鄂霍次克海晚第四纪以来古环境演化

鄂霍次克海是北太平洋第二大边缘海,在“海-陆-气-冰”复杂的相互作用下,形成了独特的海洋环境,并以高生产力、季节性海冰覆盖以及作为北太平洋中层水换气源(ventilation)为特征.对晚第四纪鄂霍次克海海冰扩展,表层生产力、表层海水温度以及中层水演化等的研究显示,鄂霍次克海海冰覆盖面积变化与北太平洋亚极区上空大气环流...     

日本海、鄂霍次克海和白令海的古海洋学研究进展

边缘海的存在使大陆和大洋之间的物质和能量交换变得相当复杂。在构造运动和海平面升降的控制下,边缘海和大洋之间时而连通时而隔绝,各种古气候变化信号都在一定程度上被放大。基于近期有关西北太平洋边缘海的古海洋学研究成果,简要概述了日本海、鄂霍次克海、白令海以及北太平洋地区自中新世以来的古气候和古海洋环境演化特征,并认为它们与全球其它地区一样也受控于因地球轨道参数变化引起的太阳辐射率的变化,大尺度的气候变化具有与地球轨道偏心率周期相对应的100ka周期,而41ka的小尺度周期则受地球自转轴斜率变化的控制。一些突发性的气候变化则是由气候不稳定性、海峡的关闭与开启和其它一些地球气候系统的非线性活动所驱动。但同时作为中高纬度边缘海,它们的古海平面、古海水温度、古洋流等古海洋环境因子的变化特征还受到冰盖扩张和退缩、构造运动、冰川性地壳均衡补偿、东亚季风等因素的影响,具有一定的区域特点。     

亚北极鄂霍次克海晚第四纪冰海沉积作用与水团变化历史

亚北极鄂霍次克海是全球重要的碳汇之一,也是北太平洋中层水的主要源区,研究晚第四纪鄂霍次克海古环境变化及其影响因素对于理解亚极地海洋对气候变化的响应有重要意义.本文对鄂霍次克海南部科学院海隆ARC2-T00岩芯进行了粗组分、坠石、有孔虫丰度和CaCO3含量的统计与分析、底栖有孔虫Uvigerina?spp.氧碳同位素测试...     

南海东北部晚第四纪古生产力变化

通过对南海东北部、吕宋岛西北岩外１７９２８柱状样吕浮游、底栖有孔虫丰度及其与生产力有关和属种含量变化的研究,发现该柱状样在末次冰期（氧同位素２～４期）和氧同位素６期时,浮游、底栖有孔虫丰度增高,高生产力的有孔虫含量也在这两个时期出现高值,说明此时该区具有同的生力水平,这种现象可能与冰期时陆营养盐输入量增加、东亚冬季风增强并在此形成上升流有关。     

晚第四纪普里兹湾北部陆坡岩心沉积学记录及古海洋学意义

通过对普里兹湾北部陆坡P1-03岩心沉积物敏感粒级组分的提取和年代学分析,发现:大于>63 μm的砂砾级组分可作为冰筏碎屑的指示粒级,过去52万年以来该地区共发生了8次较大的冰筏碎屑事件,出现在冰期及间冰期中相对较冷的阶段。分选级粉砂和黏土组分的含量可指示底流强弱,其旋回变化显示冰期底流较弱,有利于黏土沉降;间冰期南极绕极流主轴南移,陆架-陆坡水体交换加强,底流增大,对沉积物的搬运和簸选加强。     

末次冰盛期以来鄂霍次克海北部陆架的海冰变化

本文通过高分辨率粒度分析,研究了鄂霍次克海北部陆架LV87-54-1岩芯记录的海冰活动历史。利用AnalySize程序对粒度数据进行端元分析,提取了3个端元,并将EM3作为海冰指标。EM3含量结果表明,末次冰盛期以来鄂霍次克海北部陆架以活动性海冰覆盖为主。末次冰盛期和海因里希冰阶1期（HS 1）时EM3含量最高,指示海冰活动强烈。冰期时北半球中高纬度气候变冷与北极涛动负相位是导致海冰大规模扩张的主要控制机制,东亚夏季风减弱与黑龙江入海径流量的减少促使鄂霍次克海生成更多的海冰。自波令−阿勒罗德间冰阶开始以来,鄂霍次克海北部陆架海冰生成急剧减少,在新仙女木时期海冰曾出现微弱峰值,随后又快速下降。自全新世以来,受北半球中高纬度气候变暖、秋季太阳辐射量升高、北极涛动正相位和东亚夏季风的增强共同影响,EM3含量一直稳定在较低水平,鄂霍次克海海冰的生成受到明显抑制。     

