全新世以来南黄海中部泥质区沉积物的源汇过程及其控制因素

南黄海中部泥质区沉积了大量来自邻近河流的陆源沉积物,是研究沉积物物源的良好区域,但其沉积物的输运过程和控制因素尚不明确。本文利用南黄海中部泥质区岩芯YSCW-1中沉积物的粒度和元素组成特征,查明自全新世以来研究区沉积物的源汇过程及其控制因素。基于^(14)C放射年龄,YSCW-1岩芯沉积物为9.3 ka以来的沉积,泥质沉积中心形成于约6.5 ka。粒度组成表明研究区沉积物主要由砂、粉砂和黏土组成。基于地球化学相关指标,研究区沉积物来源受到黄河和长江的影响。6.7 ka以前,黄河沉积物占据主导地位;6.7 ka之后长江对南黄海中部泥质区的贡献量增加,可能与黄海现代环流体系的形成有关,海洋锋面限制了黄河以及朝鲜河流沉积物向南黄海中部泥质区的输送。

南黄海中部MIS6期以来沉积物稀土元素组成及其物源指示意义

对南黄海中部SYSC-1孔0~30 m段岩芯稀土元素(REE)和粒度进行分析,结合年代测定,研究了沉积物REE组成特征及其影响因素,并对其物质来源变化进行了探讨。结果表明,∑REE含量为111.66~231.12μg/g,垂向分布变化较大,均值与中国黄土∑REE均值比较接近。∑REE与粒度变化有一定的相关性,但(La/Yb)N、(Gd/Yb)N和(δEu)N等参数受粒级影响较小。稀土元素分异参数有效示踪了物质来源,与周边河流对比发现,SYSC-1孔沉积物(La/Yb)N和(δEu)N散点图分布位置与黄河和长江较为一致,而与朝鲜半岛河流有明显不同。REE判别函数(DF)的物源区分结果表明,钻孔MIS6期经历了一次大的物源转换,沉积物由长江源(27.98~30 m)转为黄河源(24.24~27.98 m)。MIS5.5—MIS5.1期间(24.24~16.98 m)发育了浅水陆架冷水团沉积,主要是长江源细颗粒沉积物被古黄海暖流由南往北携带而来,并在冷涡区附近沉积下来。MIS5.1—MIS1期间(16.98~3 m)的低海平面时间较长,主要发育了一套滨浅海相-河口/潮坪相-三角洲相沉积,随着海平面急剧下降,陆架可容纳空间缩小,导致黄河、长江入海口向陆架区移动,黄河沉积物质控制了钻孔所处的南黄海北部区域。MIS1中晚期,山东半岛沿岸流的形成将黄河沉积物质主要控制在南黄海西部附近海域,而黄海暖流将济州岛西南部泥质区的长江源细颗粒物质搬运至SYSC-1孔附近的冷涡区沉积下来。总体来说,MIS6期以来南黄海中部海域沉积演化是西太平洋边缘海河海相互作用的一个典型范例,海平面波动和海洋环流变化在物源转换过程中发挥了重要作用。

晚更新世以来南黄海中部进积体序列与古河流系统

通过高分辨率浅地层剖面声学地层与钻孔沉积地层的综合对比分析,系统研究了晚更新世以来南黄海中部海域的层序地层序列及其对海平面变化的响应。研究显示,基于高分辨率浅地层剖面自老至新划分的6个声学地层单元(U5、U4、U3、U2、U1-2、U1-1)与钻孔划分的沉积地层单元密切相关。MIS4期与末次冰盛期低海面时期发育的2个层序界面(R4、R2),将研究区晚更新世以来的层序地层自下而上划分为3个层序(SQ3、SQ2、SQ1),并识别出3期进积体序列与2期古河流系统。MIS5期与MIS3期高海面及海平面下降期间的2期东向进积体序列主要包括高位体系域与强制海退体系域,对应浅海—滨海沉积,厚度分别由西部的24 m与40 m向东明显变薄,而全新世高海面以来向海的进积体序列主要对应高位体系域,与长江源的浅海相泥质沉积相关,最大厚度超过16 m。研究区MIS4期和末次冰盛期发育的2期古河流系统与低位体系域相对应,最大沉积厚度分别超过36 m与24 m,均与长江及黄河密切相关,影响范围延伸至黄海槽及其以东海域,尤其末次冰盛期最远可达济州岛附近海域。

