Unconformity is an important part of hydrocarbon migration system and a favorable place for hydrocarbon accumulation. Taking the northern Bozhong Sag in Bohai Bay Basin as an example, we analyzed the characteristics of unconformity development on bottom Paleogene and its influence on hydrocarbon accumulation comprehensively by using the data from 3D seismic, drilling and logging, and core thin-section.Results show that there are five contact types and seven structural types of the Paleogene bottom unconformity in the northern Bozhong Sag.Unconformity channel types can be divided into double migration channel type Ⅰ, single migration channel type Ⅱ 1 and Ⅱ 2 and plugging type Ⅲ. The single migration channel type Ⅱ 1 is the main type of unconformity hydrocarbon accumulation in the study area. The migration and accumulation types include lateral type, trap and lateral type, vertical and lateral type, and plugging type. The hydrocarbon migration capacity of sandstone above the unconformity is related to the microscopic characteristics of sandstone and the dip angle of fracture. The hydrocarbon migration and storage capacity of semi-weathered rock strata are controlled by the volcanic rocks with good original porosity and permeability and difficult to form weathered clay layer.
Two-stage cultural layers（40～37 kaBP and 30～29 kaBP） were identified in the Chuanfan Cave, Wanshouyan Site, Sanming, Fujian Province. The artificial pebble-laid living surface in the first cultural layer was an important discovery in paleolithic reconnaissance, which has great significance in investigating the living environment in the last glacial period. Systematic phytolith analysis of deposits in the Chuanfan Cave provided us an opportunity to reveal climatic change and the living environment of ancient humans since late Pleistocene. Results show that acicula and rhabdolith were dominant in all samples, followed by fan-shaped and blocky phytolith, and more saddle-shaped phytolith in short cell. Five climatic stages were divided from bottom to top according to phytolith assemblages: cool dry, cold dry, in relatively dry cold,relatively dry cool, and relatively warm dry. The first ancient human lived in the early stage Ⅰ, which was relatively warm in cool-dry background. The second ancient human lived in the late stage Ⅳ, which was relatively warm in cool-relatively-dry background. Phytolith variation also indicated that the Heinrich events H4 and H3 correspond well to the two cultural layers. The climate tended to be cooler rapidly after the two Heinrich events, which changed the living environment of ancient humans and shall be the main reason for the ancient humans in the two stages to escape from the Chuanfan Cave.
在全球变暖的背景下,台风活动在未来如何发展是关系到人类社会安全的重大问题之一.受器测记录时间长度的限制,我们对于台风长期的发展与演化机制的认识还不充分.从东海内陆架泥质区的沉积记录中提取台风信息,是了解几千年来影响我国的台风演变规律的有效手段.但是,其他极端事件,尤其是冬季寒潮,会影响台风沉积事件识别的准确性.台风与冬季寒潮大风沉积事件的辨识也是台风活动重建的难点之一.利用布放在东海内陆架泥质区的四脚架观测系统,分别获取了台风"天鹅"和冬季寒潮大风期间的海水温度、盐度、悬浮体浓度和海流等数据,并结合近海观测浮标的风速、风向和波浪等数据,探讨了台风与冬季寒潮沉积动力过程的差异.结果表明,台风与冬季寒潮在风向、有效波高和近底层流速变化上有一定的相似性,但是台风较高的强度更容易引起近底层沉积物的再悬浮;台风经过时,高浓度悬浮体主要来自海底沉积物的再悬浮,而冬季寒潮期间高浓度悬浮体与长江入海物质的输入有关.由于台风和冬季寒潮近底层海流流向的差异,在东海内陆架泥质区向海一侧边缘沉积记录中的砂层可能代表了台风事件沉积,是研究台风活动规律的良好研究材料.研究结果为从东海泥质区沉积记录中提取更准确的台风信息提供了科学参考.
俯冲带是地球上最大地震的发源地.俯冲板块正断层为海水进入上地幔,引起蛇纹石化提供通道,其地震可能引发大海啸.研究其动力学机制,对推动俯冲带动力学过程研究及保护人类生命安全都具有重要意义.本文综述了西太平洋汤加海沟、马里亚纳海沟、伊豆-小笠原海沟和日本海沟俯冲板块外缘隆起带到海沟附近的正断层分布与变形特征,定量化阐明了地球动力学模拟方法揭示的西太平洋俯冲板块正断层形成过程.研究发现汤加海沟和马里亚纳海沟的正断层平均断距最大;俯冲板片有效弹性厚度变化直接影响正断层形成区域,而有效弹性厚度与板块年龄相关性较大.本文系统性回顾了西太平洋俯冲动力学研究并且提出了对未来相关研究的启示.
