中國-東盟海區(qū)及鄰域表層沉積物類型研究現(xiàn)狀與展望

王中波，田浩正，武宗薈，王保軍，王洋，褚宏憲，溫珍河，李杰，張訓(xùn)華

1.海洋災(zāi)害預(yù)警與防護(hù)廣東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，汕頭大學(xué)理學(xué)院，汕頭515063

2.嶗山實(shí)驗(yàn)室海洋礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)與探測技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室，青島266237

3.中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所，青島266237

4.中國地質(zhì)調(diào)查局?？诤Ｑ笳{(diào)查中心，?？?70100

5.中國地質(zhì)調(diào)查局煙臺(tái)海岸帶地質(zhì)調(diào)查中心，煙臺(tái)264004

海底表層沉積物類型可以直觀地反映出沉積物的粒度、成分組成及沉積深度等，通過其粒度特征揭示沉積物搬運(yùn)、沉積和再懸浮過程，用于判別沉積物成因的沉積環(huán)境、水動(dòng)力強(qiáng)弱及搬運(yùn)能力等[1-6]。通常，以海洋沉積物類型圖形式來對(duì)比和研究不同區(qū)域的海底沉積物，其是海洋地質(zhì)系列圖的基礎(chǔ)圖件。

近年來，隨著中國政府“一帶一路”戰(zhàn)略的提出，中國與東盟開展了越來越多的合作，其中包括2015 年開始的中國和東盟周邊海域的海洋地學(xué)研究工作，即中國-東盟海上合作基金項(xiàng)目（2015—2019），主要目的是編制相關(guān)海域的系列地質(zhì)圖件，沉積物類型圖是其中之一。本文將基于中國-東盟及周邊海域陸源入海碎屑物質(zhì)通量和沉積物類型的調(diào)查研究現(xiàn)狀分析，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌特征，對(duì)中國-東盟海域海底沉積物分布進(jìn)行沉積分區(qū)，并提出研究展望。

1 地質(zhì)背景

中國和東盟周邊海域是泛指中國和東盟各國相鄰的海域，主要包括中國東海南部和南海全部、太平洋西部及菲律賓海、馬來西亞與菲律賓之間的蘇祿海和蘇拉威西海、緬甸與馬來西亞之間的安達(dá)曼海、印度尼西亞周邊的爪哇海和弗洛勒斯海、班達(dá)海、馬魯古海、阿拉弗拉海部分等，覆蓋面積約2.4×107km2（圖1）。

圖1 中國-東盟海區(qū)及鄰域地勢圖Fig.1ChorographyofChina-ASEANseasandadjacentareas

東海是西太平洋典型的開放型邊緣海，由中國大陸和中國臺(tái)灣島以及朝鮮半島、日本九洲島、琉球群島等圍繞，是世界上最寬闊、最平緩的陸架海之一。其東北部通過對(duì)馬海峽與日本海相通，西南部通過臺(tái)灣海峽與南海相連。東海陸架每年接納長江和黃河攜帶的大量陸源碎屑物質(zhì)，使其成為我國東部大陸邊緣主要的陸源沉積匯。第四紀(jì)冰期和間冰期旋回中季風(fēng)氣候、海平面變化和海洋環(huán)流控制陸源沉積物的入海通量和陸架沉積體系的發(fā)育過程。末次冰盛期，東海陸架大部分暴露成陸，隨后海平面上升，在太平洋潮流的強(qiáng)烈作用下，沉積物被多次改造，形成目前廣泛分布的砂質(zhì)沉積和泥質(zhì)沉積，是特征的海侵體系域和高位體系域地層[7]。沖繩海槽位于東海陸架與琉球島弧之間，是一個(gè)狹長帶狀弧形盆地，大部分地區(qū)水深超過1000m，接受來自中國大陸和陸架的陸源碎屑物質(zhì)沉積。另外海槽中斷裂發(fā)育，火山和巖漿活動(dòng)活躍[8-9]。

南海是西太平洋最大的邊緣海，處在歐亞板塊、印度板塊、澳大利亞板塊和太平洋板塊相互作用的交接處[10]，決定了其沉積物具有鮮明的區(qū)域性特點(diǎn)，來源多樣，既有湄公河、紅河及珠江等河流攜帶的大量陸源碎屑物質(zhì)，又有特征的海底火山物質(zhì)，也有深海區(qū)大量的自生物質(zhì)。此外，由于其處于季風(fēng)強(qiáng)烈作用地帶，具有特征的海洋環(huán)流，隨季節(jié)變化的沿岸流與上升流交相作用，與周邊海域存在的諸多水道貫通形成物質(zhì)交換，因此其沉積物的形成極其復(fù)雜，沉積物類型多樣。

