冲绳海槽北部陆坡4.4万年以来古海洋环境演化的地质记录

利用AMS^14 C年代测试、氧同位素分析和浮游有孔虫分析重建了冲绳海槽北部陆坡DOC-42孔约44cal．kaBP以来的古海洋环境演化记录。DOC-42孔沉积速率整体较低，呈明显的阶段性变化：在氧同位素3期和LGM期间沉积速率相对较大，分别为7．3和14cm／ka；末次冰消期以来的沉积速率则显著降低，与冲绳海槽冰后期沉积速率高于末次冰期明显不同；自约6．4cal．kaBP以来，沉积物堆积作用基本可以忽略，表明了受黑潮入侵引起的中国东部陆架环流体系的改变，岩心所在区域的沉积格局发生了重大变化。浮游有孔虫氧碳同位素、转换函数古温度和低温、低盐特征种Globigerina quinqueloba等一致反映了冲绳海槽北部在氧同位素3期早期约37．5～44cal．kaBP期间存在明显的低温、低盐阶段，表明该期间冲绳海槽北部的沿岸冲淡水影响明显加强，而在氧同位素3期晚期该区可能受到了黑潮暖流的影响。此外，浮游有孔虫Pulleniatina obliquiloculata与氧同位素记录有很好的对应关系，表明它是冲绳海槽末次冰期以来的一个可靠的海洋环境指标。     

东南极普里兹湾陆坡扇晚第四纪高分辨率地层年龄模式

地层年龄模式的建立是古海洋研究的基础,由于南大洋高纬度地区生物碳酸钙保存差,限制了有孔虫AMS14 C测年和氧同位素地层学方法的应用,需要寻找替代方法。通过中国第30次和29次南极考察航次在普里兹湾海域采集的ANT30/P1-02、ANT30/P1-03、ANT29/P5-03岩心的高分辨率磁化率扫描,XRF岩心元素扫描,结合浮游有孔虫AMS14 C测年等分析发现,Baxs的变化与冰期-间冰期气候变化具有很好的对应关系,是输出生产力的良好替代指标,其变化模式指示了气候变化。基于此,将这3个岩心中的Baxs与深海底栖有孔虫氧同位素标准曲线(LR04-δ18 O)进行对比,建立了高分辨率的地层年代模式。经过Baxs与LR04-δ18 O的交叉小波分析结果显示,两者在轨道周期上都具有显著的相关关系;同时,Baxs年龄模式与该岩心相对古地磁强度方法所建立的地层年龄模式相吻合,验证了该地层年龄模式的合理性和可靠性。根据ANT30/P1-02所建立的地层年代模式,普里兹湾陆坡扇晚第四纪沉积序列的平均沉积速率在0.15~4.76cm/ka之间,平均为1.18cm/ka。其平均沉积速率与ODP1167站位上部的平均沉积速率一致(1.00cm/ka)。该区沉积速率在冰期末期开始快速增高,在冰消期或间冰期初期时达到最高,之后又不断降低。冰消期沉积具一定的层理构造,而冰期和间冰期沉积无明显层理构造。普里兹湾陆坡扇晚第四纪沉积物磁化率与气候之间没有明确的响应关系,使用磁化率与冰心风尘相对比来建立地层年龄模式的方法不适用于该海域。     

中太平洋柱样430的古地磁和沉积间断研究

根据中太平洋柱样430的古地磁测量结果并结合柱样的岩性、生物地层学和同位素年代学的研究资料,讨论了钻孔所在海域的沉积史。结果表明,中新世中期至上新世早期(约距今1500—340万年)和晚第四纪末(约距今4万年)以采存在明显的沉积间断。在上新世晚期末至第四纪早期(约距今240—90万年)之间的沉积物中可能存在沉积间断。上述有关时期内出现的深海底侵蚀和沉积间断与地史时期南极底层环流形成和增强有关。作者认为古地磁应作为研究太平洋沉积间断的一种重要工具。     

南沙群岛海域磁性地层学初步研究

根据南沙群岛海域NS89-76,NS90-103和NS84-38柱样的古地磁研究结果,三柱样终孔深度内均属布容正极性期沉积,较完整地记录了布容期约20万年以来5个短期极性事件。结合地层、古生物资料,~(230)Th及~(14)C年代测定,推断这些极性事件可分别与哥德堡、蒙哥、拉尚、布莱克、琵琶湖C事件对比。依极性事件的年代界限推算3个柱样的底界年龄分别为15ka,202ka,191ka。并对海域大陆架、大陆坡及海盆等地貌单元晚更新世以来的沉积作用进行了初步探讨。     

