南黄海、东海陆架及冲绳海槽北部 沉积物的10 Be和9 Be记录*

文章讨论了南黄海泥质区、东海陆架及冲绳海槽北部表层沉积物和柱状岩芯中¹⁰ Be及⁹ Be含量的水平和垂直分布,并与重金属Pb的分布进行了比较。表层沉积物中的¹⁰ Be,⁹ Be和Pb三者表现出完全不同的分布特征。¹⁰ Be的分布主要受黑潮及其支流黄海暖流所支配; ⁹ Be的分布受黄河陆源物质输入的影响,主要集中在南黄海泥质区; Pb则主要分布在长江口和琉球群岛附近,反映了人类活动的影响。冲绳海槽北部末次冰期和全新世时¹⁰ Be的沉积通量变化在整体上反映了¹⁰ Be大气生产率的变化,即地球磁场屏蔽效应的影响。03孔全新世时¹⁰ Be的沉积通量 (1.12×10⁹atoms/cm²ka)基本上等于¹⁰ Be的现代大气平均生产率,而在末次冰期时平均为4.06×10⁹atoms/cm²ka, 高于¹⁰ Be 的现代大气平均生产率3倍以上。在冲绳海槽由于黑潮的缘故,¹⁰ Be对气候的变化响应要比极地冰芯的¹⁰ Be变化响应灵敏的多,对气候变化信号起了放大的作用。冰期时冲绳海槽北部¹⁰ Be的沉积通量远远高于太平洋大洋海区,充分反映了黑潮的传送带作用和边缘海的聚焦沉积作用,并表明末次冰期时在千年尺度上黑潮仍流经冲绳海槽,且强度并未减弱。 ¹⁰ Be的通量在新仙女木时降到整个岩芯所跨时期的最低点,甚至低于¹⁰ Be的现代大气平均生产率,因此推测在新仙女木事件时,黑潮的变动特别大,有可能改向或断流。     

冲绳海槽中全新世的浊流沉积及其控制因素

浊流沉积是陆源物质向深海搬运的主要方式,其发生对于海底扇、峡谷以及深海油气藏的形成具有重要意义。对冲绳海槽3个柱状样岩芯的研究,均发现了发生于7300~7500cal.a B.P. 的浊流层。这3个浊流层S1,S2和S3 的发生伴随着粒度、粘土矿物以及log（Ti/Ca）的明显变化。浊流沉积层相比正常沉积层具有粗粒组分峰值较高以及下覆的不整合构造,粒度上呈现由粗到细的正粒序构造。伴随着粒度的变化,log（Ti/Ca）也发生明显增大。A7孔位的S2浊流层的底部以及Oki01孔位的S3浊流层的上部含有火山灰层,火山玻璃含量约为80% 左右。火山灰层的粒度众数约24~32μm的单峰分布。通过对比其他古气候、古环境指标,发现7300~7500 cal.a B.P. 的浊流事件可能与活跃的火山地震作用以及冬季风明显增强有关。     

南冲绳海槽沉积物中淡水硅藻的发现及1000年以来台风降雨的重建

利用主成分分析法对冲绳海槽南部MD05-2908孔近1000年来沉积物硅藻数据进行研究发现, MD05-2908孔各样品在主成分一上的得分情况与该孔淡水硅藻含量、夏季海水表层盐度变化以及台湾近1000年来的降水异常有良好的相关性, 因此, 各样品在主成分一上的得分可作为台湾东北部台风降雨指标, 用来指示台风强降雨事件对南冲绳海槽海洋环境的影响情况。近1000年来台湾东北部台风强降雨事件波动增加, 在1500~1800A.D. 期间达到峰值; 此外, 5次典型的强台风降雨记录, 分别发生于1040A.D.、1310A.D.、1530A.D.、1690A.D. 和1900A.D., 其平均重现周期为215年(160~270年)。利用MD05-2908孔各样品在主成分一上的得分重建的台风记录与广东、台湾等地已有的台风记录有较好的对应关系, 进一步验证了硅藻作为研究工具重建古台风记录的可行性。     

