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2019年  39卷  第1期

主编寄语:继往开来 再创辉煌——写在第六届编委会成立之际
吴能友
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2019010701
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 1-6
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本期特稿
大洋钻探与中国的海洋地质
中国的大洋钻探开始于20年前南海的ODP184航次。20年来,中国在国际大洋发现计划(IODP)中的作用大幅度提升,最近5年里在南海实现了三个半IODP航次以探索其裂谷与扩张过程。积极参加国际大洋钻探合作为中国的海洋地质学科带来了深刻的变化,不但将研究区域从近岸扩大到深海,而且壮大了中国深海科学研究队伍。边缘海构造和气候变化低纬驱动两方面的研究进展,就是成功的例子。现在中国为了增强在大洋钻探国际合作的作用,制定了三步走的方针。作为第二步,中国将提供执行钻探航次的钻井平台,从而进入大洋钻探的核心层。与此同时,中国提出在2020年主办国际学术大会,准备制定2023年以后的国际大洋钻探科学计划。对于中国深海科学界来说,这些新任务都将是空前的挑战,是否能够成功将取决于我们在科学上的准备程度。
汪品先
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2019021201
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 7-14
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沉积与环境
西沙海槽盆地新生代沉积环境演化
西沙海槽盆地处于南海北部陆坡洋陆壳过渡带,为一个分割南海北部陆架和西沙地块的新生代裂谷盆地,其沉积环境演化研究有助于进一步认识南海形成演化过程。通过南海陆坡区域地震地层对比,将西沙海槽盆地新生代以来划分出9个地层单元,采用地震线描和地震相分析方法,恢复各地层单元沉积时期的地层结构及古地貌,探讨其沉积环境演化过程。结果表明,古新世—始新世西沙海槽盆地为河流和湖泊沉积环境;渐新世—早中新世初,演变为分割南海北部陆架和西沙地块古陆、贯通琼东南盆地和西北次盆的海峡,沉积环境由滨-浅海过渡到半深海环境;中中新世以来盆地进入陆坡海槽发育阶段,晚中新世以后中央水道形成,演变为一个陆坡内深水海槽,为海流和浊流通道,整体处于半深海-深海沉积环境。
陈梅, 张莉, 施小斌, 骆帅兵, 于传海, 郭磊, 冯英辞
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2016090401
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 15-24
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珠江口盆地白云凹陷北坡第四纪层序地层和沉积体系演化及其控制因素
结合地震、测井及微体古生物等资料,研究了珠江口盆地白云凹陷北斜坡区第四纪的沉积体系、层序地层及控制因素。研究区第四系发育以巨厚的高角度前积层为特征的大陆斜坡沉积体系,可将其划分为4个三级层序。层序的构成包括低位、海进及高位域,沉积体系包括下切谷、北东向单向迁移斜坡水道、陆架边缘三角洲、斜坡扇及高角度陆架边缘前积体系等。随着海平面下降及物源供应,三角洲体系推进至陆架坡折形成巨厚的陆架边缘三角洲和斜坡扇体系。更新世大陆斜坡沉积体系不断从番禺隆起向白云凹陷推进,陆架坡折带向海迁移;陆架区下切谷向上不断发育,在SB3和SB2界面上最密集;而冰后期至今的全新世高位三角洲被局限在内陆架地区。大陆斜坡沉积体系的演化主要受海平面变化、构造作用、气候变化以及沉积供给变化的共同控制。
刘汉尧, 林畅松, 张忠涛, 张博, 姜静, 田洪训, 刘欢
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017060201
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 25-37
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南黄海废黄河口近岸海域近底部悬沙输运观测
