[基礎海洋生態學]103/12/01課程記錄

授課教師:陳宏遠、劉莉蓮  老師

授課日期:103/12/01

內容簡介:

古海洋學

古海洋學是海洋地質學的一個分支學科,是研究地質時期海洋環境及其演化的科學,又稱歷史海洋學。它利用現代地質學和海洋學知識,通過海洋沉積物的分析和研究,了解古海洋表層及底層環流的形成、演化及其地質作用,闡明海水成分在地質歷史中的變化,浮遊和底棲生物的演化,生產力和生物地理髮展史及其對沉積作用的影響,以及海洋沉積作用的歷史。而古海洋學的中心問題是古海洋環流發展史。

微體古生物法

是古海洋學最主要的研究手段。有孔蟲、放射蟲、硅藻、顆石藻等微體或超微體生物的生活,主要受海水深度、溫度、鹽度、濁度、營養鹽以及水體運動等各種物理化學條件的控制。這些要素變化的訊息便記錄在生物個體、生物組合、分異度等特徵上,因此海洋生物是海洋環境的靈敏指標。

古生物方法主要從以下幾方面進行分析:

  1. 生物時空分佈規律的研究。
    不同生物對其生活環境有一定選擇性,如放射蟲多見於赤道海域, 硅藻多產於高緯度海區, 窄溫性有孔蟲, 有的適應於溫水;有的適應於冷水,如厚壁新方球蟲(Neogloboquadriua pachyderma)。

根據生物分佈還可以推斷古海岸線的位置。從底棲有孔蟲的居住帶和生物分異度可推斷古水深。微體生物化石組合和延伸方向大體指明水團和海流流向。窄鹽性動植物化石可作為判斷海水鹽度的指標。生物分異度和生物組合與溫度梯度有關,分異度隨著緯度升高而降低。海洋動植物的緯向分帶標出了氣候帶。

  1. 生物個體形態特徵的研究。
    生物殼體的形態、大小、厚度、密度、旋轉方向及骨骼孔隙度等變化,都是為適應生活環境而發生的,它們主要反映水深及水溫的變化情況。生物殼體厚度的增減規律與靜水壓力有關,據此可判明古水深。浮游生物骨骼的孔隙度隨著水的密度增大而減小。一些浮遊有孔蟲殼的旋轉方向隨溫度發生變化,在冷水中多為左旋,暖水中多為右旋,可以用來判別季節變化和氣候帶。底棲有孔蟲的平均壽命在高緯度區比低緯度區大2~3倍。
  1. 植物光合作用與水深
    植物光合作用嚴格受到海水深度的控制,而海水透光帶一般局限在表層200米內,故根據一些植物化石可以判斷古海水深度。

地球化學方法

利用海洋沉積物中某些元素和同位素的含量及其比值,可以確定古海水溫度、鹽度及水團。

同位素指標

由於海洋生物殼體的18O/16O比值,一方面隨殼體形成時的海水溫度而變化,另一方面隨當時海水同位素組成(與極地冰蓋的消長有關)而變化,因此通過海洋生物化石中氧同位素比值 (18O/16O)的測定,可以計算古海水溫度並推斷古氣候。目前,用於同位素測定的海洋生物主要是有孔蟲,此外還有顆石藻、軟體動物和珊瑚等化石。海水蒸發作用也能引起氧、碳同位素比值的變化。因此它們也可以用來估算海水鹽度。

化學元素指標

某些化學元素,特別是痕量及微量元素的溶解度和吸附量隨著海水溫度和鹽度發生變化,也可作為古海水溫度和鹽度的指標。如方解石中的Mg、Sr的富集隨溫度而增加,惰性氣體Ar、Kr、Xe的溶解度隨溫度的增加而減小。粘土礦物吸收硼的量與鹽度成比例,一般海洋沉積物比淡水沉積物含有更多的硼。海水中的許多痕量及微量元素丰度比淡水中的大,對這些元素進行統計分析可估算古鹽度。

沉積學方法

沉積物的礦物、化學成分、結構、構造特徵及其空間分佈,都可以用於判斷古海洋環境。

活動照片:

貼文3 未命名

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