南海南部约 30 ka 沉积有机质的生物输入特征
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简析南海沉积物生物硅的研究现状生物硅是指利用化学方法测定的来自于生物的无定形硅,其主要由硅藻、硅鞭毛虫、放射虫以和海绵骨针构成。
其中,硅藻被看作是浮游生物的重要类群,是海洋表层沉积物中生物硅的主要来源。
据Nelson等估算整个海洋初级生产力的40%都归因于硅藻,其每年固定的生物硅量约为240Tmol。
硅藻死亡后,其植物碎屑中的大部分生物硅成分会在真光层发生溶解并重新进入硅循环,最终只有约总量的3%被埋藏保存在海底沉积物中。
因此,沉积物中生物硅的含量在一定程度上能反映上层水体中硅藻等含硅生物生产力的分布,其时空分布还可指示古生产力的波动。
近年来,研究者围绕生物硅溶解机制做了研究。
通过研究生物硅的生成、溶解和保存过程,发现生物硅的埋藏与溶解在硅的生物地球化学循环过程中起着重要作用。
例如来自上陆坡及大陆架沉积物的证据表明,大陆边缘沉积物中生物硅的累积在海洋二氧化硅埋藏中所占的比例明显高于过去人们的认识,这对于硅在南极深海地区累积量的减少起到了补偿作用。
此外,了解沉积物中生物硅的分布还有助于对成岩作用的研究。
1 沉积物生物硅的研究方法随着生物硅研究工作的不断深入,出现了多种测定生物硅含量的方法。
目前主要有X-ray衍射法、红外光谱法、大体积沉积物化学元素正规分布法、微化石计数及化学提取法。
这些方法都是依据无定型硅的物化性质的不同、生物硅与非生物硅的化学动力学不同而提出的,因此存在着受到非生物硅污染的问题。
化学提取法是迄今最灵敏和应用最广泛的方法,其包括湿碱消解样品预处理和分光光度计测试硅溶液两个过程。
以往人们在研究南海沉积物中的生物硅时,往往直接采用提取液中硅的含量作为生物硅的含量,但实际上碱液提取法所得溶液中,硅有两种来源,除生物硅外,还含有一定比例的陆源碎屑矿物成分的贡献。
因此,通过直接测试提取液中的硅不能准确得出沉积物中的生物硅含量,需要通过修正扣除陆源碎屑的贡献量。
Kamatani等研究发现粘土矿物组分释放的硅与时间并非是一直线关系,而是一曲线,并提出用提取液中铝的含量校正生物硅的含量。
南海海底沉积物的类型及工程特征江飞一、区域地质背景南海海盆面积约350 x 104km 2,由于它位于欧亚板块、太平洋板块、印度洋板块交汇处,因此它的形成和发展,既受控于NE 向的太平洋板块的俯冲作用,同时它也受控于NW 和EW 向的古特提斯海的封闭作用的影响。
所以,南海构造和海底地形地貌十分复杂,既有水深较浅的平坦的南海北部陆架区,也有海底地形、地貌复杂的南海陆坡区和平坦的深海平原区。
在不同的地形地貌背景上,它又沉积了厚度不一,各种不同类型的现代(Q 4)海洋沉积物。
由于海洋细粒土是一种分布较广,具有其固有特性而且对海底工程建设和海洋开发有重要影响的一种软弱地基土。
因此,对它的研究具有明显的实际意义和理论意义。
二、南海北部陆架浅海相淤泥质细粒土(一)基本特点南海北部陆架浅海相淤泥质细粒土,主要分布在水深小于30m 的内陆架现代沉积区,水深大于30m 的中陆架混合残留沉积区的部分地段也有分布。
它们主要是华南大陆水系将陆源物质搬运入海沉积而成,主要由淤泥质粘土质粉砂、粉砂质粘土、砂质粘土等类型构成。
沉积物颗粒较细,中值粒径介于0.1-0.005mm ,分选差,沉积韵律明显,一般多呈深灰色,含有机质、铁质高,频率曲线都呈双峰或多峰状。
碎屑矿物、重矿物含量远比南海陆坡半深海相细粒土为高。
它们和一般淤泥质细粒土相似,其工程特性具含水量高于液限、孔隙比大于1,压缩性大、强度小、处于汗流状态的特点。
据C 14、Pb 210测年,其沉积速率大,一般为0.1-0.25cm/a 。
(二)物质组成1.颗粒成分与团粒成分根据风干土样颗粒成分(加分散剂)及团粒成分(不加分散剂)分析结果,该土主要由粘土颗粒、粉砂颗粒、细砂颗粒组成。
天然状态下,大部分粘粒呈0.01-0.005mm 的微集聚体形式存在(表1)。
2.矿物成分砂粒、粉砂粒主要是由石英、长石、云母和少量钦铁矿、黄铁矿、电气石等组成。
在一些样品中也常见生物贝壳碎片夹杂其中。
南海深水盆地油气地质特征及勘探方向发布时间:2021-05-07T10:36:42.433Z 来源:《科学与技术》2021年29卷第3期作者:黄晓清[导读] 深水盆地一般是指位于水深超过300m的大陆架黄晓清中石化胜利地质录井公司山东东营 257200摘要:深水盆地一般是指位于水深超过300m的大陆架-大陆坡等海域的沉积盆地。
南海深水盆地位于特提斯和古太平洋两大构造域的转换部位和欧亚、印-澳和菲律宾三大板块的交互区,受中、新生代周边不同板块的相互作用以及南海扩张等地球动力学事件的综合控制,具有十分复杂的构造演化、沉积充填和油气成藏特征。
关键词:南海深水盆地;油气地质特征;勘探方向引言自2006年我国成为天然气净进口国以来,天然气对外依存度不断上升,迫切需要寻找天然气勘探的新领域。
