邱燕 鐘和賢
（廣州海洋地質調查局 廣州 510760）
第壹作者簡介：邱燕（1956—），女，博士，教授級高工，主要從事石油地質和海洋地質研究，E-mai1：zqyan＠21cn.com。
摘要 本文***分析了南海中南部8°～12°N，108°40′～114°E 範圍內175個表層沈積物樣品。通過對比研究鈣質超微化石豐度變化和分布特征，對影響該區表層沈積中鈣質超微化石豐度和絕對屬種豐度變化的因素進行了探討。隨著水深由淺至深逐漸增大，本區鈣質超微化石豐度和絕對屬種的豐度均有從低到高、然後再降低的變化趨勢。豐度急劇減少的區間為水深2700～2800m。鈣質超微化石分布可分為四個不同的區域：陸架區、陸坡區、島礁區和深海盆區，各區域的鈣質超微化石的豐度和屬種數都有很大區別。影響表層沈積物中鈣質超微化石的豐度變化和分布特征的主要因素有深水碳酸鈣溶解作用、陸源物質稀釋作用、浮遊生物生產率和島礁區環境變化。由於從湄公河搬運而來的陸源物質的稀釋作用，陸架區鈣質超微化石豐度相對較低；因海水深度和環境適宜，浮遊生物的生產率高，陸坡區鈣質超微化石的豐度高，屬種數也高；島礁區鈣質超微化石豐度達到極大值，但是其屬種數與陸坡區相比卻低得多；海盆深水區鈣質超微化石豐度低值與深海碳酸鹽溶解作用有關。
關鍵詞 南海中、南部 表層沈積 鈣質超微化石 豐度 分布特征
20世紀70年代以來，中國海域表層沈積物中的微體化石得到了較為廣泛的研究［1～5］，1992年以來，有關南海表層沈積中鈣質超微化石的研究也有諸多文章發表［6～12］。陳芳等［11～12］還研究了南海西部表層沈積物鈣質浮遊生物的分布與碳酸鹽溶解的關系；成鑫榮［6］根據南海中、北部陸坡至海盆6個柱狀樣356個沈積樣品對南海的鈣質超微化石進行了分析，並得出結論：南海中、北部陸坡鈣質超微化石豐度的分布主要受深水碳酸鹽溶解作用及陸源物質稀釋作用控制，由陸坡向海盆，隨著水深的加大，鈣質超微化石豐度總體呈下降趨勢，說明超微化石豐度的分布主要受制於深水碳酸鈣溶解作用、陸源稀釋作用和浮遊生物生產率［3，6，7］。盡管如此，有關南海中、南部海域以及南沙島礁附近表層沈積物中鈣質超微化石的特征等卻知之甚少。無需贅述，由於地點不同，影響碳酸鹽的物質來源及其分布的因素也各不相同，因此沈積物中碳酸鹽的含量和存在形式也會因地而異，相應的鈣質超微化石的含量會產生變化。本文利用廣州海洋地質調查局執行1：100萬永暑礁幅海洋區域地質調查任務時所采集的表層沈積物樣品，分析研究南海中、南部表層沈積物中鈣質超微化石特征及其地質意義，旨在為我國古海洋學的研究提供有用的基礎資料和理論依據。
1 材料與方法
1：100萬永暑礁幅海洋區域地質調查任務所采集的沈積物樣品分布範圍8°～12°N，108°40′～114°E，鈣質超微化石取樣測站***175個（圖1）。測站位置主要位於南海西部陸坡、西南海盆和南沙群島壹帶，西南角跨入淺海陸架區。研究區的地形特征及沈積物取樣測站見圖1。
圖1 南海中南部地形與鈣質超微化石取樣測站分布圖
Fig.1 The topography of the center and southern south China sea and distribution of the samples
樣品分析方法：每個樣品均取幹樣0.05 克，用Ph值約9.5的蒸餾水10 毫升浸泡，攪拌成泥漿，取泥漿和聚乙烯醇各壹滴均勻塗於24×32mm2的蓋玻片上，用中性樹膠將蓋玻片粘在載玻片上成固定片，將制好的薄片置於Leitz偏光顯微鏡下放大1000 倍觀察200個視域，並統計10個視域的化石數量作為每個樣品的相對豐度。
2 屬種組合、豐度和分布特征
人們常常把壹定含量沈積物中鈣質超微化石的含量稱作超微化石豐度。
研究區內***有18屬25種的鈣質超微化石（陳芳，2002），豐度範圍（個/10個視域，下同）0～1829（即部分樣品不含鈣質超微化石），平均753。鈣質超微化石以Florsiphaeraprofunda、Emiliania hu”leyi、Gephyrocapsa oceania、Gephyrocapsa sp.（small）為絕對優勢種，四者豐度占鈣質超微化石總豐度的90%以上；最高豐度分別為1371、559、290、290，豐度平均值分別為 396、154、145、73，四者豐度總平均值為 740。優勢種有Calcidsicus leptoporus、Ceratolithus Crsitatus、Umbilicosphaera mirabilsi、Umbilicosphaerasibogae、Helicosphaera cartteri、H.”allichii，此外還有其他屬種。鈣質超微化石豐度分布特征見圖2。由圖可知，西南部淺海陸架和東北部西南海盆區豐度相對較低，豐度分布範圍大致從小於200至800，而陸坡和東南部陸坡島礁豐度較高，豐度分布範圍為800～1829。
圖2 表層沈積物鈣質超微化石豐度（個/10個視域）等值線圖
Fig.2 The isopleth of calcareous nannofossil abundance（n/10 panto-scopes）in sea-bottom sediments
本區西部（陸架、陸坡區）鈣質超微化石屬種數較為豐富（圖3），大部分地區屬種數超過20種；而東部區域（西南海盆深水區和南沙島礁區）沈積物中所含的鈣質超微化石的屬種數相對而言卻頗為貧乏，最低小於5種，壹般也不超過10種。因此屬種數的分布具有自西而東逐漸降低的趨勢。顯然鈣質超微化石的豐度與屬種數沒有相應的正相關關系。如島礁區鈣質超微化石豐度相對較高，可是屬種數卻比較低；淺海區豐度低，屬種數卻比較高。但是海盆深水區豐度低，屬種數也低；反之，下陸坡區豐度高，屬種數也高。
