2025年大學(xué)《海洋科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——海洋沉積物氣候變化記錄研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分）1.在海洋沉積物中，下列哪一種穩(wěn)定同位素（δ1?O）的變化主要反映了古海水溫度的變化？A.有孔蟲殼體B.顆石藻殼體C.硅藻殼體D.藻類碎屑2.與冰期相比，間冰期海水中DIC的濃度通常較高，這主要是由什么因素造成的？A.海水蒸發(fā)量增大B.冰蓋融化量增大C.海洋生物生產(chǎn)力降低D.海洋環(huán)流減弱3.海洋沉積物中的磁化率參數(shù)SIRM通常在以下哪種地質(zhì)事件發(fā)生后顯著增高？A.海平面下降，海岸線退卻B.火山噴發(fā)，火山灰落入海洋C.冰川消融，大量冰水注入海洋D.海洋生物大量死亡并沉積4.以下哪種沉積物組分通常被認(rèn)為是低緯度暖水環(huán)境的指示礦物？A.綠泥石B.伊利石C.蒙脫石D.白云石5.“冰核”通常指什么？A.存在于海洋沉積物中的冰川冰碎片B.存在于冰芯中的古代冰層C.存在于湖泊沉積物中的冰層D.存在于沙漠沉積物中的凍土層6.利用深海沉積物中的火山玻璃進(jìn)行古氣候重建，主要優(yōu)勢(shì)在于其能夠提供關(guān)于什么信息的定年框架？A.氣候周期（如米蘭科維奇旋回）B.隕石撞擊事件C.生物演化階段D.地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)期7.在海洋沉積物中，生物碎屑（如有孔蟲、顆石藻）的搬運(yùn)距離通常受哪種因素的主要控制？A.海洋鹽度B.海洋深度C.海洋currents（洋流）D.沉積物粒度8.事件沉積（EventStratigraphy）研究的主要目的是什么？A.建立精確的地質(zhì)年代標(biāo)尺B.識(shí)別和記錄地球環(huán)境發(fā)生的短期、劇烈變化事件C.分析沉積物的長(zhǎng)期沉積速率D.研究沉積物的物質(zhì)來源9.古地磁學(xué)方法在海洋沉積物古氣候研究中主要應(yīng)用什么原理？A.利用沉積物中自生磁礦物的磁化方向重建古緯度B.利用沉積物中碎屑礦物的磁化強(qiáng)度重建古溫度C.利用沉積物中火山玻璃的放射性測(cè)定古年齡D.利用沉積物中生物碎屑的生態(tài)特征重建古環(huán)境10.沉積物中的“紅色層”（RedBed）通常形成于什么古環(huán)境條件下？A.深海缺氧環(huán)境B.湖泊或半干旱地區(qū)氧化環(huán)境C.沿海高鹽度環(huán)境D.冰海環(huán)境二、填空題（每空1分，共10分）1.海洋沉積物中記錄氣候變化信息的載體主要包括______、______和______。2.利用氧同位素記錄重建古溫度時(shí)，通常遵循“溫度越高，沉積物中δ1?O值越______”的原則（相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)）。3.磁化率參數(shù)的變化可以反映沉積物形成時(shí)的______和______等信息。4.根據(jù)硅藻的形態(tài)特征和生態(tài)習(xí)性，可以重建古_(tái)_____、古_(tái)_____和古_(tái)_____等環(huán)境參數(shù)。5.冰芯中包含的氣泡能夠保存古大氣的______和______信息。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.穩(wěn)定同位素2.粒度3.生物標(biāo)記物（Biomarkers）4.巖芯日志（CoreLog）四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述海洋沉積物中氧同位素分餾的主要過程及其對(duì)古溫度重建的意義。2.簡(jiǎn)述磁化率參數(shù)如何被用于指示古氣候環(huán)境的變化，并舉例說明。3.簡(jiǎn)述利用深海沉積物中的生物碎屑（如有孔蟲）重建古水深和古洋流信息的思路。4.簡(jiǎn)述火山灰在海洋沉積物古氣候研究中的主要用途。5.簡(jiǎn)述利用沉積物紋層研究古氣候事件的主要方法和步驟。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述海洋沉積物中多種氣候指標(biāo)（如δ1?O、磁化率、生物碎屑生態(tài)特征）綜合應(yīng)用于古氣候重建的優(yōu)勢(shì)與局限性。