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。     

南海南部大陆架14ka来微型双壳类营养结构与海流活动

双壳类食悬浮物类与食沉积物类的发育变化是反映水动力环境的一种指标。对南海南部NS93- 1 2 - 58柱样 1 4ka来微型双壳类营养结构分析表明 ,晚更新世末次冰期向冰后期全新世转化阶段 ,食沉积物类一度较为发育 ,表明南海南部表层环流很不活跃 ,从这一转化阶段到全新世早期 ,双壳类食悬浮物类与食沉积物类的比例有规律地变大 ,表明随着气候转暖 ,海水温度增高 ,海平面上升 ,海流作用显著增强。该柱样整样分析表明 ,双壳类食悬浮物类占据着明显的优势 ,显示了 1 4ka来南海海流作用一直比较强烈。在全新世中晚期 ,双壳类主要栖息在次表层水团的海底 ,仍以食悬浮物类为主 ,可能与南海南部陆坡上升流发育有关     

南海南部大陆架14ka来微型双壳类营养结构与海流活动

双壳类食悬浮物类与食沉积物类的发育变化是反映水动力环境的一种指标,对南海南部NS93－12－58柱样14ka来微型双壳营养结构分析表明,晚更新世末次冰期向后期全新世转化阶段,食沉积物类一度较为发育,表明南海南部表层环流很不活跃,从这一转化阶段到全新世早期,双壳类食悬乳物类与食沉积物类的比例有规律地变大,表明随着气候转暖,海水温度增高,海平面上升,海流作用显增强,该柱样整样分析表明,双壳类食悬乳物类占据着明显的优势,显示了14ka来南海海流作用一直比较强例,在全新世中晚期,双壳类主要栖息在次表层水团的海底,仍以食悬浮物类为主,可能与南海南部陆坡上升流发育有关。     

全新世以来辽河三角洲地区的化学风化及其对气候变化的响应

以辽河三角洲ZK2孔为研究对象,对其57件沉积物样品进行常量元素测试和分析。研究表明,该地区总体遭受的化学风化作用较弱,基本处于化学风化的初期阶段,与所处纬度整体化学风化特征类似。将该区全新世以来的气候变化过程分为如下5个阶段:全新世早期(11.0—8.8 cal ka BP):化学风化程度逐渐增强,气候逐步向温湿方向发展;全新世早中期(8.8—6.9cal ka BP):化学风化程度最强,气候暖湿;全新世中期(6.9—4.6cal ka BP):风化强度较强,但有减弱的趋势,气候温湿;全新世中晚期(4.6—1.3 cal ka BP):化学风化程度在该时期属于最弱阶段,气候冷干;全新世晚期(1.3 cal ka BP—至今):气候温干,风化程度有所增强。总体来说,该区常量元素反映的气候变化过程与石笋δ~(18)O曲线基本一致,揭示了常量元素在反演气候变化过程中有一定的作用。     

末次盛冰期以来南海北部神狐海域沉积有机质的组成特征及其古气候/环境意义

通过对两根沉积柱GHE27L和GHE24L的总有机碳（TOC）、总氮（TN）、C/N比值及稳定碳同位素（δ13C_org）的分析,本文探讨了21.1 ka BP以来南海北部陆坡神狐海域沉积有机质的组成特征及可能的古气候/环境信息。沉积柱GHE27L的TOC含量、TN含量、C/N比值及δ13C_org值分别为0.53%~1.81%,0.07%~0.18%,8.2~16.0和-23.6‰~-20.3‰。沉积柱GHE24L各参数则分布为0.45%~1.65%,0.09%~0.24%,5.3~12.2和-22.6‰~-20.4‰。沉积柱总体有机质的剖面变化显示,末次盛冰期以来南海北部沉积有机质具有海洋和陆地混合来源,但以海洋有机质来源为主。冰期陆源有机质对总有机质的相对贡献比全新世高。末次盛冰期南海北部气候相对干旱,C₄植被发育。全新世夏季风增强、降雨增多。自2.0 ka BP以来,人类活动对南海北部海洋初级生产力产生一定的影响。     