菲律賓海處在太平洋西北邊緣，發(fā)育有典型的溝-弧-盆體系[11]，菲律賓海溝、琉球海溝、馬里亞納海溝及伊豆-小笠原海溝等呈鏈狀分布，九州-帕勞海脊和馬里亞納島弧呈南北分布，海盆包括西菲律賓海盆、帕里西維拉海盆及四國海盆等[12]。菲律賓海板塊由三大塊體組成，包括西菲律賓塊體、四國-帕里西維斯塊體和伊豆-博寧-馬里亞納塊體。西菲律賓塊體進(jìn)一步劃分為西菲律賓海盆、大東嶺盆、帕勞海盆、花東海盆和呂宋島弧。西菲律賓海盆水深多介于5000～6000m，研究表明其27～15Ma 發(fā)生慢速擴(kuò)張，形成了海盆的軸部深谷[13-14]，帕勞海盆水深則較淺，海底覆蓋巨厚遠(yuǎn)洋沉積物，海盆洋殼年齡較老[15]。

孟加拉灣是世界上最大的海灣，毗鄰東南亞和南亞大陸，處于印度洋的東北部，東側(cè)是安達(dá)曼海，是典型的半封閉海灣，形成于亞歐大陸和印度次大陸碰撞過程中，其北側(cè)發(fā)育了恒河三角洲沉積體[16]。灣內(nèi)沉積物主要來源是恒河、布拉馬普特拉河及戈達(dá)瓦里河等攜帶陸源碎屑物質(zhì)，在頻發(fā)的濁流作用下搬運(yùn)沉降，形成孟加拉深海扇[17]。

安達(dá)曼海是典型的半封閉邊緣海，分布在安達(dá)曼群島、尼科巴群島和馬來半島之間，地形復(fù)雜，北部是伊洛瓦底陸架，東南部分布莫塔馬海底峽谷，東部是馬來半島陸架，西部是安達(dá)曼海中央海槽和蘇門答臘陸架盆地，對(duì)外通過格雷特海峽和十度海峽、馬六甲海峽分別和孟加拉灣與南海進(jìn)行水體交換[18-19]。該區(qū)沉積物來源主要是北部的伊洛瓦底江和薩爾溫江等河流攜帶的陸源碎屑物質(zhì)，多年平均入海泥沙通量約600Mt[20]，其海洋環(huán)流主要受印度季風(fēng)驅(qū)動(dòng)。

蘇祿海處于南海的南側(cè)，菲律賓群島的西側(cè)，是菲律賓的最大內(nèi)海，呈矩形被加里曼丹、菲律賓群島、巴拉望和蘇祿群島封閉，北部是巴拉望陸架，西南部是沙巴陸架，面積約3.5×105km2，最大深度5580m，通過淺水海峽連接周邊的南海、蘇拉威西海和太平洋，而東部通過在民都洛和班乃深水海峽對(duì)外聯(lián)通，同時(shí)接受周邊島嶼河流攜帶的陸源物質(zhì)沉積[21-22]，主要有塞加馬河、基納巴唐岸河、拉克布河、蘇古特河等，多數(shù)河流短而流急，岸邊開闊，多河口灣。蘇祿海底被卡加延脊分為西北部蘇祿海盆和東南蘇祿海盆，西南部海盆水深平均4000m，而西北部海盆水深相對(duì)較淺，平均1800m。

蘇拉威西海位于蘇祿海南部，二者以蘇祿群島為界，東部是桑義赫群島，南邊是蘇拉威西群島四大半島之一的米納哈薩半島，西邊是加里曼丹島，南北長675km，東西長840km，面積大約4.2×105km2，大部分水深在2000m 以深，最大水深超過6000m，通過西南部麥卡錫海峽與爪哇海聯(lián)通。蘇拉威西海是太平洋水體進(jìn)入印度洋的重要通道之一，其表層洋流較復(fù)雜，表層水來源于北赤道暖流，向南在呂宋島南部海域形成的棉蘭老渦流，其分支進(jìn)入蘇拉威西海，形成蘇拉威西海渦流。該渦流具有明顯的季節(jié)性特征，春秋季節(jié)活動(dòng)性較強(qiáng)，而冬季活動(dòng)范圍明顯縮小，形成小型逆時(shí)針渦流，蘇拉威西海渦流的強(qiáng)弱變化對(duì)生物源沉積物的形成和分布具有重要的影響[23]。

爪哇海是分布在巽他陸架上的一個(gè)淺海，面積約3.1×105km2，水深分布于40～100m，位于加里曼丹島和爪哇島之間，西邊是蘇門答臘島，東邊是蘇拉威西島，分別通過馬六甲海峽、巽他海峽和卡里馬塔海峽與西部的安達(dá)曼海、南部印度洋及北部的南海連通，在東邊通過麥卡錫海峽與蘇拉威西海連通[24-25]。由于陸架水淺特點(diǎn)，爪哇海水團(tuán)混合顯著，其主要驅(qū)動(dòng)力是季風(fēng)[26]。該區(qū)位于印度尼西亞俯沖帶，印度-澳大利亞板塊向歐亞板塊俯沖[27]，導(dǎo)致大量火山和地震出現(xiàn)，爪哇島上有超過100 多座火山，因此爪哇海海底沉積物明顯受到火山物質(zhì)影響。南爪哇流和印度尼西亞表層流是區(qū)域內(nèi)的主要海洋環(huán)流，前者低鹽高溫，后者攜帶淡水向西進(jìn)入印度洋[28]。

