南海沉积物漫反射光谱反映的220ka以来东亚夏季风变迁

对南海越南岸外“太阳号”95航次17954孔220ka以来的沉积样品进行了漫反射光谱分析, 并从中提取F1和F2两个主因子及亮度和红度等漫反射光谱特征值, 发现漫反射光谱F1值和亮度反映了沉积物中的碳酸盐含量, 而漫反射光谱F2值和红度反映了沉积物中的铁氧化物含量, 后者可用作东亚夏季风的替代性指标.17954孔沉积物的漫反射光谱F2值显示, 倒数第二次冰消期东亚夏季风快速增长时间约在129ka; 本次工作还发现东亚夏季风在两次冰消期前的氧同位素2阶段和6阶段晚期各有一个异常强盛的时期.漫反射分析结果显示东亚夏季风主要受控于太阳辐射强度变化, 并明显地受低纬地区气候的影响.      

贵州安顺新民二叠系-三叠系界线剖面磁化率变化及古气候环境意义

贵州安顺新民二叠系-三叠系界线剖面磁化率测试结果表明,该剖面二叠系磁化率整体偏低（平均6.4×10-8 m3/kg）,界线之上磁化率快速增加并相对稳定在1.3×10-7 m3/kg附近,与华南其他二叠系-三叠系剖面磁化率变化趋势相同;与陆源孢粉丰度、TiO2曲线的同步变化趋势表明,新民剖面磁化率主要来自陆源物质。结合磁化率、地球化学指标的变化特征,将源区P-T之交古气候划分为3个阶段:阶段Ⅰ（1 2层中部）为化学风化作用较强的温暖潮湿的气候条件;阶段Ⅱ（2层上部 P-T界线）整体处于较强化学风化作用条件下温热潮湿的气候环境,变化较为频繁,表现为温润/湿热交替;阶段Ⅲ（P-T界线之上）物理风化加强,化学风化明显减弱,经短暂“过渡段”,气候总体转变为干热的条件。     

近4400年来南海北部陆架沉积地球化学记录及其地质意义

对位于海南岛南部陆架的S20孔沉积物进行了沉积学、AMS14C年代、粒度和常微量元素分析,初步探讨了该区物质来源及蕴含的亚洲季风演化信息。近4 400 a以来,S20孔岩性较均一,其沉积作用受相对单一而稳定的水动力条件控制。S20孔沉积物源区物质硅酸盐矿物经历了明显的风化,A—CN—K图示和较低的CIA值（小于66）指示了源区较低的化学风化程度。海南岛东部河流和珠江物质是最为可能影响S20孔区域的两个来源,由于对海南岛河流物质的研究相当匮乏,本研究尚无法定量估算该两个可能物质来源的各自贡献。S20孔沉积物CIA、Al2O3/Na2O、CaO*/TiO2、Na2O/TiO2等变化主要反映的是源区物质风化程度变化,该孔沉积物源区化学风化程度自4 400~1 600 a BP逐渐减弱以及1 600 a BP以来的逐渐增强,与中国南部Dongge洞石笋氧同位素曲线记录的亚洲夏季风变化趋势对应良好,说明该区沉积物中蕴含了丰富的亚洲季风变化信息。S20孔沉积物揭示出的化学风化程度强弱可能主要受控于轨道时间尺度上北半球夏季太阳辐射量变化。南海陆架区沉积物中物源与季风演化等信息的提取,亟待更多更高精度研究工作的展开。     

