大洋钻探计划(ODP)的初步成果

以我国海洋学家汪品先院士为首席科学家的大洋钻探计划184航次(ＯＤＰＬｅｇ184)已完成第一项工作.他们在我国南沙(ＯＤＰ1143井位,水深约2800ｍ)已打出3个钻孔,并获得大约1150ｍ的岩芯.最初有关方面只同意钻孔深度为400ｍ,在他们的要求下延伸了100ｍ,钻至500ｍ处.样品揭示了约8.5Ｍａ的连续沉积纪录,表明大约在3.8Ｍａ前环境发生过突变.从剖面上已发现大量的火山灰层,并在下部见到浊积层.这些将提供南海南部详细的气候和沉积环境变迁的纪录.此次航行的下一步工作将在我国东沙群岛以南的深海区域打3个钻孔.人们期待在那里能获得渐新世的资料…     

南海深海相渐新统孢粉记录

大洋钻探184航次从南海取得了距今32.8 Ma以来的深海沉积记录, 其中的渐新世(32.8~23.8 Ma)沉积包含丰富的孢粉化石. 1148站孢粉分析建立了中国首例深海相渐新统孢粉组合序列. 孢粉组合以山地针叶树花粉为优势组分, 阔叶树花粉含量较低. 二者均以热带、亚热带植物分子为主, 但也含山地喜凉、干植物分子. 南海深海相渐新统孢粉组合序列在距今32.0 Ma显示明显的变化, 反映了南海地区渐新世气候的一次重大转折. 孢粉植物群特征表明32.0 Ma以前南海邻近陆地的植被以热带山地雨林和低地雨林为主, 南海地区具热而湿润的气候条件; 32.0 Ma以后的渐新世孢粉植物群中温带高山针叶树和山地喜温干落叶阔叶树增多, 表明此后南海地区的气候变得较为凉干.     

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.     

台湾新生代层序:反映南海张裂,层序和古海洋变化机制

ODP1148站位记录南海32Ma以来深海层序、沉积、古气候和古海洋变化记录.由于板块聚合,台湾新生代造山带出露原来沉积在南海北坡浅海的层序,提供南海浅海地质记录,以进行和ODP1148深海记录比较.地震反射及微体古生物研究表明台湾造山带古近系是在断陷盆地内沉积的同张裂层序,并为晚渐新世-新近纪后张裂层序不整合覆盖.两者间破裂不整合面缺失晚始新世-早渐新世的地层记录,可对比珠江口盆地T7不整合面,推论南海海洋地壳开始形成时间可能在33～39Ma间.西部麓山带并未发现如ODP1148深海岩心于渐新世/中新世界面附近记录的地层缺失或沉积崩滑现象,显示此沉积事件可能仅影响南海的深海区,而不及浅海陆棚区.南海在中中新世发生的古海洋重组,在台湾浅海区层序则显示在沉积及化石组合的改变.在沉积方面自中中新世上陆坡相沉积改变为晚中新世海滨-沼泽相沉积.在化石组合方面底栖有孔虫丰度自15Ma迅速减少,台湾原生特征种底栖有孔虫在14～13Ma绝灭,12.9～10.2Ma间完全缺乏海相化石,一直到10.2Ma出现现代黑潮陆棚生物组合.此化石组合改变推论可能因12～8Ma时澳大利亚大陆与印度尼西亚火山岛弧俯冲-碰撞,关闭了太平洋-印度洋穿越流路径,强化了北太平洋西边界流.自中中新世南海海洋岩石圈向东俯冲于菲律宾海板块之下,形成增生楔与火山岛弧,台湾造山带增生楔-岛弧的造山演化直接控制南海与西太平洋水团的交换及南海半封闭下古海洋底栖有孔虫氧碳同位素值的变化记录,尤其在下列构造演化事件特别明显:15～8Ma时增生楔形成及火山岛弧喷发活动;6.5Ma时增生楔开始出露;北吕宋火山岛弧3个火山岛间闸口于3.5,～1,及0Ma关闭.这些事件发生时南海深海底栖有孔虫碳同位素值呈明显负偏移.     