采用从深海沉积物样品中分离培养的海洋微生物,分别进行几种海洋细菌(Jeotgalibacillus sp.,Paenisporosarcina sp.,Sulfitobacter sp.)对稀土元素Ce的富集成矿过程的模拟实验.实验过程中利用ICP-MS、SEM、TEM等分析测试手段考察了微生物与稀土元素的相互作用过程.结果表明,三种海洋细菌对稀土Ce都有吸附富集作用,海洋细菌吸附富集稀土元素Ce的效率主要与细菌密度和稀土元素浓度有关,不同的海洋细菌对稀土元素的富集能力也有所不同.海洋细菌吸附富集稀土Ce并矿化的过程中,稀土元素Ce首先被吸附在细胞表面形成成核点,随后在细胞表面被矿化形成含稀土Ce的非晶相结构的矿物颗粒.通过考察海洋细菌对稀土Ce的生物成矿过程,进一步探讨了海洋微生物富集稀土成矿的过程和作用机制.
晚中生代期间,由于古太平洋俯冲板片俯冲于欧亚板块之下,从而在欧亚大陆东缘存在一条巨型的类似于现今太平洋东侧的安第斯型俯冲带.岩浆活动记录显示,70 Ma左右,可能由于外来的正地形地体拼贴上该俯冲带,从而导致这条巨型安第斯型俯冲带逐渐消失,欧亚大陆东缘逐渐从主动大陆边缘变为被动大陆边缘.然而,新生代早期以来,伴随着菲律宾海板块从赤道北移,该被动大陆边缘又重新活化,变为主动大陆边缘,并逐渐形成了巨型的沟-弧-盆系统,期间西太平洋地区大致经历了三期的弧后扩张,即始新世、渐新世—中新世、上新世以来,且菲律宾海板块正好包括了这 3 个扩张期的弧后扩张盆地:西菲律宾海盆、四国海盆-帕里西维拉海盆以及马里亚纳海槽.本文详细总结了太平洋板块与次级的板块——菲律宾海板块及卡罗琳板块的地质演化历史,且详细探讨了以上 3 个主要板块之间相互作用的典型区域(菲律宾海板块东南侧)的地质学和岩石学特征以及尚存在的重要科学问题,并展望了未来该区域的研究方向.
黑碳是指生物质或化石燃料不完全燃烧以及岩石风化所产生的一系列含碳物质连续体的统称.其特殊的物理化学性质可对全球气候环境造成显著影响,如加剧温室效应、影响水文循环和碳封存;由于其具有较为稳定的化学性质以及燃烧前后碳同位素分馏小的特征,又使黑碳作为一种载体被应用到地质时间尺度火历史与植被演化重建工作中.通过对黑碳的特征、来源、循环、在沉积物中的提取方法及其在不同时间尺度古环境重建中的应用进行评述,提出了目前黑碳记录在古环境重建中存在的一些问题,如黑碳的降解转化过程对黑碳沉积的影响,以及黑碳年龄具有滞后性,沉积物中黑碳来源及沉积过程的复杂性,地质时间尺度黑碳参与碳循环的角色仍不明确等.另外对未来研究进行了展望:相对于陆地土壤、湖泊、河流、冰川等载体,海洋沉积物中黑碳的研究工作还非常缺乏.自 1966 年以来,深海钻探计划、国际大洋钻探计划、综合大洋钻探/发现计划航次及我国自主航次在全球海洋获取了大量高质量沉积岩芯,为未来利用黑碳研究新生代以来构造、气候、植被、火乃至人类活动之间的相互作用提供了可能性.