南黄海中部泥质区黏性土的微结构特征及其成因分析

通过对南黄海中部泥质区27张黏性土微结构图片的分析,发现该区黏性土具有粒状链接结构、絮状链接结构和黏土基质结构三种微结构类型,以黏土基质结构为主。分别从地形特征、物质来源、水动力条件、沉积速率等宏观因素,以及粒度成分、矿物组成、化学成分等微观因素分析微结构的成因,得知平坦的海底地形、较弱的水动力条件、较长的搬运距离使得研究区沉积物来源较少,沉积速率较低,沉积物颗粒以粉粒和黏粒为主。伊利石、绿泥石和蒙脱石等黏土矿物和有机质含量较高,这些物质成分的亲水性特征使得研究区的黏性土易吸水膨胀,微结构类型以孔隙非常发育,结构极为疏松的黏土基质结构为主。研究成果揭示了南黄海中部泥质区黏性土宏观工程性质的微观机理,加深了对海洋沉积物工程性状的认识。

黄海中部小黄鱼的食物组成和摄食习性的季节变化

根据2001年3月至2002年1月在黄海中部海域进行的4个季节的定点底拖网调查,应用聚类分析、单因素方差分析和列联表检验等方法,对小黄鱼(PseudosciaenapolyactisBleeker)的食物组成和摄食的季节变化进行研究。结果表明,小黄鱼摄食的饵料种类有30余种,甲壳类(磷虾类和虾类)和鱼类是其主要的饵料类群,二者在食物中所占的重量百分比之和为97.45%。优势饵料种类有太平洋磷虾(Euphausiapacifica)、脊腹褐虾(Crangonaffinis)、细螯虾(Leptochelagracilis)和赤鼻棱(Thryssakammalensis)。小黄鱼的摄食强度有显著的季节变化,秋季最高,春季和冬季较低。食物组成也随季节的不同而有所变化,夏季主要以虾类为食,其它季节则主要以磷虾类为食。聚类分析的结果表明,小黄鱼春、夏季的食物组成与秋、冬季相比,存在较大差异。通过与历史资料进行比较发现,黄海小黄鱼的食物组成发生了较大的变化,其中鱼(Engraulisjaponicus)在食物中所占的比例有明显的下降。

黄海中部小黄鱼摄食习性的体长变化与昼夜变化

根据2001年3月至2002年1月在黄海中部海域进行的4个季节的定点底拖网调查,应用聚类分析、单因素方差分析和列联表检验等方法,对小黄鱼(PseudosciaenapolyactisBleeker)摄食的体长和昼夜变化进行研究。结果表明:摄食强度没有明显的体长变化,而食物组成却有明显的体长变化。随着体长的增大,鱼类和虾类的比例有所增加,而磷虾类、桡足类和端足类的比例则减少。饵料生境宽度在体长大于109mm后有明显的增加。经检验,小黄鱼平均每个胃中含有的饵料个数显著减少而饵料重量则增加,这符合"最佳摄食理论"。聚类分析的结果表明,小黄鱼在体长达到109mm时,出现了明显的食物转换现象。小黄鱼的摄食强度在各个季节都有明显的昼夜变化,午夜24:00和早晨08:00是2个摄食高峰期。

