GSA Bulletin: 海平面和沉积噪声变化在南海西沙群岛生物礁发育的响应
近日，中国地质大学（武汉）海洋学院解习农教授、杜学斌教授团队在国际地学TOP期刊《Geological Society of America Bulletin》（美国地质学会刊）上发表论文，报道了南海西沙群岛全新世-上新世时期生物礁发育的气候背景及海平面控制因素。
题目：Effects of sea-level variation and sedimentary noise variation on the development of biogenic reefs since the Pliocene among the Xisha Islands, South China Sea
作者：Ke Zhao, Xuebin Du, Jixin Jia, Xinong Xie, Fang Hao, Jiacheng Shi, and Shang Yue
期刊：GSA Bulletin
内容介绍：
碳酸盐岩是全球油气勘探的重要和有利储层，碳酸盐岩沉积体系记录了古海洋和古气候条件，包括古环境在各个地质时期的变化。南海西沙群岛碳酸盐岩台地分布广泛，蕴藏大量油气资源。生物礁是西沙群岛碳酸盐岩台地的主要组成部分，然而，对控制和影响生物礁发育的因素研究较少。本研究利用西沙永兴岛XK-1井岩心、沉积噪声模型和时间序列分析，对5.3 Ma至今的海平面波动影响进行了研究。结果表明，西沙群岛的珊瑚礁对海面升降波动很敏感，海平面的下降本质上对应着沉积速率的增加。东亚季风指数和其他环境指数显示更新世和全新世适合珊瑚生长，但是这些指数所显示的趋势和海平面的变化表明，未来珊瑚礁的生长将处于不利的地位。生物礁控制因素的研究对于了解珊瑚礁生长、进行全球珊瑚礁对比、鼓励未来的珊瑚礁保护具有重要意义。
本研究通过对各项气候参数指标和陆源指标的汇总发现生物礁发育的背景处于强冬季风、若夏季风、弱陆源输入和气候变冷的背景环境中（图1）。同时针对珊瑚礁控制因素的研究进一步发现珊瑚礁的生长期次与海平面的升降一致，通过噪声变化模拟出的相对海平面升降以及天文年代格架建立的沉积速率变化可将上新世到全新世生物礁的发育划分出三个主要阶段，整体上随海平面上升沉积速率变高，发育阶段与生物礁岩相的变化一致，海平面到最大时岩相表现为泻湖沉积（图2）。
本研究利用噪声模型分析生物礁发育时期的相对海平面变化，探明了上新世以来海平面变化对生物礁发育的控制作用，对探明生物礁的生长过程以及对未来生物礁生长环境的预测都有着重要的意义和参考价值。
图1 西沙群岛地区上新世-全新世矿物组成、季风强度、陆源输入、古气候变化等指标垂向特征
图2 基于噪声响应的古海平面变化和沉积速率变化特征以及与全球和区域海平面变化对比
论文第一作者为资源学院博士生赵珂，海洋学院杜学斌教授为该论文通讯作者，论文合作作者还有中国石油大学（华东）校长郝芳教授、海洋学院博士研究生贾冀新、硕士研究生施佳铖和岳上。该论文得到了国家自然科学基金项目（no. 42072137）、国家重大科技专项项目（2016ZX05034002, 2016ZX05060004, 2016ZX05027001）以及中国地质大学（武汉）高等学校基础研究基金项目联合资助。
Cite as: Ke Zhao, Xuebin Du, Jixin Jia, Xinong Xie, Fang Hao, Jiacheng Shi, Shang Yue; Effects of sea-level variation and sedimentary noise variation on the development of biogenic reefs since the Pliocene among the Xisha Islands, South China Sea. GSA Bulletin 2021
Doi: https://doi.org/10.1130/B36138.1
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