台西南深海底栖有孔虫及其5万年来冷泉微生境变迁记录

摘要

为探讨冷泉区底栖有孔虫组合特征、受控因素及其冷泉微生境随时间的变迁,本文对台西南海盆取自九龙甲烷礁和海洋四号区冷泉区的973-4和973-5两根岩心展开了底栖有孔虫及其壳体氧碳同位素研究.测年结果揭示两根岩心为晚更新世约5万年来海洋氧同位素期(MIS) MIS 3至MIS 1早期的沉积序列.两个站位共识别了底栖有孔虫79属233种,优势类别在973-4组合中为Uvigerina(23.3％)、Bulimina(10.71％)和Cibicidoides (9.87％),在973-5组合中是Bulimina (20.6％),两站位的组合优势和常见属种均以内生类别为主.有孔虫分异度显然同时受到正常深海环境因子TOC和沉积物粒度的影响.总体上,优势和常见类群与TOC相关性较弱,但与δ18 Ouvigerina spp.有不同程度的相关性,说明有孔虫还受冷泉特殊营养物质和流体因子影响.5万年来,973-4和973-5站位底栖有孔虫组合生活的冷泉微生境,经历了由双壳-自生碳酸盐岩(MIS 3至MIS 2早期)向双壳-菌席(MIS 2晚期至MIS 1早期)的变迁.底栖有孔虫的优势类群也随微生境的变迁而演替,如973-4站位MIS 3-MIS 1的优势类群依次为U.peregrina、Cibicidoides-Bulimina、U.vadescens和Cibicides,973-5站位为Chilostomella+Globobulimina、Cibicidoides、Bulimina.有孔虫壳体氧碳同位素特征也随时间改变,从MIS 3到MIS 2早期,在自生碳酸盐岩水岩交换背景下,具有富δ18O和亏损δ13C特点(3.5‰～4.49‰,-2‰～-0.2‰);MIS 2晚期-MIS 1早期因双壳和菌席的生物地球化学作用影响,具有略富集δ18O和略微亏损δ13C的特征(2.5‰～3.5‰,-1‰～-0.1‰).自5万年来两个区甲烷渗漏逐渐减弱,其间发生了几次增强事件.973-4站位记录了1次持续时间约10 ka的增强事件(35～25 ka);973-5站位记录3次(45 ka,35 ka,14～12 ka).其中,45 ka时海底上涌的甲烷通量可能最大,在海底表面形成水合物.35 ka时的甲烷喷溢增强事件可能为区域性事件.