四川海相三叠系地层分布广泛,发育富含有孔虫化石的碳酸盐岩,是我国研究三叠纪有孔虫生物地层的理想地区之一.四川广安谢家槽剖面早—中三叠世地层中产丰富的有孔虫化石,共识别出12属34种(包括未定种).根据有孔虫化石群在地层中的分布特点,自下而上划分出4个组合带,即Rectocornuspira kalhori-Cornuspira mahajeri,Glomospirella vulgaris-Arenovidalina chialingchiangensis,Meandrospira pusilla-Glomospirella irregulariformis和Glomospira sinensis-Arenovidalina amylovoluta组合带.有孔虫化石带的建立为该地区海相三叠系地层的时代确定和划分对比提供了重要的化石依据.

底栖有孔虫群落及其地球化学组成是海底冷泉区发育的重要指示标志之一.对南海北部东沙西南海域4个含碳酸盐结核表层沉积物样品进行了底栖有孔虫群落分析,以探讨该区底栖有孔虫对冷泉活动的响应特征.结果表明,该区底栖有孔虫群落组合总体具有玻璃壳含量高、胶结壳含量低的特征,主要属种以Cibicides pseudoungerianus,Globocassidulina subglobosa为主,其次Discanomalina semi punctata,Gyroidina soldani,Lenticulina orbicularis和Cibicides lobatulus也有较高含量.该区底栖有孔虫群落组成与邻近正常沉积区有显著差异,总体上含碳酸盐结核区底栖有孔虫以玻璃壳表生种为主,而正常沉积区的胶结壳和内生种则相对有较高含量.Cibicides属底栖有孔虫和D.semipunctata通常附生于蠕虫管壁、珊瑚枝或碳酸盐结核表面,它们在东沙西南区域大量出现可能与该区硬底质沉积密切相关.我们提出D.semipunctata可作为南海北部硬底质类型冷泉活动的指示标志.

本文研究IODP349航次U1433站岩芯上部0～300m更新世沉积物样品中的有孔虫,目的是寻找深水海盆钙质沉积的证据并探讨其古环境意义.该站位于南海西南次海盆残留扩张脊,水深4 379 m.沉积物主要由泥质、砂质及钙质软泥层组成,具明显的深海浊流沉积特征.结合古生物、古地磁和颜色反射率的年龄框架指标,确定本段岩芯年龄为0-2.23 Ma,包含氧同位素MIS 1-85期.结果显示,有孔虫丰度变化很大,个体普遍较小、分选好,持续分布差,属典型的远端浊流沉积.不同沉积层之间相对应的有孔虫特征(如丰度和保存情况)不对称,可识别17个浊积层组,标志超冰期尺度的浊流活动大事件.浊积物的源区,主要为南海西北部河流以及南部的巽他陆架和婆罗洲-巴拉望岛以及周围岛礁,而南海东北部和西部陆源区也可能有所供给.远端物源的证据是更新世浊积物含渐新世-中新世浮游有孔虫属种,这些老地层多见于南海北部和东南部陆坡.因此我们推测,U1433站的更新世浊流沉积物,主要来自周边地区,部分原产于北部陆坡,可能以与现代相似的涡流方式被搬运至西南次海盆.

通过对藏南江孜所金北剖面混杂堆积中灰岩块体的分析,在2块样品中发现了丰富的浮游有孔虫化石.样品SJ-28含5属12种或未定种,包括Contusotruncana fornicata,C.patelliformis,C.plummerae,Globotruncana arca,G.falsostuarti,G.linneiana,G.ventricosa,Globotruncanita atlantica,Gl.sp.,Gl.stuartiformis,Pseudotextularia nuttalli和Muricohedbergella sp.等,指示的地层时代为晚白垩世中坎潘期至晚坎潘期.样品SJ-18发现5属9种或未定种,主要有Contusotruncana fornicata,C.patelli formis,C.plummerae,Globigerinelloides sp.,Globotruncana arca,G.falsostuarti,Globotruncanita sp.,Gl.stuarti ormis和Muricohedbergella sp.等种,指示的时代为晚白垩世中坎潘期至马斯特里赫特期.因此,这些产有孔虫灰岩块体的形成时代应为中坎潘期至马斯特里赫特期,这为探讨该地区混杂堆积的形成时代提供了新的化石证据.上述有孔虫组合的主要面貌特征是化石丰度较高,分异度中等,全部由浮游有孔虫组成,未见底栖有孔虫,反映了远洋深海的沉积环境,可与附近床得剖面和勇拉剖面出露的床得组红层中所产的有孔虫动物群进行对比.这些灰岩块体的沉积环境可能与江孜地区的床得组红层相当.