21世纪以来,国外深水获得了一大批油气勘探发现,我国深水区油气勘探潜力也引起了多方的关注。
我国深水油气勘探主要集中在南海北部陆坡深水区,地震勘探始于20世纪70年代末期,钻探始于20世纪80年代中期,截至20世纪末,始终没有获得商业性发现。
在南海南部,我国做了大量科学考察、地球物理调查和部分综合评价。
据原国土资源部的评价结果,南海油气资源丰富且大部分在深水区。
南海深水油气勘探进展缓慢的主要原因之一在于该区边缘海深水成藏条件复杂,而且边缘海深水属于全球深水油气勘探的前缘领域,面临着深水区盆地结构与形成演化、深水区成藏主控因素与成藏机理、深水区构造成像、储层预测和烃类检测、深水安全高效探井作业关键技术等世界级勘探难题的挑战。
1区域地质概况南海位于西太平洋和新特提斯两大构造域交接部位,在欧亚板块、印度—澳大利亚板块和菲律宾海板块3大板块的相互作用下,古南海地台新生代发生裂谷作用形成了具有洋壳结构的边缘海,发育了深海盆、大陆坡和大陆架等典型的海底地貌单元。
我国深水区盆地(水深大于300m)主体位于南海海域,深水勘探主要集中在南海北部陆坡深水区的珠江口盆地和琼东南盆地。
南海海底地形知识点总结一、南海海底地形的特点1.岛屿分布形态多样:南海拥有众多岛屿,包括中国的南沙群岛、西沙群岛等,以及东南亚国家的一些岛屿。
这些岛屿的分布形态多样,有的是火山岛屿,有的是珊瑚岛屿,形成了南海独特的岛屿风光。
2. 海域面积广阔:南海海域面积广阔,约为350万平方千米,其中水深较浅的海域占据较大比例,适宜渔业和资源勘探利用。
3. 海底地形复杂:南海海底地形复杂多变,包括海山、海沟、海脊等地质构造,地形起伏不平。
4. 海底地质沉积丰富:由于南海地处东南亚地块、澳洲板块、印度尼西亚板块和菲律宾板块四大板块的交汇区域,南海海底地质沉积丰富,含有丰富的石油、天然气和矿产资源。
二、南海海底地形的形成机制1.板块构造:南海所处的太平洋板块和印度洋板块、菲律宾海板块以及欧亚板块的交汇区域,形成了南海地质构造复杂的地质背景。
板块构造运动使得南海地表和地壳发生了变动,形成了种种奇特的地质地貌。
2. 弧-后陆盆体系:南海地区经历了古-中生代的弧-后陆盆体系演化过程。
地壳由火山岛弧、陆缘海盆向向陆分别演化形成陆缘弧凹性轴向盆地体系、陆缘弧破裂向海分别演化形成陆缘弧破裂向海海盆和陆缘海盆体系。
3. 热液作用:南海地处太平洋"环太平洋火山带"和菲律宾海"环太平洋地震带"的交汇处,地表火山活动频繁,地热活动强烈,地下岩石和矿物质在高温高压的情况下发生了变化,并且形成了丰富的热液矿床。
三、南海海底地形的地质构造1.海山:南海地区散布有众多的海山,形成了南海特有的海山地形。
这些海山是地幔柱状物质上涌的结果,有些地方还有海底热喷泉与热液喷口,其周边生物多样性丰富,具有重要的科学研究和资源开发价值。
2.海脊:南海海底地形中,分布着一些海脊,它们通常是由地幔物质上涌,至海底表面、形成新的地壳,随后与周围海底地壳表面往两边扩张,形成新的洋壳。
海脊地质构造复杂,地震活动频繁,是厄尔尼诺的重要影响因素。
海洋生态学课后习题第一章生态系统及其功能1.生态系统概念所强调的核心思想是什么?生态系统是指一定时间和空间范围内,生物群落和非生物环境通过能量流动和物质循环所形成的相互联系相互作用并具有自动调节机制的自然整体。
生态系统概念所强调的核心思想是自然界生物与环境之间具有不可分割的整体性。
2.生态系统有哪些基本组分?各自执行什么功能?生态系统的基本组成可以概括为非生物和生物两部分,包括非生物环境,生产者、消费者、分解者。
①非生物成分:生态系统的生命支持系统,提供生态系统中各种生物的栖息场所、物质条件,也是生物能量的源泉。
②生物成分:执行生态系统功能的主体。
三大功能群构成三个亚系统,并且与环境要素共同构成统一整体。
只有通过这个整体才能执行能量流动和物质循环的基本功能。
(1)生产者:所有绿色植物、光合细菌、化能细菌等,制造的有机物是一切生物的食物来源,在生态系统能量流动和物质循环中居于首要地位。
(2)消费者:不能从无机物制造有机物的全部生物,直接或间接依靠生产者制造的有机物为生,通过摄食、同化和吸收过程,起着对初级生产者加工和本身再生产的作用。
(3)分解者:异养生物,包括细菌、真菌、放线菌、原生动物等。
在生态系统中连续进行与光合作用相反的分解作用。
每一种生物产生的有机物基本上都可以被已经存在于自然界的微生物所分解。
3.生态系统的能量是怎样流动的?有哪些特点?植物光合作用形成的有机物质和能量,一部分被其呼吸作用所消耗,剩下的才是可以供给下一营养级的净初级产量。
植食性动物只能同化一部分净初级生产量,其余部分形成粪团排出体外,被吸收的量又有一部分用于自身生命活动,还有一部分以代谢废物形式排出,剩下的才是能够提供给下一营养级的总能量。
服从热力学第一、第二定律,即能量守恒定律和能量转化定律。
能量单向流动,不循环,不断消耗和散失。
