冲绳海槽北部陆坡4.4万年以来古海洋环境演化的地质记录

利用AMS^14 C年代测试、氧同位素分析和浮游有孔虫分析重建了冲绳海槽北部陆坡DOC-42孔约44cal．kaBP以来的古海洋环境演化记录。DOC-42孔沉积速率整体较低，呈明显的阶段性变化：在氧同位素3期和LGM期间沉积速率相对较大，分别为7．3和14cm／ka；末次冰消期以来的沉积速率则显著降低，与冲绳海槽冰后期沉积速率高于末次冰期明显不同；自约6．4cal．kaBP以来，沉积物堆积作用基本可以忽略，表明了受黑潮入侵引起的中国东部陆架环流体系的改变，岩心所在区域的沉积格局发生了重大变化。浮游有孔虫氧碳同位素、转换函数古温度和低温、低盐特征种Globigerina quinqueloba等一致反映了冲绳海槽北部在氧同位素3期早期约37．5～44cal．kaBP期间存在明显的低温、低盐阶段，表明该期间冲绳海槽北部的沿岸冲淡水影响明显加强，而在氧同位素3期晚期该区可能受到了黑潮暖流的影响。此外，浮游有孔虫Pulleniatina obliquiloculata与氧同位素记录有很好的对应关系，表明它是冲绳海槽末次冰期以来的一个可靠的海洋环境指标。     

冲绳海槽晚更新世以来沉积速率的时空差异及其控制因素

收集和分析了冲绳海槽内不同区域的33个站位柱状样的测年资料,计算了不同时段的沉积速率。结果表明,冲绳海槽内晚更新世以来的沉积速率有较大的时空差异,在空间上,由北向南有沉积速率增加的趋势,而靠近海槽西坡的站位沉积速率要大于东坡;在时间上,晚更新世期间的沉积速率要明显大于全新世。冲绳海槽内不同区域和不同时段沉积速率的差异反映了海槽内沉积环境和物质来源的复杂性,这种差异性主要是由不同区域沉积作用和物源供应变化的结果引起,末次冰消期以来的古海洋环境的变化、黑潮的摆动等因素也起到一定的作用,而事件沉积(如火山—热液作用和浊流沉积)的影响也不容忽视。     

冲绳海槽南部末次间冰期以来古海洋学变迁:ODP1202站的记录

对冲绳海槽南部ODP1202站165个沉积物样品进行了CaCO3含量测定和47个样品以浮游有孔虫为主的微体化石定量分析.应用CaCO3含量变化与δ18O曲线的对应关系,初步将1202站岩心划分为MIS 1-5期的沉积.根据浮游有孔虫中暖水、凉水、浅水和深水等生态组合丰度变化,推测冲绳海槽南部晚更新世末次间冰期以来,温跃层呈逐步加深和表层海水温度逐渐升高的趋势.MIS 5期以较浅温跃层和较低表层海水温度为特征,推测与研究区末次间冰期存在上升流有关.末次冰期(MIS 4-2期)时,Pulleniatina obliquiloculata在整个冲绳海槽中普遍以低丰度值出现,标志黑潮主流轴可能迁移出冲绳海槽.     

88ka以来冲绳海槽北部物源及沉积通量演化

通过对CSH1岩心131个沉积物样品中的稀土元素进行分析,恢复了冲绳海槽北部88ka以来碎屑物质来源及古环境的演化历史。结果显示,88ka以来稀土元素含量发生了剧烈的波动,范围为111~171.3μg/g(均值为130.9μg/g),高值出现在MIS2期,低值主要出现在MIS1期。在MIS4期存在显著的Ce负异常,这与底层水体通风减弱相关。物源分析表明,8ka以来冲绳海槽北部沉积物存在火山碎屑的贡献,MIS2—MIS5a期以陆源碎屑为主。在MIS2期与MIS4期及末次冰消期早期和晚期沉积物来源存在显著的差异。海平面与东亚夏季风是控制冲绳海槽北部陆源碎屑物质累积的主要因子。     

