孟加拉湾晚第四纪浮游有孔虫及其古海洋学意义

对北印度洋孟加拉深海扇远源区水深约３８００ｍ的ＭＤ７７１９０岩心进行了有孔虫定量统计,ＣａＣＯ３质量分数分析和敏纳圆幅虫壳体氧、碳同位素分析,结果表明,该区近１３０ｋａ来的浮游有孔虫组合面貌、表层海水古温度、ＣａＣＯ３质量分数变化的总体趋势与各大洋资料可以对比。ＣａＣＯ３质量分数曲线表现为间冰期升高而冰期降低,反映了研究区陆源碎屑物质对ＣａＣＯ３浓度具有明显的稀释效应。溶解度曲线也表现出相同的变化趋势,同样与陆源物质输入量的变化有关。研究区氧同位素３期各种沉积特征与北印度洋区的季风活动有关,表现出明显的高频气候旋回变化特点。     

Quaternary palaeoceanographic changes in the northern South China Sea (ODP Site 1146): radiolarian evidence

The abundance and accumulation rates of siliceous microfossils in the northern South China Sea, including radiolarians, diatoms and sponge spicules, increased during most glacial intervals within the past 1100 kyr. Similar trends are observed in the index of thermocline surface radiolarians (TSR), diatom accumulation rates (DAR), charcoal accumulation rates (CAR) and the abundance of radiolarian species Cycladophora davisiana davisiana. Decreasing sea‐surface temperature accompanied by increased seasonality since 900 ka is indicated by a decline in the tropical radiolarian assemblage, including Tetrapyle octacantha and Octopyle stenozona, and by an increase in the subtropical assemblage, including Pterocorys zancleus, Peromelissa phalacra and Ommatartuts tetrathalamus tetrathalamus. Rapid increases at about 800 to 700 ka of siliceous microfossils, charcoal, subsurface and intermediate radiolarians, as well as the TSR index and the DAR, imply a fundamental shift in climate and a shoaling thermocline. Although these fundamental changes in the silicious fauna and flora of the South China Sea take place within the context of a developing 100‐kyr cycle, they do not change in step with changing sea‐level as indicated by marine δ¹⁸O. This is most clearly illustrated by the step‐like increase in silica accumulation (radiolaria, diatoms and sponge spicules) at 680 ka. Rather, these fundamental changes probably reflect intensified surface productivity associated with enhanced East Asian winter‐monsoon circulation. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

南海西部浮游有孔虫含量与水深关系定量研究

南海西部4°～18°N,1085～115°E海域表层沉积物中有孔虫定量分析表明,从陆架至深海盆区,随着水深增加,底栖有孔虫丰度总体呈下降趋势;而浮游有孔虫在上陆坡区水深200～2 000 m处最丰富,向浅水和深水方向,其丰度均下降,浮游有孔虫百分含量（P）与水深（D）有明显的相关关系。但在陆架区和陆坡－深海盆区,两者关系完全不同：在陆架区随水深增加浮游有孔虫百分含量明显增大,而在陆坡－深海盆区,两者呈负相关关系。经定量拟合水深小于200 m的陆架区,浮游有孔虫含量与水深满足关系式：lnD＝0.021P＋3.208;而在水深大于200 m的陆坡－深海盆区,两者满足D＝－5263P＋52 105.2。这主要是由于陆架区随水深增加,浮游有孔虫增加,但水深大于200 m后,碳酸盐的溶解起主要作用,浮游有孔虫比底栖有孔虫更易于溶解,造成其含量随水深增加而下降。     