任何一个生态系统的食物链不可能很长,陆地通常3-4级,海洋很少超过6级,因为能量随营养级增加而不断减少,意味着生物数量必定不断下降,而维持种群繁衍必须要有一定数量保证。
冲绳海槽西南端中全新世以来的沉积特征及其物源与环境意义作为大陆向大洋的过渡带,由于享有得天独厚的沉积环境,具有独特的构造特征以及与黑潮主流之间的密切关系,一直以来,冲绳海槽都是中外学者研究的重点靶区。
2005年5月,由我国与法国联合主持的IMAGES航次在台湾东北海域获取MD05-2908柱状岩芯(24o48.04′N,122 o29.35′E,水深为1275米),该柱状岩芯为一34.17米长高质量的连续沉积记录,岩性以深灰色粘土质粉砂为主,含水量较高,粘性、可塑性强,含有数层厚度不等的夹层。
岩芯年龄模式依据17个AMS 14C定年数据建立,岩芯底部年代约6.8ka,为中全新世以来的沉积。
在实验室对样品按照2cm的间隔进行分割后分别进行了粒度分析、粘土矿物提取与测试、碎屑矿物提取与鉴定、常微量元素和稀土元素分析等实验。
粒度分析结果显示,MD05-2908岩芯沉积物粒度垂向上总体比较均一,以细颗粒的粘土与粉砂质为主,但不同层位也稍有差别,表现为底部层位粒度较粗,含砂量较高,说明底部沉积环境比较复杂。
粘土粒级(<2μm)矿物主要由四种粘土矿物和少量石英、长石碎屑组成。
其中,粘土矿物相对含量变化中,伊利石(~68%)与绿泥石(~17%)构成主要成分,含有蒙皂石(~10%)和高岭石(~5%)。
结合台湾东北外海表层沉积物的研究,利用粘土矿物伊利石/蒙皂石和绿泥石/高岭石比值得出岩芯粘土矿物主要为陆源碎屑粘土矿物,其源岩主要为台湾中央山脉的变质岩与台湾东部的沉积岩。
重矿物分析共选取了41个层位,对63~250μm粒级的样品在实体镜和偏光显微镜下进行鉴定,结果显示,岩芯重矿物主要由绿泥石(29%)、普通角闪石(22%)、白云石(10%)、黑云母(8%)、绿帘石(7%)、白云母(7%)、褐铁矿(5%)等组成。
稳定矿物少,矿物成熟度低。
碎屑矿物风化程度低,磨蚀不明显,分选较差,表明沉积物来自于近源,后期改造作用不明显。
现代沉积物中有机质的颗粒分级及在生烃中的意义冯晓萍(0820190006)摘要:对现代沉积物颗粒分级,沉积物偏粗粒级中主要富集的是颗粒有机质,有机碳含量高,C29色谱峰显著;偏细粒级中主要富集的是可溶有机质,有机碳和氯仿沥青A含量均高, C17色谱峰显著 ,呈现出有机质向粗和细两个端元富集的特点。
粗粒级中无机矿物是化学性质稳定的长石和石英等碎屑颗粒 ,细粒级中是具有较强化学活性的粘土矿物。
因此,在粗粒级中有机质是通过颗粒有机质与矿物颗粒相互共生而富集,在细粒级中有机质则是通过可溶有机质与粘土矿物相互结合形成复合体而富集。
这反映了不同类型有机质富集机制的差异,会对有机质的保存和演化以及有机质生烃和碳循环过程产生影响。
关键词:现代沉积物颗粒分级有机质1 现代沉积物中的有机质1.1 海洋沉积物中的有机质[1]海洋中有机质主要来源于海洋生物和陆源有机质,一般以海洋生物来源为主。
Van Waveren对生物高产率区(印度尼西亚班达海)深海表层沉积物中有机质的研究表明,表层沉积物的有机质集合体主要由陆源有机质和浮游动物组合构成,这类浮游动物残体以及大部分陆源有机质是由动物和植物组织构成的,它们在化学上以富含多糖为特征。
Keil等(1994)应用SPLITT分级对华盛顿海岸表面沉积物有机质的研究表明,除陆架砂级(764μm)沉积外,所有沉积物中有机碎片只占有机碳的很少一部分(<10%),与无机沉积分不开的有机质占90%以上。
有机质的含量、组成和分布受下列因素控制:①沉积矿物表面积;②沉积基质的矿物组成;③沉积物沿大陆边缘的自然水动力分选。
这些沉积物中的主要有机质吸附在矿物颗粒上,有机物和矿物表面的相互作用明显地影响着现今海洋沉积物中有机质的分布和元素组成。
国内外研究都表明,沉积物中有机质的含量和组成与一定的沉积相带和沉积物中的粘土矿物含量和组成有关。
图1表明,东海陆架区32个样品有机碳含量与粘土含量(<63μm)之间有很好的相关性(郭志刚,2000),周希材(1982)对黄海159个表层沉积物样品的分析表明,沉积物有机质含量随粒度增加而减少(表1)。
北京市师达中学2022-2023学年度第一学期阶段性练习初二生物2022.11Ⅰ卷一.选择题(每题只有一个选项最符合题目要求。
1-20题每小题1分,21-35题每小题2分,共50分)1.南海是我们祖先留下的宝贵财富,蕴含丰富的资源。
大大小小的岛礁星罗棋布,在这些岛礁的形成过程中,小小珊瑚虫功不可没。
