通过对前人在南海北部地区的中新世浮游有孔虫生物地层研究结果的对比,发现其中分带方案有一定的差异,而且分带依据和生物事件年龄也存在争议,特别是利用岩屑样品进行地层划分与对比的钻井尤为突出,对于后续研究和南海地区的地层对比都有较大的不利影响.基于此,我们对比了前人在南海北部中新世浮游有孔虫生物地层的研究成果,结合“2012国际地质年代表”和ODP184航次提供的经天文调谐的浮游有孔虫生物事件年龄,总结了研究区中新世以浮游有孔虫生物事件末现面为基础的13个地层分带,为南海北部地区浮游有孔虫生物地层的划分与对比,特别是生产单位利用岩屑样品进行研究的钻井地层划分,提供了可供对比的基础与依据.并依据上述分带方案,将南海北部陆丰凹陷LF14井中新世地层详细划分出早中新世至上新世期间共9个有孔虫化石带或联合带,即早中新世M3带,早-中中新世M4-6联合带,中中新世M7带,M8带,M9带,M10带,M11带,晚中新世M12带和晚中新世-早上新世M13-PL1联合带.

对南海东沙海域DH-CL5PC岩心开展了碳酸钙含量、钙质生物壳体保存状况,有孔虫群落结构组成及氧碳同位素分析,结果发现该岩心MIS 3期碳酸钙含量极低、5个层位钙质生物壳体出现显著溶解现象.发生溶解层位各门类钙质生物化石丰度显著降低,底栖有孔虫与浮游有孔虫丰度比例(底栖/浮游)大于1,有孔虫壳体化学溶蚀特征明显.分析其原因认为,陆源物质的稀释作用及潜在的钙质生物溶解作用共同导致了该岩心的碳酸钙含量极低,而甲烷的有氧氧化过程所形成的偏酸性环境可能是导致钙质生物壳体发生显著溶解的主要原因.根据有孔虫群落结构和钙质生物化石保存状况的差异性,推测DH-CL5PC岩心所在区域MIS 3期以来至少经历过5次甲烷渗漏至海底附近低氧或富氧区域的过程,而各期次甲烷渗漏的强度可能有所差异.钙质生物壳体溶解现象结合其他指标一定程度上可以作为反演地质历史时期甲烷渗漏过程和强度的有效指标.

2016年2-4月搭乘“科学”号科学考察船对采自热带西太平洋海区的浮游有孔虫进行船上现场分离,分别在两种不同温度(22℃和27 ℃)下对Globigerinoides sacculi fer进行单种培养,研究温度对G.sacculifer生长的影响.培养实验结果表明:G.sacculier的个体生长受温度的影响显著,27℃下生长率(29.72 μm/day)显著大于22 ℃(17.28 μm/day)(P＜0.05).22 27 ℃之间的温度系数Q10为2.96,G.sacculifer体长每天增长约17.28 ～29.72 μm,达到成体大小(～400 μm)约需2周.本研究结果显示,热带西太平洋海区G.sacculifer的温度系数较高,表明其对温度的反应极为敏感.

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.

2017年3月通过对在东印度洋海区6个站位53个垂直分层拖网浮游有孔虫样品进行的定量分析,探讨了该海区春季现代浮游有孔虫的组成、分布及其影响因素.东印度洋春季0～3 000 m水层内共鉴定出17个浮游有孔虫属种,主要是Globigerinoides ruber,Globorotaloides hexagona,Globigerinoides sacculi er,Globigerinella aequilateralis,Neogloboquadrina dutertrei,Globorotalia menardii,Globiberinella calida,Pulleniatina obliquiloculata 和Globorotalia theyeri等,它们是典型的热带亚热带暖水种浮游有孔虫群落.G.ruber,G.sacculifer最大丰度层在0～50 m水层;G.conglomerata,G.hexagona最大丰度层均出现在50～100 m;G.theyeri在100～1000m间的水层均有活体出现,100～150m水层中该种浮游有孔虫丰度最高;G.scitula为深层水浮游有孔虫分子,主要出现于300～2 000m的深水水层.东印度洋春季浮游有孔虫群落断面具有浮游有孔虫丰度在赤道中心区最低,由赤道向南北两侧扩展,其丰度逐渐递增的特点.在东印度洋0～3 000 m水层内,浮游有孔虫丰度明显呈上层高,下层低的特点.并且在上层水体中,50～100m水层浮游有孔虫丰度最高,明显高于0～50 m水层浮游有孔虫丰度,这与印度洋50～100m水体中叶绿素最大值层相对应.