南海南部末次冰期以来的古环境变化:YSJD-86GC柱样的证据

采自南海南部的YSJD-86GC柱样(113°02.5860′E,10°18.1740′N,水深2 651m,柱长1.68m)提供了该区近27ka以来的古海洋学记录。沉积物岩性特征、浮游有孔虫分布特征、全岩样品AMS14C测年、氧稳定同位素等分析结果表明,南海南部末次冰期以来一直处于稳定的陆坡—半深海沉积环境;氧同位素Ⅱ期以来表层海水古温度逐渐增高;温跃层在氧同位素Ⅱ期相对较浅,之后逐渐变深,全新世中期以来又再次变浅。11—9.5ka BP期间有一次古气候回返事件,与"新仙女木"事件相对应;6—5ka BP期间古气候波动较大,是全新世中期气候波动剧烈阶段的记录。     

西太平洋暖池北部15万年以来的碳同位素低值事件

对取自西太平洋暖池北部的MD06-3052孔的浮游有孔虫表层种Globigerinoides ruber进行了稳定氧碳同位素测试与分析,在所建立的年龄模式基础上,揭示了该孔150 ka以来氧碳同位素的变化特征及其碳同位素低值事件的时间。结果表明,150 ka以来碳同位素总体上显示出逐渐变重的趋势,其变化不同于氧同位素,并未表现出冰期-间冰期尺度的变化特征,且全新世和末次间冰期碳同位素差异较大。在所识别出的6次碳同位素的低值事件中,除倒数第二次冰消期与岁差低值有相位差以外,其余均与岁差低值都有很好的对应。幅度较大的3次发生于冷期/暖期的过渡期,其中末次冰消期的碳同位素记录受到浊流的侵蚀作用,有部分缺失;该孔与其他海区记录的相似性进一步证实了3次冰消期的δ13C低值事件的普遍性。     

汉江上游郧县人遗址地层沉积学研究

通过在汉江上游河谷进行地貌学和沉积学野外考察观测,并对郧县人遗址沉积地层系统采样,进行磁化率、烧失量、粒度和地球化学元素等一系列理化指标的测试分析,结果表明,郧县人遗址地层剖面下部为汉江第三级阶地具有二元结构的河床相卵石层和河漫滩相中砂层,上部为风成黄土和古土壤覆盖层。这种风成沉积物与汉江河流悬移质沉积物性质完全不同。根据地层对比和古地磁B/M界限位置,及其与深海沉积物氧同位素气候年代序列的对比,可以确定郧县人遗址地层剖面顶部为第8层古土壤(S8),对应MIS19,形成于785~760ka;其下为第9层黄土(L9),对应MIS20,形成于815~785ka。含有郧县人头盖骨和哺乳动物化石的钙结核层出现在黄土(L9)的上部,年龄为800~785ka,对应于MIS20冰期后段最为寒冷的时期。     

MIS3以来天山黄土沉积速率时空分布规律及其意义

风尘堆积沉积速率的变化对揭示大气环流与古气候变化具有重要意义。基于中亚东北部天山及其周边黄土剖面已有的释光和放射性14 C年代数据的分析筛选整理,初步获得了该区深海氧同位素MIS3以来黄土沉积速率的时空变化特征,并探讨了可能的原因。结果表明:(1)末次盛冰期(LGM)沉积速率总体上表现出天山西部低、伊犁盆地高的特征。这种空间变化特征可能与地形、大气环流以及伊犁盆地黄土的近源堆积有关。(2)LGM和MIS3b时期是MIS3阶段以来主要的粉尘沉积阶段。MIS3b时期沉积速率最高,LGM次之,而全新世沉积速率较低。MIS3b时期高的沉积速率可能与大规模的冰川发育有关。在全新世期间,中全新世的沉积速率相对较高,可能与中全新世气候湿润、地表捕获粉尘的能力强有关。     

