗号分开。5、目录：写出目录，标明页码。正文各一级二级标题（根据实际情况，也可以标注更低级标题）、参考文献、附录、致谢等。6、正文：专科毕业论文正文字数一般应在3000字以上，本科文学学士毕业论文通常要求8000字以上，硕士论文可能要求在3万字以上（不同院校可能要求不同）。毕业论文正文：包括前言、本论、结论三个部分。前言（引言）是论文的开头部分，主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识，并提出论文的中心论点等。前言要写得简明扼要，篇幅不要太长。本论是毕业论文的主体，包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析（讨论）等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果，分析问题，论证观点，尽量反映出自己的科研能力和学术水平。结论是毕业论文的收尾部分，是围绕本论所作的结束语。其基本的要点就是总结全文，加深题意。7、致谢：简述自己通过做毕业论文的体会，并应对指导教师和协助完成论文的有关人员表示谢意。8、参考文献：在毕业论文末尾要列出在论文中参考过的所有专著、论文及其他资料，所列参考文献可以按文中参考或引证的先后顺序排列，也可以按照音序排列（正文中则采用相应的哈佛式参考文献标注而不出现序号）。9、注释：在论文写作过程中，有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。10、附录：对于一些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，可编入附录中。有时也常将个人简介附于文后。

吴能友段威武蔡秋蓉

摘要南极布兰斯菲尔德海峡晚更新世以来沉积物具有明显的冰川－海洋环境标志，为典型的冰海沉积物。本文通过43个站位表层和柱状沉积物的粒度、成分、结构构造、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析，对研究区的冰海沉积物类型及其分区和沉积环境进行初步研究，并讨论间冰期/高水位和冰期/低水位的沉积模式。冰海沉积物可分为残副冰碛物和混合副冰碛物两类；不同类型的冰海沉积物有着不同的介质条件和相应的生物组合，反映一定的沉积环境，研究区现代冰海沉积物类型可分为7个特征明显不同的区域；间冰期/高水位和冰期/低水位的沉积模式具有明显不同的特征，受控于全球气候演变和岸线轮廓、海底地形及水文条件等环境因素的制约。

关键词冰海沉积环境沉积模式布兰斯菲尔德海峡南极

1前言

南极大陆边缘沉积的最主要特征之一是受冰川影响十分强烈，冰川作用不仅直接塑造了沉积特性，而且通过海流作用对海底沉积物进行不断地改造。冰海沉积物是由冰川筏运入海的冰碛物经消融而下沉，与海洋沉积物相混合，再经同生或后生海洋营力不同程度改造后的产物。Anderson等（1980）综合不同学者意见将冰海沉积物定义为：由冰川和海洋作用叠加堆积于海底，经历冰川、冰架或有关水流搬运的沉积物，其中含有冰川、冰筏带来的未经分选、粒径大小各异的岩石物质。因此，冰海沉积物是一种混杂沉积物，在粒度、成分、结构、构造等方面兼备冰川与海洋的双重成因特征。

布兰斯菲尔德海峡位于南极南设得兰群岛与南极半岛之间，地理位置为61°30′～64°00′S、62°00′～54°30′W，属于高纬度亚南极区，临近南极大陆，是一种典型的冰海沉积环境（Jeffers,1988;Jeffers等，1991），为研究构造活动盆地冰海沉积作用和冰期、间冰期沉积模式的理想场所之一。

1990～1991年南大洋夏季，中国第七次南极考察队原地质矿产部“海洋四号”船在南极布兰斯菲尔德海峡进行地质、地球物理调查，在海峡不同地貌单元——岛架、岛坡、海槽、陆坡、陆架采集了43个站位的表层和柱状沉积物样品。本文根据表层和柱状沉积物的粒度类型、成分、结构构造、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析，初步研究布兰斯菲尔德海峡的冰海沉积物类型、沉积环境及其分区，并探讨高水位/间冰期和低水位/冰期的沉积模式。

2现代沉积学背景

布兰斯菲尔德海峡每年有6个月（6～11月，南极冬季）被冰雪覆盖，另外6个月（12月至次年5月，南极夏季）为冰雪融化季节，是沉积物搬运和沉积的活跃时期。实际上，研究区是南极半岛西北部海域中受不同水团控制、地形多样的复杂海区。

因受岛屿和地形的影响，布兰斯菲尔德海峡的夏季水团和环流分布异常复杂。海峡中除局地效应外，还有三种不同性质的水侵入，影响海峡的水文状况。它们是低温、盐度稍高的威德尔海表层水、来自别林斯高晋海的夏季表层水和靠近南极半岛的低温别林斯高晋海夏季表层水（羊天柱等，1989）。其中前两种水团是影响海峡内水文状况的主要成分。海峡内的水体流动主要以北东向为主。南极绕极深层水可部分地到达海峡的西部，进入海峡后呈变性深层暖水，温度要高、盐度稍大，但水平环流分析表明，这种文化似乎不会改变海峡内流动的总趋势，而只会改变局部区域流的大小。海峡内按海域主要可分为：海峡北部、海峡南部和海峡中央，三者的温盐特性有较大差异。海峡北部是以别林斯高晋海表层水为主要成分，呈高温、低盐特性；海峡南部以威德尔海水为主体，呈低温、高盐特性；而海峡中央的底层水，为一盐度稍高的冷水团。