鄂霍次克海东南部OS03-1岩心重矿物分布特征及物质来源

对鄂霍次克海东南部科学院隆起区OS03-1岩心碎屑重矿物及火山灰层进行了详细分析。岩心重矿物以紫苏辉石、绿帘石和普通角闪石为主,特征矿物为钛磁铁矿和普通辉石,矿物特征表明本岩心的物质主要来源于冰筏搬运(陆源)和火山喷发。陆源物质大部分来源于鄂霍次克海西部和北部地区,少量来自堪察加半岛冰川携带沉积物;火山物质则来源于堪察加半岛和千岛群岛的火山喷发产物。在岩心中识别出3个火山灰层,各种证据表明火山灰层1与已知的K2火山灰层相同,形成年代为26ka BP;火山灰层3具有明显火山物质与陆源物质混合特征,而火山灰层2则只能通过碎屑矿物的含量特征来判定,外在颜色不明显,已经明显的被陆源物质所稀释。研究表明,碎屑矿物组分参数可以有效地指示物质来源,也是识别火山灰层存在(特别是被陆源物质稀释)的可靠指标。     

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     

冬季鄂霍次克海海冰对北太平洋风暴轴年际变化的影响

利用北极海冰密集度资料和NCEP＼NCAR再分析资料,运用统计方法讨论了冬季鄂霍次克海及其邻近海区海冰异常与同期北太平洋风暴轴的联系。结果发现,冬季鄂霍次克海西南部海区海冰面积异常与北太平洋海温异常共同作用对北太平洋风暴轴在西北一东南方向的伸缩及强度的年际变化有重要影响,而在海温异常的共同作用下,鄂霍次克海东北部及舍列霍夫海海区海冰面积异常则主要影响风暴轴的南北位移和强弱。     

白令海DSDP188站氧同位素3期以来的古海洋与古气候记录

白令海南部DSDP188站沉积物生源组分分析显示,该地区表层生产力在MIS3早、晚期(3.3和3.1)以及MIS2期增加,而其他时期表层生产力相应降低,并且表层生产力的变化没有显示明显的冰期与间冰期旋回。沉积物的C/N比值反映了有机碳的混合来源,说明该地区表层生产力可能受陆源营养物质输入的影响。该站位沉积物的非生源组分分析显示,MIS3早、晚期陆源物质输入量增加,反映洋流加强和气候变化。MIS2出现两次陆源物质输入量的增加,显示了洋流和气候的波动。MIS3和末次冰消期碳屑丰度增加,但MIS2降低,指示MIS3和MIS1陆地天然火灾概率大,而MIS2天然火灾概率低,反映间冰期比冰期更容易发生天然火灾。     

末次冰期以来南海南部千年尺度的古海洋学

摘要对南海南部MD05-2896柱状样22.8kaBP以来的深海沉积物进行了浮游有孔虫和颗石藻化石定量分析。通过转换函数、特定有孔虫属种含量及比值和颗石藻Florisphaera profunda百分含量等探讨了南海南部海水表层温度、上部水体结构、初级生产力以及碳酸盐溶解作用等变化趋势和周期性。结果表明:18kaBP以前及10kaBP以来,海水表层温度较高,碳酸盐溶解作用较强,温跃层营养跃层较深,初级生产力较低。18~10kaBP冰期时,海水表层温度最低,碳酸盐溶解作用变弱,营养跃层和温跃层变浅,初级生产力较高。频谱分析结果显示,22.8kaBP以来的气候变化具有明显的周期性,以类D/O事件的千年尺度周期为主,其中最主要的周期为1500年。     

海桑属花粉在南海晚第四纪地层中的分布及其意义

海桑属(Sonneratia)植物是热带滨海特有的盐滩植物,是气候和环境的指示植物,其花粉可作为滨海相沉积的重要标志。此属花粉在南海南部晚第四纪地层中分布较广,在南海中部的深海盆地,由于海流的影响,也有少量的断续分布,而处于南海北部的香港地区,在晚更新世中晚期的地层中,曾大量出现过。分析海桑属花粉在晚第四纪地层中的分布,对深入研究南海海区的物质来源、古环境和古气候等有着重要的意义。     

