南海东北部末次冰期以来的沉积环境演变

利用南海东北部上陆坡处所取的D孔柱样进行硅藻分析,结合粒度与碎屑矿物分析结果,探讨该海域末次冰期以来沉积环境演变过程.结果表明：粒度与硅藻分析结果较为吻合,共同显示D孔柱样可分为上下两层.上表层（0～2 cm）的砂质沉积层为冰后期海进过程改造的晚更新世残留沉积层,即变余沉积;下层（2～130 cm）主要是末次冰期形成的浅海沉积.整个柱样可反映出海洋同位素MIS 4期海退至MIS 3期海进与MIS 2期海退至冰后期海进的沉积变化韵律.     

南海东部海域柱样沉积物浊流沉积探讨

利用1998年南海东部陆坡69号柱样、深海盆149号柱样、南部岛礁323号柱样沉积物的粒度、化学、古生物、矿物等鉴定分析测试资料,分析了南海东部海域发生浊流沉积的地质背景、产生浊流沉积的条件和诱发因素,进而发现南海东部浊流沉积发育,在南北陆坡及中部深海盆地均有浊流沉积层。从其出现层位看,为氧同位素2—4期,即晚更新世中晚期。从浊流沉积出现层数分析,具有自北向南浊流发生频次减弱的趋势。从浊流沉积物成分看,南海东部浊流沉积物具有多样性,北部陆坡以陆源为主,中部深海盆以陆源及火山源为主,南部岛礁以生物源为主。     

南海东北部末次冰期以来沉积环境演变

利用南海东北部上陆坡处所取的D孔(21°23′02″N,116°47′13″E,水深405m)进行硅藻分析,结合粒度分析与碎屑矿物分析结果,探讨该海域末次冰期以来沉积环境演变过程。结果表明:粒度与硅藻分析结果较为吻合,共同显示D孔可分为上下两层,上层(0-2cm)的砂质沉积层为经冰后期海进过程改造的晚更新世残留沉积层;下层(2-130cm)主要是末次冰期形成的浅海沉积。整个柱样可反映出海洋同位素MIS4期海退至MIS3期海进与MIS2期海退至冰后期海进的沉积韵律。     

晚更新世以来台湾浅滩西北近岸沉积特征与古环境演化

对取自台湾浅滩西北部福建东山岛外的浅钻ZK2孔进行了包括AMS14C测年、粒度、微体古生物、碎屑矿物和黏土矿物等分析。结果表明该孔地层中存在两个明显的海相层和其间的两个陆相层,顶部的海相层为全新世高海平面以来形成的被现代潮流作用改造的现代沉积和残留沉积混合体;底部陆相层为MIS4期低海平面时期形成的河流沉积;中间的细粒沉积层又可划分为下部形成于MIS3期的以潟湖、潮坪和盐沼交替出现的海相沉积层,以及上部形成于MIS3期末到盛冰期出露水面之前的陆上沟谷充填沉积;台湾海峡南部在MIS3期之后发生了明显的构造沉降过程,但是在末次盛冰期海峡南部仍然出露水面之上形成了沉积间断面。本文研究内容为今后在台湾浅滩西北边缘到福建东南近岸区深入开展沉积学、地层学及古环境演化研究提供了新的参考。     

