末次盛冰期以来南海西北陆坡沉积物来源及其常微量元素对古气候变化的响应

基于有孔虫AMS~(14)C测年的年代框架,通过对南海西北陆坡ZK2岩芯沉积物粒度、常微量和稀土元素的分析,探讨了南海西北陆坡末次盛冰期以来的沉积物来源及其对古气候的响应。研究结果显示,ZK2孔沉积物可划分为2个沉积单元:Ⅰ层(0～11.6 ka BP)为全新世沉积,Ⅱ层(11.6～28 ka BP)为末次冰期沉积。通过对其物源进行判别,可得南海西北陆坡的沉积物元素主要为陆源元素组合,且以长英质物源为主,主要来自于海南岛和珠江,红河和湄公河对其贡献相对较少。根据其典型常微量元素比值同其它古气候参数的对比,发现从末次盛冰期到末次冰消期气候逐渐变得温暖,源区的化学风化作用不断增强,到全新世时气候呈现由冷干变为暖湿,其在7.3ka BP达到顶峰,然后又变为冷干的状态。东亚夏季风的强度变化同30°N夏季日照辐射量相一致,说明其主要受北半球夏季太阳辐射的驱动。     

南海北部陆坡区DLW3101孔沉积物特征及古环境意义

利用氧同位素地层学方法确定DLW3101孔底部年龄约为306 ka BP，对沉积物进行粒度和地球化学元素分析，结果显示:22.1~63 μm粗粒级组分的高值可用来指示海平面下降和东亚冬季风的强盛，0.35~1.16 μm和2.32~13.14 μm细粒级组分的高值可用来指示海平面上升和东亚夏季风的增强；Al/Ti和K/Ti比值反映的沉积物源区化学风化强度变化可用来指示东亚夏季风的强弱。     

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.     

安达曼海沉积物粒度记录的全新世印度洋夏季风演化

对位于安达曼海区的柱状样ADM-C1进行了沉积物粒度分析,根据标准偏差变化对粒度组分进行了划分。发现2个主要敏感粒级组分1.5~11.9μm、11.9~74μm有明显的波动变化,研究认为它们主要受控于与印度洋夏季风密切相关的海域环流动力变化。通过敏感粒级组分相关指标变化重建了安达曼海区全新世以来印度洋夏季风演化历史,结果表明全新世印度洋夏季风变化总体可以分为3个演化阶段:1)10.4~8.8ka BP,印度洋夏季风强度为3个阶段最弱时期;2)8.8~4.7ka BP,敏感粒级组分占全样的百分含量和平均粒径均明显增加,表明印度洋夏季风强度处于全新世最强盛时期;3)4.7~0ka BP,敏感粒级组分占全样的百分含量和平均粒径明显降低,指示了该时期印度洋夏季风的强度较前一阶段明显减弱。粒度重建的印度洋夏季风变化与其他重建结果在全新世有较好的一致性,表明敏感粒级组分在安达曼海可以作为研究印度洋夏季风变化的可靠替代指标。     

南海南部近50万年来沉积物特点及古环境意义

对南海南部MD05-2897孔沉积物的分析显示,该孔涵盖氧同位素1~12期,底界年龄约为50万年。碳酸钙含量曲线形态基本与底栖有孔虫氧同位素曲线平行,即碳酸钙高值对应氧同位素轻值,呈现典型的大西洋型碳酸钙分布模式。碳酸钙含量在冰消期的高值出现及含量变化均领先于氧同位素,证明低纬海区"碳酸钙泵"对大气二氧化碳浓度和温度的作用。粒度分析显示,3~5μm组分含量曲线的变化与氧同位素曲线基本平行,说明它主要受海平面升降变化控制,可作为海平面变化的间接指标。而1.5~2.5μm粒级颗粒主要通过河流的悬浮搬运,直接受亚洲夏季风及其所带来降雨的影响,可间接反映夏季风的强弱变化。南海南部深海沉积中的季风记录具有0.1 Ma偏心率周期,40 ka斜率周期,20 ka岁差和10 ka半岁差周期等丰富的频谱,显示出低纬度海区气候变化对轨道周期的良好响应。     