布兰斯菲尔德海峡是一个狭长的大型水下槽地，总体为北北东向延伸，其东北端转为北东东向，长约400km，最大宽度（麦克斯韦尔湾至南极半岛）为100km。南侧南极半岛是南极大陆往北伸长的呈S型的半岛；北侧南设得兰群岛由史密斯岛、洛岛、斯诺岛、欺岛、利文斯顿岛、格林威治岛、罗伯特岛、纳尔逊岛、乔治王岛等北东向链状排列的岛屿组成.在海峡中形成多个天然峡湾，如利文斯顿湾、马克斯韦尔湾等。海底从东北、西南两侧向中间倾斜。北侧分布着狭窄的岛架和岛坡，南侧分布着较为宽阔的陆架和陆坡，中部为海槽。南北两侧和东西两端的海底地形相差悬殊，呈不对称状，北陡南缓，西高东低。北部1000m等深线接近岸边，岛架的宽度不足5km，南部相对较平缓，水深较浅，南极半岛陆架宽达45km。大致以60°W经线为界，研究区分为东北和西南两部分。东北段地形走向为北东东—南西西，长约360km，最大水深2784m，它是海槽的主体部分，海底从东北、西南两侧向中部呈阶梯状下降，南北两侧地形明显不对称，北陡而南缓。西北坡平均坡降为（84～192）×10-3（4°50′～10°54′）；东南坡平均坡降为（38～81）×10-3（2°10′～4°40′）。该段次级地形则呈北北西—南南东向排列，诸如两侧槽坡上各岛屿之间的小海峡及海底谷等。西南段水深较浅，绝大部分水深小于1000m，地形变化较复杂。地形走向仍以北东—南西向为主，北西—南东向次之。岛架和陆架、岛坡和陆坡，乃至底部沟槽呈网格状相交。总体来看，该区地形从浅至深呈阶梯状下降，即由宽窄不一的陆架和岛坡到较为宽阔的台地，到台地边缘地形又变陡，直到最深初又转为平缓的洼地。从地形地貌特征来看，布兰斯菲尔德海峡实际上为一海槽，并可划分为三个次海槽：北部次海槽、中部次海槽和南部次海槽。北部海槽的水最深，最深处达2784m。南部次海槽的水深最浅，小于1000m。

3冰海沉积物类型

根据表层和柱状沉积物特征研究，结合区域地质背景资料，布兰斯菲尔德海峡沉积物的陆源碎屑和火山物质绝大部分来自无地表径流的南极半岛和南设得兰群岛（王光宇等，1996）。南极半岛和南设得兰群岛基岩岩性复杂，主要由中、新生代的火山岩和变质岩组成，基岩不断遭受冰川的冻融、刻蚀和研磨，冰筏携带大量碎屑物质入海，在布兰斯菲尔德海峡形成冰海沉积物。根据表层和柱状沉积物的类型、粒度、成分、微体古生物、石英颗粒表面结构等特征综合分析，布兰斯菲尔德海峡晚更新世以来沉积物具有明显的冰川－海洋环境标志，为典型的冰海沉积产物。

由于环境要素的差别，不同区域可以出现特征各异的冰海沉积物类型。Harland（1966）通过南大洋冰海沉积物的系统研究，将冰海沉积物分为正冰碛物（orthotill）和副冰碛物（paratill）。前者系搁浅冰架融化后沉积的产物，特点是缺乏分选、无层理、不含海洋生物化石以及几乎未受底流的改造；而后者则指冰架或冰山、浮冰融化后所形成的沉积物，主要特点是沉积颗粒经受过不同程度的海流改造，并含丰富的海洋生物化石。Anderson等（1977,1980）通过威德尔海和罗斯海冰海沉积物的研究，以及根据砾、砂和泥的含量变化、沉积物粒度参数、层理、有孔虫相对丰度，将副冰碛物进一步划分为以细粒泥、粉砂组分为主的混合副冰碛物（compound paratill）和以砂砾为主的残副冰碛物（residual paratill）。

根据表层沉积物和柱状沉积物特征，参考Harland（1966）、Anderson等（1977,1980）提出的标准，布兰斯菲尔德海峡的冰海沉积物可分为残副冰碛物和混合副冰碛物两类。表1为研究区冰海沉积物的分类特征。残副冰碛物以砂砾为主，粉砂次之，泥含量很低，粗细分一般分选好，细组分分选差，主要分布于南部陆架－上陆坡、东部陆架、北部岛架－岛坡区，硅藻含量相对丰富，有孔虫和放射虫含量较低，有孔虫以硅质壳为主；混合冰碛物以粉砂和泥为主，砂砾含量很低，细组分分选好，粗组分反之，主要分布在中央海槽－南部下陆坡、南设得兰群岛海湾和海峡西南部陆架区，硅藻含量相对丰富。由表1可见，布兰斯菲尔德海峡的残副冰碛物、混合副冰碛物的粒度组成和特征与Anderson等（1980）所论述的稍有差异。根据研究区表层和柱状沉积物的粒度组成特征，残副冰碛物可进一步划分为基本缺乏粉砂、泥和含粉砂、泥两类；混合副冰碛物又可分为含砂砾与基本缺乏砂砾两种。

表1布兰斯菲尔德海峡冰海沉积物分类特征

4现代冰海沉积物类型分区和沉积环境

冰海沉积物的类型分区主要受岸线轮廓、海底地形及水文条件等环境因素的制约。不同类型的冰海沉积物有着不同的介质条件和相应的生物组合，反映特定的沉积环境。图1展示了布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型的分布情况。

