南海颗石藻记录对大洋碳同位素低值事件的响应

发生在冰消期时的碳同位素低值事件是晚第四纪以来大洋碳同位素变化的普遍特征。通过对南海北部MD05-2904柱状样(19°27.32′N、116°15.15′E,水深2066m,岩心长度4498cm)930个沉积物样品中颗石藻属种鉴定,发现颗石藻主要属种Florisphaera profunda,Gephyrocapsa oceanica和Emiliania huxleyi相对百分含量与浮游有孔虫碳同位素变化具有相关性。MIS5期以来δ13C值逐渐变重,颗石藻G.oceanica含量增多,下透光带种F.profunda含量逐渐降低,海水初级生产力升高。对应3次δ13C低值期,颗石藻属种含量都发生明显变化,海水初级生产力出现峰值,说明碳同位素低值事件与浮游植物群落和海洋环境变化有密切关系,颗石藻记录能够为研究大洋碳储库的变化提供依据。     

南海南部中布容期颗石藻化石记录及其意义

对南海南部ODP1143站750 ka以来的颗石藻化石进行了属种鉴定及百分含量分析,结果显示,在480～260 ka的中布容期,Florisphaera profunda百分含量降低,而Gephyrocapsa caribbeanica等桥石类繁盛.同时,这一时期的海水结构发生改变,营养跃层变浅,海水表层生产力增加.研...     

西菲律宾海26万年来古生产力变化的颗石藻证据

基于国际海洋古全球变化研究项目(IMAGES)在西菲律宾海本哈姆海台获取的高质量柱状沉积物岩芯MD06-3047(17°00.44′N、124°47.93′E),利用颗石藻下透光带属种Florisphaera profunda的相对丰度以及初级生产力转换函数,恢复了260 ka以来西菲律宾海上部水体营养跃层以及初级生产力的变化历史。发现该区域26万年以来初级生产力冰期-间冰期变化特征较不明显,冰期生产力平均值略高于间冰期。通过与前人已发表的指示东亚冬季风强弱的伊利石/蒙脱石记录和热带太平洋纬向表层海水温度梯度记录的对比,提出MIS 8期以来,热带西菲律宾海古生产力变化的主要受控因素在MIS 5a左右发生明显转变。在MIS 8后期至MIS 5a之间,初级生产力受到长期类ENSO过程的影响较为显著,当热带东西太平洋海水表层温度梯度较小的时期,认为热带太平洋处于类El Niňo状态,此时西菲律宾海营养跃层相对较浅,生产力较高,反之则相反。而在MIS 5末期至末次冰消期时段,生产力受东亚冬季风的影响相对于长期ENSO过程更强,可能掩盖了后者的古生产力信号。冰期东亚冬季风加强,一方面,可以引起上部水体混合加强,增加下部营养物质向上的输送,另一方面大量风尘物质的输入可以刺激颗石藻的生长;反之在冰消期,水体混合较弱,风尘输入显著减少,生产力也随之降低。     

越南岸外上升流区45万年来上层海水变化的颗石藻证据

对位于南海西部越南岸外的MD05-2901柱状样45万年以来深海沉积样品进行了颗石藻分析,通过Florisphaera profunda百分含量讨论了营养跃层深度变化的趋势,并利用Beaufort等的经验公式计算了初级生产力。结果表明,45万年以来越南岸外上升流区海水营养跃层深度和初级生产力都经历了4个比较明显的变化阶段。频谱分析表明该区F.profunda百分含量和初级生产力都受到岁差和半岁差周期的控制。与南海南部ODP1143站研究资料对比表明,两地区上层海水变化趋势基本一致,都受到东亚夏季风和地球轨道岁差和半岁差周期的驱动。     