晚全新世东亚季风高分辨率沉积记录:来自东海内陆架泥质区的证据

对位于东海内陆架泥质区的MZ05孔浅钻岩芯进行粒度、常微量元素、AMS~(14)C测年分析,获得2.90-1.80ka B.P.期间粒度和常微量元素随时间变化的高分辨率曲线。综合分析MZ05孔地球化学元素比值(CIA,Rb/Sr)曲线发现沉积物源区的化学风化强度变化可以分为3个阶段:2.90-2.70ka B.P.的增强期,2.64-2.35ka B.P.的减弱期和2.35-1.80ka B.P.的较弱期,反映该段时间内东亚夏季风的强弱变化。MZ05孔的沉积物敏感粒级(1.2～22.1μm)平均粒径指示晚全新世东亚冬季风波动频繁,呈现出3个各具特点的阶段:2.90-2.65ka B.P.属于中等频率波动的冬季风强盛期;2.64ka B.P.左右东亚冬季风由强转弱,2.60-2.35ka B.P.冬季风先减弱后增强;2.35-1.82ka B.P.为相对稳定的冬季风弱期。东亚冬季风的演化趋势在其他气候记录中也发现相应的降温证据,揭示全球气候变化的区域性响应。研究同时发现晚全新世研究区东亚冬、夏季风在百年尺度上呈现反相位关系。     

南海西北部16 kaBP以来沉积物的环境磁学特征及其物源指示意义

南海是西太平洋最大的边缘海,对东亚季风和全球气候变化具有敏感的响应,然而目前对南海沉积物的物源分析仍存在众多争议。对南海琼东南盆地SCS-02孔的沉积物样品进行了系统的磁学分析,旨在通过环境磁学参数追踪沉积物的来源。结果表明,SCS-02岩芯的磁性矿物主要为磁铁矿和赤铁矿。自16 kaBP以来,磁性矿物的粒径和成分发生了系统变化,指示了沉积物源-汇过程的改变。15.5～16 kaBP期间,磁化率较高,粒径较粗,矫顽力也较高。海平面比现今低100多米,莺歌海出露于海平面以上,古红河口距研究区较近,红河的物质可以较容易到达沉积区,因此该时期红河贡献较大,珠江和台湾贡献较小。7.5～15.5 kaBP期间,随着海平面的迅速上升,磁性矿物组成和粒度发生了变化,总的磁性矿物含量减少,磁铁矿的含量逐渐增加,粒度变细,表明随着海平面的升高,珠江和台湾的贡献有所增加。7.5 kaBP以来,现代的海陆格局基本形成,磁性矿物组成和粒度变化较稳定,沉积物主要来源于红河和珠江。因此,环境磁学参数可以指示南海西北部沉积物的源-汇变化,为海平面变化和气候演化研究提供有效参考。     

中晚全新世以来闽江口水下三角洲物质来源及古环境演变

通过对闽江口南侧柱状样沉积物开展高分辨率的粒度、粘土矿物分析及AMS¹⁴C测年,揭示了中晚全新世以来闽江口水下三角洲物质来源及古环境演变。中全新世（7 ka BP—4 ka BP）高海平面时期,梅花水道可能是闽江口南侧陆源物质输运的主要通道,沉积了以砂为主［（58.6±8.7）%］的沉积物,平均粒径为（3.76±0.49）φ,为较高能的沉积环境。期间,增强的浙闽沿岸流携带更多的长江物质沉积到闽江口,导致沉积物中蒙脱石含量增多。然而,到晚全新世（3 ka BP）海平面略有下降,梅花水道衰退,闽江口南侧的水动力条件减弱,形成以粉砂为主［（58.1±4.4）%］的沉积物,平均粒径为（6.30± 0.32）φ。晚全新世浙闽沿岸流有所减弱,闽江口沉积物中的蒙脱石含量明显减少,而来自闽江的高岭石含量增加。     

