**章研究背景
以往国际上放射虫生物地层的研究工作主要集中在各大洋的中-低纬度海区，已建立了较为成熟的中-低纬度新生代放射虫化石带序列（Sanfilippo and Nigrini， 1998）；然而对高纬度尤其是极地海区的放射虫生物地层学研究仍不完善，未能形成整个区域性的系统剖面。尽管国际深海钻探计划—国际大洋发现计划（DSDP–IODP）的早期系列钻探计划已在南极邻近海区开展了许多工作，但受到已有井位的区域及沉积条件等因素影响，尚未能系统了解南极海区的生物地层特征，近年来的相关研究进展缓慢。由于历史条件的局限，罗斯海（Ross Sea）的相关研究至今仍较为欠缺，仅Chen（1974）描述了15个放射虫新种（部分属同物异名），以及Chen（1975）进行了初步的鉴定统计，并讨论了放射虫的地层特征与区域分布，但未能开展较为完整的种类鉴定与统计和详细的系统分类工作，也存在一些遗漏和误解。此后，尚未有人继而开展深入的研究工作，尤其缺乏对该海区放射虫群落演变与气候变化或大洋环流的关系讨论。我们曾分析了白令海的放射虫生物地层和西北太平洋的放射虫生物地理特征等，发现北太平洋的环流系统与边界流活动对大区域范围或不同纬度带的浮游性放射虫分布起到重要的驱动与影响作用，而且与全球气候变化密切相关（Chen et al.， 2014；Zhang et al.， 2014， 2016， 2018；Liu et al.，2016；陈木宏等，2017）。然而，辽阔太平洋在南、北半球海区的洋流与水团对生态环境的影响，以及两者是否存在一定程度的关联仍不清楚。利用系统性的放射虫分类学与沉积学研究，将可进一步揭示地球大洋与气候系统各自*立又相互关联的一些神秘自然现象与规律。
我们已经对白令海等北太平洋高纬度亚极区沉积物中的放射虫进行过较为详细的种类鉴定和系统分类（陈木宏等，2017），初步发现在已描述的上新世—全新世白令海397个放射虫种类中，总共46种（约占12%的种类）在南极邻近海区中也曾有记载，说明现在或历史中南、北两极存在着一定程度上相近的地理气候环境。另外，大洋环流与水团交换也可以给一些海洋浮游动物的迁移提供自然条件，造成了这些种类在不同区域出现的时间差特征。迄今为止，国际上针对这些问题的相关研究仍然较为欠缺，进一步分析南极邻近海区，尤其是罗斯海的放射虫动物群演变特征，可为了解新生代以来的全球气候变化及环境演变历史提供有力的科学证据。
**节南极放射虫的生物地层问题
国际上*早的南极放射虫研究工作开始于19世纪，Ehrenberg（1844）*先对取自詹姆斯 克拉克 罗斯爵士航次（1841–1843）样品中的放射虫标本做了描述，接着Haeckel（1887）描述了“挑战者”号（H.M.S. Challenger， 1873–1876）全球大洋调查中的25个南极放射虫种类；进入20世纪，Popofsky（1908， 1912）和Schr？der（1913）利用德国南极探险（Deutsche Südporlar-Expedition， 1901–1903）的样品，对活体放射虫的一些种类进行了初步的描述与记录。直到20世纪中期，Riedel（1958）研究了南极科学考察（B.A.N.Z. Antarctic Research Expedition， 1929–1931）沉积物样品中的放射虫类群；Hays（1965）利用取自南大洋约40oS–62oS区域范围的95个站位柱状样进行南极邻近海区的放射虫与新生代历史分析，讨论与南极锋相关的三个现代分布区域特征，共描述31个种类，其中包含9个暖水种类；而Petrushevskaya（1967）则利用苏联的南极探险（The Soviet Antarctic Expedition， 1955–1958）所获取的南极样品，对南极海区的现代放射虫做了更为详细的报道。上述这些工作主要侧重分类、生态及其沉积分布的研究，为人类认识南极海区的放射虫类群以至微体古生物特征描绘了初步的基础资料。
