南海北部一百万年以来的表层古生产力变化:来自ODP1144站的蛋白石记录

通过南海北部ODP 1144站蛋白石含量测定及其堆积速率的计算,并结合氧同位素记录等相关资料,获得南海北部1050ka以来高分辨率的表层古生产力变化与冰期旋回和东亚季风的关系。约900ka以来,蛋白石含量及其堆积速率较900ka以前明显增加,反映了“中更新世革命”事件之后,全球气候变冷,并导致表层生产力的提高。由于第四纪冰期旋回中的冬、夏季风的加强,加上1144站特殊的地理位置,使该站在冰期时表层生产力增加,间冰期时表层生产力降低。浮游有孔虫氧同位素记录与蛋白石含量及其堆积速率的时间序列频谱分析结果显示,三者均出现了相对应的偏心率周期、斜率周期和岁差周期,说明该站表层生产力的变化主要受地球轨道周期的驱动。

撞击事件对古环境的影响——来自ODP1144站A孔样品的证据

本文通过对ODP114 4站A孔B M界线附近样品中微玻璃陨石的挑选和研究 ,确定在中更新世曾发生过地外物体撞击地球的灾变事件。样品中浮游有孔虫壳体碳氧同位素的对比研究表明 ,在微玻璃陨石事件发生的后期 ,曾发生了浮游有孔虫壳体碳氧同位素组成的变化 ,表现为δ13 C值的降低和δ18O值的增加。文中还探讨了其形成的原因。

南海东沙陆坡1144站沉积牵引体的地震层序框架及沉积演化

以高分辨率二维地震资料为主,结合ODP184航次1144站位的钻井和测井资料,应用地震地层学原理,对南海北部东沙陆坡1144站所在沉积牵引体的形态、规模、内部结构及沉积演化进行研究,识别出了7个全区分布的不整合型层序界面。1144站合成记录层位标定表明,除最底部的层序界面外,其余6个界面的地质年代自下而上分别约为1.09、0.88、0.65、0.30、0.13和0.02Ma;以上述7个不整合面及海底为边界,划分出了7个地震层序,自下而上依次为层序1～7。其中,层序1以杂乱的弱振幅反射为特征,解释为沉积牵引体发育前的滑塌或碎屑流沉积;层序2～7以平行—波状的连续中强振幅反射为特征,解释为沉积牵引体的主体,由此推测该沉积牵引体主要形成于约1.09Ma以来的中—晚更新世。编制了各层序的等T0厚度图,发现不同层序发育时期沉积厚度的横向变化较大,其沉积中心大致沿陆坡走向发生过4次比较明显的迁移。该沉积牵引体总体沿陆坡走向呈北东—南西向的不规则带状分布,保守估计其面积约为1 100km2,厚度为280～520m。

南海ODP1144站深海沉积牵引体的岩石物理模型研究

ODP1144站是南海唯一钻揭深海沉积牵引体的站位,其完整的岩芯和测井资料为开展该沉积牵引体的岩石物理模型研究提供了良好的基础。此项研究对于理解南海深海沉积物中岩性参数与弹性参数间的关系具有重要意义,并可为根据反射地震资料开展定量岩性参数预测提供依据。对现有的深海沉积物岩石物理模型包括Wood悬浮模型、等球体颗粒接触模型、Sun速度—孔隙度关系模型进行了综述。根据岩芯分析资料将1144站深海沉积物的矿物组分简化为粘土矿物、碳酸盐、陆源碎屑和硅质生物4类;其中后3种组分的弹性模量及密度值分别由其代表矿物——方解石、石英及蛋白石的理论值代替,粘土矿物组分的等效弹性模量和等效密度则分别由Voigt-Reuss-Hill平均和体积平均计算得出。将3种岩石物理模型应用于1144站,计算得出深海沉积物的纵波速度并将其与声波测井纵波速度进行比较。结果表明,Sun模型计算结果与实测结果的吻合最好,误差最小;Wood模型所得结果在浅层与实测结果较吻合,在深层与实测结果出现偏差,误差较小;而等球体颗粒接触模型计算结果整体偏高,误差较大。