渤海东部晚第四纪沉积环境变化的稀土元素地球化学记录

对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品进行了稀土元素(REE)测定,结合有孔虫丰度和粒度参数研究,探讨了该孔稀土元素地球化学特征与晚第四纪环境变化关系。DLC70-1孔沉积物物源分析表明,该孔沉积物物质来源比较稳定,其沉积物主要来源于黄河。渤海东部DLC70-1孔REE的分布特征与晚第四纪沉积环境变化密切相关,约100 ka BP以前,研究区发育浅海环境,ΣREE含量较高,且HREE相对富集。100~75 ka BP期间,ΣREE含量受沉积物粒度的影响,明显低于前一阶段,LREE相对富集,稀土元素分布表现为河口半咸水环境特征。75~60 ka BP期间,研究区发育以细颗粒沉积物为主,ΣREE含量达到高值。60~35 ka BP期间为晚更新世玉木冰期中间冰阶(暖期)沉积,研究区发育滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较低,并显示LREE相对富集;随着水体深度和盐度条件发生多次波动,稀土元素分布特征也表现出小幅度变化。35~30 ka BP期间,研究区发育滨岸和滨海沉积环境,其ΣREE含量总体较高。30~10 ka BP期间,研究区表现为河流环境,受矿物组成和沉积物粒度的影响,ΣREE含量总体较低,显示向上HREE相对富集。10 ka BP以来为全新世海侵期,研究区持续发育滨海-浅海沉积环境,其ΣREE含量总体较高,显示LREE富集。     

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。     

大洋钻探计划最后一年航次计划

自 1 98 5年以来 ,大洋钻探科学考察船“JOIDES·决心者”号已经开始在海底大范围内钻孔取样、录井、安装长期观测仪器 ,以验证1 996年 ODP长期计划 ( L ong-Range Plan)中提出的最具紧迫性质的科学任务。作为地球科学领域最为成功的一项国际合作计划 ,尽管大洋钻探计划 ( Ocean Drilling Program )将在2 0 0 3年 9月 3 0日告一段落 ,但我们仍将有许多机会参加最后的 ODP科学考察工作 ,有兴趣的科学家可以通过网站 http://www-odp.tamu.edu得到更多的信息。美国海洋研究机构联合公司 ( Joint O-ceanographic Institutions,Inc.,JO…     

胶州湾近15O年来海岸变迁

本文通过多时相卫星遥感结合历史海图、水深资料研究近150年来胶州湾岸线属性和位置变化.1863～1935年胶州湾以自然演变为主导,岸线变化很小,因自然淤积潮间带面积缓慢减小,72年中仅减少了15.68 km2;而1935年以来受人类活动影响,胶州湾岸线变化很大,大面积的自然潮滩被盐田养殖区和人工填海代替,岸线普遍向海推进,总体上趋于平直造成潮间带面积和纳潮量急剧减小,1935-2005年潮间带面积减小了164.7 km2,纳潮量减小了0.246 km3.在近150年的时间里,胶州湾的面积缩小了38.6%,各种岸线类型历史长度变化反映了人类对胶州湾集中开发利用的几个阶段.1863年胶州湾的总水域面积为567.95 km2,比2008年的大220 km2,其中,1935年以后胶州湾面积的缩小速率大约是1935年以前的13倍.纳潮量变化规律与潮间带面积变化相似,2005年纳潮量比1863年减小了0.25×109 m3,减小了19%,其中1935年以后纳潮量的缩小速率大约是1935年以前的250倍.     

曲流河末期河道边界识别研究

以黄骅坳陷明化镇曲流河储集层为例,在稀井网条件下,利用河道边缘检测等地震技术方法,结合沉积规律、生产测井资料,确定河道带展布特征,定量预测未期河道的边界与点坝位置,逐一描述单一河道分布,模拟并展现了整个地质事件连续的分布特征,同时也为井位的优化设计与方案的优化调整奠定了基础.     