图1布兰斯菲尔德海峡冰海沉积物类型分布图

distribution of glacial-marine deposits in the Bransfield Strait,Antarctica

根据表层沉积物特征，将布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型分区、沉积物基本特征和所反映的沉积环境简述如下。

残副冰碛物沉积区（Ⅰ）

ⅠA区：位于南部陆架－上陆坡环境。沉积物以砂砾为主，含少量泥和粉砂，分选差。组分中玄武岩岩屑含量高，火山玻璃含量较低，重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主，粘土矿物以伊利石含量高于其他区域、蒙脱石含量低于其他区域为特征，表明陆源碎屑物质主要来自南极半岛西部。石英颗粒表面擦痕、撞击坑发育，部分已明显磨损圆化。硅藻和硅质壳有孔虫发育。本区临近南极半岛，搬运介质显然以冰川和冰筏为主，同时受到威德尔海冷水支流的强烈影响，水动力条件相对较强。

ⅠB区：位于海峡西北岛架－岛坡带和纳尔逊岛与罗伯特岛之间区域，北侧发育开放性海湾，为一种无或弱屏障环境。沉积物以砂砾为主，基本缺乏泥和粉砂，分选差。组分岩屑和火山玻璃含量高，重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主，粘土矿物蒙脱石含量高，硅藻以深水组合为主，有孔虫以硅质壳、钙质壳和胶结壳混合组合为特征，石英颗粒机械作用结构特征清晰，表明陆源碎屑物质主要来自其北侧岛屿，水动力能量较高，后期海流改造作用较强。

ⅠC区：位于海峡东部，为一种无屏障开放性海洋环境。沉积物以砂砾为主，基本缺乏泥和粉砂，表层沉积物薄或缺失，分选性差，岩屑含量高且成分复杂，重矿物成分复杂，除常见的不稳定矿物外，还含较多的石榴子石、金红石和锆石，说明物源复杂，海流改造作用强烈，与本区可能是南极底层水流和威德尔海水流流经处，或者是一个高密度寒冷水团有关。

混合副冰碛物沉积区（Ⅱ）

ⅡA区：位于海峡中央海槽和南部下陆坡环境。沉积物以硅藻软泥或硅质泥粉砂为主，无砾石，主要由硅藻为主的生物硅质组分、陆源石英粉砂和火山物质三种成分组成，硅藻质量分数＞30%，最高达70%，说明海流冲刷作用相对较弱，沉积环境较为稳定，少量陆源物质来自南极半岛和南设得兰群岛。

ⅡB区：位于乔治王岛—纳尔逊岛格林威治岛一线以南岛架－岛坡带，北侧发育半封闭海湾与峡湾。沉积物以泥和粉砂为主，含少量砂砾。重矿物以橄榄石、辉石、角闪石和磁铁矿为主，硅藻以深水组合为主，钙质壳有孔虫有一定的地位，见低等植物根茎，说明控制沉积作用的主要因素是冰川，海流为次。据Kin等（1991）研究，马克斯韦尔湾为典型的冰川U型谷，谷底中部深500m，其中全新世沉积具有季节性纹泥层，为典型的冰海沉积。

ⅡC区：位于海峡西南部陆架－陆坡区。据黄惠玉等（1989）、林澄清等（1989）研究，该区沉积物为以泥和粉砂为主的混合副冰碛物。

火山喷出物沉积区（Ⅲ）

位于海峡西侧欺岛附近，为岛架环境。沉积物以火山碎屑物质（包括砾、砂和粉砂粒级）为主，火山玻璃质量分数高达72%～80%，物源显然与1969～1971年欺岛海底火山活动有关，当然也不能排除南设得兰群岛的火山碎屑物质来源，并受到冰筏和海流的改造作用。

布兰斯菲尔德海峡残副冰碛物和混合副冰碛物的分界，在海峡南部大致相当于上、下陆坡的分界，水深为700～800m；而其北界变化较大，在无开放性海湾地带，分界线相当于海冰带的前滨至滨外区，在有开放性海湾岛架－岛坡带，分界线接近岛坡下缘。

5沉积模式探讨

高水位/间冰期的沉积模式

根据布兰斯菲尔德海峡现代冰海沉积物类型分区和沉积环境，综合高水位/间冰期的沉积模式如表2，并阐述如下：

间冰期，海流侵蚀冲刷了水深小于约250m的陆架－上陆坡区（浅滩和台地），产生主要由冰筏粗碎屑和火山砾组成的残副冰碛物沉积作用；在水深更大区域，海流对沉积作用的影响明显减弱，主要发生源自浅滩和台地上侵蚀作用的砂、粉砂沉积作用，沉积物往往是泥质砂和砂质泥，且随着水深的增大而逐渐变细（图1，表2）。在深水区沉积物中，冰筏产生的细－中砾仍然存在，但组成比例比浅水区低得多。在较陡的陆坡、岛坡上，沉积物重力流沉积作用普遍存在，产生近源沉积相；粗碎屑颗粒再沉积重新组合为砾石和粗砂（Jeffers,1988;Jeffers等，1991）。

