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碳酸盐的溶解与保存是全球碳循环的重要组成部分,研究碳酸盐溶解作用对探索碳循环机制、理解全球气候变化机理等具有重要意义。本文通过西太平洋暖池核心区雅浦海沟南部附近海域108个表层沉积物和3个柱状沉积物样品中浮游有孔虫、底栖有孔虫和碳酸钙含量等变化特征分析了海底碳酸盐溶跃深度、补偿深度及其自中更新世以来的变化规律。表层沉积物碳酸盐含量、浮游与底栖有孔虫丰度、底栖有孔虫占有孔虫全群比例、底栖有孔虫群中胶结质壳比例等多种指标变化表明,本区现代碳酸盐溶跃面(carbonate lysocline depth, CLD)位于水深3800m附近,碳酸盐补偿深度(carbonate compensation depth, CCD)约为4800m。柱状样有孔虫溶解指数(foraminifera dissolution index, FDX）的变化表明,冰期碳酸盐溶解作用减弱,碳酸盐溶跃面和补偿深度变深;冰消期碳酸盐溶解作用增强,溶跃面和补偿深度变浅。位于现代溶跃面附近的柱状岩心碳酸盐含量呈现冰期高、间冰期低的“太平洋型”旋回特征,同时古生产力替代性指标的变化曲线与碳酸盐含量没有明显的相关性,说明中更新世以来的碳酸盐含量变化主要受溶解作用的控制,特别是在冰期- 间冰期转换时期更为明显。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>海底冷泉是指来自海底沉积地层的气体以喷涌或渗漏的方式注入海洋中的一种海洋地质现象[1]。冷泉沉积物一般由碳酸盐和硫化物组成,这些自生矿物一方面将渗漏甲烷和海水中的硫转化并固定在海底沉积物中,显著地调控着全球甲烷收支平衡;另一方面,几乎所有的天然气水合物产地均发现有自生碳酸盐和硫化物的存在。因此,自生碳酸盐和硫化物对下伏天然气水合物具有指示作用,是天然气水合物赋存的地球化学找矿标志和含甲烷冷泉流体渗漏的地球化学标志[2]。自生碳酸盐和硫化物的形成与甲烷 相似文献
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海洋沉积物声学物理和土力学 总被引：3，自引：0，他引：3
海洋沉积物声学物理与工程力学特性的关系,近年由于海底资源、海洋工程建设和海洋军事活动的需要而日益引起人们的重视。在海洋工程建设或是海底地质填图中,利用声学方法和遥测手段已有可能在海上现场进行大面积快速的底质类型识别和划分,同时,在水下军事活动中,“海底参数”或是海底声学物理参数从来都是浅海声传播所不可缺少的下部边界条件。 相似文献
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边缘海沉积物是海洋重要的碳储库,其内部的碳循环主要是由有机质矿化分解过程来驱动的。有机碳进入边缘海沉积物后,矿化分解为溶解无机碳(DIC)进入沉积物孔隙水并扩散到上层水柱,参与海洋系统碳循环;同时还有部分DIC与钙镁等离子结合形成自生碳酸盐,保存于沉积物碳库。从生物地球化学角度探讨有机质埋藏机制和效率,在此基础上重点综述沉积物硫酸盐还原、产甲烷和甲烷厌氧氧化过程的耦合机制,以及有机质矿化对自生碳酸盐形成的影响等方面的研究进展,以期加深对陆架边缘海沉积物在全球碳循环收支平衡中的作用及其气候环境效应的认识。 相似文献
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大气二氧化碳的浓度在很大程度上受海洋的控制,其中深海碳酸盐溶解作用是一个重要因素。由于深海沉积中碳酸盐百分含量的变化受钙质壳体生产力、碳酸盐溶解作用和陆源物质稀释作用三者的制约,南海晚第四纪深海沉积物的碳酸盐旋回在溶跃面上下有明显不同。其中深海碳酸盐溶解作用的变化及其机理,是迄今为止了解最差的一项,而浮游有孔虫的碎壳率为溶解作用的强度提供了客观而方便的定量标志。为此,我们选取南海越南岸外陆坡区的17954－3柱状样(14“46’N,lllo32’E,柱长1152cm),按10cm间距采样,分析统计了该孔晚第四纪的碎壳率变化。17954—3柱状样浮游有孔虫氧同位素曲线(图la)揭示的沉积层,共记 相似文献