末次间冰期和早冰期的ENSO事件

从 2 0世纪初开始 ,在夏季日照变化显著的北半球高纬地区 ,可以发现日照和气候之间的联系 ,通常认为夏至期间在 6 5°N的大气层顶部 (TOA)的日照反映了使全球气候变化的太阳引力。这里与Berger等 ( 1 981 )的结论进行商讨 ,他们将两个半球不同纬度大气层顶部日照的月变化与Hays等 ( 1 976 )的大洋氧同位素记录进行了相关分析 ,最高正相关 (P≤ 0 0 1 )出现于 9月而不是在 6月 ,是在 3个代表热带的纬度上 ( 2 5°N ,5°N ,和 1 5°S)而不是在高纬地区。 3月所有进行试验的纬度 ( 85°N ,6 5°N ,45°N ,2 5°N ,5°N ,1 5°S ,3 5°S…     

渤海湾近30年海岸线变迁与分析

海湾岸线是海湾变迁监测的重要对象。文章利用美国陆地资源卫星Landsat-5/TM、Landsat-7/ETM和中国环境减灾星HJ-1A、B/CCD遥感数据,对渤海湾1986-2014年近30年来的水域面积、岸线长度和岸线分形维数进行了解译测算。结果表明,渤海湾平均高潮位的水域面积呈现不断减小的趋势,其数值由1986年的(13 909.97±3.53)km~2减少至2014年的(12 641.99±11.50)km~2;岸线长度呈现先减小再增加的变化规律,其数值由1986年的(968.41±1.84)km减少至1998年的(642.43±2.59)km,再增加至2014年的(850.94±10.78)km;渤海湾岸线分形维数从1986年的1.110 2下降至2014年的1.064 9;同时分析发现养殖场建造、围填海和港口建设等海洋工程是渤海湾岸线变迁的主要驱动力因素;渤海湾岸线分形维数与天津市国内生产总值(GDP)的倒数变化呈现线性相关系数为0.95的高相关性。文章的测算和分析结果对海湾动力学研究、环境变迁评估和海湾开发管理具有参考价值。     

冲绳海槽末次冰期以来千年尺度古海洋演化的沉积记录

格陵兰冰芯的δ18O记录表明，末次冰期的气候发生了一系列快速的冷暖交替过程，即所谓的Dansgaard-Oeschgerk旋回(Dansgaard et al.,1995；Stuiver et al.,1995；Grootes et al.,1997)。在北大西洋区域，海洋的沉积记录也清楚地再现了在总的冰期背景下代表强烈冰川漂移事件的6次变冷事件,即所谓的Heinrich事件(Bond et al.,1992，1993；Rasmussen et al.,1997；Andrews,1998)。通过对比发现Dansgaand-Oeschger旋回和Heinrich事件并非两个孤立的气候演变过程,Heinrich事件(H)发生在Dansgaard Oeshger旋回的最冷期，几次大的Heinrich事件使格陵兰的大气温度在冰期的气候条件下又降低3-6℃(Mayewski et al.，1997)。随后，越来越多的研究成果表明，这些气候事件的发生，尤其冷事件并不仅限于格陵兰和北大西洋等北半球的高纬度地区，几乎在全球各大区域均找到了它们的印记。 冲绳海槽作为西太平洋的一个弧后盆地，其较高的沉积速率和对全球气候变化的“放大效应”，为我们识别过去地质历史时期气候演化事件并进行全球对比提供了可靠的保证。本文作者对取自冲绳海槽北部的CSH1孔的孢粉组合和中部DGKS9603孔的浮游有孔虫动物群进行了分析，以期获得有关北半球高纬度地区记录的末次冰期气候突变事件具有全球意义的新证据。     