班達(dá)海位于南太平洋的西部，面積約47×104km2，平均深度3000m，分別與弗洛勒斯海、薩武海、帝汶海、阿拉弗拉海及塞蘭海等連通。珊瑚島海脊將班達(dá)海分為南、北班達(dá)海盆，其中南班達(dá)海盆被阿比火山等系列島弧分為南班達(dá)海和韋塔海盆，后者是班達(dá)海的最深部分，深度超過7000m。

阿拉弗拉海位于印度洋東部，處于新幾內(nèi)亞島和澳大利亞之間，北面是班達(dá)海和塞蘭海，是一個(gè)典型陸架海，位于阿拉弗拉陸架，南北寬約560km，東西長約1280km，呈東西方向延伸，面積約104×104km2，大部分水深超過180m，西北部的阿魯海槽最深，可達(dá)3680m，向西延伸至爪哇海溝。阿拉弗拉海與東南邊的帝汶海是連接印度洋和太平洋的重要海域，對(duì)全球海洋環(huán)流和氣候變化起到關(guān)鍵作用，部分周圍島嶼河流攜帶入海的陸源物質(zhì)對(duì)全球海洋沉積物貢獻(xiàn)較大[29]。

泰國灣位于南海巽他陸架的北部，被泰國、柬埔寨和馬來西亞陸地環(huán)繞，水深較淺，最深處在80m以深，由陸地向海逐漸變深，面積約3.5×104km2，受季風(fēng)影響，灣內(nèi)環(huán)流呈季節(jié)性變化，主要入海河流包括湄南河、邦巴功河及拉塞河等，多年平均入海泥沙約6.3×106t，是該灣的主要陸源碎屑沉積物物源。此外，由于泰國灣內(nèi)地形坡度較低，河流攜帶的陸源物質(zhì)基本全部沉積在灣內(nèi)[30]。

2 調(diào)查和研究現(xiàn)狀

中國-東盟諸海區(qū)由于處于不同的地理位置、構(gòu)造單元、洋流范圍等，因此其沉積物的物質(zhì)來源、成因及分布均各具特點(diǎn)。

2.1 中國-東盟及周邊海域陸源入海碎屑物質(zhì)通量分析

東南亞地區(qū)風(fēng)化作用強(qiáng)烈，是世界上河流剝蝕速率最高的地區(qū)，提供了全球70%的懸浮泥沙入海通量[31-34]。中國和東盟海域及周邊入海河流攜帶的陸源沉積物來源于不同的構(gòu)造單元、地層組以及氣候環(huán)境，入海后經(jīng)歷各種沿岸流、表層及底層環(huán)流搬運(yùn)和動(dòng)力分異過程。從陸架到深海的沉積過程包括不同沉積速率轉(zhuǎn)換、半深海對(duì)流和濁流沉積等作用。

其中，河流沉積物在海岸帶區(qū)的搬運(yùn)與沉積是理解沉積物在海區(qū)分布的首要問題[35]。南海北部是相對(duì)寬闊的近海大陸架，地形平坦，坡度很小。珠江和紅河帶來的大量陸源碎屑沉積物通過海流等作用廣泛地沉積在南海[36]。臺(tái)灣島周邊河流的流域面積盡管很小，但降水豐富，剝蝕速率高，每年向海洋輸送大量懸浮沉積物[37]，甚至長江的碎屑物質(zhì)都能夠通過穿越臺(tái)灣海峽的沿岸流搬運(yùn)至南海沉積下來[35]。Unverricht 等通過分析湄公河水下三角洲和鄰近陸架海區(qū)懸浮沉積物的沉降及分布，發(fā)現(xiàn)潮流控制沉積物的搬運(yùn)和沉積，沉積物主要是砂質(zhì)粉砂和黏土質(zhì)粉砂，南海側(cè)沉積物分選性差，且比泰國灣側(cè)沉積物的粒徑粗[38-39]。此外，湄公河水下三角洲淺部地層研究并未發(fā)現(xiàn)湄公河物質(zhì)在三角洲地區(qū)的穩(wěn)定或快速堆積，而是陸源和陸架源的混合沉積物[39]。高分辨率地層分析揭示出冰期旋回中分別發(fā)育海岸平原、河流、濱海和陸架沉積，并在中陸架全新世沉積物中發(fā)現(xiàn)越南中部物源特征[40]。湄公河口及周邊陸架地區(qū)沉積動(dòng)力研究發(fā)現(xiàn)，洪水季節(jié)湄公河三角洲沉積向陸架展布，而枯水季節(jié)河口和陸架地區(qū)沖淤基本平衡，但湄公河三角洲西部靠近泰國灣地區(qū)則在波浪和潮流等強(qiáng)水動(dòng)力作用下侵蝕明顯，部分細(xì)粒物質(zhì)被沿岸流攜帶進(jìn)入泰國灣[41-42]。