南海东沙海域末次冰期最盛期以来的沉积特征

对采自南海东北部东沙海域不同海区的14个大型重力活塞样进行肉眼观察描述、沉积物涂片分析和粒度分析,并利用浮游有孔虫氧碳同位素、AMS14C测年和碳酸盐地层学等方法对上述柱状样进行地层年代划分。有关沉积特征结果表明,末次冰期最盛期以来其沉积物组分、沉积特征、沉积速率存在较明显的时空差异,从区域上可划分成3个沉积区:Ⅰ区沉积物类型较单一,沉积连续,未见底栖生物扰动和非正常搬运沉积,钙质组分相对贫乏,CaCO3含量偏低,一般不超过10%,自生黄铁矿特别丰富。沉积速率偏高,全新世沉积速率最高达41.7cm/ka;Ⅱ区水深最大,超过3 000 m,位于深海盆区。该区以沉积搬运作用明显,岩性复杂多变、浊流沉积较发育为特征。沉积物粒度明显变粗,砂含量在3个海区中最高,陆源物质石英、长石和钙质生物群(主要是有孔虫)明显增加,其中石英、长石含量最高达83%,CaCO3含量最高达57%。全新世沉积速率最高达31.6 cm/ka;Ⅲ区以正常深海沉积为主,为青灰色含硅质钙质生物黏土质粉砂,富含生物化石,CaCO3含量一般介于10%~30%之间,石英、长石含量偏低,全新世沉积速率最高达20 cm/ka。造成上述差异的主要因素有水深、地理位置、陆源物质的稀释作用、沉积搬运和碳酸盐溶解作用等。     

南海南部NS93-5柱样揭示的晚第四纪以来的古海洋学特征

由南海南部海区NS93 - 5柱样的浮游有孔虫氧同位素地层学和浮游有孔虫分析结果获得的古环境参数 ,揭示了距今 1 90ka以来南部海区受西太平洋热带水的影响 ,以及南沙海区表层水和苏禄海变性水的变化历史 ;在末次盛冰期碳酸盐含量较低 ,但是碳酸盐含量的最低值出现在氧同位素 4期 ;表层水体的含氧量呈现为间冰期大于冰期 ,而古生产力的变化则为冰期大于间冰期 ;依据氧同位素和浮游有孔虫特征分析结果 ,建立了南部海区距今 1 90ka以来的古气候演变序列。     

15 ka以来罗斯海陆架岩心沉积学记录及古海洋学意义

本文对取自罗斯海陆架的JB04岩心沉积物进行AMS14C测年、粒度、有机碳等测试,结合沉积物粒度组分因子分析,研究该岩心的沉积学记录,探讨其古海洋学意义。结果显示:JB04岩心沉积物的底部年龄为15 ka;沉积物粒度组分因子分析提取出3个环境敏感粒级,分别代表正常冰海沉积、低能海洋沉积和高能海洋沉积;综合沉积物岩相及沉积物组成特征,可以将岩心分为4段,从底部到顶部依次为主要受冰盖刮蚀影响的冰盖下沉积、属低能海洋环境的冰架下沉积、属高能海洋环境的冰架前缘沉积和主要受冰山影响的季节性海冰区沉积。该岩心的沉积地质记录及其古海洋学研究对全面认识罗斯海的海洋环境演变具有重要的意义。     

西太平洋E20岩芯末次冰期以来的沉积特征与环境意义

硅藻席沉积在热带西太平洋陆续被发现,其形成年代和机制对于热带西太平洋碳循环研究具有重要意义。本文对采自西马里亚纳弧,含近2.5 m厚硅藻席沉积的E20岩芯进行了高分辨率的XRF元素扫描、颜色扫描以及AMS14C测年分析。结果表明,E20可分为3个沉积单元,从下至上具有深海黏土—硅质软泥—硅质黏土的沉积序列,Ti、Fe、Cu、Br等元素呈三段式变化,Ca与Si元素呈反向变化。综合AMS14C测年结果推测,E20反映了西太平洋低纬度海区末次冰期以来显著的环境变化,10.9～28.6 ka B.P.为硅藻席勃发期,而末次冰期时风尘输入量的增加可能是勃发的主要原因。硅藻席沉积的保存与其周围的围陷地形有很大关系。     

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.     

Sedimentary environment and glacial history during the last 40 ka of the Vøring continental margin,mid-Norway

This study is based on detailed investigation of sediment cores and high resolution seismics. We identified and describe five lithofacies on the Vøring Plateau and eight on the mid-Norwegian continental slope. The various lithofacies are mainly related to the fluctuations of the Fennoscandian Ice Sheet and the varying intensity of bottom currents and inflow of Atlantic water masses. Ocean circulation was highly variable between 40 and 22 ¹⁴C ka BP, being vigorous during interstadials and sluggish during stadials. Between ca 22 and 15 ¹⁴C ka BP the sedimentary environment was significantly influenced by fluctuations of the Fennoscandian Ice Sheet, repeatedly reaching the outermost shelf. These fluctuations are reflected in the sedimentary record as ice-rafted debris (IRD) accumulation peaks, deposition of stratified diamicton, and glacigenic debris flows on the continental slope. During this period the sediment accumulation rate increased, bottom currents influenced the sedimentary pattern, and surface waters were seasonally ice-free, indicating inflow of Atlantic waters. Subsequent to ca 15 ¹⁴C ka BP the glacier influence decreased as the margin of the Fennoscandian Ice Sheet retreated to reach the coast before 12.5 ¹⁴C ka BP. The modern sedimentary environment is characterised by relatively strong bottom current action, causing winnowing or non-deposition down to approximately 1000 m water depth.     