以下有关珊瑚虫的说法不正确的是()A.身体呈辐射对称B.身体由许多彼此相似的体节组成C.珊瑚虫体表有刺细胞D.珊瑚虫有口无肛门2.很多昆虫在生长发育过程中有蜕皮现象,是因为外骨骼()A.非常坚硬B.能保护和支持内脏C.能防止体内水分蒸发D.不能随昆虫的生长而生长3.美西钝口螈的幼体用鳃呼吸在水中生活,成体用肺呼吸需要间隔浮出水面换气,在分类上它属于()A.鱼类B.两栖类C.爬行类D.软体类4.了解动物的相关知识后,你会惊讶地发现有些动物的“名不符实”,以下说法正确的是()A.“蜗牛不是牛”,蜗牛属于爬行动物B.“海马不是马”,海马属于鱼类C.“鲸鱼不是鱼”,鲸是海洋大型哺乳动物,因为生活在水中,所以仍然用鳃呼吸D.“鳄鱼不是鱼”,鳄鱼属于两栖动物5.下列哪一组动物都是恒温动物()A.蜥蜴和大猩猩B.喜鹊和斑马C.海龟和老虎D.眼镜蛇和狮子6.“生物体的结构与功能相适应”是重要的生物学观点。
下列叙述不正确...的是()A.鲫鱼身体呈梭形,有利于减小水的阻力B.鸟类有发达的胸肌,收缩有力,利于飞行C.狼的犬齿较发达,与其食肉的食性相适应D.蜥蜴体表覆盖角质鳞片,利于维持体温恒定7.2022年冬奥会,在北京延庆将举行高山滑雪项目。
北京冰雪运动队员开启体能训练计划,强化基础体能训练恶补体能短板。
从运动系统的组成来看,运动的动力来自()A.骨B.骨骼C.骨骼肌D.关节8.跑步时需要屈腿和伸腿交替进行(如图),下列相关叙述错误的是()A.屈腿时,腘绳肌舒张B.伸腿时,股四头肌收缩C.屈腿和伸腿是以膝关节为中心的运动D.跑步时,协调运动需要有小脑的参与9.科学家把蚂蚁和大白鼠放入终点有食物的迷宫(如图1)中进行走迷宫训练实验,实验结果如图2所示。
现代碳酸盐岩的分布特征分布地带:碳酸盐沉积主要分布于低纬度(南北纬30o左右)的清澈、温暖、滨浅海地带条件:浅水、暖水、清水、阳光充分、没有大量细碎屑沉积物的注入。
生物:钙藻大量繁殖,珊瑚礁发育。
沉积物:主要是两类沉积物(1)颗粒碳酸盐(贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒);(2)造礁生物粘结岩。
少量灰泥在南北纬40o之间的深海盆地底部,有大量浮游生物碳酸盐沉积。
浅海碳酸盐的发育与藻类有密切关系在水深15m中所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍。
主要与浅水绿藻及蓝绿藻特别丰富有关。
由于藻类的光合作用,从海水中吸收大量CO2,从而促使海水中的CaCO3过饱和而沉淀出文石质灰泥,而且钙藻的外壳也是文石质灰泥(成为颗粒的主要供给者)。
藻类繁盛提供了大量碳酸盐沉积物。
浅海碳酸盐的发育与生物有密切关系藻类的生活需要温暖、浅水、清洁透光环境。
海水浑浊妨碍光合作用,阻止钙藻生长,堵塞底栖生物的摄食器官,影响其繁衍(妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生)。
海水太深,阳光和氧气不足,对藻类和底栖无脊椎动物生长都不利。
海水太深,水压大,溶解CO2多,CaCO3不饱和,因此深水不会有大量碳酸盐的产生。
深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层浮游生物(颗石藻、有孔虫、翼足类等)和浅水陆棚区漂运来的灰泥或粉屑。
浅海碳酸盐颗粒的复杂成因内(源)碎屑:盆地内准同生改造的碳酸盐颗粒。
内(盆内):直接来源与准同生改造;成分:碳酸盐。
在海岸高能带,由于波浪、潮汐、海流等作用,使碳酸盐沉积物发生簸选,将细粒碳酸盐带走,而留下各种砂砾级碳酸盐颗粒,形成各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂咀、滨外砂堤、砂洲、潮汐三角洲、潮汐砂坝等(西沙群岛)。
细粒碳酸盐(灰泥、粉屑)沉积在:(1)较深水盆地区:陆棚边缘、障壁砂坝前缘的较深水区(滩前、滩间)。
(2)较低能的浅水区:障壁后的泻湖及潮坪区。
碳酸盐与生物和生物礁碳酸盐沉积物主要是生物成因的。
生物遗体和生物作用。
广东省深圳市南山区2017-2018学年八年级上学期生物期末考试试题(解析版)广东省深圳市南山区2017-2018学年八年级上学期生物期末考试试卷一、单项选择题1.我国美丽富饶的南海诸岛,有许多是由珊瑚虫分泌物堆积而构成的珊瑚礁形成的。
珊瑚虫属于腔肠动物,其显著特征是()A.身体中央有消化腔,有口有肛门B.身体呈圆筒形、有口无肛门C.身体呈圆筒形、身体分节D.身体呈辐射对称,有口无肛门答案】D解析】试题分析:珊瑚虫属于腔肠动物,它们的身体呈辐射对称,结构简单,体内有消化腔,有口无肛门,食物从口进入消化腔,消化后的食物残渣仍然从口排出,是最低等的多细胞动物。
考点:腔肠动物的主要特征及其与人类的关系。
2.下列关于蛔虫的描述正确的是()A.为雌雄异体的动物B.以人体血液为食C.有口无肛门D.寄生在人的肝脏中答案】A解析】试题阐发:蛔虫是一种寄生在小肠内的蠕虫,属于线形动物,身体为线性,两头尖,有口有肛门,在人的肠道中接收人体的营养物质,容易使人造成营养不良,蛔虫在生长发育中还会咬破肠壁,造成肠出血,蛔虫分泌的毒素对人有毒害作用.人无法将寄生于体内的蛔虫消化,这是由于蛔虫的体表有一层角质层,这层角质层是蛔虫对寄生生活的适应,可以抵御消化液的侵蚀考点:本题考查的是线形动物的特征。