柴达木盆地北缘古-新近纪河湖相沉积物颜色的气候意义

柴达木盆地厚达万米的新生代沉积物记录了青藏高原东北部隆升和古气候变化信息.本文基于盆地北缘大红沟剖面高分辨率的磁极性年代标尺,对该剖面古—新近纪河湖相沉积物进行了颜色测量,首次获得了柴达木盆地长时间尺度（52~7 Ma）的色度参数变化序列.在此基础上,综合沉积相与区域构造和古气候记录,探讨了影响河湖相沉积物颜色参数的因素及柴达木盆地古—新近纪的气候演变.结果表明,大红沟剖面沉积物颜色的变化与全球温度变化趋势基本一致,说明温度是影响颜色参数,特别是红度（a*）的主要因素;沉积相变化,尤其是水面上、下的氧化—还原环境变化对颜色参数也有重要影响.根据色度参数在时间标尺上的变化,将柴达木盆地的气候变化划分为8个阶段:（a）52.0~44.2 Ma湿热,（b）44.2~33.7 Ma在干湿波动中逐渐变干,（c）33.7~27.1 Ma进一步变干,（d）27.1~19.7 Ma逐渐变湿,（e）19.7~17.0 Ma较干旱,（f）17.0~13.3 Ma气候湿润,（g）13.3~9.5 Ma快速变干,（h）9.5~7.0 Ma进一步变干旱.影响柴达木盆地古—新近纪气候变化的主要因素包括全球温度、副特提斯海、青藏高原构造隆升和东亚夏季风.      

塔里木盆地西北缘早二叠世后碰撞花岗质岩浆活动及其构造意义

塔里木地块西北缘的阔什布拉克钾长花岗岩富碱（Na2O+K2O平均836％>8％）,富钾（K2O/Na2O=127～147）,准铝质（A/CNK=082～088）,属于高钾钙碱性系列岩浆岩。岩石的稀土含量较高（ΣREE=26390×10-6～44575×10-6）,富集Th、U、Ta、Nb、Hf和Y等高场强元素和大离子亲石元素Rb,具有强的负Eu异常（δEu=0003～0019）,富集高不相容元素（Zr＋Nb＋Ce＋Y=368×10-6～531×10-6>350×10-6),高Ga（Ga/Al×10〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗000=417～472>26）,显示出A型花岗岩的地球化学特征。岩石Th/U比值（平均为386）、Nb/Ta比值（平均为1275）和Rb Th富集、Ti亏损指示其壳源成因。对花岗岩进行的LA ICP MS微区原位锆石 U Pb 定年结果表明,花岗岩的结晶侵位年龄为2754±28 Ma。综合西南天山与塔里木盆地早二叠世花岗质岩浆活动的特点,认为早二叠世西南天山的后碰撞岩浆活动不仅在西南天山内部引起了强烈的花岗质岩浆活动,而且对塔里木地块西北边缘的花岗质岩浆活动也有显著的影响。阔什布拉克A型花岗岩也说明西南天山地区的碰撞造山作用在2754±28 Ma之前已经趋于结束,以南天山洋盆为代表的古亚洲洋已基本结束了其演化历史。     

近百年来长江口外泥质区高分辨率的沉积记录及影响因素探讨

通过对长江口外泥质区ZM11柱样的粒度和常微量元素分析,结合210Pb年代测定,探讨了研究区近百年来的沉积历史及影响因素。研究表明,ZM11柱样1950年以来平均沉积速率约为2.5 cm/a;受长江深水航道建设以及水下三角洲前缘侵蚀的影响,近十年来ZM11柱样沉积速率仍然保持3 cm/a以上;46 cm处0.3 cm厚的细砂层记录了1998年特大洪水事件,1998—1999年前后ZM11柱样沉积厚度高达20 cm。ZM11柱样沉积物物质成分较为均一,以粉砂为主;近百年来粒度变化与大通站泥沙粒径变化趋势不尽相同,可能主要受水下三角洲沉积环境控制。元素分析结果表明ZM11柱样沉积物物源比较稳定,基本来自长江物质输入,影响岩芯沉积物元素含量变化的因素主要有沉积物粒度组成、长江碎屑物质输入、生物作用以及人类活动。     