晚第四纪南极阿蒙森海扇区冰盖与古生产力旋回变化

本文通过对阿蒙森海西北部陆隆AMS01岩心沉积物颜色、粒度及地球化学等多种指标分析，重建了该地区氧同位素9期(MIS9，大约距今34万年)以来冰盖与古生产力演变历史，结果表明:(1)岩心沉积物粒度与古生产力替代指标表现出明显的冰期–间冰期旋回变化特征；(2)MIS9、MIS7和MIS5等间冰期沉积速率较小，沉积物呈褐色，冰筏碎屑含量低，生源组分含量高，反映出该时期阿蒙森海地区气候温暖，冰盖发生了大规模退缩，冰盖–冰架–冰山等陆源冰对沉积物的影响减弱，海冰覆盖减弱，有利于浮游植物的生长和繁殖；(3)MIS8c、MIS8a、MIS6、MIS2等冰期沉积速率大，沉积物呈灰色，沉积物随之变粗，冰筏碎屑含量高，生源组分含量低，说明该时期冰盖大幅扩张，陆隆区成为近冰盖/冰架沉积环境，海冰和冰山密集，海洋生产力显著降低；(4)冰期、间冰期内，冰盖与古生产力也有不同程度的波动；特别是MIS8b期发育浅褐色间冰阶沉积，冰筏碎屑含量低，生产力水平与间冰期基本持平，说明阿蒙森海地区冰盖、海洋对气候变化的响应比东南极地区敏感。     

冲绳海槽南部A23孔浊流沉积层的粒度特征

对取自冲绳海槽南部的A23孔中浊积层的沉积层序特征进行了详细研究，结果表明，浊积层在平均粒径、分选系数、偏态、峰态等粒度参数、粒度组成、粒度分布上表现出显著的特征性。以A层(342～362cm)为例，浊积层的平均粒径在层内具有细-粗-细的变化，粒度分布呈以粗粒组分为主的双峰分布，正常沉积则为以细粒组分为主的单峰分布；在C-M粒度图上，砂质层的投点规律性地平行于C-M线性排列，表现出典型的浊流沉积特征。A层浊积层在层序上与典型的鲍马层序存在一定的差异，可能反映了浊流层序的区域性特征。通过上述结果和其他资料，认为冲绳海槽南部A23孔中浊流沉积层的形成主要由地震引起，而小规模浊积层的发育可能是海底峡谷中的内波／内潮汐作用的结果。     

美国加州蒙特利湾浊积扇和流道上的沉积物波

蒙特利峡谷穿过陆架和陆坡,于谷口外(水深约2 900m)发育了95 600km2的浊积扇。峡谷底滩地和扇面上均发育大面积的深水沉积物波底形。扇上沉积物波的特征有:波高为30~100m,波长1~2km;在笔直流道段,波峰垂直或斜交于流道延伸,而在弯曲流道段,波峰平行于流道延伸;波两侧不对称,迎流侧长而背流侧短,有向上游迁移的趋势;由夹细砂层的粉砂质黏土组成,顶部均为30~50cm的黏土薄层披覆。推断为晚更新世—早全新世的低海平面时期发育的残留沉积物波。峡谷底主流道两侧也发育沉积物波,其形态类似于扇面上的波,但尺度较小,波峰呈波状或新月形延伸,由夹粗砂、小砾石层的砂质粉砂层组成,推断为晚全新世海平面上升时期的沉积。现代高海平面时期,陆源物质较多沉积于近岸和陆架,浊流下泄时,大部分碎屑物质沉积于峡谷底滩地上,只有少部分极细粒物质沉积于浊积扇和扇上沉积物波之上。     

南黄海西部陆架区SYS-0804孔MIS6以来地层和沉积演化

利用南黄海西部陆架区SYS-0804(孔深65.10m,水深38m)钻孔岩心和高分辨率的浅地层剖面资料,开展浅地层剖面解译、岩心沉积物的岩性特征和有孔虫组合综合分析以及AMS14 C测年,并结合国内外最新研究成果开展对比研究,深入探讨南黄海西部陆架残留沉积区氧同位素6(MIS 6)期以来的地层、沉积环境演化以及与海平面变化的关系。研究结果表明,SYS-0804钻孔可划分为DU 1和DU 4~DU 8共6个沉积单元,对应于MIS 6、MIS 5、MIS 4、MIS 3和MIS 1早期的沉积地层,缺失DU 2和DU 3(包括MIS 2期以及MIS 3和MIS 1晚期的沉积)。MIS 6期(128~189cal.kaBP)研究区为河流沉积(河漫滩)环境。MIS 5早期(115~128cal.kaBP),研究区为近岸浅海沉积环境,发育海洋冷水团沉积。MIS 5中-晚期—MIS 4(60~115cal.kaBP)研究区沉积环境从早期的滨海沉积向近岸浅海沉积以及河流沉积过渡。MIS 3早-中期(40~60cal.kaBP),早期为滨海-浅海沉积,中期发育潮道充填沉积。MIS 2末期—MIS 1中期(11.5~13.0至0.7cal.kaBP),研究区在11.5~13.0cal.kaBP形成冰后期海侵界面,随后随着海平面的进一步上升,为滨海-浅海环境,发育冰后期海侵沉积序列。     

