Cold event at 5 500 a BP recorded in mud sediments on the inner shelf of the East China Sea

A 700-year record (1.0–1.5 a resolution) of the East Asian winter monsoon (EAWM), based on grain-size analysis and AMS¹⁴C dating of Core EC2005 from the inner-shelf mud wedge of the East China Sea (ECS), was compared with the Dongge stalagmite δ¹⁸O record during the mid-Holocene. The upper muddy section of Core EC2005 has been formed mainly by suspended sediments derived from the Changjiang (Yangtze) River mouth since 7.3 ka BP. High precipitation and a strengthened EAWM might have played key roles in the high sedimentation rate (1 324–1 986 cm/ka) between 5.9–5.2 ka BP. The EAWM strengthened when the Asian summer monsoon weakened, especially around 5 500 a BP, which corresponded to a worldwide cold event. The EAWM during the mid-Holocene shows statistically significant solar periodicities at 62 and 11 a. The 5 500 a BP cold event might be resulted from orbital forcing and changes in solar activity.     

卡罗琳板块及其附近地区的岩石圈有效弹性厚度

本文利用卡罗琳板块及其附近地区的自由空气重力异常和海水深度数据,结合滑动窗口导纳技术(MWAT),计算了该地区的岩石圈有效弹性厚度T_e.本文使用Multitaper(多窗谱)方法对功率谱密度进行估计,基于实际的海底地形,通过模拟计算得到了MWAT方法较真值的改正,MWAT方法计算的结果偏小20%左右.研究结果显示卡罗琳板块及其附近地区的T_e变化范围为1~34km.研究区域包括了海山、海底高原、俯冲带、扩张洋脊等多种构造,对它们的岩石圈强度的研究为认识西太平洋地区岩石圈的构造和演化提供了重要的依据.T_e与加载时的岩石圈年龄、地表热流相关.T_e与海底地壳年龄之间的关系显示T_e主要位于板块冷却模型的450℃的等温线深度以上.西太平洋的Magellan海山和Marcus-Wake Guyots(MWG)地区的T_e主要分布在加载形成时板块冷却模型的200℃的等温线深度附近,较低的等温线可能受太平洋超级地幔柱的影响.我们的研究结果也显示在研究区域内海洋地壳的热流与T_e之间存在一定的反相关性.     

东海陆架浙-闽沿岸泥质沉积研究进展

比较全面的回顾了关于东海浙-闽沿岸泥质体以及其形成前的沉积演化历史、泥质沉积的物质来源及其东亚季风/古气候记录等方面的研究进展。分析了目前关于浙-闽沿岸沉积研究中所存在的问题,即,泥质体的物质来源与形成,长江入海历史的陆架沉积物记录,8.2 ka冷事件,年代框架调整及区域对比,代用指标指示意义等多方面问题。提出在东海浙-闽沿岸泥质区,我们需要更多高分辨率的钻孔进行综合研究,其中应该特别加强对泥质沉积物的研究,以期对海陆交界敏感地带的"源到汇"以及全球变化研究取得突破性进展。     

δEuN-∑REEs图解定量区分长江和黄河沉积物

对取自长江下游河道和黄河的沉积物样品进行了稀土元素分析,并搜集了文献资料中长江和黄河沉积物样品的稀土元素数据,发现在δEuN-∑REEs关系图中长江和黄河沉积物之间有一条明显的分界线,回归分析表明该分界线是一个3次多项式方程,在该界线的上方是长江沉积物,下方是黄河沉积物．为了考察该分界线的合理性及其应用价值,在长江口和黄河口分别取样进行稀土元素分析,并搜集了来源于长江255孔和源于黄河的YA01孔沉积物的稀土元素数据．在δEuN—∑REEs关系图中,长江口和255孔沉积物绝大部分分布在长江沉积物的区域,而黄河口和YA01孔沉积物绝大部分分布在黄河沉积物的区域．因此,通过δEuN-∑REEs关系图和回归曲线方程,可以直观、定量地区分长江和黄河沉积物,并可用于中国东部边缘海沉积物源的定量识别．δEuN-∑REEs是长江和黄河沉积物的源区气候条件和物质组成差异的综合体现,在沉积物由源区进入河流,再由河流进入海洋的过程中,δEuN—∑REEs关系基本保持不变,使得其最初的物源和气候信息得以保存,并继承下来．     