新疆柴窝堡湖沉积物中环境敏感粒度组分揭示的环境信息

通过对柴窝堡湖沉积物剖面和流域表层沉积物进行粒度分析,结合沉积剖面年代序列,研究了柴窝堡地区的环境演变与沙尘暴事件。首先通过主成分因子分析,对柴窝堡湖沉积物剖面粒度不同粒级组分含量进行了研究,探讨了湖泊沉积物的物质来源,获得了两个主控因子F1和F2,它们控制了湖泊沉积物近97.7%的粒度变化特征。研究表明,F2代表了以57 μm为众数粒径的次总体,主要来源于地表风沙侵蚀;而F1为以7 μm为众数粒径的次总体,主要受流水作用控制。进而通过粒径-标准偏差法,提取了湖泊沉积物中环境敏感粒度组分,风成组分C2（20~209 μm）反映了区域风沙活动的历史,并揭示了1910-1930年和1980-2000年为百年来的两个沙尘暴相对活动强烈的时期。沉积物中记录的1980年和2000年左右的沙尘事件与器测记录及历史文献记载具有很好的一致性。最后利用均值突变诊断分析,发现柴窝堡湖地区1910年前后存在近百年来最强的沙尘事件,揭示了近百年来该地区一次最强的环境突变事件。      

长江三角洲北翼ZKA4钻孔剖面第四纪磁性地层特征及其意义

对长江三角洲北翼南通地区ZKA4钻孔岩心进行了磁性地层学研究,结果表明,302.7 m的岩心记录了布容正向极性时（Brunhes）、松山负向极性时（Matruyama）和部分高斯正极性时（Gauss）。在系统古地磁样品采集、处理和测试的基础上,应用磁性地层、AMS 14C加速器测年等方法,结合岩性特征,对ZKA4钻孔剖面进行了详细地层划分,分别确定了下更新统、中更新统、上更新统和全新统的埋深及沉积厚度,其中Q/N界线位于291.72 m处,Qp1/Qp2、Qp2/Qp3、Qp3/Qh界线分别定位于189.39 m、132.44 m和26.14 m处。本项研究结果为该区域第四纪地层划分对比、古地理环境演化及岸线变迁等相关研究提供了可靠的地层年代框架。     

浑善达克沙地沙丘剖面颜色变化的古气候意义

为研究中国沙漠东部广泛分布的风成沙-古土壤沉积序列的颜色变化与古气候之间的可能联系,以浑善达克沙地为研究区,测定了7个天然风成沙-古土壤沉积序列的颜色(L*a* b*)、有机碳、总氮和粒度。结果表明:L*(亮度)、a*(红度)、b*(黄度)值分别介于32.41~65.89,2.73~7.52和-1.68~17.16;L*、a*、b*值之间存在正相关关系,其中L*和b*之间的相关性最显著(R2=0.90),而L*和a*之间的相关性最低(R2=0.26);L*、a*、b*值在垂直方向上具有相同的变化趋势和特征,它们在风成沙层位处为高值,在灰色-黑色砂质古土壤层位处为低值,但L*值变化较大,a*和b*值变化较小。均值的非参数检验表明L*可指示风成沙-古土壤沉积序列的风成沙和古土壤层的变化,而a*在这类沉积序列上变化不敏感。影响L*的主要因素与有机质含量和成壤作用有关,它们都与东亚夏季风强弱变化关系密切,因此L*有明确的古气候意义;L*低值对有机质含量增加和成壤作用的加强具有指示作用,是东亚夏季风增强的信号。基于颜色参数L*可以很好地重建中国沙漠东部风成沙-古土壤沉积序列的古气候变化。     