呂宋島形成于晚始新世到晚漸新世期間的造山運(yùn)動(dòng)，在晚漸新世到早中新世期間陸核大幅抬升，同時(shí)發(fā)生火山活動(dòng)和沉積地層的褶皺和斷裂作用，相關(guān)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)持續(xù)到全新世[14]。該島屬于熱帶氣候，兼之火山和構(gòu)造活動(dòng)活躍，這些因素直接導(dǎo)致島上河流流域化學(xué)風(fēng)化作用劇烈。河流沉積物物源特征研究表明，沉積物黏土礦物組合以蒙脫石為主，平均含量超過85%，其次是高嶺石、綠泥石和極少量的伊利石，反映了呂宋島大量出露的玄武-安山質(zhì)火山巖及沉積巖在強(qiáng)烈構(gòu)造活動(dòng)作用下，在亞熱帶-熱帶東亞季風(fēng)驅(qū)動(dòng)下，快速風(fēng)化，經(jīng)河流搬運(yùn)入海[34]。

此外，近年來隨著高分辨率多波束、地震測量及無損鉆探等技術(shù)手段的綜合應(yīng)用，深水沉積物的搬運(yùn)和沉降等方面的研究得以發(fā)展。南海東北部東沙群島附近的水下斜坡發(fā)現(xiàn)了分布廣泛的沙波沉積，其分別由東沙水道、臺(tái)灣水道和澎湖水道的海底濁流形成。表層沉積物主要是含鈣的灰色黏土質(zhì)粉砂，沙波沉積主要是灰色砂、鈣質(zhì)砂和黏土質(zhì)粉砂[43]。

2.2 中國-東盟及周邊海域沉積物類型調(diào)查與研究現(xiàn)狀

總體來看，中國-東盟海區(qū)及鄰域海底沉積物類型調(diào)查和研究程度差異巨大，東海、南海及周邊海域調(diào)查程度相對(duì)較高，底質(zhì)數(shù)據(jù)詳細(xì)可靠；馬六甲海峽和印度尼西亞西部海區(qū)相對(duì)較好；而西太平洋和印度洋北部大部分地區(qū)資料較為缺乏。

2.2.1 中國邊緣海表層沉積物類型分布特征

目前，隨著近幾十年來中國海域1∶100 萬和1∶25 萬比例尺海洋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及各專項(xiàng)調(diào)查工作的開展和完成，在中國東海、南海及其周邊海域?qū)崿F(xiàn)了1∶100 萬比例尺地質(zhì)調(diào)查的全面覆蓋，基于實(shí)測的高精度地質(zhì)數(shù)據(jù)編制了一系列的海洋地質(zhì)和地球物理系列圖件，其中海底沉積物類型圖是重要的圖件之一，并據(jù)此編寫了相關(guān)著作，如《東海地質(zhì)》（秦蘊(yùn)珊等，1987），《東海海洋地質(zhì)》（金翔龍，1992），《渤海、黃海、東海海洋圖集》（李全興，1992），《中國海區(qū)及鄰域地質(zhì)地球物理特征》（劉光鼎，1992），《中國海洋地理》（王穎，1996），《中國近海地質(zhì)》(許東禹等，1997)，《南海地質(zhì)》（劉昭蜀等，2002），《中國近海潮流沉積沙體》（劉振夏和夏東興，2004），《中國東部海域海底沉積環(huán)境成因研究》（李廣雪等，2005），《南海海洋地質(zhì)地球物理圖集》（2007），《中國邊緣海形成演化與資源效應(yīng)》（李家彪，2005），《東海區(qū)域地質(zhì)》（李家彪，2008），《東海地質(zhì)與礦產(chǎn)》（楊文達(dá)等，2010），《中國東部海區(qū)及鄰域地質(zhì)地球物理系列圖（1∶100 萬）》和《中國南部海區(qū)及鄰域地質(zhì)地球物理系列圖（1∶100 萬）》（張洪濤等，2010、2018），《南海地質(zhì)地球物理圖系》（楊勝雄等，2015），《中國海海洋地質(zhì)系列圖》（吳自銀和溫珍河，2019），《中國近海海洋地質(zhì)》（吳自銀等，2021）和《渤海、黃海和東海沉積物類型圖》（石學(xué)法等，2021）等，這些專著詳細(xì)地闡述了中國管轄海區(qū)及鄰域沉積物類型及分布規(guī)律。

上述調(diào)查和研究顯示，中國邊緣海東海、南海的沉積物以陸源碎屑沉積物為主，深海沉積物為輔。因此，東海和南海海區(qū)的沉積物分類調(diào)查和研究基本采用以沉積物結(jié)構(gòu)為主，輔以物質(zhì)成分-成因綜合分類命名的分類原則，應(yīng)用碎屑沉積物分類方法[44]和深海沉積物分類方法（海洋調(diào)查規(guī)范,GB/T12763.8-2007）），按照物源組分和沉積物結(jié)構(gòu)組成將沉積物劃分為四大類[45]。