冲绳海槽中部28ka以来陆源物质输入和古环境演化的生源组分记录

沉积物中有机碳、生物碳酸盐和生物硅等生源组分的埋藏速率在很大程度上受到海洋古生产力的控制,常常被用作古生产力的替代指标。本文利用TOC、生物硅及CaCO3等生源组分探讨冲绳海槽中部DGKS9604孔(28°16.64'N,127°01.43'E;水深766m;柱长10.76m)距今28ka以来陆源物质输入和古环境演化对海洋生产力的影响。研究结果表明,在冬季风较强的末次冰期晚期(28~22kaB.P.),长江直接输运大量的陆源营养物质进入冲绳海槽,古生产力较高; 在末次盛冰期(LGM,22~18kaB.P.),虽然河口距离海槽区更近,但大陆流域降水匮乏,河流入海径流量偏低导致海槽陆源营养物质明显减少,生产力降低,表现在生物硅和有机碳堆积速率明显降低; 冰消期早期生产力与末次盛冰期相比并未明显降低,此阶段气候回暖,大陆流域降雨增加,陆源物质输入相对较高。全新世早期,古生产力快速下降,既反映海平面降低,陆源物质输入减少,还可能与冰消期寡营养盐的黑潮在海槽加强有关。DGKS9604孔CaCO3含量及堆积速率变化的总体趋势与有机碳和生物硅相反,表现为末次冰期晚期低,冰消期以来逐渐升高,一方面反映陆源物质输入的稀释作用; 另一方面与黑潮加强致使钙质生物生产力增强有关。此外,15~7kaB.P.期间CaCO3含量及其堆积速率有几次明显降低,可能对应黑潮减弱、陆源冲淡水较强的环境事件。     

山西临汾盆地末次冰期时段湖相沉积中的H、D/O事件记录

千伏村剖面是一沉积延续时间跨越末次冰期时期的湖相沉积剖面。论文利用S1/L1、L1/S0界线年龄及OSL测年数据建立了剖面的深度-年龄坐标系。根据早期形成的分别与气下黄土和古土壤层发育时代对应的、指示不同气候条件下的湖相沉积层特征差异,论文遴选出小于4μm粘土组分含量、中值粒径（Md）、沉积物磁化率、有机质含量、Rb／Sr比值等参数作为区域气候指代参数。剖面系列气候指代参数的变化曲线显示,区域末次冰期期间出现了10个干冷期,发生时间分别在16.9ka B.P.,22.7ka B.P.,24.9ka B.P.,27.1ka B.P.,31.7ka B.P.,41.5ka B.P.,52.8ka B.P.,56.2ka B.P.,61.6ka B.P. 和67.5ka B.P.; 其中16.9ka B.P.,22.7ka B.P.,27.1ka B.P.,41.5ka B.P.,52.8ka B.P. 和67.5ka B.P. 可与北大西洋地区的H1~H6干冷期事件对应。剖面系列气候指代参数变化曲线也记录了区域18个暖湿事件,且这些事件可与北大西洋地区的 D/O 循环间冰阶事件对应。研究结果显示东亚地区末次冰期期间的气候高频波动可能与北大西洋地区存在某种联系。     

西太平洋暖池近3万年来的沉积序列及其环境特征-WP92-3柱样的REE记录

WP92-3柱样采自西太平洋暖池核心区。利用稀土元素(REE)特征参数研究了该柱样的沉积物来源和地层序列划分,并对其所揭示的环境变化特征进行了探讨。研究认为:样品的REE分布模式揭示了该海域的沉积物源主要为海相自生沉积;基于REE指标的垂向深度变化特征可将该柱样划分为3个地层序列;∑REE,LREE/HREE和δCe几个指标对环境的温度变化以及地磁场的极性变换均有良好的响应,∑REE高值段基本对应于δ18O和SST所揭示的暖池低温期,而地磁场极性转变的时间正好对应着稀土指标(∑REE,LREE/HREE和δCe)快速大幅波动的层位。REE特征参数较好地记录了暖池区近3万年来的沉积和环境变化信息,是一组对气候环境演化具有潜在良好指示作用的地球化学指标。     

21 kaB.P.以来大兴安岭中段月亮湖沉积物全岩有机碳同位素组成变化及其古气候意义

月亮湖是位于大兴安岭中段阿尔山-柴河火山区的一个火山口湖,地处现今季风/非季风影响的过渡地带,对气候环境变化反应敏感。月亮湖长约9m的沉积岩芯记录了21cal.kaB.P.来的古气候演化历史。月亮湖沉积物全岩有机碳同位素组成( δ13 Corg)、总有机碳含量(TOC)和总氮含量(TN)分析结果表明: δ13 Corg值分布范围为 -34.3 ‰ ~-24.8 ‰ ,具有9.5 ‰ 的变化幅度,但总体仍然在陆生C3植物的变化范围内。TOC含量分布范围为1.04 ％ ~23.55 ％ ,TN含量分布范围为0.08 ％ ~1.78 ％ ,TOC与TN含量变化趋势相同,呈正相关性,两者都显示出末次冰期晚期时含量特别低的特征。沉积物的 TOC/TN 比值(原子比)分布范围为6.3~28.2,其中末次冰期晚期的值比较低,说明沉积物中有机质以内源水生生物为主,其后 TOC/TN 比值明显升高且多>14,说明大部分有机质来源于汇水盆地中的陆生植物。根据多个指标综合分析,有效湿度的影响很可能是 δ13 Corg 变化的主导因素。因此,近2万年来月亮湖全岩有机碳同位素组成变化与古气候变化的对应关系是: 暖湿气候对应着偏负的 δ13 Corg值,冷干气候对应着偏正的 δ13 Corg值,全新世期间因植被变化不大,其 δ13 Corg值变化幅度也不大。