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珊瑚礁区有孔虫的数量、属种组成和地化指标与沉积环境密切相关。迄今为止,在日益退化的南海珊瑚礁区,基于有孔虫的沉积环境研究很少。本文以南海西沙群岛永乐环礁47个站位的表层沉积物和全取芯柱状岩芯——琛科2井（井深928.75 m,其上部珊瑚礁碳酸盐岩层厚873.55 m,时间跨度约近2000万年）为研究材料,通过分析有孔虫、生物组分、氧碳同位素、沉积物粒度和地球化学等,围绕珊瑚礁区有孔虫数量与组合特征的时空变化及其对沉积环境的指示意义开展系统研究。主要研究内容如下:（1）西沙群岛表层沉积物中,有孔虫的分布特征及其对沉积环境的指示意义;（2）琛科2井有孔虫的属种组成与分布特征;（3）琛科2井有孔虫的组合特征及其记录的沉积相带演化过程;（4）琛科2井有孔虫记录的近2000万年海平面、气候和水体营养水平的演变过程。论文主要结论如下:1.在西沙群岛永乐环礁表层沉积物中,鉴定出有孔虫3目31科9亚科80属192种（底栖有孔虫29科78属188种;浮游有孔虫2科2属4种）。其中,18科25属为常见属种。有孔虫的丰度和多样性从浅水礁前向潟湖方向逐渐增大2.西沙群岛永乐环礁现代有孔虫优势群落结构具有空间分布差异,与区域生态环境因子密切相关。即:（1）礁前斜坡相:沉积物由分选较好的中-粗砂组成。有孔虫优势种属为厚壳、结实的大型-中等大小（一般＞0.25 mm）的有孔钙质类转轮虫,如双盖虫（Amphistegina）。随着水体加深,由勒夫双盖虫（A.lobifera）向勒松双盖虫（A.lessonii）和辐射双盖虫（A.radiata）转化;同时,有孔虫壳体增大、减薄;胶结类有孔虫与浮游有孔虫含量增多;（2）礁坪和潟湖坡相:从礁坪向潟湖坡方向,沉积物由分选较好的粗-中砂向分选中等的中砂-细砂转变。有孔虫优势种属为厚而结实的大型-中等大小的有孔钙质类转轮虫,表现为茸刺距轮虫（Calcarina hispida）–新转轮虫（Neorotalia calcar）组合。小型底栖有孔虫含量增多,且向潟湖坡方向愈加富集。（3）潟湖相:从潟湖边缘向潟湖内部,沉积物由分选较差的细砂转变为分选中等-较好的粉砂。小粟虫（Miliolids）和小型转轮虫富集,表现为亚楔厚五玦虫（Quinqueloculina crassa subcuneata）–异地希望虫（Elphidium advenum）组合。异常站位分析表明,潟湖相有孔虫呈现斑块化分布特征。典型相关分析和双变量相关分析结果表明,永乐环礁现代有孔虫空间分布的主控因子是水深、水动力和底质类型。水深主要通过光照强度制约着有孔虫种类和数量;水动力通过影响有孔虫结构、形态以及壳体搬运作用而影响有孔虫种类分布;底质类型影响有孔虫的形态和种类。3.在琛科2井岩芯中,鉴定出有孔虫46科74属141种（底栖有孔虫42科61属101种;浮游有孔虫4科13属40种）。其中,12种为具有年代指示意义,依此划分出3个浮游有孔虫化石带（N21、N20和N18）和3个大型底栖有孔虫化石带（Tf1、Tf2和Tf3）。根据有孔虫生物地层和锶同位素年代建立地层年代框架,结合礁体地层厚度,得出早中新世-中中新世早期和更新世早期以来礁体发育速率高,中中新世早期-更新世早期礁体发育速率相对较低。4.琛科2井有孔虫丰度和简单分异度在18.5-17.58 Ma、16.37-10.19 Ma、4.28-3.50Ma、2.86-2.56 Ma为相对峰值。有孔钙质类在大部分层段占显著优势;无孔钙质类富集于中新世部分层段（16.96-16.78 Ma、16.24-10.6 Ma）;浮游种在上新世到更新世早期层段（4.21-2.18 Ma）集中分布;胶结类在整个钻孔地层中含量稀少。