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海底生物扰动作用及其对沉积过程和记录的影响 总被引：8，自引：1，他引：7
海底生物扰动作用主要由底栖生物的摄食、掘穴和栖所建造等活动造成,它可以充分改变沉积物的物理、化学特性,扭曲或模糊地层学信号,影响早期成岩过程和沉积记录以及沉积物的稳定性。海底生物扰动作用的研究,对于全面、精确地掌握海洋中各种物质的生物地球化学循环过程,正确回溯古气候、古海洋和古生态记录,合理调节和控制海底生态系统的多样性具有十分重要的意义。简要回顾了海洋生物扰动作用的研究进展,并着重对海洋沉积物中生物扰动作用的观测和定量研究方法、主要影响因素及其对沉积过程和记录的影响进行了评述。 相似文献
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在南海北部神狐海域水合物活跃区域开展了一次综合的海洋地质、物理海洋和生态环境调查,10个站位分布在水深1 000~4 000 m范围内的陆坡和深水盆地区域,是南海北部油气活跃的重要区域和天然气水合物试采区域.航次主要对10个海底站位进行了表层沉积物箱式和重力活塞柱状取样.针对天然气水合物试采区域,开展了一台"海燕"水下滑翔机的海洋物理环境连续走航剖面观测.利用海底地震仪在两个站位开展了连续海底地震和微振动观测.进行了站位的分层水体和沉积物样品中微生物学实验研究.初步航次结果展示了沉积物为黏土和软泥.站位和水下滑翔机走航观测提供了水体内海洋物理环境参数变化特征.海底地震仪观测展示了研究区天然地震活动和可能与水合物活动有关的微震动和短持续事件记录.微生物学实验揭示了沉积物中的微生物细菌群落特征. 相似文献
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全球海水剖面Fe同位素组成存在显著不均一性.对大西洋洋中脊、大西洋近海岸带、东太平洋和西太平洋弧后扩张中心多个站位的海水剖面溶解Fe浓度和Fe同位素组成进行了综合分析,得出以下主要认识:（1）不同区域的海水剖面溶解Fe浓度和Fe同位素组成呈现不同的变化特征,海水Fe同位素的变化趋势与海水溶解氧浓度变化一致,而与海水溶解Fe浓度呈镜像变化关系;（2）不同深度的海水溶解Fe浓度和Fe同位素组成特征的主要控制因素不同.表层海水受到大气降尘、生物作用影响呈现富重Fe同位素特征,受河流的影响Fe同位素组成偏轻;深层海水主要受到深海沉积和海底热液活动的影响,其中沉积物中的非还原溶解Fe导致海水富集重Fe同位素,而受洋中脊热液流体影响的深部海水显著富集轻Fe同位素;（3）将目前已知海底热液溶解Fe通量最小值（0.5 Gmol/a）作为全球大洋的热液溶解Fe通量,利用不同来源的溶解Fe同位素与其通量间的关系估算海底热液对海洋的Fe循环的贡献为~5.5%.由于海底热液流体的Fe通量可能远大于0.5 Gmol/a,因此,海底热液活动对海洋溶解Fe的贡献可能远超过前人的估算结果（6.0%）. 相似文献
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海底沉积物孔隙水钡循环对天然气渗漏的指示 总被引：1，自引：0，他引：1