第一類廣泛分布于東海和南海陸架及陸坡等地區(qū)，由陸源碎屑物質(zhì)含量大于70%的碎屑沉積物組成，其構(gòu)成本區(qū)沉積物類型的主體，分布面積最廣，幾乎覆蓋了整個(gè)海區(qū)的陸架、陸坡及沖繩海槽地區(qū)。按照謝帕德分類方法[44]，陸源碎屑沉積物類型主要?jiǎng)澐譃榈[質(zhì)砂、砂、粉砂質(zhì)砂、砂質(zhì)粉砂、粉砂、黏土質(zhì)砂、黏土質(zhì)粉砂、粉砂質(zhì)黏土、砂-粉砂-黏土等12 類。

第二類是以陸源碎屑為主，鈣質(zhì)生物和硅質(zhì)生物等生物碎屑含量≥10% 且＜30% 的生物源—陸源碎屑沉積物，主要分布于南海周邊陸坡及海盆部分海域，按照生物碎屑種類和沉積物粒度組合、陸源碎屑含量的變化可細(xì)分為鈣質(zhì)生物砂、含鈣質(zhì)生物粉砂質(zhì)砂、鈣質(zhì)生物粉砂質(zhì)砂等亞類型。

第三類是深海沉積物，主要分布在南海中央海盆及周邊水深超過3000m 的海域，以深海黏土、含鈣質(zhì)黏土、鈣質(zhì)黏土等為主，如深海黏土廣泛分布于南海中東部中央海盆和臺(tái)灣島東面陸坡、呂宋島西北面東部下陸坡、南海中央海盆邊緣以及中部中央海盆區(qū)。

第四類是生物源沉積物，零星分布在南海諸群島周邊，如在曾母暗沙淺灘，西沙群島、黃巖島等周圍海域，以有孔蟲泥、生物礁礫和貝殼珊瑚碎屑礫質(zhì)砂等為主。

整體來看，南海底質(zhì)沉積物分布明顯呈現(xiàn)出環(huán)陸地帶性、深度地帶性[46]，即由陸地向海盆中心方向，陸源碎屑粒度逐漸變細(xì)，沉積速率降低，沉積厚度變薄。沉積物類型對(duì)應(yīng)為碎屑沉積物、碎屑-生物沉積物和深海沉積物。同時(shí)，南海沉積物分布還表現(xiàn)出明顯的深度地帶性，水深0～200m 主要是陸源碎屑沉積區(qū)，200～3000m 為明顯的陸源碎屑-鈣質(zhì) 沉 積 區(qū)，3000 ～4000 m 是 放 射 蟲 沉 積 區(qū)，而4000m 以下則主要是深海黏土和硅質(zhì)軟泥分布區(qū)[45]。而東海陸架表層沉積物類型以潮流沉積為主，外陸架至沖繩海槽沉積以陸源碎屑物質(zhì)為主向生物碎屑為主過渡[5]。

2.2.2 東盟及周邊海域表層沉積物類型分布特征

由于工作程度的差異，東盟及周邊海域的海底沉積物類型調(diào)查范圍呈現(xiàn)零星、局部分布。美國地質(zhì)調(diào)查局編制的“1∶17000000 環(huán)太平洋地區(qū)地質(zhì)圖”是目前相對(duì)系統(tǒng)的地質(zhì)圖件，其沉積物類型圖范圍包括了中國及東盟周邊海域，通過劃分陸源碎屑沉積物、生物源沉積物和深海沉積物等成因類型揭示出其在近岸、陸架、海盆等海區(qū)的分布特征[47]，但比例尺小，且近岸及陸架等區(qū)域的陸源碎屑沉積物的結(jié)構(gòu)類型變化無法識(shí)別。該圖根據(jù)沉積物主要組分進(jìn)行分類，進(jìn)而按照沉積物粒徑進(jìn)行細(xì)分（圖2）[47]。決定不同沉積物類型間的界線主要是依據(jù)地形和碳酸鹽補(bǔ)償深度的區(qū)域水深變化、海洋學(xué)和生物學(xué)水柱現(xiàn)象以及海底沉積作用控制的地質(zhì)現(xiàn)象。其中，非生物成因沉積物劃分為粗粒級(jí)（≥4μm）陸源碎屑沉積物（礫、砂、粉砂等）和細(xì)粒級(jí)沉積物（＜4μm）（碎屑黏土和深海黏土）。由于其采用顯微鏡薄片鑒定法無法區(qū)分陸源或自生黏土，深海黏土也劃歸為該類。生物成因沉積物包括自生鈣質(zhì)生物碎屑沉積物（鈣質(zhì)礫/砂/粉砂、鈣質(zhì)泥和鈣質(zhì)軟泥）和硅質(zhì)生物碎屑沉積物（硅藻粉砂、生物硅質(zhì)泥和生物硅質(zhì)軟泥）。生物鈣質(zhì)泥包括生物鈣質(zhì)黏土和生物鈣質(zhì)粉砂。鈣質(zhì)黏土和生物硅質(zhì)黏土分類用以明確生物和非生物物質(zhì)混合的海域。

圖2 環(huán)太平洋海域表層沉積物分類圖解[47]Fig.2ClassificationdiagramofthesurfacesedimentforCircum-PacificRegion[47]