阿尔泰喀纳斯早泥盆纪钾质富镁英安岩：俯冲沉积物熔体交代

阿尔泰造山带喀纳斯地区出露一套钾质富镁英安岩,锆石U Pb定年显示其形成于早泥盆世（411±4 Ma）。该套英安岩富SiO2（6471～6777 wt％）,MgO（328～353 wt％）和K2O（212～275 wt％）,贫Na2O（170～185 wt％）,K2O/Na2O比值介于（120～153）,具较高的Al2O3（1412～1533 wt％）和较低的CaO（112～128 wt％）,ASI指数>18,显示过铝质钙碱性岩浆系列特征,明显不同于初始的高镁安山质岩浆。样品具有中等的Cr（134×10-6～153×10-6）、Co（1747×10-6～1865×10-6）、Ni（71.64×10-6～80.76×10-6）含量,富集大离子亲石元素Rb、K和高场强元素U、Th、Pb及LREE,发育Sr、Ba及“TNT”（Ta、Nb、Ti）负异常,显示俯冲带岩浆岩地球化学特征。其高的Mg#（5171～5247）和低的εNd(t)值（-46～-42）说明该套火山岩可能来自遭受强烈交代作用的地幔楔部分熔融。样品具有较高的Ba/La、Pb/La比值和较低的Th/Yb、Nb/Y比值,显示地幔交代作用以俯冲沉积物熔体的交代作用为主。以上地球化学特征说明,喀纳斯钾质富镁英安岩可能主要是受俯冲沉积物熔体交代的上覆地幔橄榄岩部分熔融的产物,阿尔泰泥盆纪处于俯冲作用相关的活动大陆边缘构造环境。此外,该套火山岩的形成时代制约了其下覆的哈巴河群沉积上限,显示哈巴河群沉积于早泥盆世之前。     

浙闽泥质区全新世物源和古气候演化研究进展

浙闽泥质区是全新世高海平面以来沉积物的汇。受东亚季风影响,浙闽沿岸流和台湾暖流具有季节性变化,长江口"夏储冬输"的沉积物输运模式对东海内陆架泥质区的形成有关键作用。浙闽泥质区的潜在物源主要有长江、浙闽河流以及台湾西部山地河流,以长江物质为主。黏土矿物、稀土元素、Sr-Nd同位素、环境磁学等方法是物源研究的重要手段。长江物质以伊利石为主,蒙脱石含量较少,高岭石和绿泥石含量中等;而台湾物质以伊利石和绿泥石为主,没有蒙脱石。磁黄铁矿是台湾河流沉积物特有的磁性矿物,可作为大陆河流与台湾河流物源识别的指标。泥质区位于东亚季风区,受低纬热带过程和高纬大气环流的影响,气候变化具有波动性。沉积物敏感粒级反演的东亚冬季风（EAWM）只记录了泥质区形成以来的气候变化,不能代表整个全新世。受台湾暖流和浙闽沿岸流的双重影响,敏感粒级作为EAWM演化的指标需进一步深入研究。     

东海内陆架岩心中木质素的沉积记录

通过对东海内陆架T06岩心样品中木质素的测定,依据木质素参数对古环境、古气候的指示作用,探究了陆源有机碳在该区域的沉积记录,以及8.8 ka B.P.以来浙闽沿岸在不同历史环境下有机物的输送机制.研究结果显示,东海内陆架海域东亚冬季风驱动的水动力输送对沉积物中木质素酚类单体的含量变化及其相关参数起着至关重要的调控作用;...     

Mineralogical and geochemical investigations of sediment-source region changes in the Okinawa Trough during the past 100 ka (IMAGES core MD012404)

We present a mineralogical and geochemical study of core MD012404, retrieved from the central Okinawa Trough (OT) of the East China Sea. Our studies reveal that the sediment sources of the core have been changed through time during the past 100 ka. Our mineralogical proxies indicate that the sediments source from the Yangtze River correlates well sea-level changes before 24 ka. Our Ti/Al ratios otherwise indicate an increase of sediment supply from eastern Taiwan after 26 ka. The cooler climate of the Last Glacial Maximum (LGM, 23～19 ka) led to a reduction in fluvial sediments from the Yangtze River. However, subsequent climate warming (after ～19 ka) resulted in an abrupt increase in fluvial sediments. After the LGM, the Kuroshio intrusion flow into the OT may have increased. We also infer anomalous changes in eolian sources transported by winter monsoons during the LGM and at 80 ka based on an eolian mineralogical indicator (feldspar). We conclude that the sediment source of core MD012404 is primarily of terrestrial origins, but influenced by sea-level changes and variations in the East Asian monsoon.     

