西太平洋富钴结壳生物地层及其生长对新生代海洋演化的响应

发布时间：2020-07-12 11:48

【摘要】：富钴结壳由于其巨大的潜在经济价值及广阔的综合利用前景，加上其商业开采时间可能早于多金属结核，而成为新一轮“蓝色圈地”的重点。本次工作对采自西北太平洋麦哲伦海山区的富钴结壳MHD56和M17D-1A进行研究，两块结壳都具有典型的三层构造。对MHD56结壳采取了钙质超微化石地层学研究，发现了大量化石，共鉴别出20属41种，划分出了古新世至更新世的6个化石组合带，由下至上为：Neocrepidolithus fossus-Discoaster megastypus；Zygodiscus sigmoides—Cyclicargolithus luminis；Reticulofenestra umbilica—Cyclicargolithus marismontium；Discoaster calculosus—Helicosphaera ampliaperta；Sphenolithus moriformis—S．neoabies；Sphenolithus neoabies—Umbellosphaera tenuis组合带。化石组合面貌显示，该结壳从下至上包括从古新世至晚上更新世的沉积序列。按目前所推测的年代方案，该结壳最底层的年龄为古近纪古新世(56.3～59.8Ma)，其项部为新近纪更新世(0.5Ma)以来的沉积。在Ⅰ层和Ⅱ层之间存在一个大的沉积间断，在Ⅱ层内包含一个小的沉积间断。深海沉积间断可能是由于强烈的底层水侵蚀作用或溶蚀作用造成的，也可能是由海洋表层生产力的迅速下降引起的无沉积作用导致的，但因局部环境的差异仍会出现生长间断的拉长和缩短。MHD56最底层结壳的生长速率变化于0.8～3.7mm／Ma；中层结壳的生长速率变化于0.8～3.7mm／Ma。而M17D-1A中钙质超微化石含量甚微，化石保存不好，因此采用了Co成分法进行定年。M17D-1A结壳的下、中及上分层结壳的生长年代分别于古近纪晚渐新世(24～30Ma)、晚渐新世(24Ma)至新近纪上新世(1.4Ma)及近代的第四纪期间生长(＜1.4Ma)；下层生长速率变化于0.8～3.7mm／Ma；中层结壳的生长速率变化于2.5～5.2mm／Ma。两块结壳的生长速率均落在目前公认的结壳生长速率(1～10mm／Ma)范围内。两块富钴结壳的初始生长时间与太平洋变冷、碳酸盐溶解速率增加、底层流活动增强，火山活动频繁发生的古海洋学事件发生的时间是十分吻合的，说明结壳的开始生长与古海洋环境和地质事件密切相关。渐新世／中新世(O／M)期间古气候的“骤变”及发生的磷酸盐化作用是导致西太平洋三层构造结壳中，下、中层发生构造和色泽变化的主要原因。
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：P744.2
【图文】：

域构造

中国地质大学(北京)硕士学位论文2西太平洋富钻结壳产出的背景西太平洋是太平洋板块中地质构造极为复杂的海域(图2一l)，有纵横交错的海山链(海山群)、海隆、海台，有板块边缘消亡代的遗迹—岛弧、深海沟、海槽等，如马里亚娜群岛(弧)、马里亚娜海沟和海槽。区内断裂构造发育，有延伸上千公里的近南北向及近东西向的断裂带，断裂作用及板块运动导致了板块中的强烈火山活动 (RedandDixion， 1983)。白奎纪火山作用主要有两期:一是白至纪早一中期(始于110Ma前，相当于欧特里沃期/巴列姆期—土伦期);另一次是:白奎纪晚期(始于80Ma前

地理位置,样品,海盆,西太平洋

板块向大陆板块俯冲的西太平洋边缘。其东北部被佩加佛塔(Pigafetta)海盆相隔而与威克海山区相望，西南部为东马里亚纳海盆，南端为伊塔一马伊一塔伊(Ita一Mai一介i)平顶海山(图2一2)。卜七途岛臂酬.，.广，众资铲调}杳厉尔票群对W理.{罗_，，-赞卜叼宾’:才“-巧利业纳长岛，.明拉威西巡，确C，，派殊爪:ccA‘后痴和”嘿丛张万廿摇箭而勺f66图2一2我国调查区和样品地理位置图 Fig2GcograPhiePositionofstudiedarea据地磁测量及深海钻探结果，西太平洋洋壳由中生代海底扩张所形成。该区自印支运动后

麦哲伦,地质略图

山成因基底之上的下白奎统(?)灰岩，为生物礁相、生物碎屑相、介壳相、微晶相和凝块相。位于麦哲伦海山群北部的八BrH和TOH平顶海山连接在一起，其基底等深线5500m，形成一个统一的水下块体(图2一3)，由火山岩基底和沉积盖层构成。沉积岩分属白至纪、古新世、上新世和更新世杂岩。白翌系由浅色磷酸盐化灰岩、泥灰岩和灰岩角砾岩组成，角砾岩碎屑含有灰岩、玄武岩、火山玻璃的碎块及少量厚层泥岩。仅在胆rH海山可靠地鉴定了灰岩的地质年代，在灰岩中发现有有孔虫类(H13一97，一98号站)和球石(H13一93号站)组合，据C.fl.普列特涅夫鉴定，该组合代表赛诺曼一土仑期。朋rH海山的上新统岩性为粉砂岩，粉砂岩中见富含火成碎屑(H13一%站)和弱固结碳酸盐岩(H13一98站)的薄层夹层(<Icm)。这些岩石覆盖在水深不大的较老岩石之上

【参考文献】