为了解冲绳海槽南部沉积物的元素赋存状态以及热液活动对沉积物中元素组成的影响,对冲绳海槽南部沉积物岩芯HOBAB4-S2 进行了全岩样及顺序提取分析,探讨了该沉积物岩芯中Al、Ti、K、Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Co、Ni及稀土元素的赋存状态,结果表明残留相与碳酸盐相是岩芯沉积物中元素的重要赋存形式,典型的碎屑组分Al、K、Ti在残留相中比例极高.铁锰氧化物相和有机结合相中各元素含量均相对较低,但在铁锰氧化物相中,与热液活动相关的金属元素在岩芯的萃取比例及含量上随着深度变化具有一致性,同时在 4 个层位出现了异常高值,表明在该层位对应的时期出现了热液活动对元素组成的显著影响,稀土元素总量变化上也可看出明显相同的变化趋势.沉积物的球粒陨石标准化稀土元素配分模式整体显示了轻稀土元素相对重稀土元素更富集的特征,具有极其轻微的Ce正异常和明显的Eu负异常,与南大西洋受热液活动影响较小的沉积物中铁锰氧化物相的配分模式类似,表明其受到热液流体的影响,是铁锰颗粒吸附海水与热液流体中稀土元素的结果.
西太平洋俯冲带是世界上最典型、最活跃的俯冲带,分布众多的海沟-岛弧-弧后盆地(沟弧盆)系统.马里亚纳俯冲带是典型的洋-洋俯冲带,而马里亚纳海槽作为马里亚纳俯冲带的重要构造单元,是研究不受陆壳物质影响的俯冲作用的理想区域.前人对马里亚纳海槽岩浆地幔源区性状、俯冲组分的影响、岩浆演化等进行了详细研究.结果表明:(1)马里亚纳海槽岩浆源区主要为亏损地幔,岩性主要为橄榄岩,且不同区段具有不一致的地幔部分熔融程度;(2)不同区段受到来自蚀变洋壳及沉积物的俯冲组分的影响程度也不同,并由此影响了不同区段的地幔熔融程度和初始岩浆成分;(3)俯冲组分的影响自中段向南北两段逐渐加强,中段主要受到来自沉积物熔体的影响,南、北段受到板片释放的含水流体的影响则更为明显;(4)不同区段甚至同一区段的岩浆在演化过程中,经历了橄榄石、辉石、斜长石等斑晶矿物的差异性分离结晶过程,这也很好地解释了该区丰富的岩石类型和玄武质岩石的不同矿物组合特征.以上研究很好地促进了对马里亚纳海槽岩浆作用过程的认识,也深化了对俯冲带构造-岩浆作用的理解.
富钴结壳是一种富含Mn、Co、Ni和稀土元素(镧系元素加钇,简称REY)等元素的海底矿产资源.本文研究的富钴结壳样品是"科学"号在 2018 年HOBAB5 航次于西北太平洋采薇海山的山顶边缘上通过电视抓斗获得的.利用扫描电镜、X射线衍射仪(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析了富钴结壳的显微构造、矿物学特征和地球化学特征,并探讨了其成因类型和形成机制.富钴结壳的结构从内到外可分为土黄色的疏松层(C8-5)、黑色铁锰致密层(C8-2、C8-3 和C8-4)和发育葡萄状球体的粗糙表面(C8-1).土黄色疏松层孔隙度较高,主要组成矿物为水羟锰矿、石英、钙长石、钠长石、钙十字沸石和钡镁锰矿,Mn的含量较低,Al的含量较高.黑色的铁锰致密层孔隙度较低,呈柱状构造,主要组成矿物为水羟锰矿、石英、钙长石和钠长石,Al含量有所下降,Mn含量升高,说明陆源物质的供应逐渐变少.在富钴结壳的生长后期,其主要显微构造由柱状构造向斑杂构造转变,二者的过渡区域为铁锰氧化物与富Si碎屑物质组成的层状构造.富钴结壳各层位的Mn/Fe比值为 1.16～1.85,且各层位Ce呈正异常,Y呈负异常,以上特征表明富钴结壳为水成成因型,其金属元素来源于氧化性海水,未受到热液活动的影响.依据富钴结壳的年代学数据,可知从渐新世末期到上新世中期,富钴结壳的生长过程一直受控于太平洋深层水.Co/(Fe+Mn)和Co/(Ni+Cu)的不断升高表明富钴结壳一直在氧化性较高的海水环境中生长.相较于其他大洋和海区,采薇海山富钴结壳具有高含量的Co、Ni和REY,具有极高的经济价值和开采价值.
