南海北部近代沉积物钕同位素分布及意义

南海北部及周边地区近代陆源沉积物稀土元素配分模式总体相似, 接近上地壳平均成分(PAAS), 在重稀土含量上则略为偏高, LaN/LuN比值明显小于PAAS. 但是珠江主要支流西江沉积物的稀土元素含量略高于PAAS, 在重稀土分布态势上明显偏轻, LaN/LuN比值明显大于PAAS. 南海北部地区近代沉积物钕同位素分布具有明显的区域性, 主要受控于珠江源区和闽粤沿海源区以及台湾岛源区. 闽粤沿海地区ε_Nd(0)值最大, 西江沉积物最小, 台湾岛以及海域中沉积物ε_Nd(0)值介于两者之间. 沿伶仃洋-东沙岛连线, 在该线东北区域钕同位素值相对偏高, 西南区域相对偏低. 珠江源沉积物主要影响该线西南区域, 源区母岩以发育大量古生代碳酸盐岩为特征. 闽粤沿海源区以及台湾岛源区, 主要影响该线东北区域, 闽粤沿海源区母岩以发育大量中新生代花岗岩为特征. 由于源区母岩成分上的不同, 造成沉积物在重稀土含量、Sc/Ti比值以及ε_Nd(0)值上存在明显差异. 发育在东沙群岛东南侧高沉积速率堆积体的陆源物质超过80%来自南海北部源区即闽粤沿海源区以及台湾岛源区, 来自珠江源的陆源沉积物不超过20%.     

南海演变与季风历史的深海证据

用深海记录中的地球化学、微体古生物和孢子花粉等多项指标, 获得了东亚季风演变历史, 揭示出近8, 3.2, 2.2和0.4 Ma等事件, 证明东亚和南亚季风的演变有十分相似的阶段性, 主要区别在于冬季风信号的强盛; 而南海南部季风变化的频谱, 显示出低纬海区的特色. 大洋钻探184航次还取得了南海演变的沉积证据, 发现深海相渐新统, 证明海盆扩张初期已经有深海存在; 渐新世晚期地层有4次间断, 并经历明显的成岩作用, 说明是该区最强烈的构造运动; 通过沉积类型和速率的对比, 发现今天南海南北沉积环境的强烈差异, 要到300多万年前方才出现.     

晚上新世赤道太平洋气候转型和北极冰盖扩张的轨道驱动

赤道太平洋气候在晚上新世进入一个重大转型期. 具体表现为全球海表温度(SST)开始变冷, 东西太平洋SST梯度开始形成并逐渐加大. 不仅如此, 这一变化几乎与北半球高纬冰盖扩张同步发生. 探讨太阳辐射、高纬和低纬气候变化之间的相互关系是揭示这一气候转型机制的关键. 通过一系列数理统计方法对赤道太平洋的SST和全球冰量变化中的轨道周期成分进行分析发现, 北半球高纬的太阳累积辐射量是此次气候转型的主要外部驱动力; 在轨道尺度上, 东西赤道太平洋的SST在转型之后表现出基本同步而非“跷跷板”式的变化规律; 通过分析对比认为晚上新世气候转型起源于地球轨道参数的转变, 而大气CO₂浓度变化产生的反馈效应使得全球气候自早新生代以来进一步变冷.     

测井资料反演南海北部陆坡渐新统的矿物组分

南海1148站是大洋钻探计划（ODP）184航次惟一钻揭渐新统的站位，但该段地层取芯收获率低，影响了根据岩芯地质和地球化学分析对地层性质的了解．利用1148A孔连续测井曲线，反演矿物组成，旨在建立渐新统地层剖面．根据岩芯分析资料，将渐新统地层简化为陆源碎屑、碳酸盐、粘土矿物和孔隙四种组分．选取与岩性和孔隙度关系密切的无铀自然伽玛、地层体积密度、光电吸收截面指数和中子孔隙度四种测井曲线，建立测井响应方程组，用线性最小二乘法求解地层组分体积含量，其结果与岩芯分析数据能较好地对比．将反演结果回代至测井响应方程组，所得模拟测井曲线与实际测井曲线能很好吻合，从一个侧面证明了根据测井曲线反演的地层组分结果的合理性．     

应力事件与浊流沉积的时空关系

地球系统科学针对不同的地质、构造、生物和气候现象开展综合研究,分析其内在机理的联系.结合当前国际地学前缘的发展态势,认为应力场和浊流沉积的综合研究将在揭示灾难性地质现象的控制机理、阐明油气资源的成因与分布的同时,为探讨地壳构造变化提供区域性指标.这些指标不仅指示地壳活动的阶段性,还将有助于恢复地幔-地壳-地貌-水流的系统演化历史.特别是深海浊流沉积的综合研究,可望成为“走向深海大洋”、开展深海地学综合研究的另一突破口.     

南海三千万年的深海记录

1999年春, 大洋钻探184航次在南海南北6个深水站位钻井17口, 取芯5500 m, 通过30余种实验项目共6万多次分析, 取得了重要成果. 文中着重介绍深海地层剖面的建立和气候周期的演变. 184航次在南海建立起西太平洋区最佳深海地层剖面, 包括在东沙附近建成全球惟一不经拼接的23 Ma同位素连续剖面, 在南沙海区建成全球分辨率最高的4个5 Ma剖面之一, 并获得分辨率高达10年等级的岩石物理剖面, 第1次为亚太地区的环境演变获得了系统的高质量海洋记录. 在此基础上, 第1次探讨了两千多万年以来气候周期性的演变, 展示出0.1, 0.4和2 Ma等偏心率周期的起伏, 说明气候系统对轨道驱动的响应随着冰盖的增长而演变. 该航次有关碳循环和季风演变等方面的研究进展, 将有另两篇文章专题报道.