此外，東亞東南亞地學(xué)計(jì)劃協(xié)調(diào)委員會(huì)（Coordinating Committee for Geoscience Programs in EastandSoutheastAsia，CCOP）不同時(shí)期的技術(shù)報(bào)告也對(duì)該區(qū)部分海域開展了沉積物類型圖編制和相關(guān)分析，如馬六甲海峽、爪哇海和南海南部等海域，但區(qū)域相對(duì)較小。調(diào)查區(qū)的主要類型為陸源碎屑沉積物，其分類也相對(duì)簡單，按照沉積物粒度分為礫、砂、砂-泥、泥，以及基巖和珊瑚[48-49]。

更多的研究則是對(duì)不同區(qū)域海底表層沉積物粒度、地球化學(xué)、微體古生物等組成開展物源、成因和環(huán)境等綜合分析，間接地討論了沉積物類型的分布特征及規(guī)律。

孟加拉灣沉積過程研究主要集中在西部印度海岸帶濱岸淺海區(qū)域，通過沉積物的粒度、地球化學(xué)、黏土礦物等研究沉積物的物質(zhì)來源以及晚第四紀(jì)沉積過程等[50-53]，但針對(duì)沉積物類型特征的研究相對(duì)較少。

安達(dá)曼海東南部表層沉積物類型組成包括砂、粉砂質(zhì)砂、砂質(zhì)粉砂、粉砂、砂質(zhì)泥等，以粉砂質(zhì)砂、砂質(zhì)粉砂和粉砂為主，沉積物的平均粒徑變化范圍為1.9～7.8Ф，平均值為5.7Ф，表現(xiàn)為西部和西南部粒徑偏細(xì)，而東部海域粒徑變化較大[54]。

蘇祿海陸架和海底平原的沉積物包括鈣質(zhì)砂和鈣質(zhì)礫，主要來自周邊的珊瑚礁、有孔蟲殼體、火山及陸源碎屑物質(zhì)[55-56]，其中碳酸鈣組成超過80%，沉積物的粒徑隨水深的增加而變細(xì)，同時(shí)生物碳酸鈣來源逐步由底棲有孔蟲為主變?yōu)楦∮斡锌紫x為主，陸坡沉積物主要是有孔蟲粉砂和有孔蟲黏土，其中碳酸鈣含量為50%～70%。濁流沉積物主要出現(xiàn)在深海平原，以有孔蟲碎屑、火山和來自東部陸架的陸源碎屑為主。蘇祿海底的第四紀(jì)沉積物厚度最高可達(dá)4000m[57]。表層沉積物中CaCO3含量變化并未呈現(xiàn)明顯的線性特征，比如其在500m水深含量為60%，而在4500m 水深含量降低為40%，因此蘇祿海的碳酸鈣補(bǔ)充深度（Carbonate CompensationDepth，CCD）不能簡單的與南海及太平洋進(jìn)行對(duì)比。其主要原因可能是由于深水盆地相對(duì)高的水溫，也與南海和蘇祿海不同的陸源碎屑物質(zhì)沉積量有關(guān)，其導(dǎo)致生物鈣的濃度發(fā)生稀釋[58]。

菲律賓海沉積物主要是來自周邊島弧的火山物質(zhì)，以及東亞地區(qū)的風(fēng)塵物質(zhì)[57-58]。菲律賓海呂宋島附近、西菲律賓海、帕勞海脊及帕里西維拉海盆表層沉積物石英物源示蹤研究揭示，風(fēng)塵沉積物主要來自塔克拉瑪干沙漠，陸源沉積物主要來自周邊島嶼和海底火山物質(zhì)，二者的區(qū)別在于是否經(jīng)歷化學(xué)風(fēng)化和搬運(yùn)沉降作用[59]。東菲律賓海帕里西維拉海盆水深處于CCD 界面以下，碳酸鈣含量較低，表層沉積物主要是深海黏土和少量硅質(zhì)軟泥，沉積速率比東海、南海等海區(qū)低，物源主要是當(dāng)?shù)丶案浇暮＜够鹕轿镔|(zhì)的蝕變，由于北赤道流和深海溝脊阻隔，又遠(yuǎn)離陸地和島嶼，陸源物質(zhì)貢獻(xiàn)極少[60-61]。西菲律賓表層沉積物碎屑礦物分析揭示，沉積物類型是半遠(yuǎn)洋-遠(yuǎn)洋沉積，來自菲律賓島弧的火山風(fēng)化碎屑貢獻(xiàn)較少，菲律賓海溝以東以鈣質(zhì)和硅質(zhì)生物殼體為主，也有少量火山碎屑，中部沉積物以附近中酸性巖漿事件的長石、石英和火山玻璃為主，而帛琉-九州海嶺以西沉積物組成復(fù)雜，既有巖漿事件產(chǎn)物[62]，也有火山噴發(fā)的火山渣[63]。

蘇拉威西海海底沉積物主要是半深海的粉砂和黏土，粉砂主要組成是火山巖屑和火山玻璃，黏土組成主要是蒙脫石，更新世地層中有薄層火山灰出現(xiàn)，其碳酸鈣含量極低，只有3%～4%，說明其當(dāng)時(shí)沉積深度在CCD 界面以下，新生代沉積速率為33～60m/Ma[64-65]。馬哈坎河攜帶陸源碎屑進(jìn)入麥卡錫海峽，是其主要物源之一[66]。