冲绳海槽是琉球俯冲系统的重要组成部分,该区热液硫化物研究对揭示非成熟弧后盆地内部热液成矿作用特征具有重要意义.CLAM热液区位于冲绳海槽中部(27°33′N、126°58′E),大量研究表明,该区成矿作用特征与海槽其他热液区存在显著差异,但其成因尚不明确.对CLAM热液区硫化物矿物组成、共生组合关系及闪锌矿微区元素组成进行了系统分析测试,在此基础上提出,该区特殊的矿物学特征及矿物化学组成可能受热液流体硫逸度控制.本文研究样品为富Fe型块状硫化物,主要由磁黄铁矿及低温闪锌矿组成,磁黄铁矿的大量结晶暗示着该区热液流体具有低硫逸度特征.热液成矿过程中,流体温度及硫逸度经历了由低到高的演化.闪锌矿中极高的Fe含量同样受控于该区流体低硫逸度条件,计算结果表明,热液流体的硫逸度值为-15,与其他受沉积物影响的热液活动区一致.流体-沉积物反应过程中,沉积物中有机质的分解可能是导致CLAM热液区热液流体硫逸度系统性降低的主要原因.
硬石膏是最早构成热液烟囱体壁的矿物之一,其对于了解流体-海水混合以及海底热液系统中元素的迁移与循环具有重要的意义.为此,对西太平洋冲绳海槽唐印热液区中的硬石膏,进行了微区原位元素以及硫同位素组成分析.根据硬石膏的结晶形态,可以将硬石膏分为两种类型:较早形成的I型硬石膏,其呈半自形或他形晶,似针状、放射状及不规则晶的集合体产出;较晚形成的II型硬石膏,其呈自形晶,以板状及粒状晶的集合体产出.当热液流体初次遇到海水时,将快速沉淀形成I型硬石膏,并构成了热液烟囱体的壁.随后,II型硬石膏经历了一个相对充分的生长阶段.同时,硬石膏中的Ba、Al、Sr、Ni、Fe、Mn和Cr含量明显高于海水,表明产生硬石膏沉淀的热液流体来自于海底面以下,是经历了流体-岩石和/或沉积物相互作用的流体.硬石膏的Mg含量明显分别低于海水和高于喷口流体,表明其是流体-海水混合的结果.I型硬石膏,其Sr含量明显低于II型硬石膏,表明在形成自形、板片状或粒状硬石膏的期间,来自热液流体的Sr,主要进入II型硬石膏中.硬石膏的Fe、As、Sr、Ba和Pb含量,明显高于冲绳海槽喷口流体的,则表明这些来自流体中的元素更容易随着硬石膏的沉淀而进入硬石膏中,并导致硬石膏富集该类元素.硬石膏的稀土元素组成及其配分模式,具正Ce和负Eu异常的特征,其是流体在海底面以下从火山岩和/或沉积物中淋滤出来,并经历了流体-海水混合作用的结果.此外,在流体-海水混合期间,硬石膏中的硫主要来自海水.
通过对取自渤海湾唐山港海域的 161 个站位的表层沉积物进行粒度和黏土矿物组成及分布特征分析,探讨不同区域沉积物物质来源及其控制因素.研究结果表明,唐山港海域表层沉积物平均粒径(Mz)为 1.4～7.7 Φ,主要由粉砂质砂、砂质粉砂以及少量的砂和黏土组成.根据粒度参数特征和端元模型分析,研究区沉积物可以分为 3 个区和EM1—EM4 四个端元:东北部以EM3 端元砂和粉砂质砂为主,分选较差、正偏态,沉积环境动力强;中部曹妃甸深槽区以EM4 端元砂质粉砂和粉砂质砂为主,分选差、正偏态,沉积环境动力强;南部和北部唐山港附近区域以EM1 和EM2 端元粉砂为主,分选中等—较差,沉积动力环境较弱.黏土矿物组成主要是伊利石(72%)和蒙脱石(12%),其次是绿泥石(8%)和高岭石(8%).物源分析表明,渤海湾唐山港海域表层沉积物中细颗粒组分来源主要是黄河-海河混合来源的陆源碎屑物质,研究区东北部和曹妃甸深槽区可能有部分古滦河三角洲粗颗粒物质的加入.渤海环流和潮余流控制着本区细颗粒沉积物主要向南部和唐山港附近运移,粗颗粒物质向东北部和中部曹妃甸区搬运沉积.