表2布兰斯菲尔德海峡高水位/间冰期沉积模式

在中央海槽和南部下陆坡区（通常称为布兰斯菲尔德盆地的底部），沉积物主要由三种组分构成：最主要的为硅质生物组分，通常为硅藻；陆源碎屑组分，主要为石英质粉砂.在陆坡底部最为丰富；火山碎屑组分（包括火山灰），往往来源于邻近海底和陆地火山喷发，以沉积物中的浸染层和独立的火山灰层（有时达数厘米厚）出现。典型的盆底沉积物为含火山灰的硅质泥和软泥。火山岛屿、海山和轴向火山脊（可能为弧后扩张中心）产生沉积物的次级坡向迁移作用，堆积了火山碎屑沉积物（如欺岛附近的火山喷出物沉积区Ⅲ）。盆底轴向火山脊可作为盆地内沉积物横向迁移的屏障（Jeffers等，1991），因此，来自南设得兰群岛的火山碎屑组分往往与盆底的火山碎屑、硅质碎屑组分相分隔。

南设得兰群岛的海湾和岬角及其南侧的海底峡谷向邻近盆底输送了大量南设得兰群岛上的火山碎屑沉积物，形成扇形沉积区：相反，南极半岛陆架上的沟槽似乎并没有为盆底输送大量的陆源碎屑沉积物（Jeffers,1988;Jeffers等，1991），南极半岛下陆坡上同样沉积了硅质泥和软泥。柱状沉积物中出现间冰期的粗碎屑组分，可能是由陆架－陆坡上的沟槽沉积物滑塌堆积作用产生。南部陆架－上陆坡的残副冰碛物说明，南极半岛上的冰川似乎未产生大量的细颗粒沉积物或冰融水，输送细颗粒组分至其北侧的海底沉积。

低水位/冰期的沉积模式

由于柱状沉积物取样数量和测试分析资料的限制，本文无法勾绘出冰期冰海沉积物的类型分区。现根据柱状沉积物特征和地震剖面资料，综合收集到的国外文献，将低水位/冰期的沉积模式归纳如表3，并简单探讨如下：

表3布兰斯菲尔德海峡低水位/冰期的沉积模式

冰盛期，南极半岛陆架和南设得兰群岛岛架（台地）为席地冰盖所覆盖。在南设得兰群岛岛架，冰盖席地线大致位于现代海平面以下200～375m水深之间（Anderson,1989）；而推测南极半岛陆架上可能存在更厚的冰盖，席地线大致可达陆架外缘，陆架上的沟槽也许为席地冰盖所覆盖。地震记录显示，南极半岛陆架沟槽前缘存在沉积物楔状体，并可能达到750m水深，形成一个水深更大的台地。假如南极半岛的陆架一直为冰盖所覆盖，那么这些沉积体系可能将继续接受沉积。由此可见，在陆架、岛架浅水台地区，主要发生冰川侵蚀作用和砂砾等粗碎屑的沉积作用，而南设得兰群岛的海湾、岬角区遭受冰川作用的强烈侵蚀，粗碎屑沉积物向海方向迁移；在陆坡区，以陆架区侵蚀而来的沉积物前积于缺乏沟、槽的区域为特征；在中央海槽和南部下陆坡区（盆底），深海生物沉积作用明显减弱，局部存在浊积层。地震资料显示，在盆底现代深海沉积地层之下具有一套超覆层序，解释为浊积层，是一种槽谷口的前积沉积，其成因可能始于滑塌、滑坡和碎屑流。

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PRELIMINARY DISCUSSION ON THE SEDIMENTARY ENVIRONMENT AND SEDIMENTATION MODEL OF THE BRANSFIELD STRAIT,ANTARCTICA

Wu Nengyou,Duan Weiwu and Cai Qiurong

（Guangzhou Marine Geological Survey,Ministry of Land and Resources,Guangzhou 510760）

Abstract

Bransfield Strait,located in the high-latitudes of sub-Antarctica,is an actively-spreading back-arc basin and the ideal area for study of the marine-glacial sedimentation and sedimentary environments of the types of marine-glacial sediment and their distribution on Bransfiled Strait,Antarctica since Late Pleistocene were inferred based upon various data such as the lithology,composition,microbiological thanatocoenoses and surface texture of quartz gra in of 43-site samples of superficial and core sediments recovered during HY4-901 cruise,1990～ to the features above,the sedimentary environments and depositional models during the high-stand water（interglacial stage）and low-stand water（glacial stage）were preliminarily marine-glacial sediments may be divided into two types:residual paratill and compound different types of marine-glacial sediment that show the different environments are of the various medium conditions,lithology·composition and microbiological present marine-glacial sediments may be divided into 7 data h ave provided us with an opportunity to examine the marine-glacial sedimentation models for a tectonically active basin in glacial and interglacial addition to obvious tectonic and glacial influences,the sedimentation models emphasize the influence of eustatic changes on sedimentation.