2.試述現(xiàn)代海洋沉積物采樣技術(shù)（如箱式取樣器、巖芯鉆探）在獲取高質(zhì)量古氣候記錄樣品方面的重要性，并比較不同技術(shù)的適用性。試卷答案一、選擇題1.A2.B3.B4.A5.B6.B7.C8.B9.A10.B二、填空題1.穩(wěn)定同位素，磁化率，生物碎屑2.低3.氧化還原條件，古氣候（或溫度）4.鹽度，深度，風(fēng)場(chǎng)（或營(yíng)養(yǎng)鹽）5.氣候，溫室氣體三、名詞解釋1.穩(wěn)定同位素：指質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子。在自然界的豐度相對(duì)穩(wěn)定，其原子質(zhì)量的微小差異（同位素豐度）可用于示蹤地球各種物理化學(xué)過程和環(huán)境變化。2.粒度：指沉積物顆粒的大小，是沉積物最重要的物理性質(zhì)之一。通常用粒徑（如毫米、微米）或粒度參數(shù)（如分選、偏度、峰度）來描述，可反映沉積物的搬運(yùn)距離、搬運(yùn)能量和沉積環(huán)境。3.生物標(biāo)記物（Biomarkers）：又稱化石燃料precursor或生物標(biāo)志物，是指來源于生物（主要是微生物）的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)大分子，在沉積物中經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)作用后仍能保存下來。它們具有高度的生物來源特異性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，可用于指示古環(huán)境的生物生產(chǎn)力、氧化還原條件、水動(dòng)力條件、古溫度等信息。4.巖芯日志（CoreLog）：指通過分析巖芯中沉積物的各種物理、化學(xué)、生物性質(zhì)（如顏色、巖性、磁化率、聲波速度、測(cè)井電阻率、微量元素、穩(wěn)定同位素、古生物等）隨深度的變化而建立的一條記錄，它反映了沉積物形成時(shí)的古環(huán)境變化歷史。四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：首先說明氧同位素分餾的基本原理，即不同溫度下水體與沉積物（或水生生物）之間的同位素交換比例不同。然后具體闡述主要分餾過程，如冰的形成（海水中較重的1?O優(yōu)先進(jìn)入冰晶）、蒸發(fā)（海水中較輕的1?O更容易蒸發(fā)）、降水（水汽凝結(jié)時(shí)較重的1?O易被排斥留在原地或形成冰晶）。最后說明如何利用沉積物（如深海鈣質(zhì)有孔蟲殼）中測(cè)得的δ1?O值，結(jié)合當(dāng)時(shí)的海水和冰量信息，重建古氣溫或古海平面。2.解析思路：首先指出磁化率是衡量沉積物中磁性礦物含量的物理量，其大小受磁性礦物的種類、含量和顆粒大小影響。然后闡述不同古氣候環(huán)境下，磁性礦物的形成和改造機(jī)制不同，導(dǎo)致磁化率變化。例如，在氧化環(huán)境、中高鹽度下形成的綠泥石等鐵屑礦物含量通常較高，使磁化率增大；而在還原環(huán)境、低鹽度或冰川融水影響下，磁性礦物可能被溶解或轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致磁化率降低。最后舉例說明，如利用磁化率曲線的峰值和谷值變化識(shí)別冰期和間冰期。3.解析思路：首先說明有孔蟲等鈣質(zhì)生物碎屑的殼體成分（方解石）和形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)其生活環(huán)境（如水深、鹽度、光照、水流）具有選擇性。然后闡述如何根據(jù)有孔蟲的生態(tài)分類（如熱帶、亞熱帶、溫帶種）和殼體形態(tài)特征（如旋壁厚度、殼口形狀），與現(xiàn)代有孔蟲生態(tài)分布數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，推斷古水體的溫度、鹽度范圍和深度。進(jìn)一步，結(jié)合沉積物的搬運(yùn)證據(jù)和古海洋環(huán)流模式，可以推斷古洋流的方向和強(qiáng)度。4.解析思路：首先說明火山灰（火山玻璃和礦物碎屑）作為瞬時(shí)輸入物，其化學(xué)成分（如SiO?