2016年11月及2017年2月,在南黄海废黄河口近岸海域投放海底三脚架进行全潮座底观测,获得了大、中、小潮期间的水位、近底部流速和悬沙浓度数据。分析结果表明,研究区海域潮流显著地受沿岸地形影响,流向与岸线大致平行,落潮流流向以NNW向为主,涨潮流流向以SSE向为主,具有往复流性质;落潮历时长于涨潮历时。研究区是南黄海近岸海域的高悬沙浓度中心之一,底部悬沙浓度通常都维持在500mg/L以上,高悬沙浓度出现的时刻略滞后于涨、落急时刻;大风浪可以导致悬沙浓度急剧升高,对悬沙浓度的影响在短时间尺度内可显著超过潮汐作用。研究发现,该海域的悬沙浓度变化可以通过将一个完整潮周期划分为4个时段:涨潮前期(加速)、后期(减速)和落潮前期(加速)、后期(减速)来讨论。在中潮落潮期间、小潮涨潮后期及落潮前期,悬沙浓度与潮流流速呈显著正相关关系,表明在此阶段悬沙浓度的变化主要受再悬浮作用控制;其他阶段,悬沙浓度与流速的正相关性不显著,悬沙浓度的变化可能与平流输运作用有关。悬沙在大潮期间向东净输运,在中潮期间向西南净输运,在小潮期间向东南净输运。总体上看,废黄河口海域沉积物以向南输运为主,表明这里是江苏中部海岸的重要物源。
鲁号号, 杨旸, 唐杰平, 陈德志, 徐尧, 吴自银, 范海波, 汪亚平
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017082801
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 38-48
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全新世以来苏北平原里下河南部地区的沉积记录和环境演化
通过对里下河南部泰州地区PM4剖面样品的微体古生物鉴定及粒度分析,结合AMS14C测年,探讨了该地区全新世以来沉积环境的演化。研究结果表明,全新世以来,该地区的沉积环境经历了湖相、滨海沼泽、海湾、瀉湖、湖相5个阶段。11900~4850cal.aBP:沉积物颜色为灰色-灰黑色,颗粒较细,为极正偏的尖峰态,水动力条件较弱,不含有孔虫和介形虫,为湖相沉积;4850~4250cal.aBP:水动力增强及粗颗粒沉积物增加,含有少量有孔虫,为滨海沼泽;4250~4050cal.aBP:砂质成分急剧增加,含有大量有孔虫,位于黄桥沙坝的北汊道内,为海湾沉积;4050~1850cal.aBP:粒度变细,水动力减弱,含有少量有孔虫及介形虫,为瀉湖沉积;1850~0cal.aBP:粒度变细,分选变好,水动力条件较弱,不含有孔虫,含有少量介形虫,为湖相沉积。
程瑜, 李向前, 赵增玉, 张平, 张祥云, 郭刚
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017080104
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 49-58
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日照市海岸带土壤和海底沉积物重金属分布与环境质量评价
对日照市海岸带土壤和表层沉积物中的重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Cd、As和Hg)进行分析,研究了重金属的分布特征和污染状况。结果表明,日照市海岸带土壤重金属高值区主要分布在城镇居民地和工矿用地,与工业污染物密切相关,海域重金属Cu、Zn、Cr、Ni和Hg高值区主要分布在石臼港和岚山港区附近,明显受粒径制约,但元素Cd、Pb和As在东南海域的富集可能与铁锰氧化物的吸附有关。同时,As元素含量高可能与海域As元素本身背景高有关。城镇地区重金属污染和生态风险分别表现为较高和很高,而郊区农田以及海域分别表现为中等和较低。
吴振, 王松涛, 刘金庆, 印萍, 张勇
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017031901
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 59-68
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地球化学与地球物理
冲绳海槽岩心沉积物稀土元素特征及物源指示
通过对比研究了冲绳海槽南部、中部、北部岩心沉积物的稀土元素(REEs)组成和分异特征, 揭示了冲绳海槽不同区域的物源差异。由于火山物质和周围河流携带的陆源物质贡献程度不同, 各岩心沉积物REE组成存在显著差异。∑REE、∑LREE具由南至北递减的趋势, 北部具相对更高的∑HREE, 南部次之。LREEs与HREEs间的分馏程度, LREEs、HREEs内部分馏程度均由南至北依次减小。从粒度、微量元素和稀土特征参数的垂向变化来看, 岩心S3物源相对单一, 沉积环境随时间变化较小, 主要受长江和台湾河流沉积物控制。岩心S10、S9沉积物来源更为复杂多样(特别是S9), 沉积环境在时间尺度上发生了较大的变迁。岩心S10层位1主要受黄河和长江沉积物控制, 层位2具黄河沉积物和火山物质混合的特征, 岩心S9层位1是黄河沉积物和火山物质混合的结果, 层位2主要受黄河沉积物控制。
胡思谊, 曾志刚, 殷学博, 朱博文, 方雪, 齐海燕
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017082301