3.沙蚕与蚯蚓一样同属环节动物,那么我们可以猜想,它应该有以下的哪种特征()①足和触角分节②身体有很多的体节③靠湿润的体壁进行呼吸④靠肌肉运动⑤变温动物⑥恒温动物A.①②③⑤B.②③④⑤C.②③④⑥D.①③④⑥答案】D解析】考点:环节动物的主要特征。
分析:身体由许多彼此相似的环状体节组成的动物属于环节动物,结合它们的形态结构进行分析作答。
解答:沙蚕与蚯蚓身体柔软,背部没有脊柱是无脊椎动物,身体由许多彼此相似的环状体节组成,属于环节动物;它们通过身体肌肉的伸缩和刚毛的配合运动的,这种运动方式叫做“蠕动”,而蚯蚓的身体分节,使这种运动方式更为灵活自由,靠湿润的体表进行呼吸,为变温动物,而体表有外骨骼和足、触角分节则为节肢动物的特征。
沉积物中有机质的来源及其对古环境重建的意义沉积物是地球表面的重要组成部分。
它记录着地球历史上的种种变化,如气候变迁、地质事件等。
在沉积物中,有机质是一项关键指标,它来源于各种生物和非生物因素,对古环境重建具有重要意义。
一、有机质的主要来源有机质是由生物残留物和非生物因素的分解产物组成的。
生物残留物主要包括植物、动物和微生物的碎屑、腐殖质等。
非生物因素主要是岩石和土壤的矿物物质,如石英、长石等。
这些物质通过物理、化学和生物地球化学过程,被转化为有机质。
1. 生物残留物的贡献植物在沉积物中的有机质来源非常重要。
植物残留物通过死亡、腐烂和分解等过程进入沉积物。
不同类型的植物残留物具有不同的特征,如木材含有纤维素和木质素,而叶子则富含脯氨酸和叶蜡。
动物残留物也是沉积物中有机质的来源之一。
动物残留物主要包括骨骼、壳体、羽毛等。
它们在沉积物中的存在可以提供关于古生态系统的重要信息,如动物种类和数量等。
微生物在沉积物中的贡献也不容忽视。
微生物通过代谢活动释放有机质,如腐殖质和叶脂。
此外,微生物还具有促进有机质降解和转化的功能,对沉积物有机质的形成和变质起着重要的作用。
2. 非生物因素的转化过程生物残留物和非生物因素在沉积物中通过物理、化学和生物地球化学过程进行转化。
物理过程包括机械破碎、搬运和沉积等,可以将有机质分散到沉积物中的不同位置。
化学过程主要包括氧化还原、酸碱中和等。
氧化还原反应可以改变有机质的性质和组成,从而影响沉积物中的有机质分布。
酸碱中和反应可以改变有机质的酸碱性质,进而影响沉积物中有机质的稳定性。
生物地球化学过程包括微生物的代谢和酶促反应等。
微生物通过代谢有机质释放产物并转化有机质的组成,从而改变沉积物中的有机质特征。
二、有机质在古环境重建中的意义沉积物中的有机质对古环境重建具有重要意义。
它可以提供关于古生态系统、气候和地质事件等方面的信息。
1. 古生态系统重建沉积物中的有机质可以提供关于古生态系统的重要信息,如古植被类型、动物群落结构和生态位变化等。
不同沉积环境生物发育特点,有机质沉积特点,有机质保存条件班级:姓名:学号:不同沉积环境(相)有机质的沉积特征一、海洋环境有机质的沉积特征1、滨岸带不利于有机质沉积保存2、浅海陆棚是海洋内有机质的主要沉积区3、大陆斜坡及其邻近的深海盆地是有机质沉积较为丰富的地区,仅次于浅海带4、远洋盆地(半深海-深海)是有机质沉积的贫瘠区滨海(潮间)带,高潮线至低潮线之间;浅海带,低潮线至200m 水深的连续水域,其海底地形为大陆架(陆棚);其中,浪基面以上的部分,包括滨海带和浅海带的上部,又称为滨岸相(或海岸相、海滩相);浪基面以下的浅海相可称为浅海陆棚相;半深海带,水深200~4000m的连续水域,其海底地形为大陆坡和陆隆,大陆架、大陆坡和陆隆合称为大陆边缘;深海带,水深超过4000米的连续水域,海底地形包括大陆基、海沟、大洋盆地等。
海洋是最大的生物生活空间,也是有机质得以沉积和保存的最大空间。
从古至今接受了地球上最大量的有保存的最大空间。
从古至今接受了地球上最大量的有机质沉积。
就整个海洋环境来说,其各个部分的生物发育程度不尽相同,沉积保存条件也有差异。
远洋水域有机质来源是单一的,主要来源于海洋内部生物的初级生产力;近陆海域既有水生生物有机质沉积,又接受陆源有机质沉积。
有机质的有利沉积条件是表层生物高产、下层缺氧还原,持续较快沉降。
二湖泊环境有机质的特征1、有机质来源的二元多方向性;2、营养湖浪基面以下的还原环境,是有机质的富集区3、湖泊环境的差异较大,沉积有机质的差异也较大4、深湖-半深湖是富有机质泥岩的的要沉积环境5、盐湖环境利于有机质的保存,泥质岩有机质丰度高6、单断式“箕状”断陷湖盆,有机质也呈不对称分布湖泊是大陆上地形相对低洼和流水汇集的地区,也是沉积物和有机质堆积的重要场所。
湖泊环境空间比海洋小得多,湖泊的水动力作用与海洋有些近似,主要表现为波浪和岸流作用,但无潮汐作用。
与海洋环境相比,不同湖泊,以及同一湖泊的不同相带之间,环境差异性更大,有机质沉积的丰度和类型也体现出更大的差异和变化。
