中新世作為新生代全球氣候由暖轉(zhuǎn)冷的關(guān)鍵時期,期間大陸漂移、造山運動以及其他構(gòu)造活動盛行。南海位于歐亞大陸和熱帶西太平洋之間,由于特殊的地理位置,使得其對全球氣候和古海洋學變化極其敏感。近年來,南海北部淺海陸架的古海洋學和古環(huán)境研究以第四紀為主,較少涉及到上新世及中新世古氣候和古海洋環(huán)境演化。另一方面,南海北部陸架區(qū)沉積了巨厚的新近紀海相地層,海相化石(如有孔蟲、顆石藻和溝鞭藻等)豐富,這為與油氣勘探相結(jié)合的古海洋學研究提供了良好的研究材料。有孔蟲的數(shù)量、殼體形態(tài)、多樣性參數(shù)、生態(tài)習性和微生境類型對環(huán)境變化十分敏感,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到古氣候研究和古海洋環(huán)境重建研究中。本論文通過對南海北部珠江口盆地陸豐凹陷LF14井171個巖屑樣品進行有孔蟲鑒定和有機碳含量分析,建立了LF14井中新世期間的浮游有孔蟲生物地層分帶和年齡框架;重建了研究井位中新世期間的古水深變化歷史和構(gòu)造沉降歷史;最后著重探討了中新世期間南海北部淺海陸架古環(huán)境和底棲有孔蟲組合對全球氣候變化和古海洋學事件是如何響應(yīng)的。本文的主要研究成果如下:(1)通過收集前人資料和室內(nèi)分析,總結(jié)了南海北部地區(qū)中新世浮游有孔蟲生物地層的研究成果,為南海北部各盆地浮游有孔蟲生物事件年齡的準確確定、生物地層的劃分與對比提供了較詳盡的基礎(chǔ)資料。基于上述資料,依據(jù)LF14井識別出的14個浮游有孔蟲生物事件及組合信息可以分辨出9個化石帶和聯(lián)合帶,分別是:晚中新世–早上新世PL1–M13聯(lián)合帶,晚中新世M12帶,中中新世M11帶,M10帶,M9帶,M8帶,M7帶,早–中中新世M4–6帶,早中新世M3帶;對應(yīng)于Blow(1979)的N6–19帶。(2)LF14井底棲有孔蟲組合特征、浮游有孔蟲百分含量和古水深重建結(jié)果揭示了研究區(qū)在早中新世(~18.7Ma)開始海侵,沉積環(huán)境由陸地或濱岸環(huán)境轉(zhuǎn)為半封閉的海灣環(huán)境。中中新世以來(約16Ma),海水淹沒了整個東沙隆起區(qū),研究區(qū)為開闊的中–外陸架環(huán)境,甚至一度達到陸坡上部環(huán)境。(3)應(yīng)用回剝分析方法重建了研究井位中新世期間的構(gòu)造沉降活動歷史,并通過與珠江口盆地內(nèi)以往研究進行對比發(fā)現(xiàn),研究區(qū)在早中新世晚期至中中新世(17.5–10Ma)處于快速沉降階段。快速沉降導(dǎo)致的研究區(qū)可容納空間發(fā)育速率高和陸源物質(zhì)供應(yīng)充足是造成該階段沉積速率高的兩個重要因素。而晚中新世至上新世(10–4.53Ma)的沉降速率和沉積速率均表現(xiàn)為低值,則可能與研究區(qū)受東沙運動影響和沉積物供給不足有關(guān)。(4)早中新世至中新世氣候最佳期(~18.7–14.24Ma),全球氣候溫暖,全球冰量低,海水溫度較高。LF14井以底棲有孔蟲Uvigerina spp.組合為優(yōu)勢組合,多樣性低,高氧指示種百分含量低,TOC含量高,反映了研究區(qū)處于溫暖、溶解氧含量低和富營養(yǎng)的水體環(huán)境。進入到中中新世中–晚期(14.24–11.54Ma),全球氣候迅速轉(zhuǎn)冷。LF14井表現(xiàn)為古水深明顯變淺,Cibicides spp.組合占據(jù)優(yōu)勢地位,多樣性高,高氧指示種百分含量最高,TOC含量低,表明研究區(qū)處于溶解氧含量高和有機質(zhì)間歇性輸入的貧營養(yǎng)的水體環(huán)境。研究區(qū)古水深下降和底棲有孔蟲組合的變化反映了淺海陸架環(huán)境受全球氣候變冷,東南極冰蓋迅速擴張影響而導(dǎo)致的海平面下降和底棲有孔蟲組合的變化。晚中新世至上新世(11.54–4.53Ma)期間,全球氣候進一步變冷。LF14井以Cibicidoides spp.組合為優(yōu)勢組合,多樣性高,高氧指示種百分含量最高,TOC含量低,反映了研究區(qū)處于溶解氧含量高和中等營養(yǎng)的水體環(huán)境。對南海北部陸豐凹陷中新世底棲有孔蟲組合的研究和與臺灣西部麓山帶中新世淺海層序底棲有孔蟲組合的結(jié)果對比顯示,與中中新世氣候變冷事件(Mi–3)相關(guān)的南極冰蓋擴張,以及全球海平面下降和大洋表層環(huán)流的增強共同引起了淺海陸架區(qū)底棲有孔蟲組合和有機碳埋藏的變化。此外,底棲有孔蟲Ammonia spp.和Pseudorotalia spp.自10.02Ma在研究井位出現(xiàn),可能是對晚中新世早期增強的西太平洋暖池活動的響應(yīng)。
【學位單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P736
【部分圖文】：

