泛巽他盆山体系北部湾古泥沼旋回与古生态效应

摘要

南海西北部北部湾在地质环境方面与狭义巽他陆架相似而成为一体构成泛巽他，同属青藏高原及其挤出阶梯地貌盆山体系。然而，关于其指示环境变化和碳循环的古泥沼分布及其气候-构造驱动机制、作用与联系等缺乏关注，其研究滞后于上述热点巽他陆架相关进展。为加强对这些内容的认识，本文的研究在北部湾北部华南陆缘沉降带进行了80.05 m进尺第四系全岩心钻取，立足于沉积物微体古生物、粒度、碎屑矿物组分、微量元素含量等基础沉积环境指标的实验测试、鉴定以及测年数据，并结合前人相关资料和结果进行综合分析。结果表明，岩心底部年龄为中更新世后期171.0 ka,孢粉化石呈热带和亚热带植被面貌，主要有栲属、栎属等以及鳞盖蕨属、水龙骨科等，其含量变化显示出3个主要气候变化阶段，与倒数第二冰盛期、末次间冰期、末次冰期以及冰消期等相联系，从56.0 ka始见有半咸水种硅藻化石条纹小环藻、柱状小环藻等，有孔虫化石出现于中全新世6.0 ka接受海进。总体上以砂为主，但局部粉砂和黏土（泥）含量较高，最高依次可达65.78%、59.71%,元素含量为2.6×10^-6～347×10^-6,碎屑矿物稳定出现石英、长石、风化矿物，以前者占优，平均含量88.57%,余下矿物相间出现，具有陆源性，各要素随气候阶段而变化。存在5个泥沼旋回，沉积环境有所差异，在冰期和间冰期均有分布，出现炭化腐木以及邻区炭化层。青藏高原隆起导致的区域强烈地形落差在中—晚更新世业已构建，盆山体系成为海洋暖湿气流与地形作用的水热有效利用地带，北部湾冰期出露地表古水系广布，森林和草地植被共存，有助于泥沼的维护发展。气候波动性是泥沼的本质驱动因素，除了间冰期之外，冰期的强烈暖阶振荡亦为其成因；泛巽他北部湾在冰期同样具有碳库意义，具有转移与弥补中高纬度生产力衰减之作用。

关键词

北部湾 / 沉积要素变化 / 泥沼旋回 / 驱动机制 / 碳库

基金资助

中国地质调查局项目“北部湾等重点海岸带综合地质调查”(DD20160146)