南海西部54万年以来元素地球化学记录及其反映的古环境演变

通过对南海西部上升流区MD05-2899孔开展高分辨率碳酸盐地层学和XRF岩芯扫描元素地球化学分析,重建了晚第四纪54万来以来东亚夏季风的演化历史,探讨海平面升降对南海西部陆源碎屑供应量的影响。研究选用了ln(Ba/Al)作为该海区古生产力的指标,ln(Br/Al)作为有机物的指标,ln(Ti/Al)作为陆源碎屑供应量的指标。研究结果显示,东亚夏季风在过去54万年以来强度不断增强,具有明显的冰期—间冰期旋回特征,在间冰期强盛和冰期减弱,是控制该海区有机物含量变化的主要因素。东亚夏季风不断强盛可能直接导致了南海周边陆地降雨增强,河流径流量加大,使得南海西部上升流区域的陆源碎屑供应量在间冰期明显高于冰期。研究发现,当相对海平面低于-60 m的时候,大面积暴露的巽他陆架可能向南海西部深水区输入大量陆源碎屑物质,造成研究站位的陆源碎屑供应量在冰盛期出现高值。因此,晚第四纪的东亚夏季风演化和海平面升降共同控制了南海西部上升流区陆源碎屑物质供应量的变化。     

南海北部陆坡沉积记录的全新世早期夏季风极强事件

在AMS14C精确定年的基础上,通过南海北部MD05-2905站高分辨率的氧同位素、粒度、元素分析,其结果显示所有指标均在11.2～8.5kaB.P.期间发生异常,根据夏季风指标认为这是夏季风极强事件。将本站位相同纬度（20°N）的夏季平均日辐射量与季风指标进行对比,发现全新世早期（11.2～8.5kaB.P.）东亚夏季风极强事件对应着夏季太阳辐射量最大值和热带辐合带（ITCZ）的位置向北移动,说明全新世早期夏季风突然增强可能是在岁差周期控制下,较高的太阳辐射量驱动了热带辐合带（ITCZ）及其有关的雨场向北移动,在南海北部产生了大量的降水,导致氧同位素偏负、碳酸盐的含量较低以及线性沉积速率较高。这与前人对相邻地区湖光岩玛珥湖的孢粉研究、江西南岭地区泥炭的记录以及中国南方石笋记录的研究结果相吻合。该季风最强事件与阿拉伯海发现的早全新世季风最强事件以及根据格陵兰冰芯记录的早全新世甲烷最大值推测低纬地区湿地扩张相一致,这反映了南海北部全新世早期与全球低纬地区早全新世气候变化格局一致。     

Late glacial to Holocene planktic foraminifera bioevents and climatic record in the South Adriatic Sea

Quantitative analyses of planktic foraminifera, sea‐surface temperatures (SSTs), oxygen isotope and radiocarbon dating from a deep‐sea core recovered in the South Adriatic Sea have been used to reconstruct a subcentennial climatic and biochronological record since the late glacial (the last 24 cal. ka BP). The identification and relative abundance of 25 species of planktic foraminifera along the core have provided a continuous record of the faunal changes over this time interval. These results have permitted the establishment of 10 biozones in the South Adriatic Sea based on the appearance and/or disappearance of the main specific taxa, from peaks of abundance and/or by modification in marine conditions. The robust chronology of the South Adriatic core allowed correlation of SST estimates to the GISP2 ice core record, indicating that the main climate changes recorded in Greenland ice cores over the last 24 ka are recorded and globally synchronous with those observed in the South Adriatic Sea. This finding further allows comparison of the planktic foraminifera record with the event stratigraphic scheme proposed by the INTIMATE group in order to better identify the relationship between past climatic changes and the response of microfaunal assemblages in the South Adriatic. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

南海深水碳酸盐沉积作用

本文根据南海中部121个深水表层沉积物(水深280-4420m)的碳酸盐生物组分特征,划分了四个碳酸生物组合区,讨论了深水碳酸盐的沉积作用特征.认为在南海存在着三个重要深度界面:即位于水深约2000m的碳酸盐饱和深度、约2900m的碳酸盐溶跃面深度和约3500m的碳酸盐补偿深度.这三个深度界面控制了南海深水碳酸盐的溶解和保存模式,它们的深度特征反映了边缘海海域高生产力的性质.文中最后还讨论了晚更新以来的沉积物碳酸盐溶解旋回.     