南海北部末次冰盛期晚期以来冰融水与气候事件记录:长链脂肪醇陆源输入指示

对南海北部陆坡Site4B站位末次冰盛期晚期至全新世(30~120cm)长链脂肪醇分布及碳同位素组成进行讨论,结果表明,长链脂肪醇碳优势指数(CPI,10.49~24.56)、平均碳链长(ACL,28.91~29.99)以及平均碳同位素组成(–28.85±0.97‰~–32.92±1.38‰)均反映了陆源C3植物来源,代表了沉积物中陆源输入。Site4B站位末次冰盛期末至晚更新世末(65~102cm,19.343~11.636ka BP)普遍较低的陆源输入均响应了大规模的冰融水事件19ka-MWP、MWP-1A、MWP-1B(melt water pulse,MWP)和暖气候事件(B/A事件),不具冰期/间冰期旋回变化特征。在末次冰盛期晚期(102~120cm)和全新世(30~60cm,10.490~约7.104 ka BP)陆源输入的旋回变化均反映了加强/减弱的冬季风/夏季风旋回变化,其中在末次冰盛期晚期记录一次冬季风最强事件,在早全新世至9.940ka BP记录一次夏季风最强事件。通过Site4B站位末次冰盛期末至晚更新世末(19.343~约11.636 ka BP)千年尺度陆源输入分布特征和全球冰期/间冰期旋回气候变化的对比,发现不具明确的区域对比性,可能受到低纬地区局地环境的作用所致。     

南海东北部下陆坡20 ka以来稀土元素沉积地球化学特征变化及其对物源的指示

本文通过对南海东北部STD235沉积柱状样品稀土元素（REE）分布模式及特征参数的分析，结合主量元素分析结果，探讨了STD235柱状样沉积物REE指示的物质来源及其纵向变化与环境之间的关系。研究结果表明:20 ka以来STD235站位的沉积物具有基本相同的物质来源，以陆源物质输入为主。通过与周边河流沉积物的对比分析发现，STD235柱状样沉积物REE上地壳标准化的配分模式及其特征参数分布与台湾东南部河流沉积物具有密切的亲缘关系，表明该站位陆源物质主要来源于台湾东南部河流输入，进一步的分析表明台西南河流沉积物对该站位也有所贡献，沉积物的搬运过程主要受到了北太平洋深海流及黑潮的影响。沉积物中REE和主量元素的纵向变化指示20 ka以来南海东北部下陆坡的沉积物源区在冰期时风化作用较弱，间冰期则相对增强。该变化与沉积物源区的气候环境变化有关，指示了20 ka以来台湾地区气候由相对冷干向暖湿转变，由此推测20 ka以来台湾岛和华南地区应该受相同环境因素的制约，东亚季风系统是控制该区域环境变化的主因。此外，在约16~13 ka BP的末次冰消期期间，STD235柱状样沉积物中的各项指标都发生了显著的变化，并都指示了风化作用的逐渐增强，代表了该阶段沉积物源区逐渐向暖湿的气候环境转变。     

末次冰期以来南海东北部陆源有机碳埋藏通量演变:海平面和季风驱动

大陆边缘盆地是大陆风化剥蚀产物的主要沉积汇,其中有机碳的埋藏通量及其控制机制的研究对于理解全球碳循环具有重要科学意义。本研究基于南海东北部台西南盆地TWS-1岩芯的AMS14C测年、总有机碳、总氮含量和稳定碳同位素组成的分析,探讨了末次盛冰期23ka BP以来南海东北部陆源有机碳的来源、历史和影响机制。与潜在物源端元对比表明,台湾是研究站位沉积物陆源有机碳的主要物源,相对海源其贡献比例约为58%,陆源物质可能主要通过海底峡谷水道和低海平面时期陆架河流输入。重建的陆源有机碳通量在末次冰消期早期(19—13kaBP)和中全新世(7—4ka BP)期间有两个峰值,分别约0.16g/(cm2·ka)和0.09g/(cm2·ka)。综合分析表明,二者分别受控于冰期低海平面时期增强的陆架风化剥蚀和全新世季风强盛期降水驱动的古台湾岛剥蚀。我们的工作表明冰期-间冰期循环中海平面和季风分别驱动的大陆边缘有机碳埋藏可能对全球碳循环和大气CO2浓度演变有重要影响。     