东海陆架沉积物环境磁学特征及其物源指示意义

对东海陆架69个表层沉积物样品进行了环境磁学测试,并结合重矿物鉴定和粒度分析数据讨论了其磁学特征、影响因素和物源指示意义。结果表明研究区表层沉积物中磁性矿物以磁铁矿为主,同时含有少量的磁赤铁矿和赤铁矿。这一结果与碎屑矿物镜下鉴定结果一致。根据磁学参数S–300(-300m T磁场下饱和等温剩磁的矫顽参数)、SIRM/χ(饱和等温剩磁与磁化率之比)及SIRM(饱和等温剩磁),将东海陆架表层沉积物分为三类。第一类沉积物主要分布在西部内陆架及研究区东北部的细粒沉积区,磁性矿物含量较高,亚铁磁性矿物所占比例较小,磁性矿物颗粒细;第二类分布在中外陆架,磁性矿物含量低,亚铁磁性矿物比例相对较高,磁性矿物颗粒粗;第三类沉积物分布在研究区东部部分站位,磁性矿物含量高,亚铁磁性矿物含量也高,磁性矿物颗粒粗。沉积物整体的粒度粗细控制了磁性矿物颗粒的大小,且在以现代细粒沉积物为主的第一类沉积物中,磁性矿物含量与粉砂、黏土含量成正相关关系。S–100-SIRM(-100m T磁场下饱和等温剩磁的矫顽参数-饱和等温剩磁)散点图显示,东海陆架大部分区域沉积物磁学特征与长江沉积物一致,表明物质来源于长江;研究区东北部受到黄海沿岸流搬运来的黄河物质的影响磁学性质呈现出黄河物质特征;闽浙沿岸部分站位受到人类活动及瓯江物质的影响。     

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。     

近两百年来人类活动对北部湾潮间带环境的影响

对北部湾潮间带两个柱状岩心沉积物进行了210 Pb测年、粒度分布特征和重金属元素含量分析,并探讨了近两百年来人类活动对沉积环境的影响。结果表明,YX07和YX05岩心的平均沉积速率分别为0.45和0.37cm/a,分别约记录了231年和210年以来的环境历史。重金属元素含量变化特征与沉积物平均粒径变化大体相反,说明重金属元素倾向于在细粒级物质中富集;不活泼微量元素比值La/Th的大小及其在岩心深度上的稳定变化,说明两个岩心物源的同一性且一直没有发生明显变化。岩心沉积物记录的沉积环境在1930年以前主要是自然影响,而1930年以来则更多受到人类活动影响,1930年以来岩心沉积物粒度变粗,可能因为人口的增加和土地的开垦等因素,在自然降水量降低的情况下人为地增加土壤物理侵蚀。同时,岩心中Al校正后重金属元素As、Pb、Cu等的含量从1930年直线增加2~3倍,则表明大量工业和生活污水经河流倾泻到河口和近岸地区,致使潮间带沉积物中重金属污染状况严重。     

青岛市灵山湾海水浴场表层沉积物粒度冬季变化特征及其原因

于2013年11月、2014年1月及3月在青岛市灵山湾海水浴场进行了3次表层沉积物采样,对粒度组分和粒度参数平面分布的变化进行了分析。结果表明,本区沉积物整体有变粗的趋势,细砂组分特别是极细砂和粉砂组分含量下降明显,分选性变好,正偏态及高峰度分布区扩大,粒度参数高值分布区被消除。粒径趋势分析表明,在涨潮流与强盛的冬季风驱动的风浪、沿岸流的综合作用下,研究区沉积物总体呈北东-南西向沿岸输运,运移趋势变化受到波浪、潮流水动力条件与地形相互作用的影响。短期的波能变化足以改变沙滩地貌,从而影响表层沉积物的分布。可为浴场维护提供理论依据。     

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.     

末次冰消期以来东海内陆架沉积物地球化学特征及其古环境意义

尝试对末次冰消期以来东海内陆架沉积物地球化学特征及其蕴含的古环境、古气候信息进行探讨。对位于浙-闽沿岸泥质沉积中心附近的EC2005孔岩性、粒度、常量元素、矿物以及AMS^14C测年数据进行了综合分析,得出以下主要结论：（1）东海内陆架沉积物不同常量元素与TiO2的比值具有不同的环境、气候意义,SiO2、Na2O与TiO2的比值可以用来反映沉积水动力条件的强弱,Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、MnO以及下部湖相沉积层中的CaO、P2O5与TiO2的比值则主要反映了沉积物源区的变化以及与风化程度相关的源区气候变化。（2）研究区自17．3k。BP以来沉积环境经历了剧烈变化,岩芯底部60．20m至41．00m（17．3～13．1kaBP）为湖泊三角洲沉积序列,海水自13．1kaBP开始侵入研究区,形成了41．00m的海相沉积地层。自12．3kaBP研究区受到沿岸流影响,7．3ka BP以来稳定的泥质沉积体开始形成。（3）自末次冰消期初期至末期,气候总体向暖湿方向发展,新仙女木事件、8．2k。冷事件在本孔中有明显的记录,显示出全球性重要气候事件在中纬度浅海陆架海域的区域性响应。