有孔虫分子鉴定和分子多样性研究多基于SSU rDNA序列片段分析, 但某些浮游种内可能存在基因组内rDNA变化, 影响分类学和分子生态学的研究结果.为了研究浮游有孔虫物种内是否存在rDNA多样性, 本工作以采自热带西太平洋的浮游有孔虫Globigerinita glutinata活体标本作为研究对象, 经形态学鉴定后, 利用单细胞PCR和克隆技术, 获得5个虫体的20条SSU rDNA目的片段 (300-400 bp), 同时对其序列结构进行了研究.结果显示, 同种G.glutinata出现了四类不同的SSU rDNA核酸类型.序列成对分析显示, 该种遗传距离差异最长可达0.249, 远高于其它物种.此外, 同一样本不同克隆片段中, 出现了高达四个不同的SSU rDNA核酸型.序列的差异主要集中在三个不同的高变异区, 高可变区的长度范围为21 bp到63 bp.从差异序列的间隔分布推断, 核糖体基因簇的重组可能是不同SSU rDNA核酸型出现的原因.本工作在国内首次揭示了热带西太平洋浮游有孔虫G.glutinata种内的SSU rD NA核酸型, 研究结果表明G.glutinata的种内SSU rDNA变异性极大, 复杂的生活史以及假基因的存在或许是造成该现象的原因.

Globigerinoides ruber是最常见的热带-亚热带浮游有孔虫种类, 被广泛地应用于古环境重建.本实验通过浮游生物垂直拖网采集热带西太平洋海区目标站位表层200 m以浅水体中的浮游有孔虫, 在体视显微镜下挑选出单个活体G.ruber (白色) 个体, 采用DOC法提取虫体的总DNA, 利用有孔虫特异性引物扩增SSU rDNA目的片段.我们通过构建系统发育树研究了G.ruber (白色) 基因型多样性, 并比较了不同基因型G.ruber (白色) 的形态差异和分布特点.ML/BI树显示:在热带西太平洋海区获得的G.ruber (白色) 样本中, 有两大基因型Type I和Type II, Type I又包括Type Ia、Type Ib2两种类型.Type I和Type II个体的形态特征和栖息环境存在明显差异:Type I个体的三个房室呈显著的球状, 主要分布在表层30 m以浅的水体中;Type II个体的三个房室呈扁平的近似球状, 主要分布在水深30 m以下的水体中.本工作是对热带西太平洋浮游有孔虫DNA分子数据的重要补充, 旨在为古海洋学重建提供更加精确的替代性指标.

白垩纪是大洋缺氧及生物灭绝等重大地质事件频发的一个时期,也是全球气候变暖的重要时期.因此,白垩纪研究对于探讨地质历史时期地球的系统演化,尤其是生物与环境之间的协同演化关系,具有十分重要的意义.西藏定日贡扎剖面保存着上白垩统较为完整的地层序列,文中对上白垩统岗巴村口组和宗山组剖面岩石样品中获得的有孔虫化石进行研究,鉴定出有孔虫化石8属22种,识别出Dicarinella asymetrica、Globotruncanita elevata、Globotruncana ventricosa、Radotruncana calcarata等4个有孔虫化石带.根据有孔虫化石确定贡扎剖面的地层时代为晚白垩世桑顿期(Santonian)至坎潘期(Campanian),桑顿阶/坎潘阶界线位于Dicarinella asymetrica带与Globotruncanita elevata带之间.

南海西沙群岛西科1井上新世有孔虫较发育,其中浮游有孔虫Globigerinoides spp.,Orbulina universa,Globorotalia menardii和Globorotalia sp.等较丰富;Dentoglobigerina altispira,Globigerinoides quadrilobatus和Gs.trilobus等丰度较低.底栖有孔虫以大型底栖类占绝对优势,其中Amphistegina lessonii,Amphistegina madagascariensis和A.radiata等含量较高;Calcarina hispida,Cyclocl peus pillaria,Operculina bartschi和Operculina sp.等较常见;Amphistegina sp.,Anomalinoides globulosus,Cycloclypeus carpenteri,Cycloclypeus sp.,Heterostegina (Vlerkina)sp.,Homotrema sp.,Marginopora vertebralis和Planorbulinella larvata等稀少出现.小底栖类型出现少量小粟虫类和串珠虫类.根据有孔虫丰度、分异度、浮游有孔虫与底栖有孔虫比例以及环境指示类型的丰度变化,结合珊瑚、钙藻和钙质超微等化石分布特征,对上新世沉积环境演化规律进行了研究,可分为3个演化阶段:374.95～304.25m为礁前斜坡,303.14～288.91 m为礁顶,287.47～231.86m为礁前斜坡.通过对结壳状有孔虫形态的分析,探讨了此类有孔虫在生物礁建造中的作用.

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.