中国东海2万年来海平面变化分析

拟通过中国东海相对海平面与全球海平面对比分析，来获得东海构造沉降数据。但在对比分析的过程中发现，断裂作用对中国东海150m以深海域相对海平面的变化有重要影响。这种作用使东海150m以深海底至少下降了30m，这是我国学者先前误认为中国东海末次冰盛期最低海面位置位于现今海面下150～160m一带的主要原因。在此基础上，进一步对水与冰川重力均衡、沉积物压实和构造沉降作用进行了探讨。结果认为重力均衡不足、沉积物压实作用微弱，构造沉降是造成东海相对海平面与全球海面之间差异的又一重要原因。同时发现东海构造沉降随水深呈规律性变化。断裂作用的表现结果所赋予的更深层次的思考与认识是，在17kaB．P．以前，中国东海水深150～160m一带是1个相对隆起带，其存在对陆架区圈闭和捕获中国大陆古水系和沉积物具有重要意义。     

末次冰消期以来北极东北陆架对快速气候变化的响应

北极快速气候变化越来越深刻影响着北极地区以及全球的环境变化，已成为当今地球科学研究的重大前沿科学问题。北极东北陆架作为世界上最宽广平坦的陆架，既是北冰洋季节性海冰形成的主要源区，又是现代海冰变化最强烈的区域，对气候变化敏感，响应强烈，属于环境脆弱地区。通过全面分析近年来国际上在末次冰消期以来快速气候变化背景下北极东北陆架环境响应的研究进展和存在的主要问题，阐述了沉积物“源—汇”过程、海冰演化历史、碳循环以及快速气候变化事件等方面取得的研究成果，发现东北陆架地区沉积物和有机碳来源复杂，时空变化强烈，气候和环境变化过程与海冰演化息息相关。未来的研究应加强现代过程的长期连续观测，重视地质记录中气候环境演变信号的精确解译，深化数值模拟技术和大数据的挖掘与使用，开展不同时间尺度北极快速气候变化及其驱动机制研究，并加强北极快速气候变化对中纬度地区特别是对东亚以及我国环境变化影响的研究。     

末次间冰期衰退时期的北大西洋海流和欧洲环境

北大西洋海流是大洋循环的重要组成部分，将热带的热量从墨西哥湾传输到北大西洋北部。这些热量被释放进向东移动的气团中，极大地改善了欧洲北部的冬季气候。我们通过模式模拟预测出：随着CO2浓度的持续增加(IPCC第3个评价报告：气候变化，2001)，下个世纪的大洋循环会极大地减弱。自从20世纪60年代早期以来，我们开始观察到由于来自Nordic海的流量减少，北大西洋北部的海水不断淡化(Hansen等，2001；Dickson等，2002)。     

Paleoenvironmental records from the northern South China Sea since the Last Glacial Maximum

Core ZHS-176 contains the paleoenvironmental records from the northern South China Sea (NSCS) since the Last Glacial Maximum (LGM). A coupled approach based on clay mineral assemblages, planktonic foraminiferal oxygen and carbon isotopes, and calcium carbonate content is used to trace the sources of the fine-grained sediment and to investigate the paleoenviornmental evolution in this area. Clay mineral assemblages are dominated by illite (average about 39%) and chlorite (about 27%), which comes mainly from Taiwan and the East China Sea. Kaolinite, which accounts for about 13%, comes mainly from the Zhujiang (Pearl) River, and Luzon Island is the main source for smectite (about 21%). The planktonic foraminiferal oxygen isotopic oscillations during the last glacial period are coeval with climate variations recorded in the Greenland ice core and Western Pacific sediment. These variations include the LGM, Heinrich event 1, Bφlling-Allerφd (B/A), and Younger Dryas. For the Holocene, three periods of strong precipitation (S1-S3) and three periods of weak precipitation (W1-W3) are identified. The oxygen isotopic record exhibits corre-lation with climate records from distant regions, including the high-latitude Northern Hemisphere, providing evidence for global tele-connection among regional climate. A brief, negative planktonic foraminiferal carbon isotopic excursion during B/A reflects increased methane released from marine gas hydrate due to the rapid warming of the water. By comparing calcium carbonate content curves of the core ZHS-176 with these of other five boreholes lying above the lysocline, a remarkable low calcium carbonate event is found during the early Holocene in NSCS.