含量、微量元素）和物理性質(zhì)（如顏色、形態(tài)）相對(duì)穩(wěn)定且記錄了火山噴發(fā)時(shí)的信息。然后闡述其用途：①定年：火山灰中的火山玻璃或某些礦物具有放射性，可進(jìn)行定年，建立沉積記錄的時(shí)標(biāo)。②環(huán)境指示：火山灰的顏色（深色指示富鈦，可能形成于板塊邊緣；淺色指示富硅，可能形成于板內(nèi)）和礦物組成可以指示火山噴發(fā)源區(qū)構(gòu)造環(huán)境。③古氣候/古洋流示蹤：火山灰可以長(zhǎng)距離搬運(yùn)，其沉積分布可以揭示當(dāng)時(shí)的風(fēng)向和洋流路徑。5.解析思路：首先說明沉積紋層（如鈣質(zhì)紋層、硅質(zhì)紋層、生物擾動(dòng)紋層等）的形成通常與特定的環(huán)境條件（如季節(jié)變化、短期的氣候變化、水文事件）相關(guān)。然后闡述研究方法：①統(tǒng)計(jì)紋層的厚度、頻率、形態(tài)等宏觀特征，看是否能與已知?dú)夂蛑芷冢ㄈ缂撅L(fēng)旋回、米蘭科維奇旋回）或短期事件對(duì)應(yīng)。②利用紋層內(nèi)不同層次的氣候指標(biāo)（如同位素、磁化率、生物微體）進(jìn)行分層分析，重建紋層形成時(shí)的古環(huán)境變化。③結(jié)合巖芯日志的其他信息（如沉積速率、事件沉積層）進(jìn)行綜合解釋。最后說明步驟通常包括：巖芯獲取、紋層識(shí)別與分層數(shù)據(jù)采集、選擇合適的氣候指標(biāo)、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和古氣候重建。五、論述題1.解析思路：首先論述綜合應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)：①提高重建結(jié)果的可靠性，通過多個(gè)指標(biāo)相互驗(yàn)證，減少單一指標(biāo)可能存在的誤差或歧義。②提供更全面的環(huán)境信息，不同指標(biāo)反映氣候的不同方面（如溫度、降水、風(fēng)、洋流），綜合應(yīng)用可以獲得更立體的古環(huán)境圖景。③克服單一指標(biāo)的局限性，如某種指標(biāo)可能不適用于所有環(huán)境或時(shí)期，綜合應(yīng)用可以彌補(bǔ)單一指標(biāo)的不足。然后論述局限性：①指標(biāo)間的響應(yīng)機(jī)制可能存在復(fù)雜性和非線性，不同指標(biāo)對(duì)同一氣候變化的響應(yīng)幅度和時(shí)間可能存在差異，解釋時(shí)需要謹(jǐn)慎。②指標(biāo)的古環(huán)境意義可能存在地域性和時(shí)代性，某個(gè)指標(biāo)在某個(gè)地區(qū)或某個(gè)地質(zhì)年代的有效性需要充分研究。③數(shù)據(jù)分析和解釋的復(fù)雜性增加，需要跨學(xué)科知識(shí)和綜合分析能力。④某些指標(biāo)可能受到后期改造的影響，導(dǎo)致記錄失真。2.解析思路：首先論述現(xiàn)代采樣技術(shù)的重要性：①提高樣品質(zhì)量和代表性，現(xiàn)代高精度鉆探技術(shù)（如綜合柱狀取樣器、多通道巖芯鉆探）能夠獲取連續(xù)、未擾動(dòng)或擾動(dòng)較小的沉積巖芯，保證獲取的樣品信息能夠真實(shí)反映沉積時(shí)的古環(huán)境狀況。②獲取多樣化的樣品類型，不同鉆探平臺(tái)和設(shè)備可以獲取箱式取樣（表層擾動(dòng)樣品）、巖芯（連續(xù)記錄樣品）、巖屑（用于古生物分析）等多種樣品，滿足不同研究需求。③獲取高分辨率樣品，高精度鉆探結(jié)合高分辨率測(cè)井技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)的樣品采集和分析，為研究快速的古環(huán)境變化事件提供可能。然后比較不同技術(shù)的適用性：①箱式取樣器（GrabSampler）：適用于獲取表層沉積物樣品，快速、成本低，但樣品連續(xù)性差，僅代表小范圍內(nèi)的信息，適用于研究表層沉積過程、近岸環(huán)境或進(jìn)行初步勘探。②巖芯鉆探（Coring）：適用于獲取連續(xù)的沉積記錄，是研究古氣候變化最核心的采樣技術(shù)。其中，綜合柱狀取樣器（PistonCore）適用于較