南海北部东沙隆起西侧陆坡坡折处浊流沉积

为了分析南海北部上陆坡东沙隆起西侧海域海底稳定性,对A和B两个岩芯进行了AMS14C测年、浮游有孔虫氧同位素分析、粉色红拟抱球虫Globigerinoides ruber鉴定、粒度分析等工作。综合研究表明,A、B岩芯分别发育了距今920 ka BP、960 ka BP以来的更新世、全新世地层。A岩芯3.3~14.08 m层位地层发生了倒转,这与3.3m、6.12~6.18 m发育的两个浊积层有关。在71.5~71.63 m(冰期370 ka BP左右)也发育一浊积层。B岩芯在9.2 m、25.2~28.6 m等层位发育了浊积层。同样位于陆坡坡折,水深较大的A岩芯,由于滑坡导致的浊流活动略强一些。     

南海东北部冷泉区末次冰期沉积间断及其成因

对南海东沙海域冷泉区DH-CL10和DH-CL5柱状样开展AMS14 C年代学、高分辨率底栖有孔虫和沉积物同位素以及沉积学研究。结果表明:DH-CL10柱状样在全新统底部574cm处出现沉积间断,间断面相邻沉积物AMS14 C年龄分别为9 850/(9 680~9 950)cal.aBP和27 610/(27 500~27 700)cal.aBP,相当于MIS2期和部分MIS3期的沉积缺失。底栖有孔虫Uvigerina bifurcata的δ13 C值为-0.37‰~-1.91‰,平均值为-1.11‰,沉积物全岩碳同位素值为-22.7‰~-23‰,均为正常的碳同位素值。尽管该柱状样未发现天然气水合物分解释放的地球化学证据,但相邻的DH-CL5柱状样相当于其所缺失的部分沉积中的自生碳酸盐岩和沉积物的δ13 C负偏明显,分别为-55.24‰和-25.9‰~-27.9‰,表明与天然气水合物分解有关。推断DH-CL10柱状样沉积间断所缺失的沉积物可能记录了天然气水合物分解的证据,且沉积间断主要出现在末次盛冰期低海平面,与天然气水合物易分解的时间相吻合,因此,沉积间断的形成可能主要与下伏天然气水合物的分解导致沉积物的滑塌有关。     

The sedimentation rates in the Okinawa Trough during the Late Quaternary

On the basis of accelerator mass spectrometer radiocarbon （AMS ^14C） dating, sedimentation rates of 11 cores collected from the northern to southern Okinawa Trough are discussed. The sedimentation rates in the Okinawa Trough roughly range from 11 to 39cm/ka, and the average is 23.0cm/ka. China＇s continental matter is the main sediment source of the middle Okinawa Trough and has important contribution to the northern and southern Okinawa Trough. The sedimentation rates during the marine oxygen isotope （MIS） 2 are uniformly higher than those during MIS 1 in the northern and middle Okinawa Trough while they are on the contrary in the southern Okinawa Trough. Sedimentation rates in the Okinawa Trough can be one of the proxies of sediment source and an indicator of cooling events.     