南海西北部沉积物捕获器中颗石藻通量和属种组成变化记录

本文利用沉积物捕获器回收的连续时间序列沉降颗粒物样品,研究了南海西北部海南岸外陆坡外缘海域颗石藻的通量和属种组成变化及其环境意义。研究发现,东亚夏季风引起的海南岸外上升流以及冬季风导致的混合层深度增加都会刺激该区域颗石藻的生长,其中夏季上升流的影响尤为显著。从颗石粒属种组成来看,Florisphaera profunda是南海西北部中深层(1 000m)水体中主要的颗石粒优势种,此外Emiliania huxleyi,Gephyrocapsa oceanica和Gephyrocaps ericsonii等属种含量也颇高。然而在将颗石粒折算成颗石球数量后,Emiliania huxleyi则成为主要优势种。沉积物捕获器中F.profunda的相对百分含量与颗石粒总通量呈显著的负相关,表明F.profunda的相对含量与总的颗石藻生产力有着密切联系。本结果对于利用沉积物中的颗石藻记录,尤其是F.profunda相对含量变化,恢复和重建古海洋环境尤其是古海洋生产力的研究提供了直接的理论证据。     

西太平洋暖池核心区晚第四纪颗石藻属种变化及对环境演化的响应

对西太平洋暖池核心区KX97321-2站位380ka以来的颗石藻化石进行了属种鉴定及百分含量分析。结果显示,380ka以来Florisphaera profunda百分含量升高,对应营养跃层加深,初级生产力降低,Gephyrocapsa spp.的百分含量降低;在中布容期,Gephyrocapsa caribbeanica是优势种,是对中布容期特殊的环境条件适应演化的结果;对380ka以来F.profunda换算的初级生产力进行频谱分析,发现有100ka周期和30ka周期,而分段分析发现,0～80ka和320～380ka 2万年周期明显,中间80～320ka 4万年周期明显。     

末次冰期以来南海南部千年尺度的古海洋学

对南海南部MD05-2896柱状样22.8 kaBP以来的深海沉积物进行了浮游有孔虫和颗石藻化石定量分析.通过转换函数、特定有孔虫属种含量及比值和颗石藻Florisphaera profunda百分含量等探讨了南海南部海水表层温度、上部水体结构、初级生产力以及碳酸盐溶解作用等变化趋势和周期性.结果表明:18 kaBP以前及10 kaBP以来,海水表层温度较高,碳酸盐溶解作用较强,温跃层营养跃层较深,初级生产力较低.18～10 kaBP冰期时,海水表层温度最低,碳酸盐溶解作用变弱,营养跃层和温跃层变浅,初级生产力较高.频谱分析结果显示,22.8 kaBP以来的气候变化具有明显的周期性,以类D/O事件的千年尺度周期为主,其中最主要的周期为1 500年.     

南海最近2 400年来的古海洋学变化与历史气候资料的比较

对南海南、北陆坡两个箱式柱状样中91个沉积物样品进行了高分辨率的稳定同位素和有机碳分析,获得最近2 400年以来上部海水温度和表层古生产力的记录,发现晚全新世南海的表层海水温度和温跃层呈现阶段性变化,且有小冰期等短期气候事件.有机碳分析南海北部近900年来古生产力呈上升趋势,南部则为下降趋势.结合历史气候变化,得到东亚古气候变化的海陆记录具有很好的可比性.频谱分析显示南海晚全新世温跃层具有～175、～210和～360 a等百年尺度的周期,与太阳活动周期一致,说明百年尺度的短期气候变化可能与太阳活动有关.     