位于珠江口盆地揭阳凹陷的S1井是盆地东南部唯一钻井,其地层和沉积环境分析意义重大.本研究通过对S1井孢粉、有孔虫和钙质超微化石地层对比分析,确定了所钻地层时代.井段(3326.5～2950 m)共鉴定孢粉40属62种,孢粉组合无明显变化,以桤木粉-双束松粉为主,组合与盆地内渐新统珠海组相同.整个分析段3326.5～2059.5 m共鉴定浮游有孔虫11属41种,依据标准种首末现事件共划分出P19-N65个带或联合化石带.钙质超微化石共鉴定8属24种,划分NP23-NN4共5个钙质超微化石带.综合判定:地层时代为早渐新世—早中新世(～31-18 Ma),渐新统与中新统的界限在2876.5 m附近.利用浮游有孔虫的丰度和底栖有孔虫的组合来判别该地层的沉积环境,认为揭阳凹陷S1井在早渐新世—早中新世均为陆坡深水环境,水深＞1000m.

不同PCR引物对有孔虫DNA扩增效能存在显著差异,可能导致PCR扩增的效率降低或失败.但目前为止,尚无对于不同海域生境沉积物类型(例如潮间带、近岸浅水或深海沉积物)的有孔虫引物进行有效DNA扩增方法学的比较研究.本实验有孔虫样品采自青岛湾、胶州湾、黄海、西北太平洋以及东太平洋海域表层沉积物,通过使用不同的PCR特异性引物对有孔虫SSU rDNA基因进行PCR扩增,比较不同引物获取的PCR产物的凝胶电泳结果,利用Image J软件对电泳图中目的条带的亮度进行定量分析,研究了不同扩增引物对多种沉积物类型中有孔虫SSU rDNA分子目的片段的扩增效能差异.结果显示,对于潮间带沉积物类型,s14F3和s17是扩增底栖有孔虫的有效组合;对于近岸浅海沉积物,sl4Fl和s17是有效组合;对于离岸陆架沉积物,使用s14F3和s15ROTEX有效;对于深海泥质沉积物,使用s14F3和s17较为有效;对于金属结核区沉积类型沉积物,使用s14Fl和s15ROTEX更为有效.研究表明,由于不同水深沉积物、沉积物自身特性以及有孔虫种类组成存在差异,扩增有孔虫DNA应该根据不同的沉积物类型选取合适的PCR引物,以提高有孔虫遗传物质的扩增效能.本研究结果可为涉及不同海域沉积物类型的底栖有孔虫分子多样性等研究提供有效的技术方法参考.

形态群(Morphogroup)研究以底栖有孔虫壳体形态、缠绕方式、房室数量为模型基础,将形态特征与相对生活位置和摄食方式等生态习性联系起来,对底栖有孔虫进行分类组合,恢复古生态环境.由于这种方法克服了分类学差异,可以应用于不同地质年代和海洋环境,三十多年来被大量学者广泛用于古生态、古环境及古环境事件研究,对古生代、中生代古环境研究具有重要意义.据前人的形态群研究,本文综述了过去的主要进展,主要讨论了三个不同时代、不同海区的形态群模型,以及形态群与营养物质关系的相关研究中可能存在的问题,并展望了形态群研究在较老地层中进行古环境重建的应用潜力.

