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古海洋学概述
古海洋学争论方法古海洋学:生物指标
古海洋学:物理和化学指标
古海洋记录:第四纪海洋与冰后期海洋
温跃层〔Thermocline〕是位于海面以下100—200米左右的、温度和密度有巨大变化的薄薄一层,是上层的薄暖水层与下层的厚冷水层间消灭水温急剧下降的层。
大洋传送带:将北半球高纬信息传至全球
ITCZ热带辐合带
古海洋学产生和进展的历史过程与主要技术支撑条件?古海洋学争论的意义和价值?
影响多时间尺度古海洋环境演化的主控因素有哪些,特征如何?
海洋沉积物来源与组成
LithogenousSediment〔岩源沉积物〕:由岩石风化而来,以碎屑颗粒,陆源颗粒或火山颗粒形式进入海洋
BiogenousSediment〔生源沉积物〕:由海洋生物骨骼构成,包括diatom,radiolaria,
forminifer〔有孔虫〕,其中由CaCO3组成的,成为calcareousooze〔钙质软泥〕;由SiO2
组成的,成为siliceousooze〔硅质软泥〕
Hydrogenous(authigenic)Sediment〔水成〔自成〕沉积物〕:由溶液中直接析出或颗粒物与溶解接触后形成
全球大洋中70%的陆源物质来自西太平洋边缘
在海洋沉积物的某深度处,当CaCO3的溶解速率等于其累积速率时,将不再有CaCO3保存于该深度以深的沉积物中,这个深度称为CaCO3补偿深度〔CCD〕。
在实际工作中,由于CaCO3溶解速率与累积速率较难以获得,海洋学家常常便利地将海洋沉积物中CaCO3含量为5%的深度定义为CaCO3补偿深度。
饱和深度—溶解跃层—补偿深度
古海洋环境十大参数
古温度 古盐度 海水构造 海平面变化 古气候
物质来源 养分浓度 生产力 古海水Pco2与pH值 沉积通量
古海洋学:生物指标
生物替代指标(BiologicalProxies)
浮游有孔虫〔planktonicForaminifera〕 底栖有孔虫(BenthicForaminifera)
放射虫与硅鞭藻〔Radiolariansandsilicoflagellates) 海洋硅藻(MarineDiatom)
颗石藻(Coccoliths) 生物标志物(Biomarkers) 不饱和烯酮古温度计
浮游有孔虫:单细胞真核生物,营浮游生活,100μm-1mm,钙质壳,现生种约40个左右,占总有孔虫的1%;200Ma(侏罗纪)开头消灭,生代65Ma开头繁盛,对环境变化敏感,是争论古海洋历史的抱负指标;在现代海洋中从极区到赤道按带状分布(热带、亚热带、温带、亚极和极区),-1.8℃—31℃;影响因素包括:温度、盐度、不同水层的养分物质浓度、海水密度、CO2、O2、共生生物分布、捕食、食物供给等.
随温度变暖,壳径变大.随生产力增高,壳径变大.pCO2越高,壳体越轻.
底栖有孔虫:单细胞真核生物,营底栖生活,50μm-2mm,钙质壳或胶结壳,现生种约10000个左右,占总有孔虫的99%,500Ma(寒武纪)开头消灭;生活在全部的海洋环境中,影响因素包括:底质、食物供给、温度、盐度、深度、O及其与其它生物群落的相互作用等;分布模
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式:〔1〕水深分带;〔2〕纬度分带.
碳通量对δ13C的影响?
放射虫:是海洋单细胞微体浮游动物,营浮游生活,40μm-0.4mm,硅质壳,寒武纪开头消灭,现生种约400个左右.
上升流放射虫指数〔URI,upwellingradiolarianindex〕:上升流标志种与总群落的比例温跃层-表层放射虫指数〔TSRI,thermocline/surfaceradiolarianindex〕:温跃层标志种〔200m水深以下〕与混合层(50m水深以上〕标志种的比例。
海洋硅藻:硅藻是具有色素体的单细胞植物,主要营浮游生活,10200μm,硅质壳,侏罗纪开头消灭,现生种约100000个左右,光合作用自养。
生物标志物:海洋沉积物中的有机质;有机C、N含量和同位素;四醚键膜类脂物〔GDGT〕
有机C、N含量和同位素环境意义:C/N比:海相自生藻类8,陆生植物20,比值越大陆相比例越高(Meyers,1997);氮同位素δ15N:陆生植物及蓝细菌(~0‰),浮游植物(+3‰~+8‰),δ15N越轻陆相比例越高。
9.有机碳同位素δ13C:C3植物(25‰~-30‰),C4植物(10‰~-15‰),越偏负陆源物质输入越高。
四醚键膜类脂物〔GDGT〕:海洋Crenarchaeota(泉古菌〕,古菌