近190ka B.P.以来西太平洋暖池北缘上层海水结构和古生产力演化特征及其控制因素——来自钙质超微化石、有孔虫和同位素的证据

对取自西菲律宾海暖池北缘的Ph05—5岩芯进行了钙质超微化石和有孔虫研究。在利用氧同位素曲线对比和AMS^14C数据进行地层划分的基础上，依据超微化石和有孔虫及其同位素组成等指标，分析了近190 ka B．P以来区域生产力和上层海水结构的演变特征，探讨了其控制因素和所指示的古海洋学意义。钙质超微化石下透光带属种Florisphaera profunda百分含量和基于浮游有孔虫转换函数的温跃层深度变化表明，Ph05—5岩芯所在的热带西太平洋暖池北缘约190kaB．P．以来，营养跃层和温跃层冰期（MIS 6期和5d-2期）浅，间冰期（MIS5e）和全新世深，而MIS5e期是最近两个冰期旋回中营养跃层和温跃层深度最深时期。通过Fprofunda百分含量初级生产力转换方程计算结果和与钙质超微化石绝对丰度的变化显示，冰期初级生产力高，间冰期和全新世初级生产力低，MIS5e期初级生产力为末两次冰期旋回之最低。此外，Ph05—5岩芯△δ^13Cc.wullerstorfi-coccolith和△6δ^12Cc.wullerstorfi-N.dutertrei.差值变化显示，190ka B．P以来表层输出生产力冰期高，间冰期低，其中最为突出的特征也是MIS5e期为生产力输出的最低值期。上层海水结构和生产力的上述变化特征与现代La Nina事件暴发时的海洋环境相当类似，该海区MIS5e期可能是LaNina事件频繁爆发的一段时期，可以与现代LaNina现象类比。同时，根据Wyrtki提出的信风张弛理论推测MIS5e期，由于LaNina事件的频繁暴发黑潮主流应该是增强的。     

南海北部晚第四纪颗石藻生产力变化及其影响因素

通过对南海北部MD05-2904岩心进行有机地球化学分析,以长链不饱和烯酮作为颗石藻生产力的替代性指标,讨论颗石藻生产力的变化及其影响因素。结果显示,260ka以来,颗石藻生产力有着明显的冰期/间冰期变化:冰期高,间冰期低;冰阶高,间冰阶低;在轨道尺度上岁差周期明显,反映出太阳辐射、东亚季风对颗石藻生产力在长期尺度上起调控作用;而由于特殊的地理位置,河流输送的营养盐对本区海洋初级生产力的影响可能也较大;与前人研究结果一致,同时认为,在地质历史上沉积速率变化大的区域,对生物标记物的含量和堆积速率的对比讨论,更有利于反映生产力的变化。     

冲绳海槽北部表层沉积物中的钙质超微化石及其环境特征

为探讨冲绳海槽表层沉积物中钙质超微化石的分布规律及其影响因素 ,对海槽北部槽坡区 ( 2 9°5 8.33′— 31°31 .2 3′N ,1 2 7°39.5 5′— 1 2 8°5 9.61′E) 34个表层样品进行了分析和研究。共发现 35种钙质超微化石 ,其中优势种为Gephyrocapsaoceanica、Emilianiahuxleyi和Florisphaeraprofun da ;G .oceanica、E .huxleyi等的百分含量变化和特征属种U .tenuis的出现 ,表明该区钙质超微化石组合面貌与东海外陆架相似 ,和东海及南海都属于北太平洋中央水团组合。G .oceanica的含量与海水营养盐存在一定的关系 ,但两者之间并不存在明显的正相关性 ;暖水分子U .irregularis、U .sibogae和O .fragilis的较高含量和冷水分子G .caribbeanica和Calcidiscusleptoporus的较低含量 ,进一步反映该区钙质超微化石的分布受到黑潮及对马暖流的影响 ,其中温度、盐度和表层海水结构性质 ,如海水透明度等因素可能为主要控制因素。     

南海西部表层沉积中的钙质超微化石

分析研究了南海西部308个表层沉积样品中的钙质超微化石，发现除一个样品外，所有样品均含有钙质超微化石，但相对丰度相差悬殊，在0－1725个范围内变化。钙质超微化石在平面上的分布具有较明显的分区性，可划分为3个区。超微化石组合与南海其它地区超微化石组合面貌相似，由15属23种组成，以Gephyrocapsa oceanica，G.spp.（small）,Emiliania huxleyi和Florisphaera profunda为优势种，占90％以上，其中Florisphaera profunda为绝对优势种。本调查区超微化石的分布受多种因素的综合影响，重点讨论了水深、陆源物质的稀释作用、碳酸盐的溶解作用以及重力流的沉积作用等因素对超微化石分布的影响，并根据超微化石的分布推断碳酸盐临界补偿深度（CCrD）约为3100m，碳酸盐补偿深度（CCD）大于4300m。     