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 69-82
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南极罗斯海柱样沉积物中有机碳和氮元素地球化学特征及其来源
南极周边海域沉积物中的有机碳和氮元素地球化学特征对于深入研究全球碳循环和海洋生态环境演变具有重要意义。本文对取自南极罗斯海的RBA08C柱状样沉积物进行了有机碳和氮元素地球化学特征分析。结果表明:RBA08C柱样中TOC含量在顶部0~12cm呈现随柱深增加而降低的趋势, 自12cm以深含量总体相对稳定; TN总体具有与TOC相同的变化趋势, 两者含量变化呈现较强正相关性, 说明可能具有相同来源; 沉积物TOC/TN比值和δ13C值揭示RBA08C柱样有机质主要为海洋生源沉积, 其含量变化应主要受控于上层水体生产力、沉积速率和氧化还原环境等因素的共同作用; RBA08C柱样的TOC埋藏率约为50%, 与位于普里兹湾埃默里冰架边缘的IS-4站柱样相同, 加之较为相近的TOC和TN含量及变化趋势, 表明两者可能具有相近的沉积速率, 其所在的海区是南极海域较重要的碳循环和碳储区。
修淳, 霍素霞, 周勐佳, 张旭, 邢健, 徐美娜
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017070201
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 83-90
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辽河口海岸带沉积物中137Cs的分布特征及来源
选取辽河口海岸带沉积物作为研究对象, 通过测定沉积物中137Cs比活度, 来分析沉积物中137Cs比活度、蓄积总量的分布特征及影响因素, 并基于137Cs的测年原理估算该区域的沉积速率。结果表明:辽河口海岸带表层沉积物中137Cs比活度的变化范围为(1.03 ±1.01)~(15.68±1.13)Bq/kg, 平均值为5.09±0.34Bq/kg(n=17), 变化幅度较大; 在空间上呈现出由陆地向潮滩、由西向东逐渐降低的趋势。该区域沉积物柱样中137Cs比活度的垂直分布主要呈现出单峰型、双峰型和不规则曲线的分布态势。采用137Cs起始层位法与最大峰值法计算辽河口海岸带沉积物的沉积速率, 均发现辽河口海岸带沉积物的沉积速率呈现出从北到南(从陆地到海洋)逐渐增大的趋势。沉积物中137Cs蓄积总量范围为(980±46)~(6094±92)Bq/m2, 平均值为2278±42Bq/m2, 高于研究区137Cs的全球大气沉降通量值1310Bq/m2(衰变校正到2015年); 全球大气沉降的137Cs约占该区域137Cs蓄积总量约57.5%, 表明该区域沉积物中137Cs的主要来源是全球大气直接沉降。
张克新, 潘少明, 刘志勇, 李国胜
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017090501
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 91-99
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东海陆架盆地南部生长断层活动特征
生长断层是在伸展和走滑盆地中一种重要且广泛存在的构造样式。通过地震资料定性识别出东海陆架盆地南部地区18条生长断层; 根据断裂对研究区各级构造单元控制作用和纵向切穿地层情况, 将其划分为一级控盆断裂、二级控凹断裂、三级控带断裂和盖层断裂; 通过断裂平面分布特征研究认为研究区的断裂以NE、NNE延伸为主, 少数为NEE方向; 利用地震剖面在研究区识别出阶梯状组合断层带、“Y”字型组合断层、多米诺式断层带、地堑、地垒等多种断裂组合样式; 又结合生长指数和断层落差两种方法对研究区生长断层的运动学特征进行了定量统计分析, 发现研究区生长断层在古近纪时期活动强度具有自西向东逐渐递减趋势, 区内断层活动期次自西向东逐渐变新, 整个研究区内生长断层在古近纪盆地裂陷—断陷期活动强度最大, 中新世后断裂活动趋于稳定。认为晚中生代以来太平洋板块西缘俯冲后撤和印度板块向亚欧板块俯冲碰撞在东海陆架盆地形成的远程蠕散效应, 使东海陆架盆地形成了拉张伸展应力场环境, 是研究区发育大量生长断层的首要原因。同时, 加强对研究区生长断层伴生构造如滚动背斜和缓坡带阶梯状断裂组合封堵形成的岩性圈闭研究, 有利于推动东海陆架中新生代盆地资源勘探可持续发展。
冉伟民, 栾锡武, 邵珠福, 刘鸿, 李德勇, 赵洋, 王慧东, 颜中辉
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017052501
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 100-112
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古海洋与年代地质