黄海中部近岸春夏季鱼卵、仔稚鱼群落结构特征

2013年4月下旬至7月上旬,采用浅水I型网垂直拖网的调查方式对黄海中部20m以浅海域(34°30'—35°30'N,119°20'—120°20'E)的鱼卵、仔稚鱼种类组成与数量分布进行了6个航次的综合调查。春夏季共采集鱼卵21种(未定种3种),共计2247粒,隶属于9科15属。仔稚鱼22种(未定种1种),共计286尾,隶属于13科17属。鱼卵优势种为日本鳀Engraulis japonicus、赤鼻棱鳀Thryssa kammalensis、江口小公鱼Stolephorus commersonnii、皮氏叫姑鱼Johnius belengerii和属Callionymus spp.。仔稚鱼优势种为大银鱼Protosalanx chinensis、白姑鱼Argyrosomus argentatus、日本鳀、赤鼻棱鳀和皮氏叫姑鱼。鱼卵丰度和分布与经度呈负相关、与SST呈正相关,但与其他环境因子如纬度、表层盐度(SSS)和水深等无显著相关性。仔稚鱼丰度和分布与上述环境因子均未表现出显著相关性。基于Bray-Curtis指数的聚类分析表明,鱼卵优势种包括集中分布于研究水域34°48'N以南海域(江口小公鱼、皮氏叫姑鱼和青鳞小沙丁Sardinella zunasi)、10m等深线以内(赤鼻棱鳀),以及北部水域(日本鳀和属)3种主要聚集类型;仔稚鱼优势种包括集中分布于34°48'N—35°12'N海域(赤鼻棱鳀和日本鳀)、连云港外海浅水区(白姑鱼、皮氏叫姑鱼和梭鱼Liza haematocheilus,以及南部水域(褐菖鲉Sebastiscus marmoratus和鲬Platycephalus indicus)3种主要聚集类型。研究结果揭示了黄海中部近岸海域鱼卵、仔稚鱼群落的时空分布格局动态,为科学认识环境变动下该海区渔业种群数量动态和资源变化提供了科学依据。

南黄海中部隆起CSDP-2井中—古生界烃源岩精细评价

CSDP-2井是在南黄海中部隆起上首钻的全取心深钻,在新近系之下钻遇下三叠统青龙组—上奥陶统多套碎屑岩和碳酸盐岩地层。钻井揭示的烃源岩有机质丰度、类型、热演化程度、可溶有机物分析及生烃强度计算证实,中部隆起发育倾油型的青龙组上段灰岩、上奥陶统—下志留统上部泥岩、油气型的石炭系中—上部灰岩3套有效烃源岩;生气为主的有效烃源岩主要为大隆组—龙潭组泥岩和炭质泥岩、栖霞组上部富含炭质的臭灰岩、石炭系中—下部灰岩和底部炭质泥岩。目前钻井揭示的中—古生界总生烃强度是(20.761 9~31.283 9)×108 m3气当量/km2,与国内外大中型气田分布区域的生气强度相当。其中,油源岩的总生油强度为(43.076~55.30)×104 t/km2,气源岩的总生气强度为(16.454 3~25.753 9)×108 m3/km2;同时,烃源岩的总生气强度是生油强度的4~5倍,碎屑岩的生烃强度是灰岩的2倍以上。巨大的生烃强度和多源层供烃为形成大—中型的油气聚集和成藏提供了充分的物质基础,显示了南黄海中部隆起中—古生界良好的油气勘探前景。

南黄海中部海水中多环芳烃的分布特征

2007年9月进行了2007南黄海海洋环境调查，并采集各个调查站位的表层、中层、底层海水及表层沉积物。利用液-液萃取法对采集到的样品进行前处理，并用气相色谱-质谱法检测海水中的多环芳烃。结果显示，监测站位中表层海水中总多环芳烃的含量范围是15．76～233．39n#L，南黄海中部海水中多环芳烃的组成以2环的萘为优势组分；各种多环芳烃的含量与国际生物学组织或国家制定的评价水生生物暴露于水体的安全食用标准相比虽未超标，但个别组分如荧蒽的含量已达到生态毒理评价标准。

南黄海中部沉积岩心的地球化学特征

根据南黄海中部所取得的 3个柱状样岩心资料 ,对该区域的元素地球化学特征进行了分析研究 ,结果表明 :地层中元素的变化反映了物源沉积环境的改变 ,为划分地层提供了有效的信息 ;地层的元素含量 (Co、Cu、Ni、Pb)和元素与 Al比值在地层分界处发生突变 ,表明元素组合分布曲线可对地层进行分层 ;研究分析表明该区域Co、Ni、Pb和 Si可作为地层的特征元素。微量元素的富集因子与黄河、长江沉积物的富集因子可较好地用来区分长江、黄河沉积物 。