爪哇海表層沉積具有的明顯特點(diǎn)是碳酸鈣礁在陸源碎屑沉積物大量存在的環(huán)境中廣泛分布，比較典型的是位于爪哇島北部的帕勞千島群島碳酸鹽礁群，長約40km，呈NNE-SSW 分布，在地形上隔出東部阿朱那坳陷和西部巽他坳陷。千島群島珊瑚礁沉積物主要是砂和礫，而充填物質(zhì)主要是珊瑚、貝殼、有孔蟲和藻類殼體，即鈣質(zhì)砂和礫。鈣質(zhì)泥主要出現(xiàn)在潟湖，位于砂質(zhì)黏土和礁灘之間。礁灘是鈣質(zhì)砂和礫的主要源區(qū)，在波浪作用下破碎堆積[67-68]，根據(jù)沉積物組成將之劃分為三個(gè)沉積分區(qū)，分別是珊瑚礁頂部的珊瑚-軟體動(dòng)物沉積區(qū)、珊瑚-藻類沉積區(qū)和陸架沉積區(qū)。沿岸流將陸源碎屑沉積物的細(xì)組分黏土及部分粉砂搬運(yùn)到該區(qū)，形成珊瑚礁混合沉積[69]。

蘇門答臘島和爪哇島南部東印度洋近海表層沉積物是均勻的含有孔蟲泥黃色-黑灰色黏土，表層不同深度有火山灰薄層，柱狀樣分析表明全新世以來，粗粒級(jí)砂組分明顯降低，而中全新世以來黏土粒級(jí)顯著增加[70]。

泰國灣內(nèi)沉積物類型包括砂、粉砂質(zhì)砂、砂質(zhì)粉砂和粉砂等，其中，粉砂分布最廣泛，砂質(zhì)粉砂主要分布在中北部和南部，西南近岸區(qū)域分布粉砂質(zhì)砂[71]。大片細(xì)粒沉積物沉積在湄南河、邦巴功河及拉塞河等河口地區(qū)，即泰國灣的頂部[71-72]，其中，湄南河水下三角洲沉積物相對(duì)粗，而由于泰國中部和南部并沒有大型河流入海，因此南部細(xì)粒沉積物分布可能是來自泰國灣外部物質(zhì)[73]。此外，表層沉積物的元素地球化學(xué)和礦物學(xué)分析揭示出，沉積物分布主要受控泰國灣沿岸流[74]。黏土礦物物源研究也發(fā)現(xiàn)泰國灣表層沉積物形成三個(gè)物源沉積區(qū)，灣頂沉積物主要來自湄南河等河流攜帶碎屑物質(zhì)，中部沉積區(qū)主要是受到湄公河和南海細(xì)粒物質(zhì)影響[41]，而西南部沿岸沉積區(qū)的物源比較復(fù)雜，部分細(xì)粒沉積物或來自湄公河再懸浮物質(zhì)[30]。

班達(dá)海表層沉積物的研究相對(duì)薄弱，已有的研究多基于1984—1985 年荷蘭海洋研究理事會(huì)和印度尼西亞科學(xué)研究所聯(lián)合開展的班達(dá)?？茖W(xué)考察，主要開展了沉積物的微體古生物組合、地球化學(xué)組成以及周圍海區(qū)地形地貌研究。此外，還開展海底地層分布、重力場特征以及周圍火山作用等調(diào)查。班達(dá)海表層沉積物分布的明顯特點(diǎn)是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的濁流沉積影響明顯，火山斜坡地區(qū)1000m深度以上的粗粒沉積物主要是火山碎屑，而1000m以深粗粒沉積物主要是濁流沉積；上陸坡粗粒沉積物與碳酸鈣含量有明顯的相關(guān)性[75]。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)放射蟲在表層沉積物中的含量隨水深發(fā)生明顯變化，其含量在0～950m 最低，在950～4800m 最高，低于4800m 深度又異常低，這種分布可能受控于碎屑沉積物的空間分布[76]。班達(dá)海北部靠近斯蘭島表層沉積物的孢粉組合分析揭示出河流入海攜帶的陸源碎屑物質(zhì)對(duì)其含量具有絕對(duì)影響，而不是傳統(tǒng)認(rèn)為的上升流的影響[77]。Ganssen 等通過兩個(gè)柱狀沉積物樣品的碳酸鈣含量、有孔蟲和放射蟲組合、碳氧同位素曲線綜合分析，認(rèn)為10.5ka 以來班達(dá)海地區(qū)開始變濕潤，在約9.2ka 上升流開始加強(qiáng)，而2.7ka 季風(fēng)開始變?nèi)鮗78]。

3 中國-東盟海域海底沉積物類型分布特征與研究展望

綜上所述，基于沉積物區(qū)域分布特征、調(diào)查程度和現(xiàn)有資料，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌特征，可將中國-東盟海域劃分為3 個(gè)沉積區(qū)（圖3a），進(jìn)而進(jìn)行沉積物類型分布及特征分析（圖3b）。

