南海西部MIS3期底栖有孔虫反映的生产力变化

选取位于南海西部越南岸外上升流区的17954-2沉积柱状样为研究对象,通过对底栖有孔虫属种含量变化的分析,并与该站位已有的有孔虫研究结果对比,获得该海区MIS 3时期海洋古生产力的变化记录.结果表明,柱状样中的底栖有孔虫堆积速率和指示生产力的底栖有孔虫属种(Bulimina aculeata,Uvigerina per...     

南海北部晚渐新世与早中新世之交T60构造运动的古水深响应

本文采用国际大洋发现计划(IODP)第368航次U1501站位井深264.0～331.1 m的样品,通过有孔虫壳体氧同位素地层和锶同位素定年,得出该段井深年龄为晚渐新世?早中新世20.3～32.0 Ma(地震反射不整合面T60的底部年龄在28～30.5 Ma左右)。T60构造运动之后,岩芯沉积物中有机碳含量、底栖有孔虫壳体稳定碳同位素δ13C、浮游与底栖有孔虫碳同位素差值Δδ13C_P-B指示海水表层生产力的降低;碳酸钙含量、有机碳/氮比值反映了陆源物质输入的减少;结合浮游有孔虫相对丰度以及底栖有孔虫的属种组合变化,共同揭示了南海北部在晚渐新世?早中新世时期,区域构造沉降运动导致了U1501站位在T60之后古水深逐步加深、离岸距离变远,相关结论从微体古生物学角度为认识T60构造事件及其沉积环境变化提供了科学证据。     

早第四纪西太平洋底栖有孔虫群与大洋深层水环流演化的关系

选取赤道西太平洋ODP 807站位(3°36.42′N,156°37.49′E,水深2 803.8m,岩心长822.9m)26.27～43.02mbsf层段中的底栖有孔虫进行研究,以便了解早更新世2.5～1.6Ma BP时期古生产力和深水环流的变化。结果显示,这一时期底栖有孔虫堆积速率(BFAR)、表生种和内生种比值(E/I)、Uvigerina spp.百分含量和有机碳百分含量(TOC%)等替代指标反映了西太平洋古生产力总体上呈现冰期高、间冰期低的特点,而其中Bulimina alazanensis的丰度变化则相反,反映了该种有可能更适合温暖、低营养的底层水环境。2.5～1.6 MaBP时期底栖有孔虫在丰度上以Uvigerina spp.为主,指示了早更新世西太平洋深层水受北部水团的控制更强。     

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。     

南沙群岛海区有机碳沉积作用与古生产力估算

根据南沙群岛海区５个沉积柱样和大量表层样的分析资料讨论了有机碳的沉积作用。深海有机碳含量一般为０．２％－１．３％。水柱深度对其分布的控制作用不明显。分析结果发现冰期、间冰期，尤其是本次冰期有机碳含量变化明显，４个柱样晚第四纪的质量堆积速率在末次冰期时最大。有机碳保存的主要控制因素是溶解氧浓度、粘土矿物含量、水柱深度和底栖混合强度，其中溶解氧浓度是最重要因素。底栖有孔虫的相对丰度，如Ｕｖｉｇｅｒｉｎａ和Ｂｕｌｉｍｉ－ｎａ，可用来指示溶解氧和有机碳含量。有机碳含量与海洋生产力关系极为密切，它可用来重建海洋古生产力的长期变化。采用Ｍｌｌｅｒ和Ｓｕｅｓｓ方程以及Ｓａｒｎｔｈｅｉｎ方程的计算结果与目前生产力值结果比较表明，后一种方法因充分考虑了溶解氧浓度和水柱深度而更接近现代值。     

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古环境参数,揭示了距今１９０ｋａ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,建立了南部海匹距今１９０ｋａ     

孟加拉湾晚第四纪冰期和间冰期古生产力演变研究

近赤道低纬度地区孟加拉湾属于大陆边缘深海环境,该区的古生产力研究对于了解低纬度地区古气候演变及其对全球气候变化的响应具有重要意义。通过对研究区４个活塞岩心δ１３Ｃ值、高生产力指示种的含量变化、浮游有孔虫与底栖有孔虫丰度、Ｕ＋Ｂ指数等方面的研究发现,研究区受冰川－气候旋回作用影响明显,古生产力波动强烈。冰期时,陆源营养物质供应充分导致生物生产力增大,因而末次冰期最盛期氧同位素第２期时生产力最高,间冰期氧同位素第１、５期时生产力较低。该区氧同位素第３期也出现高生产力的情况,可能与当时研究区气候不稳定有关。氧同位素第３期强烈的西南季风活动使研究区淡水输入增强,进一步增加了冷、暖期生物生产力的差异。     