安达曼海浮游有孔虫群落对全新世海洋环境变化的响应

通过对安达曼海重力柱ADM-C1的浮游有孔虫群落分析, 探讨了该区全新世以来的海洋环境演化。研究发现, 该区浮游有孔虫群落总体以热带暖水种Globigerinoides ruber、Globigerinoides sacculifer、Neogloboquadrina dutertrei和Pulleniatina obliquiloculata等为主。其中G. ruber的相对丰度从早全新世至今呈逐渐降低的趋势, G. sacculifer则呈大致相反的变化趋势。N. dutertrei的相对丰度从11—7.9ka BP较高, 到7.9—3.8ka BP偏低, 3.8ka BP以来又逐渐升高。而P. obliquiloculata的变化趋势则与N. dutertrei大致相反。研究认为, 安达曼海不存在与冲绳海槽类似的晚全新世普林虫低值事件。浮游有孔虫群落Q型因子显示全新世海洋环境呈现三个明显的阶段变化: 早全新世 11—7.9ka BP期间, 浮游有孔虫群落以G. ruber、N. dutertrei与G. bulloides为主, 反映了该阶段较强的夏季风降水会导致表层水体盐度较低, 同时冬季风的影响相对较强; 7.9—3.8ka BP期间, 以G. ruber、P. obliquiloculata和Globigerinella aequilateralis为主, 指示水体盐度仍然较低, 同时次表层属种显著增多, 对应了该阶段强盛的印度夏季风, 上层海水混合强烈; 3.8—0ka BP期间, 以G. sacculifer、N. dutertrei和P. obliquiloculata为主要特征属种, 而G. ruber相对丰度明显下降, 表明该时期表层海水的盐度有显著上升, 对应了印度夏季风降水的明显减弱。安达曼海浮游有孔虫群落所呈现的全新世海洋环境阶段性变化和陆地夏季风记录有很好的一致性, 也与该孔敏感粒级组分所反映的印度季风的强度变化一致, 表明热带边缘海区的有孔虫群落组合可以很好地响应区域海洋环境变化。     

西菲律宾海15万年以来碳酸盐含量变化及其控制因素

西菲律宾海本哈姆海台的MD06-3050柱状样岩心,上部15万年以来碳酸盐含量变化总体上显示为冰期低、间冰期高的"大西洋型"特征,碳酸盐含量的变化趋势与指示溶解作用强弱的粗组分含量以及有孔虫碎壳率指数总体上呈现相似性,碳酸盐含量虽然与有机碳含量变化趋势相似,但却与初级生产力变化存在较大的差异。该海区晚更新世的碳酸盐含量变化可能受到多个因素控制,其中,溶解作用对碳酸盐含量冰期-间冰期变化的影响最为明显;而溶解作用的发生可能与有机碳/碳酸钙雨率以及深部环流的流通有关。     

Living coccolithophores in the western Pacific Ocean with mesoscale eddies

Living coccolithophores(LCs) are regarded as a group of calcifiers and play important roles in global carbon cycle.This study used microscopic observations of LCs in the western Pacific Ocean to investigate their community structure and biodiversity,especially to test whether local physical traits(mesoscale eddies) could explain their biogeographic distributions during autumn of 2017.The coccolithophore calcite inventory based on carbon-volume transformation was estimated in this study.A total of 28 taxa of coccospheres and 19 types of coccoliths were identified from 161 samples.Gephyrocapsa oceanica was the most predominant species in all the coccolithophore community,followed by Florisphaera profunda,Emiliania huxleyi,Umbilicosphaera sibogae,Gladiolithusflabellatus and Umbellosphaera tenuis.The abundance of coccospheres and coccoliths ranged from 0 to 26.8×10~3 cells/L and from 0 to 138.5×10~3 coccoliths/L,averaged at 4.2×10~3 cells/L and 10.9×10~3 coccoliths/L,respectively.This study indicated that coccolithophore community in the survey area can be clustered into four groups.Three ecological niches of coccolithophores were characterized by their vertical profiles and multivariate statistical analysis.Coccolithophore abundance and species composition were remarkably different among warm-eddy region,G.oceanica dominated warm-eddy region,while F.profunda dominated warm-eddy and none-eddy region.The average values of estimated particulate inorganic carbon,particulate organic carbon were0.197 μg/L and 0.140 μg/L,respectively.The current field study widened the dataset of coccolithophores in western Pacific Ocean.     