2014年8月 海洋地质与第四纪地质 Vol.34,No.4第34卷第4期 MARINE GEOLOGY &QUATERNARY GEOLOGY Aug.,2014DOI:10.3724/SP.J.1140.2014.04173海洋沉积有机物质的降解及其模式蒋宇轩1,2,邢磊1,2,张海龙1,2,姜一晴1,2,赵美训1,2(1.中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,青岛266100; 2.中国海洋大学海洋有机地球化学研究所,青岛266100)摘要:作为长期碳汇,海洋沉积物中埋藏的大量有机碳对全球碳循环和气候变化有重要影响。
有机碳从海洋输出到沉积物中后,在沉积物中还要经历有氧降解和无氧降解。
有机物降解是一个十分复杂的过程,影响这一过程的因素有很多,包括有机物本身的分子结构和组成种类;氧化还原状态;有机物所附着的基质;温度、压力、盐度等物理环境因素以及生物因素。
研究沉积有机碳的含量及埋藏量变化首先需要校正降解对沉积有机碳含量的影响。
降解模式是定量估算降解对沉积有机碳的影响的一个主要手段。
在前人的研究基础上,讨论了影响沉积有机碳降解的因素,对降解模式的研究进展和应用进行了综述,提出了未来降解模式的发展中存在的问题。
关键词:降解;模型;沉积有机碳;海洋沉积物中图分类号:P736.4 文献标识码:A 文章编号:0256-1492(2014)04-0173-08 海洋占地球表面积约70%,是一个巨大的生态系统。
陆地输送到海洋和海洋中自身所产生的有机物大约有1%会输送并埋藏到海底沉积物中,这一过程受到生物、化学和物理作用的影响[1,2]。
在不同的环境下,由于生产力和降解作用的不同,埋藏的效率有很大的差别。
在一些边缘海区,有机物的埋藏效率会非常高[3-5],例如在墨西哥西北边缘海区的陆架和陆坡处分别测得的有机碳平均埋藏效率高达23.3%和38.2%[6]。
这是由于在这些区域中海洋初级生产力和沉积速率均很高,再加上海水深度较小,使得很多有机物未经充分降解就埋藏到沉积物中。
【热点汇总】2020高考地理南海争端涉及的常见考题一、单选题南海诸岛的岩石主要由珊瑚、贝壳碎屑形成,质地疏松。
且南海诸岛面积小,海拔低,鸟类多,植被有200余种。
除滨海地区外,土壤含盐量大部分较低。
南海诸岛是一个独特的富磷生态系统。
下图示意海岛生态系统与富磷土壤间的物质循环。
据此完成下面两题。
1.南海诸岛除滨海地区外,其他地区土壤含盐量较低,其主要原因是()A.气温低,蒸发弱B.降水多,淋溶作用强C.植物多,吸收盐分D.距海远,受海水影响小2.南海诸岛为富磷土壤,磷的最主要来源是()A.鱼类粪便B.植物死亡分解C.鸟类死亡分解D.珊瑚、贝壳碎屑1.B2.A【解析】1.南海诸岛纬度较低,气温高,蒸发量大,A项错误。
南海诸岛虽然面积小,但是该区域为热带季风气候区,雨量丰沛,淋溶作用强,使岛上土壤含盐量降低,B正确。
植被主要吸收土壤中的营养物质,对盐度的影响作用较小,C错误。
南海诸岛面积小,所以岛上各地距海均较近,D错误。
故选B项。
2.根椐图文材料可知,南海诸岛鸟类较多,结合所学知识可知其粪便中含有较为丰富的磷,经过漫长地积累,逐渐形成了富磷土壤,A正确,BCD错误。
故选A项。
【点睛】结合所学知识可知海南岛属于热带季风气候,由此可以推断海南诸岛的气候也是热带季风气候,其年降水量是比较丰富的。
3.南海诸岛的绿色雨林植物习性与大陆雨林不同。
岛上的植被呈环状分布,高低有致,内部是高大的麻枫桐林,外侧是灌木植物带,最外侧是沿着海岩的低矮草木植物带。
形成这种特征的主要原因是南海诸岛。
A.降水多B.多大风(台风)C.热量条件差D.面积小【答案】B【详解】南海诸岛纬度低,年降水量在2000至3000毫米,适合雨林的生长,但是多大风天气,特别是夏秋两季常受台风影响,导致岛内植物由外而内进化成抗风能力强的形态,故B项正确。
4.南海诸岛热带雨林的生态意义主要在于①为动物提供栖息地;②保护土壤;③维持全球水平衡;④防止全球变暖A.①②B.③④C.①③D.②④【答案】A【解析】【详解】南海诸岛热带雨林为众多动物提供栖息地,为海洋生物提供食物,有利于生态平衡;森林有保护土壤,促进土壤的形成的功能,①②对;南海诸岛热带雨林面积狭小,不足以维持全球水平衡,更不能防止全球变暖,③④错,故A项正确。
2001年2月 海洋地质与第四纪地质 V o l.21,N o.1第21卷第1期 M A R I N E GEOLO GY&QUA T ERNA R Y GEOLO GY Feb.,2001南海南部约30ka来沉积有机质的生物输入特征贾国东1,彭平安1,房殿勇2,汪品先2(1中国科学院广州地球化学研究所,广州510640; 2同济大学海洋地质教育部重点实验室,上海200092)摘要:对位于南沙海区的17962柱状样中的有机质进行了热解色谱分析,估算了沉积有机质中水生生物输入和陆源生物输入的变化情况,得出了两种输入的高分辨率的堆积速率曲线,并依此探讨了有关的古海洋事件。