南黄海中部泥质沉积成因和物源研究综述

当前南黄海沉积学研究的核心问题是泥质沉积的形成过程和动力机制及其物质来源。许多学者对南黄海中部泥区的成因和物源进行了大量研究,但比较局限,缺少系统性。现有研究认为南黄海泥质沉积的形成受黄海冷水团和上升流的影响,但黄海冷水团并不是其形成的必要条件。对泥区物源的研究,主要考虑现代黄河物质、老黄河物质以及长江物质对其的影响,并且仅是定性的研究。对于朝鲜半岛物质对南黄海中部泥区的影响,国内的研究更是寥寥无几。海水对海底基岩的侵蚀沉积以及黄海暖流对海底沉积物的改造和再悬浮作用对南黄海中部泥区沉积的贡献仅是个别学者的观点。

黄海中部沿海放流增殖对虾秋汛洄游和分布的初步研究

本文根据增殖对虾标志放流重捕和生产回捕的渔场统计资料、海洋水文及跟踪监测虾群的资料,对放流增殖对虾洄游分布和中心渔场变动进行了研究。据之分析表明:研究期内,每年6月中旬至7月初放流入海的幼对虾,主要生活在放流的湾内河口浅水区,并逐步向周围扩散索饵;8月上、中旬,主群陆续游出湾内的低盐高温区(盐度为28—30‰,温度为25—29℃),洄游分布在湾外5—15米水域;随时间推移,虾群逐渐趋向20米以深的高盐低温区(盐度为31—32.5‰,温度为20—23℃)索饵;10月下旬(底层水温18—19℃)为交尾盛期,11月上旬交尾结束,虾群分散进入越冬场。

黄海中部高眼鲽的摄食及随体长的变化

对2004年1月-2005年10月在黄海中部采集的622尾高眼鲽样品的胃含物进行分析.结果表明：高眼鲽摄食的食物种类包括11类38种,其中甲壳类和瓣鳃类为优势饵料类群,共占食物相对重要性指数百分比的99%;食物中的优势饵料种类为太平洋磷虾、脊腹褐虾和樱蛤.与20世纪80年代相比,黄海高眼鲽的摄食强度下降,食物组成发生了较大的变化;鱼类不再是优势饵料类群,鳀鱼在食物中所占的比例明显下降.通过聚类分析和列联表检验等方法对高眼鲽摄食随体长的变化进行研究,结果表明：体长在51～370 mm范围内的高眼鲽的摄食强度没有显著的体长变化,但不同体长组摄食的食物种类有一定差异.＜119 mm的主要以磷虾类和底层虾类为食;体长在120～199 mm的除以磷虾类和底层虾类为主要食物外,还摄食相当比例的瓣鳃类和鱼类;＞200 mm的则主要摄食底层虾类和鱼类,磷虾类所占比例减小.

晚更新世以来北黄海中部沉积物常微量元素的分布及物源识别

通过对北黄海中部DLC70-2孔沉积物常微量元素地球化学研究,分析了其常微量元素地球化学特征,并与周边河流进行了对比,揭示了它的物质来源。结果显示,可将DLC70-2孔岩心划分为6层,它们分别反映了末次间冰期（暖期）晚期以来北黄海海面波动以及沉积物物源的变化。运用因子分析、Na2O/TiO2与K2O/TiO2散点图等方法分析了DLC70-2孔沉积物的物质来源,结果表明该孔沉积物主要来源于黄河,鸭绿江物质对该孔中部及底部沉积物有较明显影响;物源判别指数（PI）揭示DLC70-2孔上部32.10m以上和下部37.60~60.72m沉积物以黄河源为主,32.10~37.60m和底部60.72~70.45m沉积物以鸭绿江源为主。研究表明黄河从晚更新世早期到现代对北黄海中部沉积起着重要作用,而鸭绿江物质在晚更新世早期开始对北黄海中部沉积作用就有明显影响。

南黄海中部海底沉积物饱和烃地球化学特征及物源判识

通过对南黄海中部海底表层沉积物饱和烃及生物标志物测试分析,研究了沉积物饱和烃及生物标志物的分子地球化学特征,进行了物源判识。结果显示,研究区表层沉积物正构烷烃系列有3种碳数分布模式:后峰型、双峰型和中间型。各地化指标说明沉积中有机质是混源输入的结果,以陆源高等植物贡献为主。沉积有机质是在海相缺氧的还原条件下沉积的。甾、萜烷中地质构型的化合物丰度高,反映了有机质低熟-成熟特征,推测研究区海底表层沉积物中有机质受人文活动或工业污染的可能性较小。