（1）東亞大陸邊緣海沉積區(qū)：沉積物分類采用以沉積物結(jié)構(gòu)為主，輔以物質(zhì)成分-成因綜合分類命名的分類原則。按照主要物源組分，沉積物類型可以進(jìn)一步劃分為陸架和陸坡地區(qū)的陸源碎屑沉積物、南海周邊陸坡及海盆部分海域的生物源-陸源碎屑沉積物、中央海盆深海沉積物、南海諸群島周邊零星分布的生物源沉積物。

圖 3 中國-東盟海區(qū)及鄰域表層沉積物類型分布圖a. 分區(qū)概圖，b. 沉積物類型圖。Fig.3 Surface sediment type map of China-ASEAN seas and adjacent areas a: schematic map of the sedimentary areas, b: sediment type map.

（2）西太平洋大陸坡沉積區(qū)：該區(qū)以陸源碎屑沉積物的重力沉積物為主，以內(nèi)源沉積物為輔，主要區(qū)域?yàn)槟虾|南部陸坡，包括馬來西亞、印度尼西亞和菲律賓群島周邊水深低于3000m 海域。除爪哇海和馬六甲海峽等陸架淺海主要為陸源碎屑沉積物外，其他大部分海域多以生物源-陸源碎屑沉積物為主，包括鈣質(zhì)生物砂、鈣質(zhì)生物礫、鈣質(zhì)生物粉砂和鈣質(zhì)生物黏土。其次，陸源碎屑沉積物主要分布在巽他陸架南部、爪哇海陸架大部以及呂宋島東部沿岸海域。此外，部分海區(qū)有少量火山源和生物源沉積物分布。

（3）西太平洋和印度洋北部遠(yuǎn)洋沉積區(qū)：該區(qū)主要以內(nèi)源成因沉積為主，沉積物組成是以鈣質(zhì)生物、硅質(zhì)生物和深海黏土三個(gè)端元為主的深海沉積物。此外，還有零星的火山沉積物和生物硅質(zhì)黏土分布。

其中，東亞大陸邊緣海沉積區(qū)和西太平洋陸坡沉積區(qū)海底表層沉積物調(diào)查和研究相對(duì)充分，但存在沉積物類型劃分不一致；而西太平洋和印度洋北部遠(yuǎn)洋沉積區(qū)由于水深較深、遠(yuǎn)離陸地和島嶼，而調(diào)查程度薄弱。因此，未來可結(jié)合現(xiàn)有各國調(diào)查和研究資料，依托“中國-東盟海上合作基金”等國際間合作項(xiàng)目，基于統(tǒng)一的沉積物分類方法，開展全海域沉積物類型圖的編制，這將為深入理解不同地質(zhì)和氣候背景下太平洋和印度洋的沉積物分布及規(guī)律提供直接依據(jù)。

4 結(jié)論

（1）中國-東盟海區(qū)及鄰域表層沉積物主要由五種類型組成，分別是陸源碎屑沉積物、生物源-陸源碎屑沉積物、深海沉積物、生物源沉積物和火山源沉積物。其中，陸源碎屑沉積物主要分布在大陸及島嶼周邊的陸架和陸坡地區(qū)；生物源-陸源碎屑沉積物主要分布在陸架與深海之間的過渡海區(qū)，尤其是碳酸鈣補(bǔ)償深度（CCD）以淺海域；深海沉積物主要分布在大洋和南海海盆；生物源沉積物分布在珊瑚島礁周邊附近生物生產(chǎn)力較高海域；火山源沉積物主要分布在沖繩海槽和火山島嶼周邊海域。

（2）基于地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌和海底沉積物類型組成，受控于調(diào)查和研究現(xiàn)狀，根據(jù)沉積物類型分布及組合，將中國-東盟海區(qū)及鄰域劃分為三個(gè)沉積區(qū)。東亞大陸邊緣海沉積區(qū)包括南海和東海部分海區(qū)，以陸源碎屑沉積物為主；西太平洋大陸坡沉積區(qū)以陸源碎屑沉積物的重力沉積物為主，同時(shí)有部分內(nèi)源沉積物出現(xiàn)，即生物源-陸源碎屑沉積物；西太平洋和印度洋北部遠(yuǎn)洋沉積區(qū)以內(nèi)源成因沉積為主，組成是以鈣質(zhì)生物、硅質(zhì)生物和深海黏土三個(gè)端元為主的深海沉積物。影響海底沉積物分布的主要因素有沉積物物源、地形、水動(dòng)力環(huán)境以及構(gòu)造活動(dòng)等。

未來中國-東盟海上合作基金等項(xiàng)目的實(shí)施，可結(jié)合現(xiàn)有各國調(diào)查和研究資料，基于統(tǒng)一的沉積物分類方法，開展全海域沉積物類型圖的編制。

致謝：感謝何起祥先生對(duì)本文中國-東盟海區(qū)及鄰域海底沉積物分區(qū)方案的指導(dǎo)和幫助。