南海南部中上新世以来沉积有机碳与古生产力变化

对南海南部ODP1143站上部150m的1005个沉积物样品进行了有机碳分析,求取中上新世3．5Ma以来表层生产力长期的演化趋势和短期的变化规律。有机碳含量、有机碳堆积速率和输出生产力在2．85～1．58Ma和0．9～0Ma两个时期呈现相对高值,反映具较高的古生产力,推测分别与上新世晚期北极冰盖形成和“中更新世革命”之后北极冰盖扩大事件密切相关。与有孔虫δ^18O记录对比,有机碳含量、有机碳堆积速率和输出生产力都显示在冰期增加,间冰期降低,反映了冰期具较高的表层生产力。冰期时较高的沉积物堆积速率和C／N比值反映低海平面时期陆源营养物质供应增加,是造成冰期表层生产力高的重要原因。同时推测冰期时低氧含量的底层水有利于有机物质的保存。频谱分析揭示,中上新世以来有机碳含量变化复杂,说明其变化除主要受到地球轨道周期变化的驱动外,还受到陆源物输入等其他因素的影响;而有机碳堆积速率和输出生产力主要受地球轨道周期变化的驱动。     

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。     

大洋有孔虫碳,氧稳定同位素标准物质的研制

在孔虫氧、碳稳定同位素比值的微量测定是古海洋学研究的最基本手段之一,其中标准物质对获取高准确度数据起关键作用。测定表明,标准物质的氧同位素比值和有孔虫样品的氧同位素比值越接近,则测出的样品值就越准确,反之,若相差越远,则测出的样品值系统误差就越大。国内现有的碳酸盐碳,氧同位素标准物质的氧同位素值与有孔虫相比都偏负,不适宜用作有孔虫的稳定同位素分析,鉴于此,我们选取云南大理地区的二叠系茅口组地为候选     

南海南部第四纪表层海水古生产力变化的钙质超微化石证据

深海沉积中的钙质超微化石是古海洋表层生产力的替代性标志之一。通过对南海南部ODP1143站第四纪沉积中超微化石分析，从绝对丰度和堆积速率、Florisphaera profunda百分含量及碳同位素三个方面探讨了该区第四纪表层海水古生产力的变化特征。结果显示，1．56Ma以来南海南部表层海水古生产力呈现两种不同时间尺度的变化。一是随冰期－间冰期旋回而变化，间冰期时，表层海水生产力高，而冰期时则降低；另一种则是大约40万年的长周期变化，自1．56Ma以来，可以分成四个大的旋回，每个旋回内表层海水古生产力又经历了从低到高再到低的变化。     

Late quaternary organic carbon cycles and paleoproductivity in the Labrador Sea

Accumulation rates of (marine) organic carbon and estimates of paleoproductivity from organic carbon data indicate distinct late Quaternary glacial/interglacial cycles at Ocean Drilling Program (ODP) Site 646. During the last 240,000 years, surface-water productivity was significantly higher in the northern Labrador Sea during interglacial than during glacial times (70 to 170 gC/m²/yr vs. 30 to 70 gC/m²/yr). The reduced glacial productivity is probably caused by a closed sea-ice cover dominating the northern Labrador Sea during glacial intervals.     

晚第四纪以来中纬度北太平洋古生产力记录

综合论述了晚第四纪以来北太平洋中纬度地区海洋古生产力变化特征及其影响因素。晚第四纪以来,北太平洋中纬度地区海洋古生产力变化表现出明显的冰期-间冰期尺度波动特征,冰期条件下海洋古生产力增加,而间冰期条件下古生产力较低。在综合考虑影响北太平洋古生产力变化的各种因素后,初步认为：冰期气候条件下,亚洲粉尘携带的浮游生物生长所必需养分的增加促进了浮游生物的生长,可能是导致本区冰期时古生产力增加的主要原因。     

越南岸外上升流区48万年来高分辨率的生源组分记录及其古海洋学意义

南海西部越南岸外MD05-2901孔沉积物分析显示,该孔覆盖氧同位素1-12期,底界年龄约为48万年。生源组分记录显示表层古生产力冰期高、间冰期低,体现间冰期海平面下降、陆源物质输入增强的影响。生产力在末次冰期达到最高,体现末次盛冰期海陆差异增强,东北风发育对生产力提高的促进作用。碳酸钙含量变化呈现冰期早期含量低、冰消期和间冰期含量高的趋势。其冰消期的高值在MIS1/2、MIS3/4和MIS5/6分界处,与浮游有孔虫碳同位素低值对应,揭示该地区的碳酸钙沉积旋回是“稀释旋回”。同时碳酸钙含量变化领先于同一地区浮游有孔虫氧同位素的变化,证明低纬海区碳酸钙泵作用对大气二氧化碳浓度和温度有影响。滤波分析结果显示碳同位素存在23 ka的岁差周期和偏心率长周期,生源组分的含量变化显示出典型的岁差周期,体现南海季风环流的轨道响应,证明低纬热带过程是调节气候变化的重要因素。     

Core-based reconstruction of paleoenvironmental conditions in the southern Drake Passage (West Antarctica) over the last 150 ka