5.根据有孔虫优势种属、丰度和群落结构,类比现代种群分布特征,将琛科2井有孔虫划分为9个组合带（FAs）,对应7个碳酸盐岩沉积相。分别是（1）FA1:肾鳞虫（Nephrolepidina）–中垩虫（Miogypsina）组合,分布于19.6-18.67 Ma和17.54-17.38 Ma,指示礁坪相,水深＜3 m;（2）FA2:肾鳞虫（Nephrolepidina）–双盖虫（Amphistegina）–小型底栖有孔虫（SBF）组合,分布于18.67-17.54 Ma和17.38-16.78 Ma,指示浅水开放台地相,水深＜20 m;（3）FA3:小粟虫（miliolids）–小型转轮虫（small Rotaliines）组合,分布于16.78-15.77 Ma和14.79-10.19 Ma,指示浅水潟湖相,水深6-10 m;（4）FA4:Nephrolepidina–Miogypsina–小粟虫（miliolids）组合,分布于15.77-14.79 Ma,指示潟湖坡相,水深2-6 m;（5）FA5:双盖虫（A.lobifera–A.lessonii）组合,分布于10.19-10 Ma、10-9.77 Ma、9.77-8.49 Ma、8.49-6.5 Ma和5.30-4.35 Ma,主要指示礁坪相与浅水礁前相,水深＜15 m;（6）FA6:双盖虫（Amphistegina）–圆盾虫（Cycloclypeus）–盖虫（Operculina）组合,分布于6.5-5.30 Ma,指示浅水台地相,水深＜30 m;（7）FA7:浮游有孔虫（PF）–圆盾虫（Cycloclypeus）–盖虫（Operculina）组合,分布于4.35-3.15Ma,指示淹没台地相,水深40-50 m;（8）FA8:PF–双盖虫（A.radiata与A.lessonii）组合,分布于3.15-2.09 Ma,指示淹没台地相,水深30-40 m;（9）FA9:勒夫双盖虫（A.lobifera）–距轮虫（Calcarina）组合,分布于2.09-0 Ma,指示礁坪与浅水礁前斜坡交互相,水深＜10 m。6.基于琛科2井有孔虫数量与组合、有孔虫形态与浮游/底栖比、结合沉积物粒度和自然伽马曲线,重建了西沙群岛2000万年以来的古水深变化序列。西沙碳酸盐岩台地古水深经历两个变化旋回。第一个沉积旋回（19.6-10 Ma）:19.6-18.8 Ma,西沙古水深由10-15 m下降至＜3 m,之后经历两次波动上升至20 m左右（18.67-17.54 Ma;17.38-16.78 Ma）。随后缓慢下降,到10 Ma降至约＜1 m。该旋回古水深变化幅度小（＜20 m）。第二个沉积旋回（10-0 Ma）:从10 Ma开始西沙碳酸盐岩台地古水深再次波动上升,在4.28-3.15 Ma水深上升至40-50 m峰值,在3.15-2.99 Ma快速降至＜3 m,随后迅速上升至30-40 m。2.09 Ma以来西沙古水深波动降低。该旋回水体深度变化幅度大,从表层到透光带中下部层（从＜1 m变化到～50 m）。西沙古水深序列呈现的两个浅-加深-变浅的循环周期与全球二级海平面变化周期基本一致。7.琛科2井有孔虫组合、生物组分和元素特征记录了营养盐对碳酸盐岩沉积的影响。根据非自养小型底栖有孔虫的富集程度,浅水与深水有孔虫的混合现象,结合其他指示高营养水体的生物组分（红藻石与苔藓虫）,碳酸盐工厂转变,以及地球化学指标Cu/Ti、P/Ti和Ba/Ti峰值,得出研究区四个高营养盐时段,分别为18.8-17.54 Ma、17.38-16.78 Ma、6.4-5.45 Ma和2.7-2 Ma。