理县黄土地层与环境记录

理县黄土堆积厚度为7.30 m,可分为S0、S1古土壤层和L1黄土层。光释光结果显示,理县黄土沉积始于末次间冰期,约130 kaBP。磁化率、粒度、碳酸盐含量等经典气候替代指标分析表明,它们可以反映青藏高原东部气候环境变迁。环境记录显示,末次冰期间冰阶(即氧同位素3阶段)期间该区呈现出极端冷湿的气候环境。理县地区气候演化更接近于印度季风强度记录的变化,而与格陵兰冰心和深海氧同位素记录相似性稍差。     

57～48万年前东亚夏季风的神农架石笋记录

应用MC-ICP-MS和MAT-253质谱技术,实测神农架山宝洞一支长达1.2 m石笋(SB32)的3个230Th年龄和236个氧同位素数据。在年龄误差范围内,运用天文轨道调谐方法重建了570~480 kaBP时段百年至千年际分辨率东亚夏季风降水记录。该记录跨越4个完整的岁差旋回,在岁差周期上石笋δ18O平均振幅达4‰。研究时段内东亚夏季风轨道尺度变化仍然受太阳辐射的控制。石笋记录的深海氧同位素阶段MIS14/13转换过程与末次冰消期具有类似特征。一系列千年尺度事件叠加在岁差周期夏季风变化趋势上,表明千年尺度气候变化是地球气候系统内部自我维持的固有频率,可能属于海-陆-气相互作用的结果。     

稻城冰帽库照日冰碛垄的宇生核素10Be年代测定

沙鲁里山南端的稻城冰帽在第四纪曾发生过大规模的冰川作用,然而,关于冰川作用的年代数据相对较少。选择稻城冰帽南缘库照日附近的3套冰碛垄进行宇生核素10Be的暴露年代测定,研究结果表明:(1)库照日最老冰碛垄(E)的暴露年代为(714±8.0)～(529±8.0)kaBP,D垄的暴露年代为(121±2.9)～(114±2.9)kaBP,DC垄的暴露年代为(47±1.3)～(43±1.3)kaBP。由于宇生核素暴露年代所反映的是冰川消退时的年代,因此,我们结合深海氧同位素的气候特征以及其他测年数据推断,E垄、D垄、DC垄可能是MIS16、MIS6以及MIS3b阶段冰川作用的产物;(2)冰川退却是一种逐步退却的模式。样品E的两次测验结果比较吻合,表明宇生核素10 Be暴露测年方法对冰碛垄形成年代的测定是可靠的,该方法在地貌学和第四纪年代学研究中有着巨大的潜力。     

南海北部陆坡ZSQD196PC柱状样末次间冰期以来的古海洋学记录：氧同位素、有孔虫和硅藻

为了解南海北部陆坡末次间冰期以来的古海洋沉积环境演化特征,对研究区ZSQD196PC柱状样有孔虫、硅藻及有孔虫氧同位素资料开展了分析。依据沉积有孔虫、硅藻主要属种的百分含量、丰度及组合特征,将有孔虫划分为3个组合,分别对应于氧同位素MIS1、2、3~4期;将硅藻划分为4个组合,大致对应于MIS1~4期。MIS1期有孔虫以暖水种占优势,Pulleniatina obliquiloculata百分含量显著升高;硅藻丰度低且以热性种占优势,其中冷期出现大量沿岸种,反映相对温暖的气候条件。MIS2~4期有孔虫以冷水种占优势,温跃层种含量相对较高;硅藻丰度高且以广布种占优势,出现沿岸种含量的升高,反映较冷的气候条件。通过对比浮游有孔虫氧同位素,分析讨论了末次盛冰期、Blling—Allerd暖期和新仙女木事件在ZSQD196PC柱状样的沉积响应,揭示了末次冰期中的气候波动。     