A deep-sea sediment core (GC98-06) from the southernmost Drake Passage, West Antarctica, shows late Quaternary depositional environments distinctly different from sedimentary drifts commonly found along the southwestern Pacific margin of the Drake Passage. The chronology of the core has been inferred using geochemical tracers of paleoproductivity and diatom biostratigraphy, and represents the paleoceanographic conditions in a continental rise setting during the last 150,000 years. Three dominant sediment types associated with distinct sedimentary processes have been identified using textural/compositional analyses: (1) hemipelagic mud (interglacial sediments) deposited from pelagic settling of bioclasts, meltwater plumes, and ice-rafted detritus; (2) terrigenous mud (glacial sediments) delivered by turbid meltwater plumes; and (3) massive muds marking the boundaries from interglacial to glacial periods. The succession of the sedimentary facies in core GC98-06 is interpreted to reflect temporal changes in environmental conditions prevailing on the continental rise of the southern Drake Passage in the course of successive climatic stages over the last 150 ka: from the bottom upward, these are glacial, interglacial, glaciation, glacial, and interglacial episodes. Variability in sediment flux and diatom abundance seem to have been related to changes in glacial advance, sea-ice extent, and specific sedimentary environments, collectively influenced by mid- to late Quaternary climatic changes.     

西太平洋暖池核心区MIS 7期以来的古生产力变化:类ENSO式过程的响应

对取自热带西太平洋暖池核心区的WP7岩心进行了底栖有孔虫和钙质超微化石研究。在利用氧同位素曲线对比和AMS14C测年数据进行地层划分的基础上,依据底栖有孔虫和钙质超微化石指标,分析了距今近250ka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。计算结果显示WP7岩心所在的暖池核心区约在距今250ka以来初级生产力在冰期(MIS6期、4期和2期)高,在间冰期(MIS7期、5期、3期和1期)低,表明该区古生产力在长的轨道时间尺度上受北半球高纬度冰量变动的影响。钙质超微化石下透光带属种Flori-sphaera profunda百分含量指示的温跃层深度变化表明冰期温跃层浅、间冰期温跃层加深,这说明类ENSO式变化导致的冰期—间冰期温跃层深度波动可能是MIS7期以来暖池核心区古生产力在冰期高而在间冰期显著降低的直接控制因素。     

Paleoceanographic records and sea ice extension history on the slope of the northern Bering Sea over the last 100 ka B.P.

1Introduction TheBeringSea,locatedinthesub-arcticNorth Pacific,playsanimportantroleininfluencingtheevo- lutionaryprocessoftheglobalclimaticsystembecause itsseasonalseaiceisformedinrelativelowerlatitudes (Takahashi,1999).ItisalsoasinkofatmosphericCO2, whichisoriginatedfromtheeffectivebiologicalpump inthissea.Particulatefluxdatameasuredinthesea overthelast10aindicatethattheorganic/inorganic carbonratiowasalwaysgreaterthan1,whichexplains thattheBeingSeaoccupiesasignificantpositionin theproces…     

Latest Pleistocene to Holocene changes in glaciomarine sedimentation in Scoresby Sund and along the adjacent East Greenland Continental Margin: Preliminary results

Based on preliminary results of sedimentological and organic geochemical investigations, distinct changes in the composition of siliciclastic and biogenic components occured in sediments from the East Greenland Continental Slope and Shelf and Scoresby Sund during the latest Pleistocene to Holocene times. These changes probably reflect the (? early/) late Weichselian glacial to Holocene interglacial transition, i.e., the decay of continental ice masses and sea-ice cover, causing major changes in supply of terrigenous matter and surface-water productivity. Flux rates of coarse-grained ice-rafted debris (IRD) distinctly decreased on the continental slope/shelf during the deglaciation interval. During the last 10,000 years, major amounts of IRD were trapped in the Scoresby Sund system. In comparison to modern interglacial conditions, surface-water productivity was significantly lower during the last glacial.     

东印度洋近20 ka以来的生物硅记录及其古生产力意义

通过对东印度洋钻孔CJ01-185的生物硅来探讨东印度洋古生产力的变化和古气候演化的响应。CJ01-185钻孔的生物硅含量在末次冰期最低，为0.86%；而到了全新世晚期生物硅含量达到1.89%。全新世晚期生物硅的堆积速率明显大于末次冰期。随着全新世海平面的快速上升，巽他海峡贯通，来自爪哇海的陆源物质输入到东印度洋，导致全新世的生物硅含量和生物硅的堆积速率增加。研究表明：巽他海峡贯通前，研究区的古生产力主要受东南季风变化和上升流的活动影响；而巽他海峡贯通后，古生产力很明显受到陆源物质输入的控制，东南季风变化和上升流的影响较弱。     

Past glacial and interglacial conditions in the Arctic Ocean and marginal seas – a review

Past changes in the Arctic Ocean and its marginal seas have been profound, even during the last 10,000 years. Understanding these changes, such as those occurring during the transition from glacial to interglacial climates, are important for research on modern processes, because this knowledge provides a framework and unique perspective in which to view the modern physical and biological processes. This paper discusses our current understanding of past environmental change and processes relative to those currently in progress. Special emphasis is placed on the most recent transition from a glacial state to the modern interglacial conditions.