宁波沿海平原第四纪沉积物属于海陆交互沉积,记录了良好的古气候变化信息,是研究古气候冷暖变化、沉积物沉积特征的良好载体.对位于宁波沿海平原东南部的Z02孔进行14C和古地磁测年,根据钻孔岩性、孢粉组合、有孔类和介形类组合、粒度等环境替代指标特征,确定了 Z02孔第四纪地层划分,揭示了研究区第四纪以来的古环境演变信息.结果表明:Z02孔全新统与上更新统界线位于30.5 m,上更新统与中更新统界线位于82.65 m,第四系与下白垩统界线为90 m,中更新统沉积较少,下更新统全部缺失.Z02孔晚更新世经历水动力条件变化过程为中能-中低能-中能,沉积相为冲湖积-河漫滩-河流-湖沼-冲湖积-湖沼-河漫滩,全新世经历的水动力条件变化为中低能-低能-中能,沉积相为滨海-浅海-海沼.Z02孔记录了宁波沿海平原早中更新世处于构造抬升风化剥蚀阶段、晚更新世由温暖湿润到干燥、全新世由温湿到干凉的变化过程.该研究为我国亚热带东部沿海地区的古环境演变研究提供了有益信息.

本研究对晚更新世以来(～45万)南海西部浮游有孔虫进行定量统计分析,并与南海北部和南部该时期的浮游有孔虫组合进行比较.研究发现,南海浮游有孔虫组合在以Globigerinoides ruber和Globigerinoides sacculifer为代表的热带—亚热带组合面貌为特征的背景下,其不同海区的浮游有孔虫组合具有显著差别.在南海北部,浮游有孔虫冷水型分子丰富,具有较高含量的 Globorotalia inflata,Globigerina bulloides 和 Neogloboquadrina du-tertrei等;南海西部的暖水种、冷水种含量均居中,以Globigerinita glutinata和Neogloboquadrina pachyderma高含量为特征;而南海南部则完全以具有高含量的G.ruber,G.sacculi fer和Globorotalia menardii等暖水种为特征.在冰期—间冰期旋回变化中,南海北部浮游有孔虫群落面貌变化较大,南部则相对变化较小、西部变化最小.在间冰期,南海西部 N.dutertrei,G.inflata,G.bulloides,G.glutinata 和 N.pachyderma 等属种含量升高,有孔虫群落显示出上升流区特色.南海不同海区有孔虫特征属种及组合的差异,反映出有孔虫对海洋环境差异响应的敏感性,同时对海区古海洋环境研究具有参考意义.

罗斯冰架的进退对全球气候和世界大洋变化具有重要影响.本研究分析了在南极罗斯海陆架西北部JOIDES海槽钻取的ANT31-JB06岩芯沉积物中的底栖有孔虫化石组合,结合该钻孔已有研究,重建末次冰期以来罗斯冰架在该地区的扩张与消融历史.Q型因子分析表明,研究区底栖有孔虫可划分为四个组合:Miliammina arenacea组合指示生产力高,可能受高盐陆架水影响的环境;Globocassidulina spp.组合指示强烈冰川影响、低生产力的冷水环境;Trifarina earlandi组合指示强水动力环境;Lagena spp.组合的变化表明沉积环境快速变化,但其具体环境意义有待进一步研究.末次冰期(36.6-17.2 ka)时罗斯冰架呈波动增长并逐渐向外陆架扩张,21.8-17.2 ka时增长至最大位置,冰架接地线到达JOIDES海槽ANT31-JB06岩芯位置附近.罗斯冰架在17.2 ka左右逐渐开始融化.17.2-14 ka罗斯冰架发生大面积融化,随后冰架消融减缓(14-11.7 ka).全新世早期(11.7-9.7 ka)罗斯冰架在JOIDES海槽崩塌并逐渐后退离开,9.7-1 ka该岩芯位置处附近逐渐转变为开阔海洋环境,1 ka以来该处沉积环境出现快速变化.