罗布泊湖相沉积石膏的热电离质谱-铀系定年

探讨了石膏矿物的质谱－铀系定年技术,采用水溶解硫酸盐、Ｆｅ（ＯＨ）３共沉淀Ｕ和Ｔｈ的方法,测得罗布泊湖相 ＣＫ钻孔距顶 ４～４９ ｍ的石膏样品年龄为（１２．８５±０．２１）～（１５３．２±７．２） ｋａＢＰ,相对误差为± １．６％～± ４．７％．罗布泊 ＣＫ钻孔的年龄数据反映出该湖泊沉积处在中、晚更新世至全新世阶段（顶部不足 ４ ｍ段）,对应于深海沉积同位素 １～６阶段,赋存了末次间冰期～末次冰后期,到全新世暖期的环境信息．     

追踪边缘海的生命史:“南海深部计划”的科学目标

国家自然科学基金重大研究计划"南海深部过程演变"简称"南海深部计划",于2011年年初启动,是我国海洋科学第一个大规模的基础研究项目.它以"构建边缘海的生命史"为主题,从现代过程和地质记录入手,解剖一个边缘海的发育史,从深海盆演化、深海沉积、生物地球化学过程3方面开展研究.在海盆演化方面,要利用现代技术重新测定南海磁异常条带,探测深部结构,争取钻探大洋壳,系统研究火山链;在深海沉积方面,要观测现代深部海流和海底沉积过程,实现深海过程研究的古今衔接,从深海沉积中提取边缘海古海洋学演变的信息;在生物地球化学方面,采用包括深潜探测在内的各种手段,认识海底溢出流体与井下流体的分布与影响,揭示微型生物在深海碳循环中的作用.与开放大洋和其他边缘海相比,南海具有研究海盆生命史的一系列优势;同时,南海的研究还将为理解亚洲和太平洋相互作用的变化提供无可替代的重要信息.     

全新世中期洱海湖泊沉积记录的环境演化与西南季风变迁

近年来对全新世东亚季风时空变迁的研究取得了较大进展[1,2].为研究全新世中国西南地区的环境演化和季风变迁,1996年7月在云南洱海湖心用重力采样器采得310ｃｍ的连续湖泊沉积岩芯,按2ｃｍ间隔采样,对样品进行了沉积年代、有机碳同位素、硅藻等环境指标分析.岩芯98～102,146～148和198～202ｃｍ的14Ｃ年代分别为(4473±40)、(5825±85)和(7754±45)ａ,用137Ｃｓ法对现代沉积速率的测定显示:137Ｃｓ的蓄积量在1ｃｍ以下已经消失,现代沉积速率约0.3ｍｍ/ａ,与14Ｃ测年结果大体一致.210ｃｍ以上岩芯代表8.1ｋａ来的湖泊沉积,本文首次报道8.1～3…     

上新世以来毛乌素沙地阶段性扩张的黄土-红粘土沉积证据

对靖边郭家梁红粘土－黄土剖面做了古地磁、磁化率和粒度分析,表明此厚度为２８０ｍ的剖面具有３．６Ｍａ以来基本完整的风成沉积地层。应用砂粒百分含量（〉６３μｍ）作为指示风成物质来源区范围和干旱程度的间接指标,发现３．６Ｍａ以来毛乌素沙地有３次大的扩张过程,分别发生在２．６,１．１和０．６ＭａＢＰ前后。毛乌素沙地的阶段性扩张可能同全球性的冰量增加和区域性的青藏高原抬升及冬季风增强有成因上的联系。     

墨江镍金矿床(黄铁矿)硅质岩的成岩成矿时代

用同位素地球化学年代学,探讨墨江镍金矿床热水喷流同生沉积成矿时代、赋矿地层金厂岩组的形成时代．含镍金黄铁矿硅质形成时代为： Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄（ｔ）＝（３５８±８．６） Ｍａ（２σ） Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄（ｔ）＝（３５４．７± ０．７２） Ｍａ（２σ）．上泥盆统金厂岩组深水硅质岩的 Ｓｍ－Ｎｄ等时线年龄（ｔ）＝（３５９± ２１）Ｍａ（２σ）,Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄（ｔ）＝（３５８．０２±０．３）（２σ）Ｍａ．     

内蒙古阿拉善左旗乌尔图地区早中新世哺乳动物群的发现及其意义

乌尔图位于内蒙古自治区阿拉善左旗首府巴彦浩特镇北西约50km处。地理坐标为东经105°26′—105°30′,北纬39°10′—39°14′。乌尔图及其附近出露有大面积的红层。因为在邻近的乌兰塔塔尔地区和豪斯布尔都盆地的查干布拉格地区都曾发现过渐新世哺乳动物化石,宁夏区测三分队(1979)、敬万林等、黄学诗和杜文臣等都认为乌尔图地区红层的时代也为     