南黄海中部浅地层剖面数据处理新进展

1原始资料分析南黄海中部主要包括南黄海中部平原、黄海槽浅谷、济州岛西北部沙脊地形、苏北岸外舌状地形体系、侵蚀堆积斜坡等地形单元,地形结构较为复杂,同时由于采集环境和采集设备等因素的影响,导致采集的浅地层剖面数据信噪比较低,多次波干扰严重,多次波的存在影响地震成像的真实性和可靠性,干扰地震资料的解释。

黄海中部深水区底拖网渔业资源及保护的探讨

黄海中部深水区存在着一个种数不多,结构简单的冷温性底层鱼类群落。作为底拖网渔业对象的底鱼种数更少。过度捕捞已使这一重要渔场资源密度逐年下降。虽然同样承受着过度捕捞,但是这一水域并没有出现在黄海北部深水区和黄渤海近岸浅水区那样的种间替代。为了使这一渔场得到保护,提前伏季休渔、降低秋冬季捕捞强度及改进捕捞方式已迫在眉睫。

黄海中部晚更新世以来的环境变迁

通过黄海中部陆架浅海区QC_2孔岩芯的孢粉分析,证明晚更新世以来此区存在暖—冷—暖三个大的气候期,各期中还间有数个气候亚期。这种气候变化模式可与北欧和加勒比海地区进行对比。其中,距今约120 000—70 000年的第一气候期,该地区地处亚热带,气候温暖湿润,沿岸适合阔叶林生长,此时为全球性海侵时期。距今70 000—10 000年,气候变冷,该地区只海退后被草原植被所覆盖,阔叶林植被基本消失。全新世气温回升,该地区又被海水淹没,阔叶林又回到沿岸地区,但在全新世的晚期,可能受人类活动的影响,阔叶林大面积减少,松和芒萁等次生植被大面积生长,而使其孢粉含量在沉积物中迅速增长。

南黄海中部沉积物物理性质与压缩波速相关性分析

根据南黄海中部海底沉积物柱状样的实验室土工试验测试结果,分析沉积物的物理特征,并通过实验室方法获得沉积物压缩波速,探讨物理参数与压缩波速的相关关系,得到经验公式。结果表明:该区域沉积物以淤泥和淤泥质黏土为主,具有含水率高、孔隙比大、塑限高等特征;物理参数与压缩波速之间有较好的相关关系,密度、孔隙比、含水率、塑限、液限及塑性指数与压缩波速的相关性最明显,其中,密度与压缩波速成正比相关关系,而孔隙比、含水率、塑限、液限和塑性指数与压缩波速成反比相关关系;以沉积物天然密度和塑性指数为自变量的双变量回归分析方程能更好地表达沉积物物理特性与压缩波速的相关关系。

南黄海中部隆起印支面剥蚀量恢复与演化过程——来自CSDP-2井的证据

南黄海中部隆起是下扬子地块向海域的延伸,是当前海相盆地海域资源调查的潜力区。中部隆起自印支期以来经历多期构造隆升、挤压及剥蚀作用,显著影响了盆地油气资源的形成和分布。2016年底完钻的大陆架科学钻探CSDP-2井首次在中部隆起钻穿印支不整合面,该不整合面在中部隆起既是新近系-第四系底界,又是下三叠统灰岩的顶界,横向延伸平缓,上、下地层产状差异巨大,下伏地层具有强烈的挤压变形及逆冲推覆,呈现显著的角度不整合接触关系。本次研究基于泥岩声波时差法计算的印支面地层剥蚀量约为1200 m,镜质体反射率法计算的剥蚀量约为1400 m,与地层趋势面估算的剥蚀量基本一致。结合南黄海盆地演化过程分析,认为中部隆起大致于晚三叠世开始隆升,至晚白垩世期间经历快速剥蚀,并可能延续到渐新世末期。在当前南黄海盆地资源调查逐步转向中、古生界海相残留盆地之际,依托实际钻探资料进行印支不整合面研究及剥蚀量恢复对于恢复盆地构造-热演化史及评价油气资源等均具有重要的现实意义。