發(fā)布時(shí)間：2020-11-11 19:28

　　 中新世作為新生代全球氣候由暖轉(zhuǎn)冷的關(guān)鍵時(shí)期,期間大陸漂移、造山運(yùn)動(dòng)以及其他構(gòu)造活動(dòng)盛行。南海位于歐亞大陸和熱帶西太平洋之間,由于特殊的地理位置,使得其對(duì)全球氣候和古海洋學(xué)變化極其敏感。近年來(lái),南海北部淺海陸架的古海洋學(xué)和古環(huán)境研究以第四紀(jì)為主,較少涉及到上新世及中新世古氣候和古海洋環(huán)境演化。另一方面,南海北部陸架區(qū)沉積了巨厚的新近紀(jì)海相地層,海相化石(如有孔蟲(chóng)、顆石藻和溝鞭藻等)豐富,這為與油氣勘探相結(jié)合的古海洋學(xué)研究提供了良好的研究材料。有孔蟲(chóng)的數(shù)量、殼體形態(tài)、多樣性參數(shù)、生態(tài)習(xí)性和微生境類型對(duì)環(huán)境變化十分敏感,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到古氣候研究和古海洋環(huán)境重建研究中。本論文通過(guò)對(duì)南海北部珠江口盆地陸豐凹陷LF14井171個(gè)巖屑樣品進(jìn)行有孔蟲(chóng)鑒定和有機(jī)碳含量分析,建立了LF14井中新世期間的浮游有孔蟲(chóng)生物地層分帶和年齡框架;重建了研究井位中新世期間的古水深變化歷史和構(gòu)造沉降歷史;最后著重探討了中新世期間南海北部淺海陸架古環(huán)境和底棲有孔蟲(chóng)組合對(duì)全球氣候變化和古海洋學(xué)事件是如何響應(yīng)的。本文的主要研究成果如下:(1)通過(guò)收集前人資料和室內(nèi)分析,總結(jié)了南海北部地區(qū)中新世浮游有孔蟲(chóng)生物地層的研究成果,為南海北部各盆地浮游有孔蟲(chóng)生物事件年齡的準(zhǔn)確確定、生物地層的劃分與對(duì)比提供了較詳盡的基礎(chǔ)資料。基于上述資料,依據(jù)LF14井識(shí)別出的14個(gè)浮游有孔蟲(chóng)生物事件及組合信息可以分辨出9個(gè)化石帶和聯(lián)合帶,分別是:晚中新世–早上新世PL1–M13聯(lián)合帶,晚中新世M12帶,中中新世M11帶,M10帶,M9帶,M8帶,M7帶,早–中中新世M4–6帶,早中新世M3帶;對(duì)應(yīng)于Blow(1979)的N6–19帶。(2)LF14井底棲有孔蟲(chóng)組合特征、浮游有孔蟲(chóng)百分含量和古水深重建結(jié)果揭示了研究區(qū)在早中新世(~18.7Ma)開(kāi)始海侵,沉積環(huán)境由陸地或?yàn)I岸環(huán)境轉(zhuǎn)為半封閉的海灣環(huán)境。中中新世以來(lái)(約16Ma),海水淹沒(méi)了整個(gè)東沙隆起區(qū),研究區(qū)為開(kāi)闊的中–外陸架環(huán)境,甚至一度達(dá)到陸坡上部環(huán)境。(3)應(yīng)用回剝分析方法重建了研究井位中新世期間的構(gòu)造沉降活動(dòng)歷史,并通過(guò)與珠江口盆地內(nèi)以往研究進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),研究區(qū)在早中新世晚期至中中新世(17.5–10Ma)處于快速沉降階段�？焖俪两祵�(dǎo)致的研究區(qū)可容納空間發(fā)育速率高和陸源物質(zhì)供應(yīng)充足是造成該階段沉積速率高的兩個(gè)重要因素。而晚中新世至上新世(10–4.53Ma)的沉降速率和沉積速率均表現(xiàn)為低值,則可能與研究區(qū)受東沙運(yùn)動(dòng)影響和沉積物供給不足有關(guān)。(4)早中新世至中新世氣候最佳期(~18.7–14.24Ma),全球氣候溫暖,全球冰量低,海水溫度較高。LF14井以底棲有孔蟲(chóng)Uvigerina spp.組合為優(yōu)勢(shì)組合,多樣性低,高氧指示種百分含量低,TOC含量高,反映了研究區(qū)處于溫暖、溶解氧含量低和富營(yíng)養(yǎng)的水體環(huán)境。進(jìn)入到中中新世中–晚期(14.24–11.54Ma),全球氣候迅速轉(zhuǎn)冷。LF14井表現(xiàn)為古水深明顯變淺,Cibicides spp.組合占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,多樣性高,高氧指示種百分含量最高,TOC含量低,表明研究區(qū)處于溶解氧含量高和有機(jī)質(zhì)間歇性輸入的貧營(yíng)養(yǎng)的水體環(huán)境。研究區(qū)古水深下降和底棲有孔蟲(chóng)組合的變化反映了淺海陸架環(huán)境受全球氣候變冷,東南極冰蓋迅速擴(kuò)張影響而導(dǎo)致的海平面下降和底棲有孔蟲(chóng)組合的變化。晚中新世至上新世(11.54–4.53Ma)期間,全球氣候進(jìn)一步變冷。LF14井以Cibicidoides spp.組合為優(yōu)勢(shì)組合,多樣性高,高氧指示種百分含量最高,TOC含量低,反映了研究區(qū)處于溶解氧含量高和中等營(yíng)養(yǎng)的水體環(huán)境。對(duì)南海北部陸豐凹陷中新世底棲有孔蟲(chóng)組合的研究和與臺(tái)灣西部麓山帶中新世淺海層序底棲有孔蟲(chóng)組合的結(jié)果對(duì)比顯示,與中中新世氣候變冷事件(Mi–3)相關(guān)的南極冰蓋擴(kuò)張,以及全球海平面下降和大洋表層環(huán)流的增強(qiáng)共同引起了淺海陸架區(qū)底棲有孔蟲(chóng)組合和有機(jī)碳埋藏的變化。此外,底棲有孔蟲(chóng)Ammonia spp.和Pseudorotalia spp.自10.02Ma在研究井位出現(xiàn),可能是對(duì)晚中新世早期增強(qiáng)的西太平洋暖池活動(dòng)的響應(yīng)。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P736
【部分圖文】：