Key words:marine-glacial sedimentary environment,sedimentation model,Bransfield Strait,Antarctica

注释

一种海洋生物论文参考文献

人类从海洋中获得了许多好处，然而，这些好处不是无限的，事实上，在许多情况下它们正处于危急之中。在气候变化中，首当其冲的是沿海社区尤其是那些生活在小岛屿发展中国家的人民。因此，遏止红树林、盐沼和海草等沿海生态系统的衰退，在有助于减轻气候变化的不利影响的同时，也为亿万人民提供了大量的社会和经济利益。由于海洋是我们未来繁荣和可持续发展的基础，我们需要保持海洋的生产力以及一切至关重要的海洋生态系统的功能。海洋和气候变化相互作用最新的科学研究表明，海洋和气候变化之间的关系非常密切。一方面，海洋是全球气候系统中的一个重要环节，它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用，吸收大气中大量的二氧化碳，在调节和稳定气候上发挥着决定性作用，被称为地球气候的“调节器”；另一方面，日益严重的气候变化也对海洋产生巨大影响，造成海平面和海水温度上升、海水酸化、珊瑚礁死亡、小岛屿被淹没、海洋和海岸生态系统遭破坏等问题。去年，总部设在英国剑桥的南极研究科学委员会发布的一份名为《南极气候变化与环境》的研究报告称，气候变化可能导致本世纪末海平面上升1．4米，如果按着个幅度来算，马尔代夫等岛国将被完全淹没，而纽约等全球一些沿海大城市将必须耗费巨资修筑防水设施。国家海洋局去年发布的一份中国海洋环境质量状况报告也显示，由于气候变化等原因，中国海岸带及近岸海域生态系统已经出现了不同程度的脆弱区，海岸带高脆弱区和中脆弱区占全国岸线总长度的36．5％。从海洋局发布的2009年中国海洋灾害公报来看，2009年中国沿海海平面处于近30年来的高位，比2008年高出8毫米，中国海平面上升的速度超过了全球平均速度。去年我国累计发生132次风暴潮、海浪和赤潮过程，其中33次造成灾害，各类海洋灾害造成直接经济损失超过100亿元，死亡和失踪人数达到95人。“沿海地区是社会和经济发展最快、最活跃的区域，但同时也是导致海洋环境恶化、生态系统衰退最严重的地区，已影响到人类健康和社会进步。因此，制定综合的政策措施、健全严格的法律法规、开展科学的空间规划、加强合理的环境整治、实施有效的生态修复，对于沿海城市发展至关重要。”过度捕捞对海洋的伤害很大，应停止过度捕捞，大力推广禁渔期的方法。同时，还要尽量减少围填海项目，如果实在有需要，必须经过严格的、科学的论证后，才能实施，将危害尽量减到最低。此外，大气对海洋也是有影响的，应减少化肥用量，尤其是沿海城市。针对沿海城市所面临的挑战，《北京宣言》特别呼吁，沿海城市的管理，需要用长期的眼光来看，确保把科学、社会、政治和经济等各方面因素都纳入进来，这是至关重要的。面对气候变化的风险，沿海地区可以采取风险和脆弱性评估、健全的发展规划、紧急响应计划来减低风险。以下资料，仅供参考：1近岸海域主要生态环境问题陆源性污染压力大，海域污染严重江浙海域接纳了全国近三分之一的入海污染负荷浙江省近岸海域背靠长江三角洲，沿海经济的高速增长和城市化水平的不断提高，使浙江沿海7大城市和浙江北部、上海市排入海洋的工业废水和生活污水日益增多。浙江省7大水系和北侧长江流域所携带的内陆污水源源不断地注入海洋，成为海域环境污染的罪魁祸首，据调查，这些入海河流携带的污染物其负荷占90%以上。有关资料显示，长江中含有大量污染物的河水和上海市的工业、生活污水如果有一半流入浙江海域，加上浙江本身的入海河水和污水，将达到5千亿方，占全国的近1/3，入海的污染负荷也达近1/3，也就是说，浙江海域接纳了全国近三分之一的入海水量和入海污染负荷，而其中85%以上的入海水量和近60%的污染负荷来自长江和上海市。同时，沿海地区农村生活污水、畜禽饲养排泄物、农田化肥农药流失等形成农村面污染源，经小河小溪排入海洋，其污染物质的数量也甚为可观。而日益发展的海水养殖业所产生的残留饵料和排泄物对近岸局部海域，特别是象山港、三门湾、乐清湾这样的半封闭性港湾来说，是非常重要的污染源。海水高度富营养化由陆地排入海洋的污水中富含氮、磷等营养物质，使近岸海域的海水高度富营养化。浙江近岸海域海水中无机氮、活性磷酸盐的含量严重超标，2003年有的水样无机氮超过一类海水水质标准，其中超过四类水质标准，实测最高值超过一类海水标准倍；有的水样活性磷酸盐超过一类海水标准，其中水样超过四类海水标准，实测最高浓度超过一类海水标准倍。浙江北部近岸海域的无机氮和活性磷酸盐含量和超标率明显高于浙江南部。根据1997和1998年国家环保总局组织开展的渤海、黄海、东海和南海近岸海域环境综合调查结果，浙江省近岸海域的无机氮、活性磷酸盐含量水平居全国沿海各省（直辖市、自治区）的前列。据对海水进行富营养化程度评价，2003年浙江近岸海域海水的富营养化指数（E值）为，远大于富营养化标准值（E＝1）。“九五”以来的E值变化见图1，由图可见浙江近岸海域海水的富营养化程度1998年以前逐年上升，1998年后维持在一个较高的水平。需要说明的是，陆源性入海污染物质的数量随入海径流量的大小而有较大变化，干旱年份入海径流量小，污染物入海量相对较少，故而海水中陆源性污染物质含量水平较低。海水存在一定程度的有机污染经济发展和人民生活水平的提高，导致有机污染物的产生数量增加、种类变多，最终归入海洋。浙江近岸海域海水中化学需氧量（有机污染综合指标）的超标率在“九五”期间有所增加，近几年维持在10%左右,2003年超标区域出现在杭州湾、舟山海区和浙南海区。