冷泉流体的渗漏活动强烈地影响着海底沉积物孔隙水钡循环。冷泉流体中的Ba2+ 向上扩散与孔隙水硫酸盐反应,在硫酸盐—碳氢化合物转化带（SHT）之上沉淀重晶石。随着沉积物的埋藏,先前沉淀的重晶石被埋藏于SHT之下的硫酸盐亏损带,将发生溶解,溶解的钡向上扩散,在SHT之上再次沉淀重晶石。当体系中向上扩散的Ba2+超过埋藏的重晶石中的钡时,在剖面上形成“钡锋”。向上渗漏的碳氢化合物（甲烷为主）通量控制了SHT的深度,二者之间存在很好的地球化学耦合关系,从而,可以用“钡锋”来评价天然气渗漏活动的特征。在总结和分析国际海底冷泉渗漏活动区沉积物孔隙水的甲烷和钡循环的研究进展基础上,综述了海底沉积物孔隙水钡循环对现在和过去天然气渗漏的指示,总结了渗漏成因重晶石的地质和地球化学特征。 相似文献
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海底扇是由沉积物重力流形成的海底沉积体。其分类学和相模式研究表明,海底扇主要由海底水道、溢岸及朵叶体等沉积单元构成。然而古代和现代海底扇沉积均无法由单一的通用相模式进行解释。以粒度差异所建立的相模式类型涵盖了多方面信息,相对简单实用。海底扇的触发机制主要包括海底沉积物失稳、洪水型异重流、海洋动力过程及复合成因机制等类型。海底扇的主导流体类型（碎屑流与浊流）、海底地貌形态（限制性与非限制性）及海洋动力条件（底流作用）深刻影响了海底扇的沉积作用、平面形态及空间组合特征,整体上分为三类。其中,浊流沉积主导的海底扇在非限制性海底环境中主要表现为扇状或指状形态,在限制性海底环境中则直接受控于盆地的地貌形态;碎屑流沉积主导的海底扇以块体搬运为特征,平面上表现为舌状和叶状展布形态;底流与重力流共同作用形成的混合型海底扇朵叶体沿底流流向侧向偏转,部分受底流改造沉积形成孤立漂积丘状形态。海底扇沉积物记录了环境信号从“源”到“汇”传输效率和保存程度,对构造变形和古气候变化具有重要的指示作用。人类世以来的现代海底扇沉积物同时也是深海微塑料、陆源有机碳的重要储库,定量评估其丰度特征对于环境评价、污染治理与管控及全球碳循环均具有深远的现实意义。 相似文献
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海洋碎屑沉积物的粒度特征是海底沉积动力环境的直接体现,是用来研究海洋动力环境变化的重要手段,尤其是陆架海底表层沉积物的粒度分布,对于研究沿岸和水柱底边界层现今海洋动力环境可起到重要作用。该项研究通过调查遍布泰国湾至湄公河口海底表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征,以期获得影响现今特定海域沉积作用的海洋动力环境过程。粒度分析的结果显示,泰国湾表层沉积物的陆源碎屑以细砂-细粉砂为主,分选总体较差,频率分布以正偏为主。其中,细砂-极细砂组分主要分布在曼谷湾和柬埔寨沿岸。湄公河岸外沉积物为细砂,且分选比泰国湾区域的沉积物要好。这些表层沉积物的粒度特征具有良好的环境变化指示作用。湄公河岸外分选较好、近于正态分布的中砂沉积物指示了波浪作用下的沉积环境。曼谷湾和柬埔寨沿岸分选较差的中砂-细砂粗粒沉积物反映了潮汐和波浪的共同作用;泰国湾东西沿岸区域分选中等、呈正偏态的极细砂-中粉砂沉积物体现了潮汐的控制作用;而泰国湾中部分选较差的沉积物则指示了表层洋流作用。研究表明,泰国湾和湄公河岸外表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征可用于区分不同海洋动力因素的控制作用,揭示出泰国湾的沉积动力环境主要受潮汐、波浪和洋流的共同影响,湄公河岸外的沉积动力环境主要受波浪的影响。 相似文献
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南海西部表层沉积物碳酸盐分布特征及其溶解作用 总被引：5，自引：0，他引：5