前两个时段的高值可能因强东亚夏季风引起上升流,从而提高表层生产力、降低水体透明度,致使小有孔虫、大型底栖有孔虫深水种以及适应性较强的非造礁生物大量生长。后两个高值时段分别对应于“晚中新世生物勃发”现象和双极冰盖形成。可能原因是:1)青藏高原抬升、东亚冬季风增强,气候变冷,促使南海营养跃层变浅,进而改变营养物质的分配;2)大洋环流加快,珊瑚礁缘的上升流增强,形成表层的高营养水层结构。8.琛科2井部分层段有孔虫的丰度、多样性与群落结构变化与南海深海氧同位素具有很好地对应关系,从而记录了一系列古气候事件对碳酸盐岩沉积的影响。如:在540m前后（约13.5 Ma）、521 m（约10.19 Ma）,有孔虫丰度和多样性锐减,有孔虫群落结构由潟湖相组合转变为浅水礁突起相组合,分别记录了氧同位素Mi3、Mi5冷事件。482-476 m（约9.7-9.5 Ma）,有孔虫优势种由双盖虫较深水种（A.lessonii）转变为浅水种（A.lobifera）,指示水体变浅,记录了氧同位素Mi6冷事件。521-437 m（约10.19-8.6Ma）,有孔虫丰度与分异度小,化石保存较差,沉积相主体为礁突起相与礁坪相,可能与中-晚中新世出现的“carbonate crash”（12-9 Ma）有关,此时冰川扩大、海平面降低,西沙碳酸盐台地水体变浅,部分暴露。在306 m（约4.2 Ma）,有孔虫丰度与分异度剧增、化石保存完好;浮游/底栖比值显著增大,浮游有孔虫富集;深水有孔虫群落占显著优势,沉积物粒径大幅减小,碳酸盐工厂由Photozoan转变为Heterozoan组合带,西沙碳酸盐岩台地淹没;这些特征对应于上新世气候适宜期（4.5-3 Ma）。9.依据琛科2井有孔虫记录的沉积相、古水深和沉积速率等变化特征,重建了中新世以来西沙碳酸盐岩台地发展演化过程,该过程受全球海平面、区域构造作用、气候变化等因素的制约。（1）定殖阶段（早中新世中期-早中新世晚期）:19.6 Ma,随着南海张裂,研究区构造沉降和全球海平面上升,西沙隆起形成浅水台地环境,开始发育热带珊瑚礁区生物如造礁珊瑚、珊瑚藻和大型底栖有孔虫等,碳酸盐岩以高沉积速率加积为主。在此期间（约18.67-17.54 Ma和17.38-16.78 Ma）,因东亚夏季风增强引发上升流带来丰富营养物质,造礁珊瑚生长受阻,产生低沉积速率的浅水淹没过程。（2）拓殖阶段（早中新世晚期-晚中新世早期）:约16.78-14.79 Ma,在构造沉降、全球海平面上升,以及中中新世暖期的背景下,礁体快速发育,超过相对海平面上升速度,而转向侧向加积,碳酸盐台地面积增大,在琛科2井形成潟湖相沉积。14.79-10 Ma期间,因南极冰盖扩张,全球海平面下降,以及短暂的气候变冷事件（Mi3、Mi5事件）的影响而沉积速率降低。（3）缓慢发展阶段（晚中新世早期-上新世早期）:10-9.77 Ma,随着全球气候变冷与海平面骤降,沉积相过渡到礁突起相,碳酸盐岩沉积物低速沉积。约8.5-5.3 Ma,随着海平面上升,礁体垂向发育速率稍许增加。5.3-4.28 Ma,古水深相对变浅,说明碳酸盐岩堆积速率超过海平面上升速率。（4）淹没阶段（上新世早期–更新世早期）:4.28-2.09 Ma,随着南海相对海平面上升,浮游有孔虫大量出现,说明沉积相向中光层淹没台地相转变。碳酸盐岩沉积速度降低。（5）快速发展阶段（更新世早期以来）:2.09 Ma以来,随着海平面降低,碳酸盐台地水体逐渐变浅,沉积相转变为浅水礁前与礁坪交互相。碳酸盐台地珊瑚礁体以快速加积为主,逐渐形成如今的环礁类型。