坎特伯雷盆地海平面变化——IODP317航次介绍

        2009年11月5日至2010年1月4日,从澳大利亚汤斯维尔到新西兰惠灵顿,IODP 317航次圆满地完成了新西兰南岛(South Island)岸外坎特伯雷盆地的科学钻探任务。该航次在坎特伯雷盆地实施科学钻探旨在进行全球海平面变化和区域构造及沉积过程对大陆边缘沉积旋回控制的对比研究。特别针对晚中新世以来冰川海平面升降主导全球海平面变化的时期,选择高沉积速率且保存了高频(0.1-0.5m.y.)沉积旋回记录的坎特伯雷盆地,聚焦晚中新世以来的层序地层学研究。

    该航次的主要科学目标是:首先,陆坡地形的地震层序边界年代标定,采取相关沉积相的样品估算海平面升降的振幅。其次,在离岸盆地钻探马歇尔拟整合(Marshall Paraconformity);限定南阿尔卑斯(Southern Alps)的侵蚀历史;确定沉积漂移沉积的历史和古海洋学记录。


 

图1 IODP317航次站位图

    IODP317航次在新西兰南岛岸外陆架和陆坡区共实施了四个站位的科学钻探,分别是位于陆架区的U1351、U1353和U1354三个站位,和位于陆坡区的U1352一个站位,其中最深的U1352C孔达海底之下1927m,底部年龄为始新世(约35.2-36.0 Ma)。这四个站位垂直于岸线方向自水深84.7m的浅水至水深344m的深水分布,形成一个完整的剖面,提供了直接受相对海平面变化影响的浅水环境沉积旋回的地层记录。

    位于上陆坡的U1352站,呈现从坚硬的始新世灰岩到现代陆坡陆源沉积完整的剖面,其岩性、生物地层、岩芯物理性质、地球化学和微生物的转变都是相关联的。这个站位也提供了35 Ma以来大洋环流和海洋锋的变化记录。IODP 317航次最深的钻探目标—早渐新世(~30Ma)马歇尔拟整合(Marshall Paraconformity),推测与澳大利亚和南极分裂之后温盐循环开始出现有关,代表强化的洋流侵蚀或者沉积间断。


 

图2 IODP317航次U1351-U1354站位浮游有孔虫相对丰度变化曲线

        IODP317航次共有34位科学家,分别来自美国、日本、澳大利亚、德国、新西兰、法国、韩国等,首席科学家是美国德克萨斯大学(University of Texas)的Craig S. Fulthorpe教授和日本Shinshu 大学(Shinshu University)的Koichi Hoyanagi教授,我由中国IODP派出,作为微体古生物(浮游有孔虫)学家,和来自新西兰的浮游有孔虫专家Martin P. Crundwell一起,负责浮游有孔虫生物地层部分的工作。

        IODP317航次此次创造了几个新的科学大洋钻探记录:1)单航次钻探最深的孔,和科学大洋钻探历史上深度第二的孔(Hole U1352C, 1927m);2)R/V JOIDES Resolution在大陆架钻探最深和次深的孔(Hole U1351B, 1030m;Hole U1353B, 614m);3)JOIDES Resolution科学钻探中最浅水深的站位(Site U1353,水深84.7m);4)科学大洋钻探微生物研究取样最深的样品(1925m,Site U1352)。

 

丁旋                             

中国地质大学(北京)