中全新世冲绳海槽北部的水文气候变化:浮游有孔虫群落证据
东海东北部的浮游有孔虫群落结构受长江冲淡水和黑潮暖流的显著影响。对冲绳海槽北部NOKT-3岩芯178个样品中浮游有孔虫的统计分析, 共鉴定出壳径大于150μm的种属28种。其中, 低温低盐种Globigerina quinqueloba的百分含量在中全新世早期波动剧烈, 而中晚期呈逐渐下降趋势。G. quinqueloba是长江冲淡水指示种, 长江冲淡水的强弱受到东亚夏季风降雨的控制。因此, 据6330aBP以来G. quinqueloba含量的变化将中全新世长江中下游地区的降雨量变化划分为3个阶段:(1)6330~4950aBP降雨较强, 为全新世适宜期; (2)4950~4600aBP期间降雨开始减少, 全新世适宜期结束; (3)4600~3890aBP间降雨量明显降低, 气候显著变干。降雨量这一变化过程的机制可能是全新世早期以来北半球太阳辐射量逐渐减小, 导致东亚夏季风强度减弱, 季风前缘锋面逐渐向东南方向退缩, 因而长江中下游地区中全新世降雨量逐渐降低。此外, 黑潮指示种Pulleniatina obliquiloculata含量的变化显示, 中全新世早期6330~5100aBP期间, 黑潮比较强, 对冲绳海槽的影响持续而强劲; 中全新世晚期5100~4000aBP P. obliquiloculata含量显著降低, 对应着P. obliquiloculata极小值事件(PME), 表明中全新世晚期PME发生时区域气候并没有明显变冷, 且海槽北部的PME事件也无法用赤道太平洋长期的类El Niño状态来解释。
徐烨, 常凤鸣, 李铁刚, 赵松, 崔亦鹍
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017122101
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 113-123
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南海南部上层水体浮游有孔虫的组成与分布特征
通过分析2012年4月在南海南部获取的浮游生物拖网样品,对水体中浮游有孔虫的区域分布特征及其影响因素进行了初步探讨。南海南部上层水体中共鉴定出现代浮游有孔虫19种,其中优势种为Globigerinoides sacculiferGlobigerinoides ruberGlobigerinella calidaGlobigerinella siphoniferaGloborotalia menardiiOrbulina universaNeogloboquadrina dutertrei。浮游有孔虫种属组成整体上呈现为热带-亚热带群落特征,浮游有孔虫生物丰度与西太平洋北赤道流区域的生物丰度相当。南海南部春季上层水体中浮游有孔虫整体表现为西高东低的区域分布特征,在垂直分布上浮游有孔虫集中分布在上部0~50m水层中,50m以深水体中浮游有孔虫生物丰度迅速降低。认为浮游有孔虫的分布受到温度、水体层化、初级生产力等多方面环境因子的综合作用。个别深水种(如Globorotalia menardii)出现了主要分布在0~50 m水深的特殊现象。
安佰正, 李铁刚, 刘健, 孙晗杰, 于心科, 常凤鸣
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018052302
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 124-133
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油气与矿产
琼东南盆地华光凹陷天然气水合物成藏条件及有利区带预测
分析了琼东南盆地华光凹陷天然气水合物稳定条件、气源供给来源、运移通道类型等成藏条件,指出了研究区天然气水合物的勘探方向并建立了天然气水合物的成藏模式。华光凹陷浅部沉积层的温度、压力条件满足天然气水合物形成的要求,生物成因甲烷水合物稳定带最大厚度约320m,热成因天然气水合物稳定带最大厚度约为345m。气源岩主要分布在凹陷西部地区的断陷期层序中,具有早、晚两期生烃且以晚期为主的特征,有利于热解成因气在水合物稳定带内的聚集成藏。晚中新世以来快速沉降的巨厚半深海细粒沉积物为生物成因气的形成提供了物质基础。泥底辟与其伴生断裂及多边形断层等构成了天然气水合物成藏的主要流体运移体系。华光凹陷靠近①号断裂的西部地区是有利的勘探方向。晚中新世以来的快速沉降使得渐新世成熟—过熟烃源岩大量生气或裂解,而且由于欠压实作用形成的地层超压为含气流体的运移提供了强大的动力。热解天然气和生物气沿着泥底辟和多边形断层等构成的输导网络向上垂向运移至水合物稳定带,形成天然气水合物,其中深水浊流水道是寻找高饱和度水合物的有利目标体。
刘杰, 杨睿, 张金华, 魏伟, 邬黛黛
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2018072701