发现Younger D ryas、H einrich及Bond周期事件在本海区皆有表现,说明“西太平洋暖池”在末次冰期是不稳定的。
关键词:有机质;生物输入;古海洋;南海中图分类号:P736121 文献标识码:A 文章编号:025621492(2001)0120007205 海洋沉积有机质是海洋地球化学和有机地球化学领域的一个研究重点,它对于了解海洋生物地球化学过程以及古海洋过程具有重要作用。
在南海古海洋学逐渐成为当前地学研究热点的过程中,有关的有机地球化学工作也参与其中。
但以往的工作主要集中于海洋表层沉积或一些低分辨率沉积柱状样中的可溶低分子有机物上[1,2],而占总有机碳95%以上的不溶大分子有机物——干酪根则没有受到应有重视。
由于生物标志化合物在不同形态有机质中的分配是不均匀的,因此,在有机地球化学研究中如果忽视对干酪根的研究则不利于获得全面的生物地球化学信息。
本文以南海17962柱状样为对象,进行了高分辨率的采样,对其中的总有机质进行了热解色谱质谱研究,并对沉积有机质的生物来源进行了初步的定量计算,以此来探讨有关的古海洋学问题。
1 样品与实验17962柱状样为1994年中德合作“太阳号”95航次南海考察所采取,位于南沙海区南部(7°11’N、112°5’E,水深1968m),柱长近8m。
柱状样沉积物岩性均一,为青灰色泥质或粉砂质粘土,无明显浊流沉积。
该柱状样的定年工作以及样品的干密度测定基金项目:国家杰出青年基金(49453004);国家自然科学基金资助项目(49732060)作者简介:贾国东(1969—),男,博士,现主要从事有机地球化学研究.收稿日期:2000204227 张光威编辑已由同济大学海洋地质系完成[3]。
本文工作所采样品间距为215c m,共采集样品314个。
该柱状样在冰期的沉积速率远大于全新世,对于215c m的采样间距,冰期的平均时间分辨率小于100a,而全新世则大于200a。
样品分别用3M HC l和10M H F 1M HC l处理一次以去除全部碳酸盐和大部分硅酸盐,所得固形物即进行热解色谱质谱实验。
热解色谱实验在PE A u to system气相色谱仪上进行。
样品热解部分:热解室的温度为300℃,用CD S1500型热解仪以50℃ m in的升温速率将样品由300℃升至550℃,并在550℃保持5m in;色谱部分:采用H P25弹性石英毛细柱(30m,内径0125mm),载气为氮气,分流比1∶10。
检测器为F I D,检测温度300℃。
在0~15m in时段内,将毛细柱前部以液氮作冷阱收集热解产物,15m in后移出液氮,使毛细柱在35℃恒温5m in,然后以4℃ m in升温至290℃,并在此温度恒温10m in。
部分样品在F inn igan2M A T V oy2 ager上进行了热解色谱质谱实验,实验条件与热解色谱实验相同。
2 实验结果与数据处理2.1 热解产物特征柱状样从底部到顶部,几乎所有样品的热解产物表现出相似性。
最显著的特征为富含正构烷烃和正构烯烃,二者成对出现,碳数范围集中于n C20或n C22以下,高碳数部分明显偏低。
其它还有:类异戊二烯系列以姥鲛烯含量较高;芳烃化合物以烷基苯为主,含量较低;酚类化合物含量极低,检出较困难。
对应用有机质的热解色谱质谱数据确定有机质类型,许多学者建立了一系列指标[4~6]。
综合地讲,从热解产物的化合物组成看,受有机质类型影响最明显的化合物是:①正构烷烃、烯烃;②苯、萘等芳环化合物;③酚类化合物;④含硫化合物[7]。
其中正构烷烃+烯烃的含量从以水生生物来源为主的有机质向以陆生高等植物来源为主的有机质递减,而其它指标则与此趋势相反。
对于17962柱状样的有机质,由上述特征可知,基本上可确定其主要来源于海洋水生生物,陆源高等植物来源相对较低。
尽管如此,柱状样从底部到顶部,有机质热解产物仍存在较大差异。
如图1所示,在柱状样上部的两个样品中,高碳数脂肪烃相对含量明显低于下部的两个样品。
一般认为,热解产物中高、低碳数脂肪烃的相对丰度是有机质成熟度的标志[4],但对于象17962柱状样这样年代新、未成岩、热降解作用不明显的沉积物,在实验条件完全相同时,其有机质热解产物中高、低碳数正构烃相对丰度的变化反映的主要是陆生生物和水生生物输入量的相对变化。
这说明,在柱状样中有机质以水生生物输入为主的整个沉积过程中,陆生高等植物输入存在一定程度的变化。
这在段毅等对本海区沉积物生物标志物的研究中也有所反映[1],而这种变化对于了解相应的古海洋、古环境变迁无疑具有重要意义。
2.2 热解数据处理由于热解产物中直接反映陆生高等植物来源的生物标志化合物含量较低,在色谱图上难以准确鉴定,本工作的数据处理以正构烷烃、烯烃为主。
作为一种近似计算,根据前述热解产物的特征,可以认为:热解产物中低碳数烷烃和烯烃主要由水生有机图1 17962柱状样不同深度的4个样品有机质的Py 2GC 图图中数字代表正构烷烃、烯烃的碳数。
