近7ka来南黄海中部冷水团演化的底栖有孔虫记录

黄海中部冷水团与现代黄海环流体系密切相关,对区域海洋环境变化有着重要的影响,研究黄海冷水团的变迁对理解区域环境变化机制有重要意义.底栖有孔虫群落对底层水体环境变化响应敏感,是底层水团重建的重要指标.对南黄海中部泥质区N02柱样中沉积物样品进行底栖有孔虫群落分析,重建了南黄海中部冷水团全新世期间的演化.底栖有孔虫的群落结构特征及Q型因子分析结果显示全新世沉积环境可以划分为3个阶段:6.9~5.0ka期间,底栖有孔虫以Ammonia ketienziensis为主,指示南黄海中部冷水团为全新世最强盛期,黄海沿岸流对研究区域底层水体的影响较小; 5.0~2.9ka期间, Ammonia ketienziensis含量显著减少,而Hanzawaia nipponica显著增加,表明南黄海中部冷水团较前一阶段有所减弱,其影响范围有减小趋势,相应的黄海沿岸流对研究区域底层水体的影响略有加强但影响依然较小; 2.9ka以来,指示黄海沿岸流的低温、低盐属种Protelphidium tuberculatum和Buccella属分子开始较多出现,反映了黄海沿岸流对研究区域底层水体的影响显著增强,而南黄海中部冷水团则为7ka来最弱阶段.整体上,全新世南黄海中部冷水团和沿岸流对研究区底层水体的影响呈此消彼长的关系.南黄海中部冷水团在全新世期间的波动演化可能是区域气候因素(ENSO、东亚冬季风及北半球太阳辐射量变化等)在不同时期以不同的配置综合作用于南黄海区域的结果.     

冲绳海槽中南部18 ka以来的底栖有孔虫与底层水演化

根据冲绳海槽中部E017孔底栖有孔虫的定量分析, 结合浮游有孔虫氧碳同位素、AMS14C测年和前人在冲绳海槽南部的研究资料, 对18 cal. ka BP以来冲绳海槽中南部的底层水团演化进行了初步研究. 结果表明冲绳海槽中南部底栖有孔虫在9.2 cal. ka BP以前的冰期-冰消期以Bulimina aculeata (d’Orbigny), Uvigerina peregrina (Cushman), Hispid Uvigerina和Uvigerina dirupta (Todd)等为主. 在9.2 cal. ka BP以来的冰后期以Epistominella exigua (Brady), Pullenia bulloides (d’Orbigny), Cibicidoides hyalina (Hofker), Sphaeroidina bulloides (d’Orbigny)和Globocassidulina subglobosa (Brady)等为主. 底栖有孔虫堆积速率(BFAR)与生产力定量估算值及底栖有孔虫群落组成等一致反映冲绳海槽中南部冰期-冰消期表层古生产力和有机质通量高于冰后期, 并且在冰期-冰消期表层古生产力由海槽南部向中部逐渐增加, 可能与陆源营养物质的接收量差异有关. 脉冲式有机质输入的指示种E. exigua在9.2 cal. kaBP以后的大量出现可能反映冰后期河流季节性脉冲式注入较冰期-冰消期明显增强, 而且海槽中部接受河流季节性注入的强度可能大于南部. 底层水含氧量与流通状况的典型标志种分布特征显示冲绳海槽中南部冰期-冰消期的底层水流通状况较冰后期弱, 反映冰期西北太平洋中深层水演化没有对冲绳海槽中南部底层水团性质产生影响. 此外, 胶结壳底栖有孔虫的丰度变化和碳酸盐溶解作用表明18 cal. ka BP以来冲绳海槽的碳酸盐溶解作用逐渐增强, 其中9.2 cal. ka BP至今碳酸盐溶解作用急剧增加, 并于最近3 cal. ka BP左右形成现代的浅溶跃面.     