马里亚纳海槽作为正在活动的典型弧后盆地,是研究俯冲作用对岩浆作用和壳幔动力学影响的理想场所.通过对采自该海槽中南部的样品进行系统的岩石地球化学特征对比与研究,并结合前人已发表的岩石地球化学数据,探讨了马里亚纳海槽中南部的地幔富集(亏损)程度、地幔熔融程度、地幔熔融深度以及俯冲物质的加入程度.结果表明:(1)马里亚纳海槽中南部主要发育一套中低钾钙碱性系列玄武岩、玄武质安山岩;(2)海底岩石富集了大离子亲石元素、轻稀土元素,亏损高场强元素、重稀土元素;(3)将马里亚纳海槽沿扩张中心分为三段,对每段地幔熔融的程度和深度进行计算并且消除地幔不均一性的影响,发现在 15°N和 18°N附近二者呈现负相关关系,其余地区则呈现正相关关系,证明海槽存在两种地幔熔融模式;(4)微量元素比值显示海槽受多种俯冲组分影响,并且马里亚纳海槽南部的南段可能存在另一个富水熔体端元,可能是导致海槽扩张速率较快的原因.对俯冲物质的加入程度进行计算,发现靠近 15°N与 18°N俯冲组分的影响变弱,这进一步表明,马里亚纳海槽火山岩的变化可能是由于类似N-MORB的地幔源区与类似岛弧的地幔源区混合造成的;俯冲物质是控制地幔熔融程度的主要因素,并且扩张速率与地幔富集/亏损程度等也发挥了重要作用.
为揭示晚更新世以来西太平洋暖池黏土矿物输入变化的控制因素,对采自西菲律宾海本哈姆隆起上的Ph05-5 孔沉积物中的黏土矿物组成、来源和堆积速率进行了分析.结果表明,220 ka以来,该孔沉积物中的黏土矿物主要以伊利石(13%)和蒙皂石(8%)为主,其次为绿泥石(6%)和高岭石(2%).伊利石和绿泥石主要来源于亚洲大陆,蒙皂石主要源于菲律宾海周围岛屿的火山物质在海底遭受海水侵蚀后形成的自生Fe-蒙皂石和西菲律宾海周围岛屿上的物质风化后形成的他生Al-蒙皂石.220 ka以来,伊利石和绿泥石的堆积速率表现出明显的冰期高-间冰期低的旋回变化,与该孔总的风尘堆积速率、亚洲风尘和北太平洋风尘堆积速率一致.冰期/间冰期太阳辐射降低/增强、亚洲内陆干旱程度加强/减弱,是导致伊利石等源于亚洲内陆的黏土矿物向菲律宾海输入增加/减少的主控因素.Ph05-5 孔蒙皂石的堆积速率同样表现出明显的冰期高-间冰期低的特征,与该孔总的火山物质堆积速率一致.蒙皂石在轨道尺度的变化,主要受到海平面变化和热带类ENSO过程影响的降雨过程控制.冰期低海平面,菲律宾岛和海水的混合作用加强,使得蒙皂石的输入增加.此外,冰期在热带太平洋类拉尼娜较强,降雨量增加,导致向菲律宾海输入的火山物质(蒙皂石)增加,间冰期则相反,由于类厄尔尼诺增强,菲律宾岛区域干旱,火山物质(蒙皂石)向菲律宾海的输入减少.
南黄海水体富营养化日益加剧,作为我国绿潮孕育和暴发的主要场所,其水体富营养化的形成演变机制仍未完全清楚.为解析该区沉积物中营养元素磷(P)的释放特征和对水体富营养化的潜在贡献,采用改进的连续浸取法(SEDEX)分析了表层沉积中磷的含量水平和赋存形态,探讨了其生物有效性和对水体富营养化态势的影响.研究表明:总磷(TP)平均值为514 mg/kg,处于轻度污染,以无机磷(IP)为主要赋存形态(76.39%),有机磷(OP)次之,IP又以Ca-P为主(30.17%).各形态磷平均贡献依次为OP＞Ca-P＞De-P＞Fe-P＞Ex-P.Ca-P和De-P属于生物不可利用磷,在沉积物中稳定性较强,在较粗粒径沉积物中含量较高.Ex-P和Fe-P易吸附于细颗粒沉积物表面,pH、温度、水体动力和氧化还原条件等是影响其吸附-释放的主要因素,南黄海海水酸化将促进Ex-P和Fe-P向海水释放,加剧海水富营养化程度.OP变化趋势显示,近岸以陆源输入为主,远岸生物过程具有重要贡献.南黄海生物有效磷(BAP:Ex-P + Fe-P + OP)平均值为 240.1 mg/kg,占TP的 46.4%,表明研究区沉积磷生物可利用性较强,释放到水体的风险较高,对该区富营养化具有重要长期潜在贡献.