南海北部ZHS-176孔古海洋学记录:氧同位素和有机碳

对南海北部陆坡ZHS-176孔进行浮游有孔虫氧同位素和有机碳的研究,重建了末次冰期以来的古气候演化历史。ZHS-176孔浮游有孔虫氧同位素分析揭示了末次冰期期间的气候波动,如末次盛冰期、Heinrich事件1、Blling-Allerd暖期与新仙女木事件在南海北部陆坡均有响应。同时,在全新世阶段存在3个强降水期和3个弱降水期。ZHS-176孔有机碳以生物成因为主,随着夏季风的增强,陆源物质含量增加,但在3kaBP以后由于华南地区夏季风减弱而导致陆源输入减少。     

东海长江口区晚第四纪孢粉组合及其地质意义

通过第四纪沉积物孢粉分析,反映了本区及其周围区域晚第四纪时期的古植被和古气候.晚更新世晚期以松、蒿为主的针阔叶混交林—草原植被,代表第四纪末次冰期盛冰段影响下形成的冷干植物群,气候冷凉干燥,年均气温较现代低6.5—10℃左右,全新世中期为常绿落叶阔叶混交林,气候湿热,年均气温比现代长江下游地区高2—4℃左右.依据气候地层学原则,划分了本区全新世与更新世地层的界线.     

末次盛冰期末期以来南海北部陆坡的陆源物质输入及其控制因素

通过对南海北部陆坡KNG5孔沉积物粒度、粘土矿物和14C年龄的综合分析, 探讨了南海北部陆坡的沉积物来源及其控制因素。物源分析表明, KNG5孔17.5-12.5ka BP的沉积物主要来源于珠江, 12.5ka BP 时粘土矿物组合突然发生改变, 并且自12.5ka BP以后, 高岭石含量总体稳定, 说明12.5ka BP时海平面已上升到相当的高度, 并且可能当时南海的现代环流系统已开始形成, 西行的广东沿岸流导致向外扩散的珠江物质减少, 由于受北太平洋深层水(NPDW)和黑潮(KC)南海分支的作用, 台湾成为此时沉积物的主要贡献者。KNG5孔17.5-11ka BP时期的粘土矿物和粒度变化主要受控于海平面和洋流系统的变化。全新世早期(11.0-8ka BP)平均粒径达到最细和1-2.2m 粒级含量达到最高值可能是强盛的夏季风作用的结果。全新世中晚期(8—0ka BP) 1-2.2?m组分含量的减少是8ka BP以来东亚夏季风减弱的具体体现, 1-2.2m 粒级含量指示的东亚夏季风变化能和北半球其它季风指标能很好地对应起来, 说明这次季风减弱是北半球各个季风系统的共同现象。     

泰山地区第四纪末次冰期古气候特征

采集泰山南坡沉积物样品进行年龄和孢粉测试,结合泰山地区现代气候特征,研究泰山地区第四纪末次冰期时的古气候特征.样品年龄测定显示其形成年代为(30.54±2.59) ka B P,相当于末次冰期主冰期时代;孢粉组合显示较耐冷的针叶植物松属孢粉占优势,耐寒耐冷的“中华卷柏+蒿属+藜科”孢粉有较多出现,优势植物种群为“松属+...     

深沪湾末次冰期以来的地层结构及古环境演变

通过深沪湾高分辨率浅地层剖面声学地层和地质钻孔沉积地层的对比,并结合沉积物的粒度、微体古生物以及AMS14C测年的综合分析,揭示了研究区晚更新世末次冰期以来的地层层序,探讨了深沪湾的古环境演变。深沪湾高分辨率浅地层剖面自上而下划分的5个声学地层单元与钻孔岩芯划分的5个沉积地层单元具有较好的对应关系。8.2 ka BP左右,全新世海侵使得海水进入深沪湾海域,海平面低于现今海平面10~12 m,气候凉爽;7 ka BP左右海水到达现今海平面位置,并于6 ka BP左右到达最高,约比现今海平面高2~3 m,气候温暖湿润,这一时期,近岸大量裸子植物被海水淹没并被沉积物快速掩埋;5 850~5 642 a BP研究区温度降低,该降温活动持续到2 ka BP左右,气候凉爽干燥;2 ka BP以来温度逐渐上升,600 a BP左右有一个相对冷期,之后温度又逐渐上升至现今水平。     

