古海洋学综述古海洋学与现代海洋学不同,前者只能利用古生物学、地球化学和沉积学等方法,通过海洋沉积物的分析和研究,间接地确定古海洋各环境要素;后者则采用各种海洋学方法直接测定
微体古生物法 是古海洋学最主要的研究手段
有孔虫、放射虫、硅藻、颗石藻等微体或超微体生物的生活,主要受海水深度、温度、盐度、浊度、营养盐以及水体运动等各种物理化学条件的控制
这些要素变化的信息便记录在生物个体、生物组合、分异度等特征上,因此海洋生物是海洋环境的灵敏标志
微体古生物方法主要从以下几方面进行分析:①生物时空分布规律的研究
不同生物对其生活环境有一定选择性,如放射虫多见于赤道海域, 硅藻多产于高纬度海区, 窄温性有孔虫, 有的适应于温水, 如截锥圆辐虫(Globorotalia truncatulinoides);有的适应于冷水,如厚壁新方球虫(Neogloboquadriua pachyderma)
根据生物分布还可以推断古海岸线的位置
从底栖有孔虫的居住带和生物分异度可推断古水深
微体生物化石组合和延伸方向大体指明水团和海流流向
窄盐性动植物化石可作为判断海水盐度的指标
生物分异度和生物组合与温度梯度有关,分异度随着纬度升高而降低
海洋动植物的纬向分带标出了气候带
②生物个体形态特征的研究
生物壳体的形态、大小、厚度、密度、旋转方向及骨骼孔隙度等变化,都是为适应生活环境而发生的,它们主要反映水深及水温的变化情况
生物壳体厚度的增减规律与静水压力有关,据此可判明古水深
浮游生物骨骼的孔隙度随着水的密度增大而减小
一些浮游有孔虫壳的旋转方向随温度发生变化,在冷水中多为左旋,暖水中多为右旋,可以用来判别季节变化和气候带
底栖有孔虫的平均寿命在高纬度区比低纬度区大2~3倍
③植物光合作用严格受到海水深度的控制,而海水透光带一般局限在表层200米内,故根据一些植物化石可以判断古海水深度
地球化学方法 利用海洋沉积物中某些元素和同位素的含量及其比值,可以确定古海水温度、盐度及水团
同位素指标 由于海洋生物壳体的O/O比值,一方面随壳体形成时的海水温度而变化,另一方面随当时海水同位素组成(与极地冰盖的消长有关)而变化,因此通过海洋生物化石中氧同位素比值 (O/O)的测定,可以计算古海水温度并推断古气候
目前,用于同位素测定的海洋生物主要是有孔虫,此外还有颗石藻、软体动物和珊瑚等化石
海水蒸发作用也能引起氧、碳同位素比值的变化
因此它们也可以用来估算海水盐度
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