A quantitative reconstruction of the paleoenviornmental variations of the South Yellow Sea inner shelf based on benthic foraminiferal transfer functions

Transfer functions between the benthic foraminiferal fauna of seventy-one sediment surface-samples retrieved from the South Yellow Sea inner shelf and the environmental factors, including the summer bottom-water salinity(Ss), the summer bottom-water temperature(Ts) and the winter bottom-water temperature(Tw) have been developed utilizing weighted averaging partial least square regression(WA-PLS). Subsequently, the transfer functions have been applied to a late Holocene piston core SY01 from the South Yellow Sea inner shelf, established the variation curves of the Ss, Ts, and Tw during the last 3.9 cal. ka. The Ss and Ts showed a nearly synchronous trend to the published stalagmite δ18O curve from the Jiuxian Cave, meaning they could be used as reliable indicators for the summer monsoon. Similarly, the Tw could be used as an indicator for the winter monsoon for its synchronous change to the insensitive grain size variation of the core ZY-2 retrieved from the Central Yellow Sea mud area. These results suggest that transfer functions based on benthic foraminiferal fauna can be a potentially useful tool in palaeoceanographic and palaeoenvironmental research along the Chinese seaboard.     

湖北江汉平原JZ-2010剖面沉积物粒度特征与环境演变

通过对江汉平原JZ-2010湖相沉积剖面AMS14C年代的精确测定与校正,以及代用指标粒度、磁化率的分析和研究,重建了研究区12.76 cal ka BP以来的环境演变过程:1)12.76-6.70 cal ka BP,区域环境处于偏干的晚冰期向湿润的早全新世发展阶段.2)6.70-4.47 cal ka BP,区域环境湿润,为湿度配置最佳的全新世适宜期,这是大溪文化向屈家岭文化转变时期自然背景.3)4.47-3.67 cal ka BP,区域气候环境偏干,其中经历了明显的4.2 cal ka BP干旱事件.4)3.67-1.22 cal ka BP时期,环境向湿润发展;在2.5 cal ka BP左右水动力条件明显变强,此时正对应于古云梦泽扩张时期.5)1.22 cal ka BP后,研究区处于湖泊面积减小的干旱时期;人类活动带来的影响达到高峰,围湖造田等农业活动也是江汉平原湖群趋于衰退的重要原因之一.     

晚第四纪对马暖流的演化和变动: 浮游有孔虫和氧碳同位素证据

在对取自对马暖流影响区的CSH1和黑潮主流轴影响下的DGKS9603孔沉积物中的浮游有孔虫种群以及混合层种Globigerinoides ruber和温跃层种Neogloboquadrina dutertrei的δ¹⁸O, d¹³C记录的对比分析基础上, 探讨了晚第四纪对马暖流的演化和变动. 结果表明在40~24 cal ka BP的低海平面时期对马暖流消失, 然而黑潮仍然存在于冲绳海槽内部, 黑潮水体在海槽北部的爬升引起显著的上升流, 同时低海平面也使得陆源冲淡水对于海槽北部的影响加强; 冲淡水的影响在末次冰期最盛期(LGM)期间达到顶峰, 而最低海平面和黑潮的减弱使得LGM期间上升流明显减弱; 现代对马暖流的发育始于16 cal ka BP左右; 冰消期中黑潮对于海槽区影响的加强在中部和北部是同步发生的, 伴随其发育过程, 黑潮水体逐渐成为对马暖流主要的水体来源; 而现代对马暖流的最终形成是在8.5 cal ka BP左右, 此后这种环流格局相对稳定, 从水体组成上而言现代对马暖流水体主要来源于黑潮主干; 距今3.0 cal ka BP左右, 可能是在冬季风强化和黑潮减弱的背景下, 对马暖流流径发生了一次偏转, 导致冷水团影响加强.     