南海北部神狐海域晚末次冰期以来有孔虫特征及其对古海洋环境的指示

南海北部陆坡有大量高分辨率沉积记录,对研究全球变化响应及驱动机制有着举足轻重的作用。本研究选取南海北部神狐海域2007年水合物钻探区Site 6A站位柱状沉积物,开展有孔虫群落、稳定同位素及AMS14 C分析研究,试图了解该区域晚末次冰期以来古海洋和古气候演化历史。结果显示,Site 6A站位柱状沉积物中底栖有孔虫连续分布,优势属种突出,丰度、分异度波动明显。沉积物底界为MIS3期约50kaBP,全新世沉积速率最高,为13.37cm/ka,在MIS2期可能存在由水合物分解导致的地层缺失。有孔虫氧碳同位素特征恢复了冰期/间冰期气候旋回变化及冰盖体积变化,也指示该海域沉积环境氧化还原状况基本不变。通过对具有特殊生态意义的底栖有孔虫Uvigerina、Cibicidoides、Bulimina的相对丰度分析,结合似瓷质壳体百分含量及浮游有孔虫碳同位素,得出在末次冰期40kaBP东亚夏季风增强带来大量降雨,陆径流量增大导致古生产力增加。12~17ka的古生产力高值可能与增强的冬季风携带大量陆源碎屑沉积有关,并使得北大西洋低温、低氧、高营养盐的水团对该站位影响更大。     

靖边黄土剖面记录的末次冰期以来的气候变化

靖边黄土剖面位于黄土-沙漠的过渡区,能更加敏感地记录第四纪东亚季风气候变化。对位于靖边县南15km的三道沟黄土剖面(0～7.2m)进行年代学、磁化率、粒度、元素地球化学分析,粒度数据显示靖边黄土剖面沉积物以粉砂为主,占比高达80%以上;年龄曲线显示靖边黄土剖面存在千年尺度的沉积间断;元素地球化学数据表明,古土壤向黄土层中的元素迁移顺序为CaNaMgSiAlKFe,剖面黄土处于初级风化阶段;多指标综合分析表明,靖边黄土剖面末次冰期以来的气候变化经历了MIS3气候相对温暖湿润且震荡激烈、末次冰盛期气候极度冷干、冰消期气候好转和全新世气候温暖湿润4个阶段。     

异地性介形虫堆积速率与古气候变化的相关性——以南海17940-2柱状样为例

17940－2柱状样采自南海北部陆坡、东洋群岛东南水深1727m处，柱长1330cm。通过分析该柱4万年以来的介形虫化石群落，发现异地性浅水分子的堆积速率在末次冰期和气候转变期时明显呈现高值，而在相邻的两个转变期之间则偏低，尤其在冰后期气候平趋的整个全新世，异地性分子的堆积速率降到最低。这一变化与该孔中有机碳通量的变化趋势相一致，但与原地性介形虫堆积速率的变化截然不同。以上结果说明在古气候变化时期该海域陆坡表层沉积物的顺坡搬运作用明显增强，推测是因海平面变动激发所在站位上方浊流所至。本研究结果说明，异地性介形虫的堆积速率可能成为古气候变化的敏感信号。     

南黄海B10岩心的地球化学特征及其对古环境和古气候的反映

通过对南黄海中部B10岩心的碳酸钙、常量元素和微量元素分析发现,岩心的地球化学特征基本反映了该海区晚第四纪气候变化、海面波动以及沉积物供应的变化.在玉木亚间冰期(末次冰期亚间冰期)高海面时期,黄河可能直接注入南黄海,在南黄海中部发育水下三角洲沉积.晚玉木冰期(末次冰期盛冰期),南黄海出露成陆,局部发育陆相泥炭层.冰后期(全新世)海侵到达现今80 m等深线附近的时间大约在距今13 ka。在距今11.0～10.3 ka出现新仙女木事件.全新世中晚期海面进一步上升,沉积物粒度较细,化学风化作用加强.岩心50～0 cm段沉积物中的碳酸钙、氧化钙、锶、氧化镁含量及Sr/Ba比值低,而铜等微量元素含量增加,这可能与公元1855年黄河北迁后进入南黄海中部的黄河物质减少有关.     