细菌细胞膜脂记录的西太平洋暖池约4Ma以来沉积物风尘陆源输入变化

西菲律宾海作为西太平洋暖池的一部分,重建其在地质历史时期的热力学变化、陆源输入变化,对于理解西太平洋暖池在全球地质时间尺度上的作用具有重要意义.利用古菌与细菌的细胞膜质甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)对西菲律宾海XT-47孔沉积物的陆源输入及其...     

北部湾SO-50柱状沉积物地球化学特征及其物源分析

通过对北部湾SO-50柱状沉积物进行粒度、Sr-Nd同位素、主微量元素及AMS14C分析，结果表明该柱状沉积物可以划分为两段，即上段（0~540 cm，0~3.0 ka BP）和下段（540~571 cm，3.0~3.3 ka BP），它们反映了不同的物质源区贡献。下段较上段砂含量相对较高，主量元素（除SiO₂外）及稀土元素含量相对减少，87Sr/86Sr与ε_Nd除异常点外，总体变化幅度不大。研究结果显示SO-50柱状沉积物的物质来源比较稳定，具有强烈的陆源特征，下段沉积物的源区主要是琼州海峡东侧原有沉积物的再搬运和台湾岛河流携带沉积物的混合，上段沉积物除了琼州海峡东侧和台湾岛的贡献外，周边陆区海岸侵蚀物的贡献相对加强。根据SO-50柱状沉积物的研究结果表明，北部湾东部泥质区的物质来源除了琼州海峡东侧沉积物和沿岸侵蚀物的贡献外，台湾岛河流携带的沉积物对其影响也应引起重视。     

南黄海江苏岸外潮流沙脊远端沉积与演化

SYS-0702孔位于南黄海江苏岸外潮流沙脊的远端(水深32 m),其最顶部18.64 m岩心对应于潮流沙脊沉积.根据对潮流沙脊沉积物的岩性特征、粒度分析、AMS 14C测年资料和210Pb测试分析,结合通过该孔位的高分辨率浅地层剖面,揭示了该远端沙脊的沉积特征、形成时间以及老黄河从江苏入海(1128-1855年)对沙...     

Water masses of the northern part of the Iceland Basin in the late Pleistocene

A core of bottom sediments AMK-4438 with a length of 320 cm was taken in the North-Eastern part of the Iceland Basin from the depth of 2240 m. The continuous sampling (every 2 cm) made it possible to study the core using the principle of high-resolving paleoceanology. For the stratigraphic partition of the core, we applied the paleotemperature analysis by planktonic foraminifera and carbonate analysis; the distribution of the iceberg rafted debris (IRD) was studied. As a result, nine isotopic stages were distinguished. The change in the complexes of benthic foraminifera indicates that the present-day deepwater circulation in the North-Eastern part of the Iceland Basin had no analogs in earlier glacial periods, including the MIS 5 age. During almost 300 ka, there were relatively warm, rich in nutrients, and poor in oxygen water masses. The formation of the modern Northern-Eastern deep water in the Iceland Basin began in the Bolling-Allerod 14 ka B.P.     

The interpretation of stable isotopes in deep-sea sediments: An error analysis case study

Stable oxygen isotope records are widely used in paleoceanographic and paleoclimatic studies. These records are subject to measurement and sampling errors as well as distortions from benthic mixing and nonlinear sedimentation. The magnitudes of these various errors are examined in this paper using an equatorial Pacific piston core record through Termination II. Measurement precision can be improved by increasing the sample size or by averaging the results from replicate analyses. Benthic mixing parameters and sedimentation rate history are important when a stratigraphic record is used to reconstruct original oceanographic and climatic signals. Obtaining an upper limit on the thickness of the benthic mixed layer is the most important concern in keeping processing noise small. Mixed layer thickness can be estimated in a variety of ways, including radiocarbon dating and the use of ash and tektite layer profiles. Sedimentation rate history can be determined in box cores by radiocarbon dating, but is difficult to constrain in older records. Uncertainties in the benthic mixing parameters and sedimentation rate history combine with measurement error to yield a large envelope of interpretive uncertainty around any measured isotope signal.