“中布容事件”时南极底层流在马里亚纳海沟南部的沉积记录

对马里亚纳海沟南部的柱状样品进行了涂片粒度、岩心扫描(XRF)、古地磁及磁化率各向异性分析。古地磁分析结果表明,该柱底部507 cm处发生了倒转事件(B/M界限),表明该柱至少记录了78万年以来的沉积环境演变,通过对古地磁相对强度及倾角长期变化分析建立了该柱布容时期以来年代框架。涂片粒度分析及XRF扫描结果均显示,该柱样沉积物类型自底部到顶部发生了根本性转变,底部以代表陆源输入的远洋黏土为主,上部以代表生源作用的硅质软泥为主,分析认为造成这种变化的主要原因在于中布容事件(MBE)时南极底层水(AABW)对该区域的影响。结合沉积物类型、磁化率各向异性及古地磁年代学分析,认为中布容事件对该柱样所在区域的影响始于约553 ka,南极底层流开始影响该区域,沉积物类型由陆源向生源转变;到约417 ka时,沉积物类型主要成分已完成由陆源向生源转变,之后,南极底层流进一步增强;到约336 ka时,沉积物类型几乎全由硅质软泥主导,且之后不再发生较大变化,表明MBE对该区域影响的结束。

铁锰结壳中底层洋流活动的地球化学研究

文章以大洋海山铁锰结壳与南极底层流(AABW)之间关系的角度,从铁锰结壳的结构构造、矿物组合,特别是结壳新壳层的Ce异常和Ce/La比值的区域分布来探讨AABW的活动在铁锰结壳中留下的证据。主要对中太平洋和西北太平洋5座海山的17个铁锰结壳新壳层样品进行了结构构造分析和REE含量测定。结果表明,铁锰结壳的REE含量很高,平均为1716.66×10-6,且轻稀土元素明显富集,LREE/HREE平均值为4.82,除MID06样品具微弱的Ce负异常外,其他铁锰结壳样品均具明显的Ce正异常。为了对比研究AABW的影响,除铁锰结壳外,还引用了不同区域的多金属结核的稀土元素平均值资料按不同区域进行了对比研究,结果发现,AABW活动区和非活动区的δCe值和Ce/La比值有显著差异。一般来说,沿AABW流路,从南向北,δCe值和Ce/La比值有逐渐减小的趋势,但在局部地区,如地形复杂的海山区,AABW的强度会发生变化,其Ce正异常和Ce/La比值可能会局部增大。本项研究成果将有助于全面认识大洋成矿作用与海洋环境变迁的内在联系。

海山当地物源和南极底层水对富钴结壳成矿作用的影响——来自海山周围水柱化学分析的证据

为了了解海山富钴结壳中金属元素的来源及其形成环境,对中太平洋某海山周围两个站位(一个位于海山斜坡上部,另一个位于海山外围较远处)进行了海水水柱综合水化学分析,发现两个站位溶解氧、pH及营养盐的分布是一致的,反映了两个站位海水化学环境的相似性,而剖面上金属元素含量却存在很大差异,位于海山斜坡上部站位的金属元素含量明显高于离海山较远的站位,说明海山结壳的主要金属来源于海山当地的水岩反应甚至低温热液活动。尽管存在差异,但在两个不同站位均存在近底层金属元素含量高,这印证了通过势温分布推断的本区存在南极底层水(AABW)影响的判断,说明AABW在本研究区确实存在,并且是维持海山斜坡强氧化环境的主要因素,AABW可能同时起着输运部分成矿元素的作用,但两个站位水柱金属元素含量的差异主要揭示了海山区存在水岩反应或者低温热液等当地物质的输入。

多金属结核的生长历史

本文利用￣（１０）Ｂｅ测年技术￣＊，测定多金属结核内部各生长世代的起止年龄，并联系当时发生的主要古海洋事件，探讨古海洋环境变化对多金属结核生长的影响。经研究表明：（１）结核三个生长世代的年代分别为：始新世末—早中新世中期，中中新世早期—晚中新世末期，上新世—第四纪；（２）第Ⅱ生长世代是多金属结核的重要成矿期；（３）多金属结核的生长间断与全球性温度升高、南极底层流活动减弱有关。

热带东太平洋晚第四纪的古海洋及古气候记录

热带东太平洋8001柱状样晚第四纪以来放射虫标志种Buccinosphareainvaginata和Collosphaeratuberosa的研究发现,它们的初现面(FAD)出现于柱深22cm和45cm处,年龄分别为0.21Ma和0.42Ma.它们的初现面年龄与SPECMAP氧同位素记录结合为该柱建立了地层框架.该柱放射虫丰度、生源蛋白石和有机碳含量、粒度的分析显示,大约在氧同位素11、9～8.4、5～3和1期,高的放射虫总丰度、第四纪常见种丰度和始新世-渐新世种丰度大致对应于高的中值粒径和平均粒径,以及大约氧同位素5期以来增加的有机碳含量,表明此期间贸易风增强,搬运的陆源颗粒增大,北赤道洋流加强,导致上升流增强,表层水生产力提高,同时,南极底层流的活动也加强.大约在氧同位素10、8.3～6和2期,低的放射虫总丰度、第四纪常见种丰度和始新世-渐新世种丰度大致对应于减小的中值粒径和平均粒径,反映此期间贸易风减弱,搬运的陆源颗粒减小,北赤道洋流减弱,导致上升流消失,表层水生产力降低,同时,南极底层流的活动也减弱.

太平洋CC区的沉积间断与多金属结核的关系

根据对取自东北太平洋“克拉里昂”和“克里帕顿”两断裂带之间的４３０号柱状岩芯的多学科的综合分析结果，发现该岩芯中至少存在四个比较明显的沉积间断。这四个沉积间断分别处于岩芯的表层，２８ｃｍ，２１５ｃｍ，和３２０ｃｍ处，其年代分别为全新世，中更新世，上上新世和中中新世－上上新世。南极底层流的发育则是造成上述沉积间断的主要原因。