根據屬種組合及豐度的差異，本區鈣質超微化石的分布可劃分為四個區域（圖4）。
圖3 表層沈積物鈣質超微化石屬種數分布圖
Fig.3 The isopleth of the genera and species number of nannofossil in sea-bottom sediments
Ⅰ區：淺海陸架區
位於研究區西南角（圖4），水深＜200m。本區屬種數為10～15（圖3），化石含量豐度較低，為106～504（圖2）。絕對優勢種僅G.oceania，E.hu”leyi兩種，優勢種為G.sp.（small），F.profunda，其他屬種較少見，且豐度甚微。
Ⅱ區：陸坡區
位於研究區西北（圖4），水深約350～2900m。本區屬種數豐富，達23種，鈣質超微化石的豐度也較高。E.hu”leyi，G.sp.（small），F.profunda，G.oceania 等含量高，其中以E.hu”leyi，F.profunda為絕對優勢種，G.oceania，G.sp.（small）為優勢種，其他屬種有C.leptoporus，C.crsitatus，C.jonesii，U.mirabilsi，H.cartteri，H.”allichii，S.fossili等。化石保存完好，可見零星分布的再沈積化石D.sp.，S.sp.等。
Ⅲ區：西南深海盆區
位於研究區東北（圖4），水深3520～4357m。鈣質超微化石豐度極低，屬種數也很少，僅含少量F.profunda，G.oceania E.hu”leyi和G.sp.（small），其他屬種極為罕見。而且鈣質超微化石主要分布在水深小於4000m的區域，水深大於4500m的區域鈣質超微化石全部絕跡。
Ⅳ區：南沙島礁區
圖4 表層沈積物鈣質超微化石分區圖
Fig.4 The distributing parts of calcareous nannofossil in sea-bottom sediments
位於研究區東南（圖4），水深1500～2600m。以E.hu”leyi，F.profunda為絕對優勢種，其次有G.sp.（small），G.oceania等，其他屬種較少出現。本區盡管屬種數少，但化石含量豐富。圖2顯示東南角島礁區鈣質超微化石豐度超過1600，是本區豐度最高的區域。顯然該部位有利於鈣質超微化石的富集。
3 豐度變化與水深的關系
3.1 絕對優勢種豐度變化與水深的關系
本區的絕對優勢種為G.oceania，E.hu”leyi，G.sp.（small），F.profunda，其豐度變化與水深的關系如圖5所示。
由圖可知，F.profunda豐度最高，且與水深變化關系密切。在水深小於1300m的區域，豐度不超過500；水深1300～2800m的區域豐度驟增至1500～1600；隨著水深的繼續增大，豐度急劇減少至400左右，化石絕跡的部位大約在水深4400m處。E.hu”leyi的豐度在水深600m範圍內急劇增大至500，水深2000m以內豐度增大至600，之後隨著水深的增大豐度逐漸減少。水深大約4300m處化石絕跡。G.oceania和G.sp.（small）的豐度變化與水深的關系也較明顯，即水淺處豐度低，隨著水深的增大豐度增高，當水深增大至壹定的深度時，豐度復又降低。但G.oceania和G.sp.（small）與F.profunda和E.hu”leyi相比其豐度變化與水深的相關性較弱（圖5）。
圖5 鈣質超微化石絕對屬種豐度變化與水深關系圖
Fig.5 The relationship between the abundance of the main genera and water depth
3.2 總豐度的變化與水深關系
鈣質超微化石總的豐度變化與水深變化關系較密切（圖6）。當水深的變化從小於200m的陸架區過渡到水深200～3000m的陸坡區，再到水深＞3000m的深水區時，鈣質超微化石總的豐度和絕對屬種的豐度變化均為從低到高，然後再降低，說明其豐度值在很大程度上受到水深的影響。前人的研究西部表層沈積中的鈣質超微化石也發現這種趨勢［10］。從圖6可知，鈣質超微化石總的豐度從水深200m處開始逐漸增大，水深1500～2800m是豐度值最大的區間，達1800左右，之後隨著水深的加大急劇減少，大約水深4400m處鈣質超微化石全部滅絕。
4 討論和結論
南海中、南部表層沈積物中所含鈣質超微化石的豐度變化與水深變化關系較密切。究其原因與以下因素有關。①海洋表層水CaCO3的飽和度都大於100%，最高可達300%左右，理論上淺水區應該富含鈣質生物化石。但是，由於陸架淺水區離岸較近，接受的陸源沈積物較多，無疑對沈積物中所含的鈣質超微化石起了稀釋作用［10～12］。本研究區的陸架淺水區位於西南角，距中南半島的湄公河河口較近，從湄公河搬運而來的物質首先在這壹地區沈積，因而造成淺水區鈣質生物化石含量並非最高。可見陸架區鈣質超微化石豐度低值是陸源物質稀釋作用所致；②南海 CCD的深度南、北有些差異，北部較淺，南部較深［3，6，7］。本研究區水深最大約4750m，鈣質超微化石最富集區在水深為1500～2800m的區間，豐度值急劇減少的區間為水深2700～2800m，化石絕跡的位置大約在水深4300～4400m處，顯然海盆深水區鈣質超微化石豐度低值與深海碳酸鹽溶解作用有關，系碳酸鹽溶解作用所致，且豐度值的變化大致與碳酸鈣含量變化相當。③陸坡區因海水的深度適應浮遊生物的生長，因此浮遊生物的生產率高，導致鈣質超微化石的豐度增高，同時屬種數也高。④島礁區也因海水深度的關系使得鈣質超微化石豐度非常高。但是有壹現象需引起註意：盡管豐度的最高值在島礁區，但是其屬種數與陸坡區相比卻要低得多（比較圖2和圖3）。這在前人的研究中未見報道，是本文首次發現的壹個現象。為何島礁區鈣質超微化石豐度高而屬種數低？初步推測與島礁區的環境有關。然而，為什麽島礁區的環境會引起鈣質超微化石豐度高而屬種數相當低？本文尚未研究其原因，有待今後深入探討。