為古海洋學研究的理想場所之一（趙泉鴻和汪品先, 1999）。自二十世紀八十年代以來，我國學者在南海開展了大量的古海洋學研究工作，特別是 ODP184 航次和IODP349 航次開展之后，使得南海地區(qū)的古海洋學研究水平和質(zhì)量得以迅速提升。南海北部北靠亞洲大陸和臺灣島，大量陸源物質(zhì)通過河流（如珠江和紅河）、洋流（海流）和東亞季風等搬運作用被攜帶至南海。因此，淺海陸架和深水陸坡沉積了巨厚的新近紀海相地層，其中含有大量的海相生物化石（如有孔蟲、顆石藻和溝鞭藻等），可以獲得精確可靠的年代地層框架；同時還記錄了全球氣候和古海洋環(huán)境演化的詳細過程。由于第四紀古氣候和古環(huán)境變化與人類關(guān)系最為密切，南海北部淺海陸架的古海洋學和古環(huán)境研究以第四紀為主，較少涉及到上新世及中新世時期的古氣候和古海洋學事件（如中中新世變冷事件）。要了解淺海陸架

中新世古氣候和古海洋學事件是如何響應(yīng)的，關(guān)鍵在于尋找合替代指標。海洋沉積物中的有孔蟲是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的重要和古海洋環(huán)境演化研究中展示了巨大的應(yīng)用潛力：其殼體記錄變化的信息，如底棲有孔蟲是有機質(zhì)供給和海底溶解氧含量的r Zwaan et al., 1999; Jorissen et al., 2007），而浮游有孔蟲則可以體營養(yǎng)狀態(tài)的信息（Kucera, 2007）。有孔蟲作為古海洋環(huán)境記指標，廣泛的應(yīng)用于全球各大洋古氣候和古海洋學研究中，能候和古海洋學事件背景下海洋沉積環(huán)境和水體特征的變化。

圖 2–1 珠江口盆地構(gòu)造帶單元（據(jù) Gong et al., 1989 修改）Figure 2–1 Major structural units in the Peral River Basin (Gong et al., 1989)世中期后，區(qū)域沉降活動引起了南海北部大陸邊緣地區(qū)海平面地由南向北開始海侵。21Ma 以后，海水才越過番禺低隆起，進入此時的珠一坳陷為半封閉海灣相沉積環(huán)境。海水在 16Ma 左右淹沒一坳陷由半封閉海灣相沉積環(huán)境轉(zhuǎn)為開闊淺海陸架環(huán)境（秦國權(quán)陷新近紀海相地層由上到下可分為：第四系、萬山組、粵海組、韓（圖 2–2）（陳長民等, 2003）。珠江組下段為三角洲–濱岸相砂巖夾砂巖；韓江組為灰綠色泥巖與砂巖互層；粵海組為灰綠色泥巖與山組為灰綠色泥巖夾中細砂巖。亞季風
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