Abundance and distribution of meiofauna in the Chukchi Sea

The metazoan meiofauna in the Chukchi Sea were collected from seven shallow water stations(depths ranging 46 to 52 m) and five deep sea stations(depths ranging between 393 and 2 300 m) during the 4th Chinese National Arctic Research Expedition in 2010. The results showed that abundance of meiofauna was higher in shallow water sediments(average of 2 445 ind./(10 cm2)) than in deep sea sediments(407.06 ind./(10 cm2)). A UNIANOVA test for difference between the two different regions was highly significant(F=101.15, p0.01). Nematodes were numerically dominant, representing(96.6±4.6)% of the total meiofaunal abundance at the shallow water stations and(98.90±1.42)% at deep sea stations. The number of higher taxonomic groups and abundance of meiofauna were higher at Stas CC1, CC4, and R06 near the Bering Strait and the continent, than at the rest of the shallow water and deep sea stations. The primary factors causing the differences were concentrations of nutrients P and Si of bottom seawater(R=0.831, p0.003), followed by depth(R=-0.655, p0.05) and sand fractions of sediments(R=0.632, p 0.05). The numbers of meiofauna on the 65 μm and 32 μm sieves were significantly higher than those on the rest of the screens. Differences in numbers of meiofauna retained on screens with different mesh openings were highly significant among all sampling stations(F=31.60, p0.01). The highest numbers of individuals on screens with 32 μm mesh openings were found at deep sea stations. The number of meiofauna in the top 0–1, 1–2, and 2–4 cm segments constituted 84.4% of the total and was significantly higher than those in the bottom 4–6 and 6–10 cm segments(F=15, p0.01).     

Contrasting facies patterns in subtropical and temperate continental slope sediments: inferences from east Australian late Quaternary records

Studies of latest Quaternary continental slope sediments at two localities on the east Australian margin have revealed markedly different responses to late Quaternary sea level fluctuations. Offshore of Noosa, in the sub-tropics, the sediment is predominantly a mixture of fine metastable carbonate, siliciclastic material, and pelagic carbonate. Important features of the stratigraphy include a siliciclastic-dominated facies deposited relatively slowly during the last glacial lowstand (sedimentation rate ≤8 cm/ka), and a calcareous facies, rich in metastable carbonate, deposited more rapidly during the late post-glacial transgression (sedimentation rates 15–24 cm/ka). Highstand and transgressive sedimentation rates are greater than lowstand rates by a factor of 2.5–6 due to increased shelf carbonate productivity after flooding of the mid-shelf. Off Sydney, in temperate latitudes, continental slope sediment is largely a mixture of fine siliciclastic material and pelagic carbonate. Mean sedimentation rates range from 2 to 5 cm/ka over the last four oxygen isotope stages, with mean glacial/interstadial rates higher than Holocene rates by a factor of ∼1.36. This largely reflects the transfer of siliciclastic mud from the shelf to the slope during sea level regression. In both localities, facies changes on the slope are not related to specific sea level states (e.g. lowstand facies, transgressive facies, etc.), but reflect instead the interaction of changing sea level with shelf morphology.     

福建莆田忠门半岛全新世砂砾岩的成因与古环境意义

论述了福建省莆田县忠门乡苦鹅头村东南海岸一套全新世含生物碎屑的砂、砾岩的沉积特征、沉积环境及其对海平面变化的反映。砂、砾岩层可划分成上、下两段,具有不同的成因。下段（０￣２．６ｍ）为海滩沉积,形成于中全新世高海平面时期。上段（２．６￣８ｍ）是全新世晚期（约３￣２ｋａ ＢＰ）的风沙沉积,内部夹有两个弱土壤化层,表明在风沙沉积作用过程中有过两次短暂的气候波动。