冲绳海槽岩心植物硅酸体研究及其意义

植物硅酸体（以下简称硅酸体）在海洋沉积学中的应用始于Smithson对Leigwy湾海底沉积物的分析。后来他又对日本九州的Ariake湾浅海沉积物做了硅酸体分析。Dumitrica在1973年对地中海沉积岩心做了硅酸体分析,深海钻探第47航次（1979）、第54航次（1982）都做了钻孔岩心的硅酸体分析,据钻孔岩心硅酸体分析结果,推测了中新世～上新世的古风向和北非的古植被。我国从1989年开始对海岸带堆积和近浅海沉积做了一些硅酸体研究工作,冲绳海槽C1孔岩心硅酸体分析是我国第一次在半深海做硅酸体分析工作,该岩心位于冲绳海槽中段水深1600m处,位置为126°10’E,27°02′N,岩心长6.25m,岩性以泥质粉砂和粉砂质泥为主。     

用深海沉积测定宇宙尘年降落量

我们已对北太平洋6—13°N,166—178°W面积达数十万平方公里的海域进行了深海宇宙尘调查研究,并根据该区平均沉积速率和数十个采样站位沉积物中宇宙尘实际含量测定了地球表面宇宙尘年降落量。结果表明,各个站位的测定值比较相近,都在每年降落百吨级至千吨级尘埃粒子的范畴(粒径大于60μm),同前人使用同种研究方法的测定结果比较一致。     

中国第四纪深海孢粉研究进展

简述了中国深海孢粉学研究自20世纪90年代开端至今短短十几年中的研究进展, 在这10余年中深海孢粉学成果主要出自南海和东海. 中国所申请和主持的大洋钻探(ODP)184航次为南海深海孢粉研究提供了绝佳的材料. 到目前为止已有数个三四万年至百万年不等的孢粉成果, 东海的冲绳海槽也有一二万年的记录. 深海沉积有较好的连续性, 沉积速率高, 加以比较详细的同位素测年, 因此这些孢粉记录都有很好的分辨率, 为孢粉源区(中国大陆南部及日本等地)提供时间分辨率为百年至千余年不等的万年至百万年的植被、环境及季风演化的历史. 频谱分析发现植被演化也具有地球轨道尺度(100, 41, 23和±10 ka)及亚轨道尺度(Heinrich及Dansgaard/Oscheger事件)的周期变化. 交叉频谱分析还发现百万年以来南海北部植被演化的主要框架是受北半球冰量变化控制的. 冲绳海槽近20 ka以来孢粉记录显示海洋环境变化滞后于周边陆地植被, 其原因可能是大洋中温盐环流传送时间差引起的. 由此可以看到深海孢粉研究在海陆对比中的桥梁作用.     

天山现今地壳快速缩短与南北地块的相对运动

基于天山及塔里木地区１９９２～１９９９年间多次全球定位系统（ＧＰＳ）大地测量,直接观测到跨天山西段（７６°Ｅ）约 ２０ｍｍ／ａ的地壳快速缩短及天山东段（８７°Ｅ）约４ｍｍ／ａ的汇聚变形,且跨天山带的南北向汇聚变形从西到东递减．天山南缘ＧＰＳ点所代表的现今运动方向基木与天山褶皱带走向正交,塔里木盆地整体上对天山褶皱带形成正向挤压．塔里木盆地内部变形较小或基本不变形,整体上作为刚性块体,以９５．７°Ｅ,４０．３°Ｎ（甘肃省安西）为欧拉极,相对于稳定的西伯利亚地块作顺时针旋转,角速率为０．６４°／Ｍａ．哈萨克地台及准噶尔盆地间有明显相对运动,在亚洲构造运动格架上,准噶尔盆地可能是一个独立的活动地块。     

南海北部大陆边缘盆地幕式裂陷的动力过程及10Ma以来的构造事件

基于油气勘探中所积累的地质,地球物理新资料,对南海北部大陆边缘第三纪盆地进行了构造,沉积充填,热及深部背景的综合研究和定量动力学模拟,提示了南海北部裂隙大陆边缘的非被动性质及西部边缘的转换－伸展性质。在此基础上对盆地演化进行了动力过程分析,阐明了裂陷期我幕伸展及裂后晚期１０Ｍａ以来构造－热事件及其对盆地特征和油气聚集的重要影响,其中是５Ｍａ以来吕宋岛弧的向西碰撞,在珠江盆地产生的密密断裂系和与深部     