圖6 鈣質超微化石總的豐度變化與水深關系圖
Fig.6 The relationship between calcareous nannofossil abundance and Water depth
致謝 供本文研究的樣品數據由廣州海洋地質調查局實驗測試所陳芳教授級高級工程師測試完成，電腦制圖鄧慧榮、薛紅、沈小龍，在此壹並表示誠摯的謝意。
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Characteristics of the Calcareous Nannofossil in the Sea-bottom Sediments of the Center andSouthern South China Sea
Qiu Yan Zhong HeXian
（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）
AbStract：This study is based on the analysis of 175 samples obtained from the sea-bottomsediments in 8°～12°N，108°40′～114°E，the center and southern of the South China Sea.A preliminary acquaintanceship and discussion of calcareous nannofossil abundance，main genera and species，distribution，and their controlling factors is presented in this paper.The abundance of calcareous nannofossil and the dominant species numbers increase and then decrease with the change of water depth from shallow to deep.In the depth of 2700-2800m，the nannofossil abundance decreases rapidly.There is a great differentiation of the abundance and species numbers of calcareous nannofossil in the shelf，slope，coral reefs area and deep-Water basin and the main factors impacting the nannofossil abundance，distribution，and so on are carbonate dissolution，dilution by terrigenous material，plankton productivity and the environment of coral reefs.The lower content of calcareous nannofossil and genera and species in shelf are induced by the dilution of the terrigenous material transported by Meigong River.Contrast，the higher content of calcareous nannofossil and genera and species in slope and coral reefs area are resulted from the high plankton productivity and good environment.However，the highest content of calcareous nannofossil occurs in coral reefs area but its genera and species numbers are fewer than in slope.The carbonate dissolution is responsible for the lowest content of nannofossil abundance in deepwater basin.
Key Words：The center and southern South China Sea Sea-bottom sediments Calcareous nannofossil Abundance Genera and species