為古海洋學(xué)研究的理想場(chǎng)所之一（趙泉鴻和汪品先, 1999）。自二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，我國(guó)學(xué)者在南海開(kāi)展了大量的古海洋學(xué)研究工作，特別是 ODP184 航次和IODP349 航次開(kāi)展之后，使得南海地區(qū)的古海洋學(xué)研究水平和質(zhì)量得以迅速提升。南海北部北靠亞洲大陸和臺(tái)灣島，大量陸源物質(zhì)通過(guò)河流（如珠江和紅河）、洋流（海流）和東亞季風(fēng)等搬運(yùn)作用被攜帶至南海。因此，淺海陸架和深水陸坡沉積了巨厚的新近紀(jì)海相地層，其中含有大量的海相生物化石（如有孔蟲(chóng)、顆石藻和溝鞭藻等），可以獲得精確可靠的年代地層框架；同時(shí)還記錄了全球氣候和古海洋環(huán)境演化的詳細(xì)過(guò)程。由于第四紀(jì)古氣候和古環(huán)境變化與人類關(guān)系最為密切，南海北部淺海陸架的古海洋學(xué)和古環(huán)境研究以第四紀(jì)為主，較少涉及到上新世及中新世時(shí)期的古氣候和古海洋學(xué)事件（如中中新世變冷事件）。要了解淺海陸架

中新世古氣候和古海洋學(xué)事件是如何響應(yīng)的，關(guān)鍵在于尋找合替代指標(biāo)。海洋沉積物中的有孔蟲(chóng)是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的重要和古海洋環(huán)境演化研究中展示了巨大的應(yīng)用潛力：其殼體記錄變化的信息，如底棲有孔蟲(chóng)是有機(jī)質(zhì)供給和海底溶解氧含量的r Zwaan et al., 1999; Jorissen et al., 2007），而浮游有孔蟲(chóng)則可以體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的信息（Kucera, 2007）。有孔蟲(chóng)作為古海洋環(huán)境記指標(biāo)，廣泛的應(yīng)用于全球各大洋古氣候和古海洋學(xué)研究中，能候和古海洋學(xué)事件背景下海洋沉積環(huán)境和水體特征的變化。

圖 2–1 珠江口盆地構(gòu)造帶單元（據(jù) Gong et al., 1989 修改）Figure 2–1 Major structural units in the Peral River Basin (Gong et al., 1989)世中期后，區(qū)域沉降活動(dòng)引起了南海北部大陸邊緣地區(qū)海平面地由南向北開(kāi)始海侵。21Ma 以后，海水才越過(guò)番禺低隆起，進(jìn)入此時(shí)的珠一坳陷為半封閉海灣相沉積環(huán)境。海水在 16Ma 左右淹沒(méi)一坳陷由半封閉海灣相沉積環(huán)境轉(zhuǎn)為開(kāi)闊淺海陸架環(huán)境（秦國(guó)權(quán)陷新近紀(jì)海相地層由上到下可分為：第四系、萬(wàn)山組、粵海組、韓（圖 2–2）（陳長(zhǎng)民等, 2003）。珠江組下段為三角洲–濱岸相砂巖夾砂巖；韓江組為灰綠色泥巖與砂巖互層；粵海組為灰綠色泥巖與山組為灰綠色泥巖夾中細(xì)砂巖。亞季風(fēng)
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