中华马氏钳蝎昆虫神经毒素BmK I6的结晶和初步晶体学研究

从中华马氏钳蝎蝎毒中分离纯化了一种兴奋型昆虫神经毒素 ＢｍＫ １６,以硫酸铵为沉淀剂,在不同ｐＨ值下得到了它的两种晶型,其中有一种是单晶,在Ｍａｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３４５面探测器上进行了衍射数据的收集,其衍射能力可达 ０．２８ ｎｍ．经 ＭＯＳＦＬＭ ６．０软件处理,确定其属于 Ｃ２空间群,它的晶胞参数为： ａ＝ ４．６５ ｎｍ, ｂ＝ ８．５２ ｎｍ, ｃ＝ ３．２６ ｎｍ, ａ＝ γ＝ ９０°, β＝ １１０．５°．根据分子量和晶胞体积估算,每个不对称单位含两个分子．     

南海北部深水盆地的裂陷过程及裂陷期延迟机制探讨

依据最新地震地质资料利用回剥法计算了南海北部深水区3条测线的构造沉降量. 结果显示研究区不同于典型的被动陆缘盆地, 虽然南海于32 Ma开始扩张, 但陆缘盆地的构造沉降速率此时没有减小反而增大, 23 Ma左右才显著减小, 暗示裂陷作用一直持续到约23 Ma才结束, 地层厚度资料同样反映出这一现象, 即裂陷期出现了延迟, 热沉降开始时间滞后. 认为形成该现象的机制可能有3个: (1) 南海北部陆缘的岩石圈强度很弱, 塑性相对较强, 对南海扩张造成的应变衰减反应延迟; (2) 岩石圈分层独立伸展的差异性可能也是导致裂后热沉降滞后的原因; (3) 南海扩张脊在24~21 Ma之间的向南跃迁及对应的海底扩张增速事件进一步诱发了研究区23 Ma左右大规模裂后热沉降的开始.     

甘肃临夏盆地第三系的年代地层学研究与Giraffokeryx在中国的发现

位于甘肃省境内、跨临夏及临洮两地区、属于青藏高原东北边缘(约102°40’E～104°10’E,35°20’N～36°N)的临夏盆地内沉积了厚约500m的第三纪红色土状堆积.1946年,胡敏将其命名为甘肃系,宠统归入第三系.1965年,甘肃省区调队根据发现的少量三趾马等哺乳动物化石,将其限定为上新统,以临夏组名之,并据岩性特征将盆地内的第三纪堆积划分为4个岩性段.此后,蔡体梁等(1984)、邱占祥等(1986)对该地的第三系也分别提出各自的划分方案,他们都肯定有上新世前第三纪沉积的存在.     

南海西北部晚中新世的红河海底扇

通过对南海西北部地震和钻井资料的研究, 在莺歌海-琼东南盆地结合部发现了一个主要发育于晚中新世(黄流期)的巨型海底扇, 该扇体在纵向地震剖面上具有楔状斜交前积构型,横向地震剖面上具丘状双向前积构型. 位于扇体前端的YC35-1-2 井的岩心和测录井资料表明黄流组主要为下部以砂岩为主, 上部为砂泥互层的重力流沉积, 结合黄流期主要为半深海沉积的区域地质背景, 认为该扇体为一富砂/泥型的海底扇. 其面积达上万平方公里, 最厚处超过2000 m, 其下部富砂部分也超过5000 km². 初步的物源区分析表明其西部的归仁隆起和北部的海南隆起都不可能作为该海底扇的主要物源区, 而通过对莺歌海盆地黄流组的沉积相分析, 认为其沉积物主要来自于红河, 故将其命名为红河海底扇, 它与红河三角洲以及相关的海底峡谷共同构成红河沉积体系. 中中新世末东沙运动在莺琼结合部形成陆架坡折, 并在莺歌海盆地造成大幅度的相对海平面下降, 使红河水系直接推进到莺琼结合部, 这是形成黄流组下部大型富砂海底扇的最重要的条件. 其发现为青藏高原隆升和红河断裂带演化的研究提供了重要信息, 并为南海北部深水油气勘探指出了新方向.     

南海全新世珊瑚礁的高精度热电离质谱(TIMS)铀系年龄研究

采用同位素稀释法热电离质谱测量技术,藉助于铀系国家一级标准物质ＧＢＷ０４４１２建立了测年程度。高精度测定了我国南海全新世珊瑚礁样品的年龄,并对质谱和α谱测年方法获得的精度进行了对比和讨论。研究表明,南海在６８００－５８０ａＢＰ是珊瑚礁繁盛时期此期间古海平面高于现今海平面。