反映有机污染程度的另一个指标是细菌总数（D值），2003年D值平均为2120，属中等污染水平，从“九五”以来的变化趋势来看，海水有机污染的程度在加重。成份复杂的有机物质对海洋生物尤其是幼体所带来的危害是难以估量的，如果一旦生物种群在发育过程中受阻，对整个群落所带来的影响是灾难性的。海水水质不能满足功能需要受无机氮和活性磷酸盐等指标的超标影响，2003年浙江省近岸海域水质超四类海水占，四类海水占，三类海水占，为二类海水。其中杭州湾100%为超四类水质，浙南海区水质相对较好，二类水质占。而近岸海域绝大部分区域是渔业水域，水质要求为一类海水，经水质达标分析，全省2003年仅的近岸海域环境功能区水质达到目标要求。据对“九五”以来浙江近岸海域水质类别构成的变化趋势进行分析（图3），超四类和四类水质所占比例呈现上升趋势，而一类和二类水质所占比例则呈下降趋势，总体上水质状况趋于下降。部分沿岸海域生态环境趋于恶化含有大量有机污染物和病原菌及病毒的污水排放入海，严重地污染了沿岸水域，使局部潮间带生态环境趋于恶化。潮间带系指海水落潮最低点至涨潮最高点之间的区域，陆源的各类入海排污口直接面向潮间带。监测结果显示，浙江北部海域潮间带水质无机氮和活性磷酸盐超标严重，局部区域化学需氧量、石油类、铅、汞等指标超标，水体条件致病菌及粪大肠菌含量较高；表层沉积物主要受到重金属铜、铅、锌等影响，个别区域还受DDT的污染；潮间带生物种类极度贫乏，部分生物体内污染物的残留量较高。总体上，历年来潮间带海水中主要污染指标上升明显，生态环境质量逐年恶化。海域生物多样性降低，生态系统脆弱化海域生物种类越丰富，种类组成越复杂，其多样性就越高，生态系统的稳定性就越好，反之生态系统就越脆弱。监测结果表明，浙江近岸海域海水中异养菌和粪大肠菌数量呈明显的上升趋势，浮游生物及底栖生物的种类数减少。浮游生物种类的优势度和单纯度增加，而丰富度却日益下降；底栖生物种类及群落改变较为明显，主要的经济鱼类及甲壳类种类相当单一，生物量的两极分化现象明显。由此可见，浙江近岸海域的生态环境已相当脆弱。“九五”以来浙江近岸海域生物多样性指数变化情况见图4，可以看出总体上呈下降趋势。造成生物多样性指数降低的原因是多方面的，连续的超强度的海洋捕捞和海底沉积物的污染是底栖生物种类及群落改变的主要原因。同时，进入海洋的有机污染物种类和数量日益增多，造成生物种群在发育过程中受阻，使生态系统趋于脆弱。赤潮灾害严重，威胁加大海水的富营养化为赤潮的发生提供了必要的物质基础条件，一旦其它条件适宜，就有可能引发赤潮。资料表明，浙江海域是我国赤潮发生频率最高的海域，并且从南到北整个海域均有赤潮发生，而舟山海域发生较为集中。2003年在浙江海域发现赤潮46起，累计面积达7000km2。2000年5月发生在浙江中部海域的一次赤潮，总面积近7000平方千米，持续时间长达1个月，是历年来我国发生的面积最大、持续时间最长的一次，属世界罕见，该次赤潮造成的海水养殖直接经济损失近1800万元。从近几年的赤潮发生状况分析，赤潮发生的频率有加快趋势，发生的范围也越来越大，赤潮生物发生的主要种类由原来的硅藻占绝对主导地位逐渐向原生动物及甲藻转变，同时，由于很多甲藻具毒性，对生物资源和渔业生产及人类健康的威胁也在逐步加大。沿海湿地逐年减少，湿地生态系统失去平衡浙江省面积在百公顷以上的近海与沿岸湿地总面积达万hm2，其中海岸湿地占近一半。沿海湿地中的庵东沼泽区湿地、灵昆岛东滩湿地、南麂列岛自然保护区湿地被列入中国重要湿地名录。浙江海岸湿地虽然总体上是淤涨的，但建国后围涂建设发展较快，至1999年底，全省共围涂万hm2，一些现有滩涂已围涂2～3次，而岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展速度，使现有滩涂的地面高程大都较低。围涂可以增加陆地面积，满足经济发展的需要，但围涂速度过快，岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展的速度，势必使得海岸湿地面积特别是滩涂面积连年减少，湿地植被、自然景观遭到破坏，湿地生物失去家园，湿地生态系统失去平衡，同时也造成了可围面积正逐年减少，围垦成本增大。优良的沿海滩涂资源得不到有效的保护，将会彻底改变这些滩涂的自然生态结构，一些在生态学上、遗传基因上及生物进化史上具有重要保护意义的珍贵物种将会消失，自然的沿岸生态景观将会发生很大的变化。油品储运量日增，溢油事故威胁加大社会经济的快速发展，对原油和成品油的需求量日益增大。浙江近岸海域得天独厚的深水良港资源，为油品储运业提供了条件。目前，我省沿海散装油品吞吐量达到8000万吨，全国5个原油战略储备库中我省占2个。主要的油码头和储运基地集中在宁波、舟山港，仅舟山港每年进出港的油船达4000多艘次。油品储运过程中可能造成的溢油事故给海域生态环境带来了严重的威胁。自上世纪90年代以来，我国海上石油泄漏事故呈现不断上升的趋势。1987～2002年，船舶和码头共发生大小溢油事故1984起，共溢油14188吨，其中溢油不足10吨的1918起，溢油量10～50吨的26起，溢油量50吨以上的大事故有40起，其中4起发生在浙江海域。2000年10月，东海平湖天然气海底输油管道在位于我省的岱山登陆点公里处断裂，造成约300立方米（约230吨）的原油泄漏；2002年7月，浙普渔油98号在舟山港沉没，造成200多吨柴油泄漏。这些溢油事故给当地海域生态环境带来了巨大影响。2对策建议随着全球工业化和城市化的推进，优美的生态环境成为人类最为稀缺的资源之一。