Characteristics of Clay Minerals in the Northern South China Sea and Its Implications for Evolution of East Asian Monsoon since Miocene

Clay mineral assemblages, crystallinity, chemistry, and micromorphology of clay particles in sediments from ODP Site 1146 in the northern South China Sea (SCS) were analyzed, and used to trace sediment sources and obtain proxy records of the past changes in the East Asian monsoon climate since the Miocene, based on a multi-approach, including X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy combined with energy dispersive X-ray spectrometry (SEM-EDS). Clay minerals consist mainly of illite and smectite, with associated chlorite and kaolinite. The illite at ODP Site 1146 has very well-to-well crystallinity, and smectite has moderate-to-poor crystallinity. In SEM the smectite particles at ODP Site 1146 often appear cauliflower-like, a typical micromorphology of volcanic smecites. The smectite at ODP Site 1146 is relatively rich in Si element, but poor in Fe, very similar to the smectite from the West Philippine Sea. In contrast, the chemical composition of illite at ODP Site 1146 has no obvious differences from those of the Loess plateau, Yellow River, Yangtze River, and Pearl River. A further study on sediment source indicates that smectite originates mainly from Luzon, kaolinite from the Pearl River, and illite and chlorite from the Pearl River, Taiwan and/or the Yangtze River. The clay mineral assemblages at ODP Site 1146 were not only controlled by continental eathering regimes surrounding the SCS, but also by the changing strength of the transport processes. The ratios of (illite+chlorite)/smectite at ODP Site 1146 were adopted as proxies for the East Asian monsoon evolution. Relatively higher ratios reflect strongly intensified winter monsoon relative to summer monsoon, in contrast, lower ratios indicate a strengthened summer monsoon relative to winter monsoon. The consistent variation of this clay proxy from those of Loess plateau, eolian deposition in the North Pacific, planktonic, benthic foraminifera, and black carbon in the SCS since 20 Ma shows that three profound shifts of the East Asian winter monsoon intensity, and aridity in the Asian inland and the intensity of winter monsoon relative to summer monsoon, occurred at about 15 Ma, 8 Ma, and the younger at about 3 Ma. The phased uplift of the Himalaya-Tibetan plateau may have played a significant role in strengthening the Asian monsoon at 15 Ma, 8 Ma, and 3 Ma.     

东亚和南亚夏季风对中国季风区径流深影响

为揭示中国东部季风区径流深对东亚和南亚夏季风变化的响应规律,建立了八大流域VIC(Variable Infiltration Capacity)水文模型以及应用了Mann-Kendall和局部加权回归分析(Locally Weighted Scatter Plot Smoothing, LOWESS)相关性检验方法,并分析了径流深系数空间变化情况。结果表明:东亚夏季风与径流深显著性相关范围要明显大于南亚夏季风,主要位于长江流域以北和松花江流域以南的广大地区以及华南部分地区,并分别成正相关和负相关;而南亚夏季风与径流深显著性正负相关的区域则分别位于华南地区及长江流域上游部分地区。此外,季风区径流深系数空间差异明显,易产流区主要位于长江流域及东南沿海地区,而黄河及海河流域则产流较难。因此,对东亚及南亚夏季风的研究可为预测中国东部不同地区的水文过程及水资源变化提供重要的科学参考。     

南黄海沉积物磁性特征及其对物源变化的指示 ——以南黄海中部泥质区YSC-10孔为例

南黄海中部泥质区是东亚大陆沉积物巨大的汇,识别这一地区的物源变化对理解古气候和古海洋变化有重要作用.基于黄河和长江携带的碎屑物质在磁性特征上的差异,环境磁学参数、磁化率—中值粒径的相关性可用于指示南黄海中部泥质区物源的可能变化.根据YSC?10孔环境磁学参数变化和磁化率—中值粒径的相关关系,推测4.8 cal ka B...     