蒙古西北部Tolbo湖沉积物粒度敏感组分记录的全新世风沙活动

作为全球主要的粉尘源区之一,亚洲中部干旱区全新世环境变化备受关注,但目前仍缺乏连续的风成沉积记录。本文利用蒙古西北部Tolbo湖岩芯（TB19-A,332 cm）沉积物,在AMS14C定年和粒度分析基础上,采用对数正态分布函数拟合及粒级-标准偏差相结合的方法分离出沉积物中风成组分以重建区域风沙活动历史。结果显示,Tolbo湖沉积物中值粒径为15～84μm和大于84μm的组分分别是区域尘暴和局地风沙活动的良好指标。蒙古西北部地区末次冰消期晚期（13.75 11.6 cal ka BP）,Tolbo湖流域内有较强的局地风沙活动,可能与YD寒冷事件有关。全新世以来,流域内局地风沙活动与蒙古西北部区域尘暴活动的变化具有一致性,具体表现为：早中全新世风沙活动总体较弱,其中9.7 8.6 cal ka BP和7 6 cal ka BP为区域尘暴较强时段;5 cal ka BP之后局地风沙活动与区域尘暴强度显著增加,直至0.7 cal ka BP两者均维持在较高水平;0.3 cal ka BP以来区域尘暴活动再次增强。蒙古西北部与中国北方公海、博斯腾湖记录的尘暴历史具有一致的变化趋势,反映了与西伯利...     

吉兰泰盐湖沉积物孢粉记录的季风边缘区全新世气候演化

全新世气候具有不稳定性,且存在着区域差异,在季风边缘区尤为显著.因此,本研究选取季风边缘区吉兰泰盐湖沉积物的孢粉记录并结合AMS14C测年结果,对该地区全新世的古植被演化及古气候变化历史进行了重建.结果表明,在全新世阶段,该地区植被类型未发生变化,以干旱的荒漠植被为主.早全新世(10.5 8.5 cal ka BP),以蒿属孢粉为主,伴随出现少量藜科、禾本科及麻黄属孢粉,蒿藜比(A/C比值)相对稳定(4.11左右),指示全新世早期气候逐步转湿的过程,在8.5 cal ka BP,蒿属孢粉数量下降且被藜科孢粉取代,指示一次明显气候干旱事件;中全新世(8.5 3.5 cal ka BP),蒿属孢粉含量增加及藜科孢粉含量降低,A/C比值在7.1 cal ka BP左右达到峰值,指示该地区中全新世气候最为湿润;晚全新世(3.5 cal ka BP至今),藜科孢粉含量增加且超过早全新世,A/C比值低至3.66,区域呈现明显的干旱化趋势.此外,结合吉兰泰盐湖沉积物矿物组成结果,发现中全新世湖泊沉积物中,钙芒硝大量出现,一定程度上指示降水量增多所带来的淡水注入,与孢粉指标指示该阶段湿润的结果一致.通过区域对比,发现吉兰泰地区在全新世时期的气候演化模式与东亚季风区具有较好的一致性,表明该地区受到东亚夏季风的影响较大,尤其是在中全新世,东亚夏季风增强,带来较多的降水,气候湿润.     

运用生物标志物研究全新世南黄海泥质区陆源有机质输入的变化

分析南黄海中部泥质区柱状样ZY1和ZY3中的生物标志物,来研究全新世沉积有机质的来源和运输过程的变化.根据海源生物标志物(菜子甾醇、甲藻甾醇和长链烯酮含量的总和(?PB,Phytoplankton Biomarker)和泉古醇(crenarchaeol))、陆源生物标志物(烷醇(?n-alkanols)和土壤厌氧细菌生物标志物(br GDGTs))以及TMBR′和BIT指标,重建了全新世黄海海源有机质(marine organic matter,MOM)和陆源有机质(terrestrial organic matter,TOM)的沉积历史.结果表明海源有机质和陆源有机质的变化与陆地植被丰度、海洋浮游植物生产力和海洋环流系统的输运过程有关.受海洋环流系统不断增强的影响,全新世南黄海海源生物标志物含量呈增加趋势,指示了海源有机质输入的增多.陆源生物标志物含量变化波动较大,揭示了影响黄海陆源有机质埋藏的因素可能更复杂:早全新世(7200~6000cal a BP)陆源有机质输入量适中,由于环流系统还未形成,输运黄海陆源有机质有限,但仍存在河流输运的陆源有机质.中全新世(6000~3000cal a BP)陆源有机质含量较低,陆源有机质供应的减少和环流系统输运的增强共同导致陆源生物标志物含量减少,但是变化趋势比较稳定.晚全新世(3000cal a BP至今)南黄海陆源有机质增加,原因是尽管陆地有机质的供应减少,但由于环流系统增强,输运较多陆源有机质至南黄海中部.     

