Ocean Drilling Program (ODP) Leg 180 的初始目的為研究
Woodlark Basin 的張裂歷史(Taylor et al., 1999)，Woodlark Basin 是一 位於西太平洋邊緣極年輕的張裂型盆地(圖 2.1)，位於西赤道太平洋 上新幾內亞的巴布亞半島以東，並往東邊的所羅門群島逐漸減少深 度 ( Weissel et al., 1982) ，而 Woodlark Basin 以 Moresby detachment fault 為中心持續擴張，故為研究年輕海洋在時間上及空間上演化的 絕佳地點。
ODP 1115 站位坐落在西經 151°31’，南緯 9°11’，水深 1149m，
地處Moresby detachment fault 的上磐，鑽探研究目標主要為確定此 處的沈積歷史、生物地層以及Woodlark Rise 的垂直抬升歷史，包括 瞭解Trobriand forearc basin sequence 張裂前的歷史。此次航次在 ODP 1115 站位共鑽取三支岩芯，Hole 1115A、Hole 1115B、Hole 1115C，
由於ODP 1115 站位遠離 Woodlark Basin 現代的張裂中心，且尚未到 達太平洋的溶躍層深度，整支岩芯總長293.1m，回收沉積物達 286.84m，而岩芯上部有連續、沈積速率穩定且長達 3Myr 的沉積物，
沉積物中碳酸鈣含量在0~100m 占了超過 60%，100~300m 約 20%(Taylor et al., 1999)，除了可用來研究此處的沈積歷史，更由於 其有孔蟲含量豐富而適合作為分析古海洋的環境變遷的材料。
圖2.1 所羅門海板塊構造及 ODP1115B 岩芯站位(取自 Takahashi et al., 2001)。
O O O D D D P P P s s s i i i t t t e e e 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 B B B
2.2 岩芯深度標示修正
1985 年，由德州農工大學管理的鑽井船──果敢號海洋鑽探船 (JOIDES Resolution Drill Ship)開始第一個航次(編號為第 100 航 次)，果敢號海洋鑽探船中央豎立一高約 62m 的鑽探塔，可連結約 9000m 的鑽管，在水深 8000 m 的海上鑽入海底地殼 1000 m。塔台 下的船底有一個直徑7m 的圓形空洞，鑽管可透過空洞往下施放。
鑽井進行時，鑽管由鑽井台下方圓孔放入海中，鑽井台中的強 力轉機帶動鑽頭，使其向下鑽孔，中空的鑽頭能一面鑽井，一面使 岩芯樣本進入內套管中，再利用鑽管中的鋼索，把每段長9.5m 的岩 芯拉至船上。岩芯航次報告(Takahashi et al., 2001)中的深度即是依據 鑽採的鋼索長度而定，稱為mbsf (meters blow sea floor)，鑽得的岩 芯長度會因前後段的缺失或岩芯拉張造成的膨脹等原因造成重建記 錄的困難，為修正這類誤差，航次常會在同一站位鑽取數根岩芯，
使岩芯數段間的缺失盡可能不出現在同一水平面上。1115 站位的岩 芯B 上部利用改良式水力活塞岩芯系統鑽採(APC，圖 2-2a; Graber et al., 2002)，以此方式所鑽採的岩芯編號為 H，在 0-216.20mbsf 回收 225.67m 的岩芯，回收率達 104%。在 216.20mbsf-293.10mbsf 則使 用延伸式岩芯系統鑽採(XCB，圖 2-2b; Graber et al., 2002) ，以此方 式所鑽採的岩芯編號為X，回收 61.17m 的岩芯，回收率為
80%( Taylor et al., 1999)。
本研究使用1115 站位的岩芯 B 上部 126.7m 的岩芯來做為研究
(a) (b)
圖2.2 ODP 岩芯採樣系統(Graber et al., 2002)。(a) 改良式水力活塞岩芯採樣系統；(b) 延伸式岩芯採樣系統
2.3 ODP1115B 上部岩芯基本性質描述
ODP1115B 從頂部開始主要由富含有孔蟲殼體及超微化石的灰 色軟泥組成，直到4H之後有孔蟲殼體及超微化石仍然豐富，但部份 岩芯開始交雜出現含硫化物的軟泥，而使岩芯呈現綠色。5H之後到 13H之間有孔蟲殼體及超微化石仍然豐富，但全部因硫化物的含量 增加，而呈現綠色軟泥。除此之外，還有少數火山灰在整支岩芯上 部交雜出現，但每層最多不超過30cm，如17.25~17.52m 以及
78.71~78.90m(Taylor et al., 1999)。
岩芯上部 1H~13H 除少數火山灰層造成粒度改變之外，其餘部 分粒徑均勻，淘選度佳，且沈積連續無明顯中斷，生物擾動不明顯，
是為分析古海洋環境變遷的極佳材料。
2.4 選取研究分析樣本
ODP180 科學航次報告(Takahashi et al., 2001)中，粗略的將 ODP1115B 岩芯以數個生物滅絕及出現事件、磁地層反轉記錄以及 底棲有孔蟲含量變化為年代控制點，重建該站位的年代，預估岩芯 底部約為12.1Ma~15.1Ma(圖 2.3)。本論文研究根據此年代模式選取 從岩芯頂部到126.7m 的部份，年代約為 2.2Ma。岩芯以 2cm 為厚度 切割分樣，在0~7m 以 10cm 為間距取樣，7m 之後以 30cm 為間距 取樣，共477 個深度之標本進行氧碳同位素分析。
圖2.3 ODP1115B 深度對年代關係圖(Takahashi et al., 2001)
2.5 浮游有孔蟲
Globigerinoides sacculifer本研究氧碳同位素分析選用浮游有孔蟲 Globigerinoides
sacculifer(Brady; 圖 2.4)，G. sacculifer 最早在早中新統地層(N6)被發 現，現生種分布於熱帶副熱帶海域中(Kennett et al., 1983)，其生活在 海表透光層深度約0~80m 處，鹽度 24PSU~47PSU、溫度 14℃~31℃
的環境中，為一廣鹽性物種，與渦鞭藻共生，主要以橈腳類（copepod）
生物為食 (Hemleben et al., 1989)。在 G. sacculifer 個體發生的最終階 段會產生袋狀房室生產配子，並在殼體上形成配子階段特有的方解 石殼層（gametogenic calcite layer; Bé et al., 1981; Brummer et al., 1987)，研究顯示 G. sacculifer 的配子階段可能在較深的水層完成，
因此袋狀房室δ18O 較重(Spero and Lea, 1993)；而隨著殼體越大，共 生藻的密度提高，其周邊海水中13C 增加，導致 δ13C 隨著個體發生 階段而變重 (Berger et al., 1978; Elderfield et al., 2002; Oppo and Fairbanks, 1989; Spero and Lea, 1993)。為消彌 G. sacculifer 殼體在不 同個體發生階段產生的差異，本實驗挑選無袋狀房室且大小分布在 300~355µm 間的殼體，以去除因為個體發生階段不同所造成的生機 效應。
(a) (b)
圖2.4 電子顯微鏡之下的浮游有孔蟲 G. sacculifer，(a)無最末房室 構造之特定型態殼體，(b)放大觀察殼體表面無明顯受海水 溶蝕作用之現象。