海洋生态环境的保护工作关系到人类的生存和可持续发展。浙江省近岸海域的生态环境问题涉及到方方面面，科学有效地解决这些问题，同样需要各方长期不懈的共同努力。加强领导，深化管理，全民参与海洋生态环境保护工作是一项跨地区、跨部门、跨行业的复杂而特殊的系统工程，涉及面广，工作任务重，必须加强领导，协调行动。根据《中华人民共和国环境保护法》的有关规定，保护和改善本行政区域近岸海域的生态环境是沿海地方人民政府的一项重要职能。因此，省、市、县三级人民政府必须加强对海洋生态环境保护工作的领导，实行海洋生态环境保护工作行政首长负责制，将其工作任务作为考核内容之一。根据《中华人民共和国海洋环境保护法》和《浙江省海洋环境管理条例》的规定，海洋生态环境保护工作在环保部门的“指导、协调、监督”下，由环保、海洋、海事、渔业和军队等五大部门分工负责。我国的国情决定了多部门管海的必然性，但这种管理体制的弊端是显而易见的，在这样的情况下，作为对环境保护工作实施“统一监督管理”的各级环境保护主管部门，加强对海洋生态环境保护工作的“指导、协调、监督”，将其落到实处，显得尤为重要。环境保护行为涉及每个人，要充分利用各种媒体和组织机构宣传海洋生态环境知识，深入开展海洋环境的国情、国策和省情教育，切实提高社会各界的海洋环境保护意识和法制观念，形成人人参与保护海洋生态环境的良好氛围。加强区域合作，开展流域（尤其是长江流域）综合整治浙江近岸海域的污染物质主要来自陆源径流，尤以长江为甚，上海市的污染物入海也有相当影响。因此要改善近岸海域的生态环境状况，一方面要加强对陆源直排污染源和各类海上污染源的管理；另一方面须开展沿海各大流域，特别是长江的综合治理；同时应联合上海和江苏，共同开展长三角近岸海洋环境保护与生态修复。开展流域的综合整治，要在加大工业污染源治理力度，提高城市生活污水的氮、磷处理程度的同时，加强水土保持工作，控制农村生活污水和畜禽养殖污水的无组织排放，以逐步减轻进入海域的污染负荷。对于长江流域的综合整治，必须由国家牵头，建立切实有效的区域性共同防治污染的合作机制。开展长三角近海环境保护与生态建设一体化管理体系建设，建立国家协调、地方政府组织的长江三角洲近岸海域环境保护与生态建设行动机构，联合协作，统一调控。要建立健全海岸带管理和污染物排放总量控制管理制度；建立区域性海上统一执法机制，逐步完善多职能海上监察执法队伍，实施统一监督与执法；联合建立长三角近岸海域生态环境现场监测网络体系、生态环境遥感动态监测系统和海洋灾害防治预测预报系统。完善投资保障机制，增加海洋生态环境保护投入保护近岸海域生态环境是沿海各级政府的基本职责，各级政府应将开展海洋生态环境保护工作和建设所需资金纳入本级财政预算，并确保投入与增长比例。把海洋生态环境建设重点工程项目优先纳入本地区国民经济与社会发展计划，并通过财政转移支付、扩大开放公共服务领域和延长项目经营期限等政策，采取拍卖、租赁、承包等多种形式，鼓励各类投资主体参与开发治理海岸滩涂、浅海和岛屿。要在提高经济和社会效益的基础上，积极创造条件，实行机制创新，对海洋旅游、码头运输、油气开发等建设工程建立海洋生态环境建设补偿资金制度。启动《浙江省碧海行动计划》，全面开展海域污染控制和生态保护与恢复工作《浙江省碧海行动计划》是一项未来十多年我省海洋生态环境保护工作的综合性分阶段实施计划。该行动计划以恢复、改善近岸海域生态环境和加强污染事故应急防备为立足点，以调整沿海地区的产业结构和生产方式、转变经济增长方式为基本途径，陆海兼顾、河海统筹，以控制入海污染物和海洋环境综合治理与生态修复为重点，遏制海域环境的恶化，促进海域环境质量的改善，增强海洋生态系统服务功能，从而保障浙江省沿海地区社会经济的可持续发展。《浙江省碧海行动计划》结合《浙江生态省建设规划纲要》，确定了2020年前分阶段行动目标，明确了针对我省近岸海域生态环境问题的行动策略，列出了各行动阶段对沿海和流域内各类污染源实行污染物排放总量控制的具体措施任务以及近岸海域生态环境建设的重点项目，提出了各阶段海域重大污染事故应急行动计划。《浙江省碧海行动计划》批准实施后，各涉海部门应按照各自的职责，加强监管，沿海各地人民政府应认真组织落实。进行优势整合，提高近岸海域生态环境监测能力环境监测是是环境管理的技术保障，也是环境管理执法体系的重要组成部分。海洋生态环境监测专业性强，投入要求高，不宜遍地开花建立专业监测站。目前，我省的海洋生态环境监测力量在全国来说是比较强的，舟山海洋生态环境监测站规模较大，技术力量雄厚，是全国近岸海域环境监测的中心。根据浙江近岸海域生态环境特点，以该站为主，辅以其它部门和沿海环境保护部门的监测力量，完全可以实施对全省近岸海域的生态环境监测。因此，应充分利用舟山海洋生态环境监测站这支监测力量，并在现有基础上加大投入，进一步提高其监测能力。同时，还应加强沿海环境保护监测部门的业务指导，使其能承担起本行政区内沿岸海域的环境监测任务。对于赤潮灾害和溢油等海域污损事故的监视监测，应建立全方位、多层次的监视监测网络和预警预报监测体系，提高其准确性和及时性，为决策部门提供科学依据。深入开展海洋生态环境保护基础技术研究海洋生态环境保护工作需要强大的科技支撑，涉及的社会、自然学科门类众多，很多领域在技术上还不成熟，因此必须加强基础技术的研究工作。这些技术包括：海洋生态环境地理信息系统和遥感应用技术；重点海域污染物总量控制技术；近岸海域生态环境质量综合评价技术；典型海域污染防治和海岸带生态修复应用技术；赤潮和海域污损灾害监测预测及防治技术等。同时还应积极探索近岸海域生态环境保护工作的管理机制，研究制订地方性海洋生态环境质量标准。