南海北部中新世以来粘土矿物特征及东亚古季风记录

应用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM) 和X射线能谱(EDS) 分析技术对南海北部ODP1146站中新世以来(~20 Ma) 粘土矿物的组成、结晶学特征、微形貌和化学成分进行了研究, 分析了粘土矿物的物质来源及其记录的东亚季风演化历史.1146站粘土矿物组合的总体特点是以伊利石和蒙脱石为主, 高岭石和绿泥石含量较低.物源分析表明, 1146站蒙脱石主要来自于吕宋岛, 伊利石和绿泥石来自于珠江和台湾(长江), 而高岭石则主要来自于珠江.1146站的粘土矿物不仅被南海周围物源的同时代气候所控制, 而且为相互消长的不同传输作用(表层洋流) 的强度所影响.1146站(伊利石+绿泥石) /蒙脱石比值可以用来作为东亚季风演化的矿物学标志.指标变化显示出东亚冬季风强度和冬季风相对夏季风的强度在15 Ma、8 Ma和3 Ma左右发生了3次显著加强, 结果可以与黄土、北太平洋风尘沉积、南海微体古生物记录等很好对比.青藏高原的阶段性隆升可能促进了东亚季风的这3次加强.      

长江口外泥沙向南输运速率的变化探讨——以朱家尖岛附近海域为例

采用浅地层剖面测量、沉积物柱样测年和海图水深计算对比相结合的方法,探讨位于长江入海泥沙向南输送通道上的朱家尖岛海域的泥质沉积速率的历史变化,并通过水文泥沙测量和沉积物取样分析寻找长江入海泥沙向南输送的佐证。结果表明:朱家尖岛海域全新世海平面上升以来泥质沉积厚度为5~20m,相当于沉积速率0.06~0.25cm/yr;1840~1960年区域平均沉积速率为1.4cm/yr,近60年沉积速率仅为此前120年沉积速率的一半左右。据此推断:全新世后期以来该海域泥质沉积速率先后经历了一个长期(千年尺度)缓慢的增大阶段和一个短期(年代尺度)迅速的减小阶段,与长江流域人类活动和河口湾充填作用共同造成的入海泥沙通量的总体变化趋势相吻合。     

Late Quaternary Upwelling Intensity and East Asian Monsoon Forcing in the South China Sea

Foraminifera from two cores off eastern Vietnam and the northwestern Philippines, where modern summer and winter monsoon-driven upwelling occurs in the South China Sea, respectively, were analyzed to evaluate the changes in paleoproductivity and upper water structure over the last 220,000 yr. We observed enhanced organic carbon flux and a shoaled thermocline when upwelling intensified off eastern Vietnam during interglacial ages and off the northwestern Philippines during glacial ages. This indicates that the East Asian summer monsoon increased while the winter monsoon decreased during interglacial ages. Particularly, the upwelling reached a maximum off eastern Vietnam during late marine isotopic stage (MIS) 5 and off the northwestern Philippines during MIS 2, implying that the summer monsoon decreased gradually since MIS 5 while the winter monsoon displayed an opposite trend. The variations in upwelling proxies exhibit a distinct cyclicity with frequencies near 41,000 yr and 23,000 yr off eastern Vietnam, in contrast to a strong frequency peak near 100,000 yr off the northwestern Philippines. We suggest that the East Asian summer monsoon has been forced by changes in solar insolation associated with precession and obliquity, while ice-volume forcing is probably a primary factor in determining the strength and timing of the East Asian winter monsoon but with less important insolation forcing.