碳酸盐是海洋沉积物的重要组成部分,在南海表层沉积物中含量最高可超过 70%,因此深入研究现代碳酸盐的分布特征具有十分重要的意义.对南海西部底质的大量取样分析表明,该区 CaCO3含量在上陆坡最高,其中在北部和中南部含量较高,中部和东南部含量较低,其分布特征主要受陆源物质供给量的控制,与陆架的宽度和陆坡的坡度密切相关.CaCO3最富集区出现在水深 400～600 m的上陆坡区,其中水深 500～600 m内的平均含量最高,达 44.37%,水深超过 1 300 m时含量开始明显下降,表明溶解作用增强.对 CaCO3含量与水深关系进行多项式拟合,结果表明,本区没有出现碳酸盐溶解作用突然增强的溶跃面;但在水深 3 500 m附近,拟合曲线出现转折点, CaCO3含量由随水深迅速下降变为相对稳定,因此该水深应为碳酸盐临界补偿深度. 相似文献
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南海深水碳酸盐沉积作用 总被引：21，自引：0，他引：21
本文根据南海中部121个深水表层沉积物(水深280-4420m)的碳酸盐生物组分特征,划分了四个碳酸生物组合区,讨论了深水碳酸盐的沉积作用特征.认为在南海存在着三个重要深度界面:即位于水深约2000m的碳酸盐饱和深度、约2900m的碳酸盐溶跃面深度和约3500m的碳酸盐补偿深度.这三个深度界面控制了南海深水碳酸盐的溶解和保存模式,它们的深度特征反映了边缘海海域高生产力的性质.文中最后还讨论了晚更新以来的沉积物碳酸盐溶解旋回. 相似文献
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在区域化探扫面工作中,许多地区采集水系沉积物样品,基本上能反映控制区内元素含量的变化规律.但在岩溶地区,采集水系沉积物样品,效果就不一定好. 岩溶地区的溶解作用强烈,河流底沉积物大都是碳酸盐类物质,成矿、成晕元素含量严重贫化,对水中溶解形式的金属离子吸附作用也很弱.因此,建议采集具有强烈清除作用的铁、锰氧化物,氢氧化物结核或河床裂点处的沉积物.发现异常后,向上游追踪.在地下水出口处,要注意采集沉积物,追踪高含量的截止点. 因为在岩溶地貌的形成过程中,碳酸盐类物质主要呈溶解形式被岩溶水带走,存在于碳酸盐类岩石中的金属元素,有些也呈溶解形式被带走,另些则呈固态被 相似文献
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《地球科学进展》2017,(7)
如何有效去除海洋沉积物中的非陆源物质,同时又能完好保存陆源碎屑,是获得陆源碎屑粒度变化信息的先决条件。利用南海MD190航次的深海岩芯沉积物样品,进行了不同预处理条件下的生源物质去除效果和陆源碎屑粒度分析结果的对比研究。结合显微镜和扫描电镜观察,获得了海洋沉积物陆源碎屑粒度分析预处理方法的新认识。结果显示,对于海洋沉积物中的有机质、碳酸盐和生物硅3种生源组分,依次使用浓度为30%的H_2O_2水浴60℃震荡3 h,0.5%的HCl充分反应1 h,2 mol/L的Na_2CO_3水浴85℃震荡5 h,可以有效去除,并能兼顾去除效率以及相对完好地保存陆源碎屑。研究认为,针对不同类型的沉积物样品进行陆源碎屑粒度分析时,应考虑生源碎屑对粒度结果的实际影响,从而选择合适的预处理方案。即在确保陆源碎屑的粒度分析结果更接近真实分布的情况下,沉积物样品的预处理步骤越少越好,并非一定要去除所有的生源成分。如当生物硅含量低于2%时,其对陆源碎屑粒度分析结果的影响很小,可不用去除。另外,超声可导致部分陆源碎屑的破碎,在粒度分析预处理过程中全程不宜使用。 相似文献