南海北部1144站中更新世浮游有孔虫的千年尺度古气候记录

南海北部ODP1144站中更新世气候转型时期的浮游有孔虫在千年尺度上以高频率变化为主要特征.冰期旋回主要周期在0.9Ma由41ka转变为100ka, 浮游有孔虫组合也随冰期旋回出现大量的冷水种.据转换函数得出的表层水降温高达10℃发生在0.9~0.6Ma间的转型过渡期, 跨越MIS22、20、18、16四大冰期.同时, 温跃层深度呈阶梯式变浅, 在MIS20上升至65m左右.所以, 南海北部上层水体环境在中更新世气候转型期出现比末次冰期更重的δ18O值, 温跃层变浅, 深水种含量降低或消失, 突出了边缘海区南北气候梯度反差和冬季风在冰期增强的讯号.南海南北部的环境差异与东西太平洋的差异, 共同表明低纬过程在气候变化中的重要性.      

鄂霍次克海南部OS03-1岩心MIS6期以来的沉积记录及其古环境意义

通过对取自鄂霍次克海南部的柱状岩心OS03-1的古海洋学研究,包括浮游有孔虫壳体AMS14C测年、底栖有孔虫壳体δ18O分析、蛋白石含量测定、有机碳含量测定、浮游有孔虫组合、冰筏碎屑含量变化、沉积物粒度分析等内容,建立鄂霍次克海OS03-1岩心年代地层学框架,分析该海区古表层海水温度、古生产力变化,并研究其古环境意义。结果表明,Neogloboquadrina pachyderma(sin.)百分含量变化曲线与Globigerina bulloides百分含量变化曲线呈很好的负相关性,与氧同位素曲线对比显示,两者均可作为该海区古温度替代性指标;浮游有孔虫绝对丰度、蛋白石含量、有机碳含量变化显示,研究区古生产力水平整体表现为间冰期较高、冰期较低;冰筏碎屑和沉积物粒度特征指示,鄂霍次克海南部间冰期陆源粗颗粒百分含量较冰期高。     

西菲律宾海190ka以来钙质超微化石的氧碳同位素记录

对西菲律宾海Ph05-5柱状样190ka以来钙质超微化石进行了氧碳同位素分析.研究结果表明, 钙质超微化石δ18O值在末次间冰期(MIS 5e) 和全新世明显低于末次冰期(MIS5d~2) 和倒数第二次冰期(MIS6).超微化石δ18O值与浮游和底栖有孔虫δ18O值都呈明显的正相关关系, 但超微化石δ18O平均值比浮游有孔虫Globigerinoides rubber δ18O平均值高0.431×10-3, 比Neogloboquadrina dutertrei δ18O平均值低0.410×10-3, 而这三者又远远低于底栖有孔虫Cibicides wullerstorfi的δ18O平均值.超微化石δ13C值变化阶段性特征明显, 并与该孔超微化石绝对丰度变化趋势极为相似, 二者共同反映出西菲律宾海大约从190ka到110ka的MIS6和大约MIS 5e期, 表层海水初级生产力相当稳定且显著低于其他各时期; 大约从MIS5d期开始表层初级生产力显著上升, 初级生产力的这一高值一致持续到约25ka左右的末次冰期; 在25ka以来的MIS1、2期, 表层初级生产力有所下降, 但仍高于190ka到110ka的MIS6和MIS 5e期.      