西北冰洋楚科奇海台南部08P23孔氧同位素3期以来的古海洋与古气候记录

Multiproxy investigations have been performed on Core 08P23 collected from the Chukchi Plateau, the western Arctic Ocean, during the Third Chinese National Arctic Expedition. The core was dated back to Marine Isotope Stage(MIS) 3 by a combination of Accelerator Mass Spectrometric(AMS) carbon-14 dating and regional core correlation. A total of five prominent ice-rafted detritus(IRD) events were recognized in MIS 2 and MIS 3. The IRD sources in MIS 3 are originated from vast carbonate rock outcrops of the Canadian Arctic Archipelago and clastic quartz in MIS 2 may have a Eurasian origin. Most δ18O and δ13C values of Neogloboquadrina pachyderma(sinistral)(Nps) in Core 08P23 are lighter than the average values of surface sediments. The lighter δ18O and δ13C values of Nps in the two brown layers in MIS 1 and MIS 3 were resulted from meltwater events; and those in the gray layers in MIS 3 were caused by the enhanced sea ice formation. The δ18O values varied inversely with δ13C in MIS 2 indicate that the study area was covered by thick sea ice or ice sheet with low temperature and little meltwater, which prevented the biological productivity and sea-atmosphere exchange, as well as water mass ventilation. The covaried light values of δ18O and δ13C in MIS 1 and MIS 3 were resulted from meltwater and/or brine injection.     

南海台西南盆地南部海域TS6孔常量元素地球化学特征及其古环境意义

通过对南海台西南盆地南部海域TS6柱状样沉积物样品常量元素地球化学特征的分析,结合粒度和AMS14C测年分析结果,探讨了研究区末次冰消期以来的沉积环境及气候变化特征。常量元素垂向序列显示元素Mn在沉积物近表层大量自生富集,指示近现代底层水高度富氧,表明研究区水体环境条件十分有利于水成成因的铁锰结核发育;常量元素统计分析表明,Al、Fe、Mg、K、Ti代表了陆源元素组合;陆源常量元素比值Al2O3/TiO2、TFe2O3/TiO2、MgO/TiO2和MgO/Al2O3记录了研究区末次冰消期以来的部分气候波动事件,其中全新世9.8~9.4 kaBP和6.5~5.8 kaBP阶段发生了两次气候变冷事件,指示东亚夏季风强度明显减弱,并且6.5~5.8 kaBP阶段冷事件表现出“双峰”特征。各常量元素比值指示末次冰消期18.5和15.8 kaBP左右可能也出现了气候变冷事件,其中15.8 kaBP出现的冷事件应该对应于H1事件。     

Post-LGM sedimentation on the outer shelf-upper slope of the northernmost part of the São Paulo Bight, southeastern Brazil

Sedimentary and isotope data as well as ¹⁴C AMS dating on 15 box cores were used to identify the main post-Last Glacial Maximum (LGM) processes in the outer shelf and upper slope of the northernmost part of the São Paulo Bight, southeastern Brazil. Results show slight but significant variations in calcium carbonate, total sulphur and nitrogen contents as well as carbon and oxygen isotope ratios. Sedimentation rates, varying from 5 to 184 mm kyr⁻¹ are controlled by the shelf and upper slope morphology, the Brazil Current meander dynamics, and the Coastal Water offshore motion.     

南海北部陆坡50 ka 以来黏土矿物来源与输运机制分析

在 AMS14C 定年的基础上,对南海北部 KNG5站和 KNG7站柱状沉积物中的粒度和黏土矿物进行了研究.KNG5孔黏土矿物组合的基本特点是以伊利石、绿泥石和高岭石为主,蒙脱石含量次之.而 KNG7孔黏土矿物组合的基本特点是以伊利石、绿泥石和蒙脱石为主,高岭石含量次之.物源分析进一步表明, KNG5和 KNG7孔高岭石主要来自于珠江,蒙脱石主要由吕宋岛提供,伊利石和绿泥石分别由珠江和台湾提供.相对于 KNG5孔而言, KNG7孔沉积物受珠江影响较小,而受台西南影响较大.由物源分析推测,珠江对南海北部的物源供应存在一个明显的界线,而这一界线可能位于 KNG5孔和KNG7孔之间,越过这一界线随着离岸距离的增加,南海北部陆坡陆源沉积物受珠江影响明显减弱,而主要由台湾贡献.