东海陆缘地区晚第四纪沉积的孢粉及其古环境意义

通过对东海陆缘地区东海1井、高桥G2孔、人民广场孔等晚第四纪地层的孢粉研究，划分出了6个孢粉组合带，并恢复了本地区植被演替、气候波动的6个阶段：第1阶段为稀疏的针叶、落叶阔叶混交林，反映气候冷干(晚更新世晚期)；第2阶段为针叶、阔叶混交林-草原，反映气候温凉略湿(前北方期)；第3阶段为舍常绿阔叶树的针叶、阔叶混交林，反映气候温和略干(北方期)；第4阶段为以栲属、青冈栎为主的常绿阔叶林，反映气候暖热潮湿(大西洋期)；第5阶段是以栎、松、蒿为主的针叶、阔叶混交林，反映气候温和略干(亚北方期)；第6阶段是以落叶栎类、常绿栎类、松为主的落叶阔叶、常绿阔叶、针叶混交林-草原，反映气候温暖湿润(亚大西洋期)。这种气候波动与世界性气候变化相一致，为本地区的地层年代划分和对比提供了可靠的证据，为晚第四纪古植被、古气候、古环境的重建提供了重要的孢粉学资料。     

北黄海西部晚第四纪浅层地震剖面层序分析

结合前人工作对北黄海西部7条浅层地震剖面测线进行解译，所揭示的晚第四纪U1-U4沉积单元的特征是：U1围绕山东半岛形成楔状沉积体，厚度从近岸地区的大于40m向海减薄到0m；U2平均厚度为15m，分布稳定，在研究区由东北向西南增厚；U3平均厚度为20m左右，西南薄，东北厚；U4只在部分剖面上有记录。测线显示，U2单元层中存在埋藏古河道，大部分被天然气充填，形成两条NE-SW向延伸的分支河道，初步认为其属于古黄河北支水系，位于全新世地层之下的晚更新世地层中，为黄河在晚更新世末期（15～9 kaBP）流经北黄海西部的产物。     

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。     

鄂霍次克海天然气水合物成藏条件分析

2006年5月由俄、韩、日、中四国共同组织的"海底冷泉与生命过程"联合调查航次,在鄂霍次克海域成功采获天然气水合物样品。从水合物发育的气源条件、温度压力条件、构造控制条件等方面,分析了该地区天然气水合物发育所具备的基本成藏条件。指出鄂霍次克海周边的高大山系为其提供了丰富的沉积物来源,并在鄂霍次克海中形成了宽广而深厚的陆架体系。陆架区沉积地层厚度一般超过10 km,且以新生代沉积为主。根据对重力柱状样品的观察和分析,并参照沉积物捕获器样品的测量结果,认为本区域沉积物总有机碳含量普遍较高。根据地震剖面解释和重力柱状样品的14C测年结果得出,本区沉积速率较高,并与目前已知水合物区的沉积速率相当。鄂霍次克海地处高纬度地区,冬季海面大部分被海冰覆盖。海面以下50~120 m之间常年存在一个低温盖层。这个低温盖层使得海底温度一直保持在2℃左右。在这样的温度条件下,鄂霍次克海350 m以深的区域都满足水合物赋存的压力条件。海底以下满足水合物温度、压力条件的沉积地层厚度为450~800 m。鄂霍次克板块位于四大板块之间,并受到四大板块的挤压。由于挤压作用,在萨哈林岛东侧陆坡地区形成一系列的海底泥火山构造,从而使该区域成为天然气水合物调查研究的主要目标区。鄂霍次克海域的沉积物源、沉积厚度、沉积速率、有机碳含量等构成该区域水合物发育良好的气源条件,而温度、压力和构造控制条件等也都非常有利于天然气水合物在该地区的发育。     

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。     

南海西北部晚第四纪典型地震相—沉积相特征

南海西北部地形变化大,水深由近岸几十米变化至深海盆区的3 500 m,跨越了陆架、陆坡、深海盆、岛礁等地貌单元。南海西北部也是深水油气的重要勘探地区。利用高分辨率单道地震资料,采用地震相分析方法,对研究区晚第四纪典型地震相—沉积相分布特征开展深入分析。研究区内的主要地震相包括:①席状、亚平行、强振幅、低连续、中频地震相;②披盖状、波状、中振幅、中—低连续、中低频地震相;③披盖状、平行—亚平行、中—弱振幅、中连续、中—低频地震相;④披盖状、平行、强振幅、高连续、中—高频地震相;⑤席状、平行、中—弱振幅、高连续、中—低频地震相;⑥披盖状、波状、弱振幅、低连续、低频地震相;⑦前积相;⑧下切充填地震相;⑨杂乱地震相;⑩条带状、波状、中—弱振幅、中—低连续、低频地震相; B11 披盖状、平行、强振幅、高频、高连续地震相共11种。对地震相—沉积相及其分布特征的分析结果认为,区内晚第四纪主要发育有三角洲相、河道相、滨浅海相、浅海相、半深海相、深海相、滑塌相、斜坡相、浊流相、生物礁相等沉积相,其分布主要受海底地形地貌、构造运动等多种因素所控制。