南海西南部晚更新世500 ka以来的古海洋学特征

对湄公河口外MD01—2392孔浮游有孔虫的定量分析，并采用FP-12E转换函数、MAT现代类比法及温跃层转换函数的计算，结合氧同位素分析结果，揭示了南海南部晚更新世近500ka以来的古海洋学演化特征．发现冰期MIS12、MISS、MIS2-4冬季表层水温明显高出相邻的间冰期，特别是间冰期M189、MIS5、MIS1表层水温都较低．温跃层在MIS5与MIS1最浅，MIS9其次．主要表现在浮游有孔虫深层高营养种的含量增高，表明上升流增强．间冰期的低水温很可能主要是由于上升流影响所致，当然表层盐度由于多雨而降低也可能影响到间冰期的水温估算．冰期时较高的表层水温，喜暖高盐型次表层种Pulleniatina obliquiloculata的大量繁殖，说明冰期时南部海区受来自北部强冬季风的制约使上升流活动减弱，海平面降低后与邻区通道的关闭也造成水体置换明显减弱，可能有淡水盖层发育，最终导致上层海水分层增强和冬季表层水温保持相对较高．晚更新世时期的南海南部由于冰期低海平面造成半封闭的海盆环境和季风变化，是影响其浮游有孔虫对冰期旋回响应与北部和开放大洋不同的根本原因．     

南海北部陆架中全新世沉积记录及古环境意义

 通过分析珠江口外陆架C069孔沉积柱样的粒度、黏土矿物、主量元素及底栖有孔虫,来研究南海北部中全新世晚期古环境演化。4.2 ka前为全新世大暖期后期,气候湿润,珠江口外陆架受大量的珠江淡水影响,导致C069孔位置的水动力条件较强,形成下段粒度较粗的碎屑沉积物,高岭石含量较高,低的MgO/Al2O3比值,以及受冲淡水影响形成的底栖有孔虫。由于受4.2 ka的极冷事件的影响,C069孔上段的沉积环境受珠江冲淡水影响减小,水动力条件减弱,沉积物粒度变细,高岭石含量降低,MgO/Al2O3比值增大,形成正常浅水环境的底栖有孔虫。4.2 ka以后,台湾来源物质的贡献增多,导致沉积物中伊利石和绿泥石的含量增多,伊利石结晶度和化学指数值都明显变小。     

台湾峡谷HD133和HD77柱状样的沉积构成和发育背景

分别对南海东北部台湾峡谷内水深3 280 m的HD133和峡谷外水深3 378 m的HD77重力活塞柱状样进行了沉积物粒度、古生物和碳酸钙含量分析,利用AMS14C同位素测年和沉积速率初步认定是属于MIS3a以来的沉积。按沉积物粒度和碳酸钙含量可将两支柱状样划分为3套沉积层段:上部层段1和下部层段3均以粉砂质黏土为主,夹薄层粉砂,深水底栖有孔虫含量高,碳酸钙低于10%,代表受重力流作用较弱的正常深海沉积;中部层段2发育一套以中-细粒为主的厚砂层,含大量浅水底栖有孔虫,碳酸钙含量可高达60%,AMS14C测年出现倒置现象,表明主要为浅水重力流沉积。柱状样的沉积构成响应同期海平面变化,特别表现在深水砂层沉积的两大控制因素:在时间上,低海平面时期大量浅水和陆源碎屑物质直接输送到陆坡之下的深水区,形成富砂的层段2;在空间上,峡谷水道是重力流的物质输送通道,地形优势使得重力流携带物优先在水道中发生沉积,造成HD133柱的含砂量明显高于HD77柱状样。     

南沙海区晚第四纪的碳酸盐旋回

根据水深200～2 800m范围内的17个沉积柱状样分析结果,讨论南沙海区晚第四纪沉积中碳酸钙相对含量的垂向和横向变化。南沙海区的碳酸盐旋回普遍属于"大西洋型",冰期时含量低、间冰期含量高,反映出陆源物输入量的控制作用。在平面上,南沙海区的碳酸钙含量与纬度几乎呈线性关系,由北向南递减,冰期时趋势不变而梯度加大。南海南部陆坡由于集水盆地处于热带湿热条件而且有大河注入海区,使碳酸钙含量相对北部陆坡为低。     

