南海北部冷泉活动区及其邻近海底的底栖有孔虫对比研究

底栖有孔虫是海洋中广泛分布的一种微体生物，研究表明底栖有孔虫组合及其壳体化学组成对冷泉活动有良好的指示意义。最近在南海北部相继发现有多个正在活动的海底冷泉喷溢区，开展冷泉区及其邻近非冷泉活动区底栖有孔虫的对比研究，对于认识南海冷泉活动及其生态环境响应有重要意义。本研究拟通过获取南海北部东沙西南现代冷泉活动区及其周边相似水深的非冷泉区的表层沉积物样品、多管样品和柱状岩芯，通过底栖有孔虫分析、有机质C、N分析和稳定氧碳同位素等综合分析，查明这些区域底栖有孔虫种群的组合面貌，现存活体丰度、分异度等变化特征；揭示南海北部冷泉区底栖有孔虫类群的基本特征、典型指示属种及其氧碳同位素指示意义；探讨底栖有孔虫类群与冷泉活动变化之间的关系。在此基础上，对冷泉区岩芯中的底栖有孔虫进行分析，尝试探讨该区冷泉活动的演化历史。研究可为水合物资源勘探以及冷泉生态环境响应研究提供科学依据。

项目通过对南海东沙西南海域采集到的冷泉碳酸盐表层沉积物样品的底栖有孔虫群落进行对比研究，探讨了该区域可能的冷泉活动及底栖有孔虫对冷泉活动的响应。我们首次在东沙西南海区发现有正在活动的冷泉区及冷泉生物，并在表层沉积物中发现有附生在蠕虫管壁上的活体底栖有孔虫Discanomalina semiungulata、Cibicides wullerstorfi和Cibicides lobatulus。研究发现冷泉碳酸盐伴生的表层沉积物中底栖有孔虫以表生玻璃质Cibicides pseudoungerianus, Globocassidulina subglobosa, D. semiungulata为主。冷泉碳酸盐出现区底栖有孔虫的碳同位素相比同水深其他区域有明显的负偏，其中D. semiungulata的碳同位素无论活体还是死亡壳体都有明显负偏，据此我们提出D. semiungulata可以作为南海冷泉活动的一个潜在指示种。总体上冷泉碳酸盐出现区底栖有孔虫群落以玻璃质壳为主，主要属种优势度明显；而周边正常沉积区底栖有孔虫群落中的胶结壳有孔虫占较高比例，玻璃质壳中主要属种优势度相对较分散。对南海北部碳酸盐含量分析发现北部陆坡区碳酸盐含量异常高，可能与冷泉活动有一定对应关系。对研究区周边采集的几个柱状岩芯进行了分析。其中CF7孔在1.8m以下的就出现了红色Globigerinoides ruber，该层以下浮游、底栖有孔虫组合以及粒度、磁化率、底栖有孔虫氧碳同位素等均无明显的波动变化，推测附近存在浅层泥火山的可能，泥火山活动导致2米以下的沉积物混合较均匀。27L孔的研究发现底栖有孔虫组合以正常海区的Cibicides wullerstorfi、Uvigerina auberiana等为主，无Discanomalina semiungulata的出现，该孔2万年来的沉积序列完好，同位素也无明显负偏，表明了东沙西南冷泉活动区的分布范围非常局限。南海现代底层水影响范围内（约2500-3000 m水深）现代活体底栖有孔虫主要以胶结有孔虫为主，主要属种为Rhabdammina abyssorum, Reophax scorpius和Cyclammina cancellata等，其保存情况相对较差，与陆架、陆坡群落明显不同。以上研究表明底栖有孔虫在南海冷泉活动研究中有较好应用前景。