21世纪是人类崇尚健康的时代，也是健康产业大发展的时代。但是，传统的以陆生生物为原料的健康产业受到了越来越大的限制。多年来，人类对陆生生物的研究已十分深入，以其为原料的药品与保健品为人类健康作出过重大贡献。然而，随着生态的恶化，不少陆生动物与植物的品种遭受环境污染，濒临消亡，越来越不能满足人类的需要。于是，占地球表面积71%的海洋，便成为了人们必须开拓的新的健康产业资源。海洋里生活着50余万种生物，占全球物种的4/5，海洋的植物物种数为陆地植物的5倍~10倍，动物种数为陆地动物的60% 。很明显，未来的药品与保健品的主要原料基地在海洋。 目前人们对海洋生物的了解还很少，利用也不多。然而初步的研究结果已经证实，海洋生物的保健作用非常突出。从鱼类和贝类中提取的牛磺酸，具有抗氧化、稳定细胞膜的作用，能消除疲劳、提高视力;从海鱼和海藻中分离的高度不饱和脂肪酸DHA(二十二碳六烯酸)，有提高儿童智商、延缓老人大脑功能衰退的功能;海藻、海虾和海参等腔肠动物中含有的多糖与皂甙，具有防止动脉硬化、抗癌和增强免疫力等方面的生物活性;从鲍中提取的一种被称作鲍灵素的物质，具有抗菌、抗病毒和抑制肿瘤生长的活性;从扇贝中提取的多肽，具有抗辐射和促进因放射损伤的细胞修复的作用。研究发现，海水近80种元素中有17种是陆地土壤里缺少的，许多海洋生物含有人类生命活动必需的元素异常丰富，如牡蛎的含锌量、海带的含碘量，都大大高于任何陆生生物，因此，海洋生物是制作和提取营养补充剂的良好原料。 鉴于海洋生物开发有广阔的前景，进入21世纪，美国、日本、英国政府对海洋开发的投资一直保持在国内生产总值的，日本、澳大利亚和欧美各国均投入巨资建立了相应的海洋药物研究机构。美国科学家成功地从海洋生物体内分离与鉴定出3000余种具有生物活性的化合物，表现有抗菌、抗病毒、镇痛、抗肿瘤、抗动脉硬化、提高免疫力等多种保健作用。 日本是海洋水产制品的消费大国。自上世纪90年代初起，日本人开始建立新的健康消费观念，从传统的单一食用鲜活海产品，转向食用多功能的海产制品。受人们膳食结构变化的推动，近十余年来，日本的海产品加工业发生了重大改变，海洋健康产业发展尤其迅速。日本现在是世界上最大的鱼油与海藻产品生产国，用鱼油制成的保健品含有大量的DHA，很受中老年人欢迎;用海带、裙带菜加工的产品种类繁多，颇受妇女们的青睐。以各种鱼、虾、蟹、贝类加工和制取的优质蛋白质、营养素补充剂、牛磺酸制品在日本市场十分畅销。日本是世界上海洋健康品消费大国，也是长寿大国，去年年底国民的平均年龄达到岁，连续 4年居世界第一，海洋健康产业功不可没。

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海洋生物论文2000字参考文献

暖你心房秋意扬操作方法二分之一怎么分迷茫与困惑谁都会经历，恐惧与逃避谁都以前有过，必

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温室气体排放过量，导至全球温度升高过度开采破坏生态，导致沙土化土地速度加快

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