南海表层沉积物中的碳酸钙含量分布及其影响因素

通过测定南海213个表层沉积物样品中的碳酸钙含量, 综合分析整个南海海域碳酸钙含量分布特征及其控制因素.结果表明, 不同的区域海洋环境, 控制表层沉积物中碳酸钙含量变化的因素也不尽相同: 大陆架区, 碳酸钙含量主要受陆源非碳酸盐物质的稀释作用而较低; 大陆坡区, 碳酸钙因丰富的物源量、低的陆源物质输入量和弱的碳酸钙溶解作用等因素而呈较高含量; 深海盆区, 碳酸钙含量因强烈的溶解作用而较低.根据碳酸钙含量在南海整个表层沉积物中的分布趋势, 推测南海纬度14°N以北的海域碳酸钙补偿深度(CCD)为3700m左右, 纬度14°N以南的海域CCD为4000m左右.Pearson相关分析表明, 南海表层沉积物中钙质超微化石对碳酸钙的含量分布具有较高的贡献率.      

Late Glacial–Holocene record of benthic foraminiferal morphogroups from the eastern Arabian Sea OMZ: Paleoenvironmental implications

The Arabian Sea is characterized today by a well-developed and perennial oxygen minimum zone (OMZ) at mid-water depths. The Indian margin where the OMZ impinges provides sediment records ideal to study past changes in the OMZ intensity and its vertical extent in response to the changes of monsoon-driven primary productivity and intermediate water ventilation. Benthic foraminifera, depending upon their adaptation capabilities to variation in sea floor environment and microhabitat preferences, develop various functional morphologies that can be potentially used in paleoenvironmental reconstruction. In this study, we analysed benthic foraminiferal morphogroups in assemblage records of the last 30 ka in a sediment core collected from the lower OMZ of the Indian margin (off Goa). In total, nine morphogroups within two broadly classified epifaunal and infaunal microhabitat categories are identified. The abundance of morphogroups varies significantly during the late Glacial, Deglacial and Holocene. It appears that monsoon wind driven organic matter flux, and water column ventilation governing the OMZ intensity and sea-bottom oxygen condition, have profound influence on structuring the benthic foraminiferal morphogroups. We found a few morphogroups showing major changes in their abundances during the periods corresponding to the northern hemisphere climatic events. Benthic foraminifera with planoconvex tests are abundant during the cold Heinrich events, when the sea bottom was oxygenated due to a better ventilated, weak OMZ; whereas, those having tapered/cylindrical tests dominate during the last glacial maximum and the Holocene between 5 and 8 ka BP, when the OMZ was intensified and poorly ventilated, leading to oxygen-depleted benthic environment. Characteristically, increased abundance of taxa with milioline tests during the Heinrich 1 further suggests enhanced ventilation attributed probably to the influence of oxygen-rich Antarctic Intermediate Water (AAIW).     

Biostratigraphy of Upper Quaternary sediments in the southern part of the Oceanology Institute Rise,Sea of Okhotsk

The diversified analysis (data on radiocarbon ages, diatoms, planktonic and benthic foraminifers) of sediments from the central part of the Sea of Okhotsk (core from a depth of 1186 m) made it possible to define five sedimentary units corresponding to five marine oxygen-isotope stages MIS 5-MIS 1 (the last 120 ka) and provide their thorough paleontological characteristic, using different microfossil groups. Microfossil assemblages demonstrate variations in their abundance, distribution of individual species, and representatives of different ecological groups through the section.     