可以看出,柱状样底部样品热解产物中的高碳数正构烃的含量比上部样品高。
F ig .1 Pyro lysis gas ch rom atogram s of four samp les at different dep th s in co re 17962T he num bers on ch rom atogram s rep resent the num bers of carbon of alkanes and alkenes .O bvi ously ,the h igher carbon num ber range of alkanes and alkenes are rich in the low er part of the co re relative to the upper part .8 海洋地质与第四纪地质 2001年碳产生,而高碳数烷烃和烯烃则主要由陆源有机碳产生,并将其中n C 25-27 n C 15-17比值代表水生和陆源有机碳的比值。
在总有机碳中,可划分出三类不同性质的有机碳:水生有机碳、陆源有机碳和陆地植被燃烧形成的耐高温、抗氧化的黑碳。
本钻孔总有机碳和黑碳数据已有测试结果[8],于是在从总有机碳中扣除黑碳含量后,水生和陆源有机碳的含量便可计算。
本文中的总有机碳即指已扣除了黑碳含量后的有机碳。
按上述方法得出的柱状样总有机碳中水生与陆源生物输入所占份额如图2所示。
在整个沉积剖面上,陆源有机碳平均约占总有机碳的1115%,其中全新世(柱状样上部175c m )略低,占710%,最高值2216%,而冰期则占1217%,最高值可达3518%。
图3为柱状样总有机碳(TOC )、水生有机碳(C 水生)和陆源有机碳(C 陆源)含量及堆积速率的变化曲线。
堆积速率曲线的变化趋势明显表现为冰期远大于全新世,其中冰期水生有机碳堆积速率是全新世的214倍,而陆源有机碳则是512倍。
3 讨论本柱状样的有机碳通量及表层输出生产力数据表明,冰期古生产力增大为全新世的116倍[3]。
此值是以总有机碳而非水生有机碳计算的,也即未考虑陆生有机碳和黑碳在总有机碳中的含量及其变化。
若以本文所估算的水生有机碳来计算输出生产力,则冰期生产力增大约为全新世的114倍。
尽管这一结果并不改变本海区古生产力总的变化趋势,但也许更加接近实际。
陆源有机碳不是总有机碳中的主要部分,因而,并未导致总有机碳与水生有机碳在沉积剖面上变化图2 陆源有机碳和水生有机碳在柱状样剖面上的变化F ig .2 T he relative change of the contents of terrestrialand aquatic o rganiccarbon图3 柱状样中总有机碳(TOC )、水生有机碳(C 水生)和陆生有机碳(C 陆源)的变化Y .D .:Younger D ryas 事件;H 1,H 2,H 3:H einrich 事件;a 2h :Bond 周期事件F ig .3 T he sedi m entary reco rds of TOC ,aquatic o rganic carbon and terrestrial carbon9第1期 贾国东等:南海南部约30ka 来沉积有机质的生物输入特征特点的明显差别。
但陆源有机碳本身无论百分含量还是堆积速率都显示出在冰期向海洋输入的增多。
这与冰期时本区海平面下降、巽他陆架出露、岸线向海方向大大推进[3]、以及冰期本区域降水有可能增大[9]而导致入海河流水量增大有关。
值得指出的是,冰期与全新世相比,陆源有机碳含量的增幅(118倍)不如其堆积速率的增幅(512倍)显著,这是由于在冰期陆源输入较多的同时,海洋生产力也较全新世为高,由此造成陆源有机碳一定程度的“稀释”作用。
从堆积速率曲线上可以明显看出,总有机碳、水生有机碳和陆源有机碳在冰期阶段中存在比较大的波动,揭示出本海区冰期古气候、古海洋环境的不稳定性。
这种不稳定性在全球许多地方都存在,如所谓的亚轨道事件——Younger D ryas及H ein rich事件。
本文中的波动曲线在10kaB P附近的峰值显然是Younger D ryas事件的表现,而1515、21、28 kaB P附近的峰值很可能与H ein rich事件的H1、H2、H3有关。
此事件近期在南海南北海域都有发现[10,11]。
此外,Bond G C等[12]在H1与H2之间、H2与H3之间及H3与H4之间分别发现有a、b、c,d、e,f、g、h共8个与GR IP冰心的D an sgaard2 O eschger(D O)事件相呼应的冰筏沉积事件,即Bond周期事件,在上述曲线上也可较好地反映出来。
水生生物输入和陆源生物输入对以上冰期中的冷事件都有所反映(尽管曲线之间有一些不同步)表明二者有相同或相近的影响因素。
冰期冬季风强化所引起的温度降低、海岸线后退、降水增多直接导致了陆源物质向海洋输入的增多,而陆源营养物质的增多又能刺激海洋生产力的升高致使水生有机碳向海底输入增多。