南海第四纪的生源蛋白石记录: 与东亚季风、全球冰量和轨道驱动的联系

据南海中部1993~1996年颗粒通量的研究表明, 蛋白石通量可以用来指示初级生产力的变化, 这一结果为追溯南海第四纪冰期旋回中表层生产力的变化与东亚季风的演化关系提供了依据. 通过南海ODP184航次等6个站位生源蛋白石含量及其堆积速率的研究发现, 北部站位蛋白石含量及其堆积速率自470~900 ka以来明显增加, 并且冰期升高, 间冰期降低; 而南部站位自420~450 ka以来明显增加, 并且间冰期升高, 冰期降低. 这种晚第四纪冰期旋回中蛋白石含量及其堆积速率的变化反映了南、北部表层生产力呈现“跷跷板”式的变化, 即冰期冬季风加强, 北部表层生产力增加, 南部表层生产力降低; 间冰期夏季风加强, 南部表层生产力增加, 北部表层生产力降低. 北部ODP1144站和南部ODP1143站第四纪以来蛋白石含量与全球冰量(δ ¹⁸O)和轨道参数(ETP)的时间序列交叉频谱分析和以前的研究结果显示, 东亚冬季风和夏季风的变化可能有不同的驱动机制. 在轨道时间尺度上, 全球冰量的变化可能是东亚冬季风强度和时间变化的主要控制因素, 而岁差和斜率相关的北半球夏季太阳辐射量的变化可能是东亚夏季风强度和时间变化的主要控制因素.     

南海北部晚新生代氧同位素地层学

通过对南海北部ODP 184航次1148站(18°50.17.3′N, 116°33.93′E, 水深3308.3 m) 1165个样品中底栖有孔虫的同位素分析, 获得了24 Ma以来连续的、平均分辨率为21 ka的δ18O曲线. 这是迄今全球晚新生代最连续、最完整和分辨率最高的δ18O曲线. 总体上呈梯状递增的δ18O曲线清楚地记录了晚新生代以来5次变重和3次变轻事件及2个稳定期, 反映了全球气候逐渐变冷过程的变化. 其中发生在17.2-14.5 Ma的变轻事件及14.5-13.6 Ma和3.0-2.4 Ma的两个变重事件最为显著, 都可以进行全球性对比. 13.6-10.2 Ma和6.0-3.0 Ma两个时期δ18O变动平稳和振幅最小, 代表南海晚新生底层水变化最小的稳定时期. 1148站的氧同位素记录为西太平洋和我国海相地层的全球性对比提供了最佳的剖面.     

海山铁锰结壳中反映环境氧化程度的新指标

铁锰结壳形成于氧化环境, 其形成环境氧化程度的变化通过对氧化程度敏感元素Co记录在结壳壳层中. 在较准确定年的基础上, 对三块太平洋结壳用电子探针进行剖面原位高分辨率主要元素含量测定, 得到其Co/(Fe+Mn), Co/(Ni+Cu)的剖面变化曲线, 并通过与前人太平洋底栖有孔虫δ¹⁸O曲线的对比研究发现, 这两个指标能够较好地反映结壳形成环境氧化程度的变化, 它们所反映的环境氧化程度变化与太平洋底栖有孔虫δ¹⁸O曲线所反映的渐新世以来太平洋底层水的温度变化十分相似, 反映了渐新世之后结壳形成环境主要是由南极底层流(AABW)的活动带来的富氧底层水控制的, 而渐新世之前却不是. 同时也说明结壳形成环境氧化程度对结壳的形成及其中Co含量起到明显的控制作用, 从而较好地解释了结壳新壳层中Co含量随着年龄的降低而增高的现象.