Holocene seasonal sea‐surface temperature variations in the southern Adriatic Sea inferred from a multiproxy approach

Holocene cooling events have been reconstructed for the southern Adriatic Sea (central Mediterranean) by means of analyses of organic walled dinoflagellate cysts, planktonic foraminifera, oxygen isotopes, calcareous nanoplankton, alkenones and pollen from a sediment core. Two cooling events have been detected, during which sea‐surface temperatures (SSTs) were ca. 2°C lower. Unravelling the SST signal into dominant seasonal components suggests maximum winter cooling of 2°C at around 6.0 ka, whereas the cooling at ca. 3.0 ka might be the result of a spring temperature cooling of 2–3°C. The events, lasting several hundred years, are apparently synchronous with those in the Aegean Sea, where they have been related to known cooling events from the Greenland ice‐core record. A distinct interruption in Adriatic Sea sapropel S1 is not clearly accompanied by a local drop in winter temperatures, but seems to be forced by ventilation, which probably occurred earlier in the Aegean Sea and was subsequently transmitted to the Adriatic Sea. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

晚中新世以来亚洲季风阶段性演化的海陆记录

本文在综合对比晚新生代以来中国黄土高原黄土一红粘土沉积、西北太平洋粉尘沉积、南海有孔虫、阿拉伯海有孔虫记录的基础上,探讨了大约8Ma以来亚洲季风的阶段性演化历史。结果发现,黄土高原粉尘沉积在8Ma前后大规模出现,在3．5Ma前后大幅增加;印度季风在8Ma前后形成(或显著加强);南海ODP1146站位浮游有孔虫Neoglcboquadrina丰度也有两次明显增加,表明海水表面温度不断降低和海洋生产力的增加,指示东亚冬季风作用增强。北太平洋()DP885／886钻孔风成粉尘通量也有增加,指示亚洲内陆进一步的干旱化和冬季风作用的增强。印度洋沉积通量在11Ma前后开始增加。在9～8Ma时出现峰值,表明喜马拉雅山和青藏高原南部逐渐隆起。当隆起达到足够高度时,导致亚洲内陆干旱气候带扩大,同时提供大量粉尘并向东传输到中国北方和北太平洋地区。青藏高原北缘山前盆地的沉积记录显示,在3．6Ma时,高原北部的进一步快速隆升过程可能影响到整个高原,从而导致亚洲内陆更加干旱化,东亚季风增强,粉尘沉积加快,南海及印度洋陆源沉积作用加剧。     

近3000cal.aB.P.以来东海东北部环境异常及其与全新世ElNiño活动的可能联系

利用取自东海东北部、冲绳海槽西侧陆坡的重力柱状岩芯DOC082（29°13.93′N,128°08.53′E;水深1128m）,通过对碳酸钙、有机碳和蛋白石等生源组分含量的分析,结合浮游有孔虫、底栖有孔虫、放射虫和硅鞭藻等微体古生物化石丰度的变化以及底栖有孔虫属种组成特征,揭示了全新世东海东北部生物生产力的演变。研究结果显示,近10500cal.aB.P.以来生源组分含量和微体古生物化石丰度的演变趋势十分相似,明显分为3个阶段:约4000cal.aB.P.之前的早、中全新世明显偏低,大约在4000cal.aB.P.左右开始突然大幅度上升,而约3000cal.aB.P.以来的晚全新世以持续的高值为显著特征。生源组分含量、微体古生物化石丰度以及底栖有孔虫内生属种Uvigerina和Bulimina百分含量等指标的变化一致指示,东海东北部近10500cal.aB.P.以来古生产力演变的显著特征是早、中全新世明显偏低,约4000cal.aB.P.左右突然且大幅度上升,大约3000cal.aB.P.之后的晚全新世为生物生产力异常的高值期;同时有研究表明该区域的表层海水年平均温度（SST）也呈现了明显的三段式演变:早全新世10500～8400cal.aB.P.期间为持续的高值期、中全新世SST相对稳定、3100～500cal.aB.P.期间的晚全新世为显著的低SST时期[1]。近3000cal.aB.P.以来古生产力的异常高值和表层海水古温度的大幅度下降说明晚全新世区域海洋环境发生了明显的改变。据东海东北部现代生物生产力和表层海水温度的分布特征和控制机制、结合现代ElNio发生期间中国大陆气候和降水异常以及黑潮暖流变异的分析表明,近3000cal.aB.P.来东海东北部的环境异常可能是对晚全新世ElNio活动显著增强的反应。