深圳湾北岸新民孔的Q33-Q14气候记录

对深圳湾北岸新民钻孔岩心沉积物中铁、钒元素、矿物鉴定的伊利石以及生物指标贝类介壳揭示的环境特征资料进行了分析,研究初步表明,该钻孔岩心沉积物埋深12.12～10. 91 m层段的杂色花斑粘土中存有晚更新世晚期(Q33)至早全新世(Q14)气候波动的记录.钒元素和伊利石分析也得到了相应的证实.所记录的短期降温和升温事件可能表明 ,在第四纪末次冰期-冰消期中,气候曾强烈波动,并逐渐由晚冰期向冰后期过渡.这对研究晚武木冰期最低海面时期以来,海面回升及晚更新世晚期/早全新世的古环境古气候影响提供有价值的资料.     

罗斯海西北陆架(JOIDES海槽)末次冰期以来冰架消融过程及水动力变化

罗斯冰架的消融过程对全球气候和大洋环流的变化都有重要影响。通过分析罗斯海西北陆架上中国第31次南极考察所采集的ANT31-JB06岩心重建末次冰期以来罗斯冰架的消融历史。通过AMS 14 C测年,建立了该岩心的地层年代框架,其沉积物被划分为末次冰期(36.6ka)以来到全新世的沉积序列,并对该岩心进行了粗组分含量分析、粒度组成及其端元模拟的综合研究。该岩心的粒度端元分析结果显示,峰态中值为15.1和18.9μm的组分端元的变化可分别代表弱和强水动力环境,而峰态中值为63.4和234.1μm的组分端元的变化可分别代表海冰和冰山搬运等沉积动力的变化。末次冰期罗斯冰架在研究站位并未触底,在27~21ka左右增长到最大位置,可能已经到达该岩心所在的位置。罗斯冰架在21ka左右开始退离JOIDES海槽,在AIM 1暖期(17~14ka)大规模崩塌消退;而在南极冷反转ACR时期(14~12ka)罗斯冰架消退缓慢;ACR之后冰架继续崩塌直到全新世中期,在5ka左右罗斯冰架基本达到稳定状态。该处水动力在冷气候时期较强,在暖气候时期较弱,可能是气候较冷时结冰过程形成的盐度较大的水下沉到底部促进了上下水体交换,使得沉积界面的水动力相对也比较强,沉降下来的颗粒相对偏粗。     

南海西北部表层沉积物黏土矿物分布特征及其来源

黏土矿物研究在示踪物源、源区风化历史乃至洋流变迁能力等方面具有重要的作用,尽管目前对南海表层沉积物黏土矿物宏观分布特征已获得了较系统的认识,但在受珠江和海南岛物源共同影响的南海西北部其高分辨率的黏土矿物学工作还未开展。本文对南海西北部表层沉积物中的黏土矿物组成、结晶学特征进行了分析,讨论了研究区黏土矿物的物质来源。结果表明,南海西北部表层沉积物的黏土矿物组成以伊利石为主（平均45%）,蒙脱石（平均27%）与高岭石（平均21%）次之,绿泥石含量最少（平均6%）。在区域空间分布上,蒙脱石含量呈现西南高东北低的特征,伊利石含量则与之相反;高岭石含量表现为近岸高离岸低,而绿泥石含量呈现离岸高近岸低的特征。总体上,研究区表层沉积物黏土矿物组成与现代珠江沉积物组成差异较大,而与珠江口2.5 ka前的沉积物黏土矿物组成比较接近,并且结合研究区岩心揭露的全新世以来极低的沉积速率（4 cm/ka）以及上部很薄（小于0.6 m）的泥质沉积,推测该区表层沉积物可能并非是现代沉积的结果,更可能主要来自全新世末期古珠江输送的沉积物。除古珠江作为研究区表层沉积物中蒙脱石的一个主要来源外,海南岛北部河流也贡献了少量蒙脱石到其邻近的东南海域。运用高岭石/伊利石比值和伊利石化学指数等进一步对比分析表明,珠江是研究区沉积物中伊利石、高岭石和绿泥石的主要物源,其次台湾和海南岛也可能分别提供了少量富含伊利石/绿泥石和高岭石的沉积物。本工作对于南海西北部沉积物源-汇过程和相应的古环境研究有重要的参考意义。