进入20世纪60年代之后，人类才开始利用重力岩心取样对南极邻近海区的放射虫化石及其生物地层学进行初步研究（Hays， 1965；Hays and Opdyke， 1967）。70年代开始，借助国际DSDP和ODP在南极周围一些海区的相继实施，钻探取心才获得了较老地层的海底连续沉积样品，如Chen（1975）对DSDP Leg 28航次的南极周边不同区域多个井位进行了初步分析，其中Sites 270–273较集中位于罗斯海区域内（仅Site 273的放射虫化石保存较好），虽然描述了该海区井位岩心中的一些放射虫种类的分布状况，但遗憾的是未能清楚地划分出罗斯海的放射虫化石带特征。在南大洋的其他区域，Petrushevskaya（1975）利用Leg 29的Sites 278， 280， 281的岩心样品，*先在西南太平洋的亚南极海域建立了较高纬度的南半球新生代放射虫化石带，并发现一些事件记录；涉及南极邻近海域的其他放射虫地层工作主要有：Abelmann（1990， 1992a）和Lazarus（1992）分别利用Leg 113和Leg 120的航次样品探讨南极的渐新世—中中新世放射虫地层特征，以及Vigour和Lazarus（2002）利用Leg 183的Site 1138岩心分析晚中新世—早上新世的放射虫地层分布。然而，以往这些大洋钻探的研究区域覆盖了辽阔南极周边的一些有限范围，尤其是对具有*高纬度地理位置的罗斯海的研究程度较低，使人们对南极放射虫生物地层的系统认识与了解尚存明显的欠缺。本书旨在开展该海域新生代放射虫特征事件与地层年代的系统分析，将其结果与南极周边或南大洋其他区域进行对比，进一步完善南极与南大洋放射虫生物地层的系统信息，了解不同地理位置的区域特征，建立较为全面的南极放射虫生物地层及其年龄框架。
南极陆地的地质剖面中，较早的中生代沉积地层出现于东部半岛上，在亚历山大岛（Alexander Island）呈现许多构造褶皱与断裂的沉积层中，放射虫的Archaeodictyomitra apiara组合与Protostichocapsa cf. stocki组合的地质年代分别属于晚侏罗世和早白垩世（Holdsworth and Nell， 1992）。在南极周边海域中，年代*老的化石记录报道于Leg 113航次在亚历山大岛东侧的威德尔海（Weddell Sea）钻探的Hole 689B井位中，丰度较高的放射虫组合Cromyodruppa concentrica、Dictyomitra multicostata和Protostichocapsa stocki归属白垩纪的坎潘期—马斯特里赫特期（Campanian–Maastrichtian）地层（Ling and Lazarus， 1990），其中的马斯特里赫特期放射虫组合也被发现于纬度稍低的南大西洋亚极区的Leg 114航次Holes 698A和700B井位中（Ling， 1991），初步揭示了南极及其邻近海区地层发育的纬度变化与关联。然而，这几个位置的钻孔岩心中却缺失新生代的放射虫化石记录。
第二节南极邻近海区的放射虫生物地层及种类组成
南极邻近海区（含亚极区的南大洋）的新生代放射虫生物地层研究已有一些成果，如Petrushevskaya（1975）研究了Leg 29 Site 278的新生代较连续沉积岩心样品，结合位于45oS–55oS的Sites 280和281的分布特征，讨论始新世、渐新世和中新世的放射虫地层对比与划分，初步建立南极邻近海区的较老地层放射虫化石带序列；较为详细的始新世和渐新世放射虫地层出现在普里兹湾以北的亚南极区（Leg 119 Sites 738， 744）井位中，并可清楚划分始新世-渐新世的界线，还发现27个放射虫地层事件及其与古地磁对比的年龄（35–24Ma）（Caulet， 