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 134-142
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第四纪地质
MIS3以来天山黄土沉积速率时空分布规律及其意义
风尘堆积沉积速率的变化对揭示大气环流与古气候变化具有重要意义。基于中亚东北部天山及其周边黄土剖面已有的释光和放射性14C年代数据的分析筛选整理,初步获得了该区深海氧同位素MIS3以来黄土沉积速率的时空变化特征,并探讨了可能的原因。结果表明:(1)末次盛冰期(LGM)沉积速率总体上表现出天山西部低、伊犁盆地高的特征。这种空间变化特征可能与地形、大气环流以及伊犁盆地黄土的近源堆积有关。(2)LGM和MIS3b时期是MIS3阶段以来主要的粉尘沉积阶段。MIS3b时期沉积速率最高,LGM次之,而全新世沉积速率较低。MIS3b时期高的沉积速率可能与大规模的冰川发育有关。在全新世期间,中全新世的沉积速率相对较高,可能与中全新世气候湿润、地表捕获粉尘的能力强有关。
程良清, 宋友桂, 孙焕宇, RustamOrozbaev
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017032001
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 143-153
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山东开元洞滴水微量元素季节变化特征及影响因素
选取山东淄博开元洞进行了为期15个月的洞穴滴水采集,开元洞位于中国北部山东半岛沿海的暖温带半湿润季风气候区。洞穴滴水地球化学分析结果表明:(1)洞内滴水点的滴水滴速变化对外界大气降水的变化响应迅速。(2)滴水中的Ca2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+浓度都具有季节变化特征,但其具体表现和影响机制有所不同。(3)开元洞滴水的Sr/Ca、Ba/Ca比值的波动变化与洞外大气降水变化可能存在响应关系,滴水中的Mg/Ca、Sr/Ca和Mg/Sr比值,可能与强降水存在响应关系; 但是开元洞滴水中的Mg/Sr比值的变化与洞外气温并没有体现出响应关系。
程珂, 王庆, 郑志惠, 战超, 周厚云, 迟宏
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017032801
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 154-162
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技术方法
长江口和黄东海沉积物单矿物分选的常用方法和流程
沉积物碎屑矿物组分既受物源控制,又受水动力影响,单矿物分选应首先选取适当的粒级,细砂粒级经常采用,但不是固定在这一粒级; 控制重液密度是重液分选的关键环节,不同目标矿物,可通过调配不同的比重液进行分离分选,并可使用离心重液法提高分选效能; 磁选是分选不同磁性特征矿物的简单便捷方法,钕铁硼强磁铁的使用,可部分代替电磁分选仪的功能,对样品量少、矿物种类多、磁性变化大地矿物组合可起到重要的分组作用; 化学分选采用不同浓度的各种溶剂在不同条件下处理试样,有选择性地溶掉妨碍矿物,留下目标矿物; 手工分选单矿物重点在于剔除其他方法难以分离的杂质,保障样品的纯度和代表性; 角闪石和石英分选流程,代表着单矿物分选的基本技术路线,不同方法合理的前后衔接,使单矿物分选高效、快捷、准确,但还有一些矿物分选难题尚未解决,需要深入研究和实践。
金秉福, 王孟瑶, 王昆山, 张丽娜, 王艳君
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017102201
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 163-174
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插值切割法在南海重力数据处理中的应用
重力数据处理是进行重力反演和解译的必要环节,其中将区域场和局部场分离对于重力勘探有着重要的作用。相比于其他算法,插值切割法是一个优良的算法,算法中切割半径是一个重要的参数。通过计算比较局部异常和区域异常与原始数据及地形数据的相关性,认为可以通过相关性确定最佳切割半径,应用于南海的重力异常数据分离,并取得良好的分离效果。
万荣胜, 张伙带, 陈洁
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2017101101
海洋地质与第四纪地质. 2019, 39(1): 175-183
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