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南海北部沉积物常量元素变化、碳酸盐旋回及其古环境意义 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对南海北部ODP1145站沉积物的常量元素和碳酸盐分析,探讨了早更新世南海北部沉积物常量元素和碳酸盐含量变化特征及其古环境意义.结果表明,南海北部沉积物中主量元素CaO、Fe2O3、K2O、Na2O、MnO和P2O5受碳酸盐含量影响相对较小,而SiO2、MgO、Al2O3和TiO2受到碳酸盐含量影响相对较大.碳酸盐校正后的常量元素变化可以划分为3种类型,即PC1、PC2和PC3,它们的主要特点有:PC1元素组合包括了SiO2、CaO、Na2O、P2O5、Fe2O3和K2O,主要反映了与季风强度有关的生源物质产率变化,指示了距今2.5～1.5Ma时段生产力的逐渐降低;PC2元素组合(Al2O3、TiO2)代表了陆源物质的输入,指示了在约2Ma开始陆源物质输入的明显增加;PC3元素组合(MgO、MnO)可能与海洋自生作用有关,反映了海底氧化/还原环境的相对变化.早更新世南海北部CaCO3含量呈阶段性降低,一方面受陆源物质稀释作用的影响,另一方面可能更与生物生产力逐渐降低有关.主量元素组合及碳酸盐含量在约2Ma和1.7Ma左右均发生显著变化,可能指示了早更新世时期东亚冬季风的两次增强. 相似文献
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内孤立波悬浮海底沉积物研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
内孤立波是存在于层结海洋内部的非线性、大振幅波动,其强劲的垂向和水平运动以及破碎导致的涡旋和湍流作用,对海洋环境、海底沉积物和海洋工程产生重要的影响。围绕内孤立波作用下沉积物再悬浮的发生过程,对前人开展的大量研究工作及取得的研究成果进行了系统分析与总结,从内孤立波向岸传播的破碎机制、悬浮沉积物模式以及引起的海床动力响应进行评述,并分析内孤立波悬浮沉积物判定理论和对海底的作用,对目前研究工作中尚未解决的问题进行总结。该工作对于系统深入认识内孤立波引起的海底沉积物再悬浮发生过程,以及对海底底形的改造能力具有重要价值,为进一步研究内孤立波对海洋生态环境动力过程及深海沉积过程提供借鉴。 相似文献
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碳酸盐风化碳汇与森林碳汇的对比——碳汇研究思路和方法变革的必要性 总被引：2，自引：1，他引：1
目前,全球碳循环研究主要集中在海洋碳汇以及陆地土壤和植被碳汇,而对岩石风化碳汇仅考虑地质长时间尺度的硅酸盐风化作用,而认为碳酸盐风化在长时间尺度上对碳汇无贡献。然而,碳酸盐相对于硅酸盐有快得多的溶解速度,且对全球变化(特别是气候和CO2变化)的响应迅速,同时由于生物作用和人为活动的影响,使得碳酸盐风化碳汇的能力需要重新评价。最新的研究发现,由碳酸盐溶解、全球水循环及水生生物光合利用溶解无机碳共同作用,即水-岩-气-生相互作用形成的大气碳汇,远远大于之前只估计了河流输运的无机碳汇,其量级与森林碳汇量相当,因此有必要对传统的碳汇研究思路和方法进行某些变革,这有可能为解决所谓的全球“碳失汇”问题找到一条出路。 相似文献
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巨量天然气水合物广泛赋存于大陆坡海底和高纬度永久冻土带沉积物中,是重要的环境影响因素。有些地质历史时期发生的重大地质灾变可能是由天然气水合物分解释放甲烷引起的。持续时间短暂且显著的全球性海相和陆相碳同位素的负漂移、甲烷起源的极负碳酸盐岩碳同位素值(特别是δ13C<-40‰)、碳酸盐岩溶解、指示甲烷浓度异常的生物标志化合物、生物成因重晶石富集、类似冷泉碳酸盐岩发育的特殊沉积组构、海底垮塌及碳酸盐结晶扇(如文石)等是支持天然气水合物分解“假说”的主要证据。但这些证据还存在一定的局限性,该“假说”仍然存在较大的争论,因此需要进一步深入研究。 相似文献