1991），而晚中新世以来的较完整放射虫地层事件及其年龄却仅见于更加趋于东北向区域的Sites 745和746井位中（Caulet， 1991）；在南印度洋凯尔盖朗海台（Kerguelen Plateau）的Sites 748和749则主要发育了中始新世至早中新世（40–23Ma）的3个放射虫化石带：Eucyrtidium spinosum带、Axoprunum (?) irregularis带和Lychnocanoma conica带，其特征与中-低纬度完全不同（Takemura， 1992），但似乎成为南半球较高纬度海区的*老放射虫沉积记录（该处出现中生代的钙质超微化石）。在威德尔海东南部的毛德隆起（Maud Rise）区，接近南极圈（Antarctic Circle）的Sites 689和690井位岩心中保存了渐新世—中中新世的10个放射虫地层事件，但其中存在着6处地层缺失，尤其在晚渐新世与早中新世之间的地层缺失时间跨度达6Ma（Abelmann， 1990）。进而，Abelmann（1992a）还对凯尔盖朗海台的Sites 747， 748， 751岩心样品做了进一步研究，详细描述早-中中新世的13个放射虫地层事件和7个化石带特征，对早中新世的化石带作了修订，并结合古地磁地层进行年龄校正。在该海台中央的近极峰处，Site 1138A岩心保存了晚中新世—早上新世的放射虫地层，但在6.1–4.6Ma仍有缺失（Vigour and Lazarus， 2002）。而该缺失时段在西南大西洋亚极区的福克兰海台（Falkland Plateau）却发现了放射虫的低纬度暖水组合（Weaver， 1983）。福克兰海台的综合研究共描述了晚中新世—上新世的19个放射虫地层事件（Weaver， 1983）。这些工作结果表明南极邻近各海区的不同位置钻井中的放射虫地层不仅连续性普遍较差，存在着不同的层位缺失，而且沉积过程的环境差异较大，除了地形因素外，还受不同的水团与海流的影响和控制。
在南太平洋别林斯高晋海的深海平原（Bellingshausen abyssal plain）及其南部陆隆区，4个DSDP井位Sites 322， 323， 324， 325的岩心样品中也仅有少部分的样品保存了中新世到更新世的不连续放射虫地层化石，认为是该区域的高沉积速率、极大水深和成岩作用变化等因素所造成（Weaver， 1976）。威德尔海的ODP Leg 113航次钻井中保存了中中新世到现代的较为连续放射虫地层，共有8个化石带，并获得较清楚的化石带界线及年龄（Lazarus， 1990）。
至今为止，南极邻近的极区或亚极区海区的放射虫地层研究已在几个不同区域展开，
获得中生代与新生代的一些基本地层分布特征，尤其是凯尔盖朗海台和威德尔海的中新世—全新世放射虫地层较为详细，而以凯尔盖朗海台的中新世—全新世放射虫地层更加完整，自22.4Ma以来共定义有17个较高纬度的放射虫化石带（Lazarus， 1992）。然而，凯尔盖朗海台并未进入南极圈范围，其东南-西北向展布的区域跨越15个纬度以上，均在65oS以北，属亚极区范围。在南极圈内海区，人们至今尚未发现一个完整记录整个新生代放射虫的地层剖面，在前人工作基础上的进一步寻找与探索，有助于全面了解和探讨南半球高纬度的极区-亚极区放射虫地层分布特征，尤其有助于认识地质历史的全球变化过程中世界各大洋对南极海区的不同反应与综合作用。具*高纬度的罗斯海极端生态与沉积环境较为特殊，受极地冰盖环境和环南极流的综合影响较为明显，同时与南太平洋环流也可能存在着历史关联，应隐藏着许多新的放射虫地层信息，具有典型的区域特征。因此，开展南极罗斯海的放射虫地层学工作将填补整个南极海区地层发育在具有代表性区域的研究空白或不足，对系统掌握高纬度区域的生物地层演变及其与其他不同纬度区域的关联具有十分重要的科学意义。
将南极海区与亚极区南大洋已建立的放射虫化石带和地层事件与低
展开