作为深海铁锰结壳的重要组成部分,碎屑物质类型多样,不仅影响关键金属富集成矿,而且还可以指示结壳形成过程中的古海洋环境和重大地质历史事件.本文对九州-帕劳海脊 13°20′N海山铁锰结壳样品进行了扫描电镜和激光剥蚀微区分析,并结合前期研究工作,发现大颗粒的碎屑物质主要由亚洲大陆风尘来源的石英、长石或两者的聚集体,以及主要分布在结壳外层的有孔虫壳体所组成,而细颗粒的碎屑物质包括陆源风尘沉降和周边岛弧物质风化搬运共同带入的黏土矿物,以及各种形态的生物体及其残片.结壳形成的早期其碎屑物质的供给量处于高峰阶段,晚期则降低到谷底,该趋势与Si、Al在结壳各层位中的含量分布特征一致,且可能有相当数量的细颗粒生物硅进入了铁锰氧化物纹层.结壳内早期被动增生的钙质生物体在中后期会遭受破碎和溶解,但其中的Ca并没有完全从结壳内迁移出去,而是大量被铁锰氧化物所吸附.结壳中的Ca主要赋存在细颗粒碎屑物质中,使得Ca在各层位全样样品和铁锰氧化物微区纹层中的含量极为相近,这与Si、Al的特征完全不同.研究区结壳样品属于典型开阔大洋海山型结壳,但因为受亚洲大陆风尘物质和硅藻供给的影响,其内部关键金属的富集在一定程度上受到了制约.
通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和气相色谱-同位素质谱仪(GC-IRMS),分别分析了冲绳海槽南部唐印和第四与那国热液区热液硫化物与热液沉积物中烷烃含量和正烷烃单体碳同位素组成特征.热液产物样品中正烷烃显示出明显的双峰分布,高分子正烷烃显示出明显的奇数碳优势,其丰度最大值位于C31 处;低分子正烷烃显示出偶数碳优势,其丰度最大值位于C18 处.正烷烃的分布特征以及正烷烃碳同位素组成表明,样品中正烷烃主要来源于热液微生物代谢活动和陆源高等植物的输入,其中,低分子的正烷烃主要来源于热液微生物代谢活动,而高分子的正烷烃主要来源于陆源高等植物.热液硫化物样品中低分子正烷烃含量和比重都高于热液沉积物,表明热液硫化物中热液微生物活动可能更加繁盛.热液硫化物中正烷烃单体的δ13C表现出随碳原子个数增加,同位素值减小的趋势,暗示该区非生物合成有机质的贡献可能不能忽略.
从沉积物中提取示踪指标是研究西太平洋暖池区古环境和古气候演化的有效途径之一,而准确识别沉积物的源区是其中的关键.目前已通过不同的物源示踪指标,如黏土矿物、石英单矿物、常量元素、稀土元素以及碎屑组分的放射性成因Sr-Nd同位素等,对西太平洋暖池北部和西部第四纪以来的沉积物来源进行了研究,结果表明暖池区沉积物主要来源于亚洲大陆和火山岛弧,部分来源于澳大利亚和/或新几内亚.本文系统归纳和总结了上述示踪指标在西太平洋暖池区的物源研究进展和成果,以及研究中存在的问题,并对西太平洋暖池沉积物源研究提出了几点建议.
近年来,海底热液环境中的微生物及其环境适应机制已经成为海洋科学研究的热点.目前,相关的研究主要集中在表层沉积物及微生物的水平分布多样性方面,而对柱状沉积物中微生物垂直分布多样性研究却很少.本文基于西太平洋冲绳海槽南部热液区附近S2 站位的柱状沉积物样品,通过对其不同层位的样品进行分离培养和 16S rRNA基因高通量测序,揭示了样品中可培养微生物和总体微生物的垂直群落分布特征,同时结合对样品主量元素、微量元素、碳氮含量等指标的评估和冗余分析等统计学方法,讨论了微生物群落结构及其对环境因子的响应.研究发现该位点的柱状沉积物有机质含量较为贫乏,存在两个富含Cu-Zn-Pb的层;各个层位的沉积物中微生物类群均以变形菌为主要类群,同时表层沉积物表现出更高的微生物多样性.此外研究还表明柱状沉积物中有机碳含量与其微生物的群落组成有着更为密切的关系.总之,本研究的结果和获得的菌种资源为进一步深入研究海底热液环境中微生物参与元素地球化学循环的过程提供了一定的基础.
