古海洋学指标某些化学元素，特别是痕量及微量元素的溶解度和吸附量随着海水温度和盐度发生变化，也可作为古海水温度和盐度的指标

如方解石中的Mg、Sr的富集随温度而增加，惰性气体Ar、Kr、Xe的溶解度随温度的增加而减小

粘土矿物吸收硼的量与盐度成比例，一般海洋沉积物比淡水沉积物含有更多的硼

海水中的许多痕量及微量元素丰度比淡水中的大，对这些元素进行统计分析可估算古盐度

海洋碳酸盐中的Na和Sr含量大于淡水的，海水的Sr/Ca和Fe/Mn值远大于淡水的

海洋有机质 C/N比是4.3～7.1，反映了以海洋浮游生物（C/N为5～6）为主，而陆源植物的C/N则为30～40

因而它们都是判断古盐度的标志

沉积学方法　　沉积物的矿物、化学成分、结构、构造特征及其空间分布，都可以用于判断古海洋环境

特征矿物 　文石或高镁方解石多半出现于浅海环境；而低锶或低镁方解石出现于淡水环境

菱铁矿多半产于10～50米水深的浅海区

自生黄铁矿一般代表海水流动微弱或停滞的还原环境

呈带状分布的石英、高岭石、伊利石等陆源物质和火山灰往往被用来解释海流状况

岩性特征 　碳酸盐补偿深度在地质时期历经波动，根据它的波动情况，可以推断古海水深度、生物生产力、水化学特征以及海平面变动情况

蛋白石质二氧化硅、磷酸盐的含量和分布可指示某一时期上升流和生物生产力的状况

深海地层中锰结核的出现，岩性突变、地层和化石带的缺失等，可用来指示沉积间断；而区域沉积间断常可说明地质时期深海底层流及其侵蚀作用的存在

富含有机质的黑色页岩，则可能代表水流微弱或停滞的缺氧还原环境

粒度和构造特征 　利用沉积物粒度及其排列方向可以测定古海流的强度和流向，近年来有人试图利用碎屑颗粒长轴导向磁化率来测定古海流方向

有时还可以利用粒度分配特征，大体区分古气候带，例如，以机械风化为主的高纬度区多出现砾石等粗碎屑物质，常伴有分选很差的冰载物质；而以化学风化为主的低纬度带则以泥质沉积为主

根据冰载物质在洋底沉积中的分布状况，尚可用来追索当时洋流的路径与方向

地层中的浊流沉积物往往代表古海洋某种异常事件，如地震、风暴、滑坡等

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