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冷水珊瑚也称为深海珊瑚，在生物多样性、生态资源和科研价值方面具有重要意义。近年来，随着水下探测技术的进步，国际上兴起了研究和保护冷水珊瑚热潮。国内外学者对南海冷水珊瑚发现和研究较早，并取得了丰富成果。然而，尚未见对与天然气水合物相关的冷泉区冷水珊瑚研究的报道。论文对在南海北部深水洋流途经海域的天然气水合物异常区采集到的珊瑚碎屑、碳酸盐岩进行了鉴定，矿物、元素、同位素的测试和研究，拓展了南海北部海底洋流、冷泉流体的环境效应研究视域。获得以下主要成果: 1.鉴定出冷水珊瑚2个种和4个属。通过对冷水珊瑚骨骼手标本及显微结构观察，鉴定出至少2个种和4个属的冷水珊瑚，两个种分别是Crispatotrochus sp.1和Crispatotrochus sp.2，四个属为Balanophyllia(Balanophyllia)Wood，Balanophyllia(Eupsammia)Milne Edwards and Haime,Lochmaeotrochus Alcock和Enallopsammia Michelotti In Sismonda，其中锥形珊瑚属Balanophyllia在南海已有报道，而Lochmaeotrochus Alcock和Enallopsammia Michelotti In Sismonda是南海冷泉区新发现的冷水珊瑚属。 2.测定冷水珊瑚的碳氧同位素组成，确定采获的珊瑚碎屑是冷水珊瑚。冷水珊瑚的δ13C为-7.36～-1.15‰，δ18O为-1.38～3.67‰，与全球冷水珊瑚碳氧同位素组成相似，但明显不同于南海暖水珊瑚、冷泉碳酸盐岩及低温热液成因碳酸盐岩的碳氧同位素组成，进一步表明采获的珊瑚碎屑是冷水珊瑚，丰富和拓展了南海珊瑚研究的视野。 3.确定冷水珊瑚的Sr同位素来自大洋海水，其形成受到洋流的影响。冷水珊瑚的87Sr/86Sr比值变化范围介于0.709126～0.709184之间，较表层沉积物的Sr同位素值低，而较南海海底喷溢玄武岩的Sr同位素值高，说明冷水珊瑚骨骼的Sr同位素来源与海底沉积物、岩浆喷发物关联不大，而与现代海水的Sr同位素值相似，表明冷水珊瑚的Sr来自大洋海水，其形成受到洋流的影响。 4.揭示了东沙海域冷水珊瑚的成因，提出形成模式。根据冷水珊瑚碳氧、稀土元素及Sr同位素证据，结合地质背景资料，东沙海域冷水珊瑚的成因是在洋流作用下多种因素作用的结果，以甲烷为主的冷泉流体形成冷泉碳酸盐岩，为珊瑚生长提供了硬质基地。冷泉最终停止后，来自西太平洋的深水洋流携带“富营”物质维持冷水珊瑚的生长和堆积，形成大块珊瑚礁体。