冲绳海槽南部末次间冰期以来古海洋学变迁：ODPI202站的记录

对冲绳海槽南部ODP1202站165个沉积物样品进行了CaCO3含量测定和47个样品以浮游有孔虫为主的微体化石定量分析。应用CaCO3含量变化与δ^18曲线的对应关系，初步将1202站岩心划分为MIS 1—5期的沉积。根据浮游有孔虫中暖水、凉水、浅水和深水等生态组合丰度变化，推测冲绳海槽南部晚更新世末次间冰期以来，温跃层呈逐步加深和表层海水温度逐渐升高的趋势。MIS5期以较浅温跃层和较低表层海水温度为特征，推测与研究区末次问冰期存在上升流有关。末次冰期(MIS4～2期)时，Pulleniatina obliquiloculata在整个冲绳海槽中普遍以低丰度值出现，标志黑潮主流轴可能迁移出冲绳海槽。     

海洋古温标研究新进展及其在冲绳海槽区的应用北大核心CSCD

表层海水古温度的重建是古海洋学研究的重要内容之一,其反演的表层洋流的演化对全球气候变化研究意义重大。近年来,3种新兴的地球化学温度指标(Mg/Ca、Uk′37和TEX86)应用十分广泛,但也是各有利弊。在冲绳海槽地区,不同古温标的应用结果差异较大,机理有待进一步探讨。从全球角度总结了3种古温标的适用性及优缺点,剖析了具体应用过程中不同古温标的区域性和时间性差异。重点综述了冲绳海槽区古温标研究历史和研究现状,强调了区域性古温标适用性研究的重要性,提出了该区域末次冰消期以来古温度演化机理研究面临的挑战。     

海洋古温标研究新进展及其在冲绳海槽区的应用

表层海水古温度的重建是古海洋学研究的重要内容之一,其反演的表层洋流的演化对全球气候变化研究意义重大。近年来,3种新兴的地球化学温度指标(Mg/Ca、Uk′37和TEX86)应用十分广泛,但也是各有利弊。在冲绳海槽地区,不同古温标的应用结果差异较大,机理有待进一步探讨。从全球角度总结了3种古温标的适用性及优缺点,剖析了具体应用过程中不同古温标的区域性和时间性差异。重点综述了冲绳海槽区古温标研究历史和研究现状,强调了区域性古温标适用性研究的重要性,提出了该区域末次冰消期以来古温度演化机理研究面临的挑战。     

88ka以来冲绳海槽北部古环境演化:来自元素地球化学的证据

对CSH1岩心全样沉积物样品进行元素地球化学分析,揭示了过去88ka冲绳海槽北部沉积物成分、水动力条件及陆源碎屑物质源区风化历史。冲绳海槽北部碎屑沉积物母岩主要以长英质为主,在MIS 1期沉积物存在大量火山源物质。过去88ka,沉积物源区风化程度较弱,但是自冰消期以来有逐渐增强的趋势。沉积物Zr/Nb比值表明在MIS 1期和MIS 5.1期水动力较为强烈,这与黑潮增强的时间一致,可能是指示黑潮强度的一个指标。冲绳海槽北部陆坡沉积物陆源碎屑贡献在低海平面时期显著增加,而在MIS 1和MIS 5.1期生源贡献显著增加。冲绳海槽北部沉积物成分变化明显受到黑潮和入海径流的调节,实际上受海平面和东亚季风的制约。     

末次盛冰期以来冲绳海槽中部沉积物有机碳和磷的地球化学研究

利用元素及同位素地球化学方法研究了冲绳海槽中部沉积物岩芯中有机碳及磷的地球化学特征及影响因素。结果表明,冲绳海槽沉积速率（16.5~32.5 cm/ka）变化小,不是沉积物中有机碳埋藏的重要影响因素。相对于全新世氧化性底水环境,末次盛冰期/冰消期冲绳海槽缺氧底水环境提高了沉积物对有机碳的埋藏效率。冲绳海槽沉积物中各形态磷的相对含量与其他边缘海沉积物中的相似。交换态磷（Ex-P）含量低、变化小。末次盛冰期/冰消期缺氧底水环境下铁氧化物的还原溶解导致铁结合磷（Fe-P）释放以及自生磷矿物（Au-P）的形成。全新世氧化性底水条件有利于铁氧化物的有效再生及对磷的再吸附,但不利于Au-P的保存。总有机碳（TOC）和有机磷（Org-P）之间良好的相关性表明TOC埋藏对Org-P含量的重要控制作用。冲绳海槽沉积物中碎屑磷（De-P）含量低于长江口及东海陆架沉积物中的含量,这与陆源碎屑向外海传输减弱有关。在约9.3 ka BP（岩芯200 cm深度）,TOC、Fe-P、Org-P、De-P以及Fe_HR均出现的极小值可能由物质坡移造成。     

冲绳海槽西南部二万年来的深海介形虫和古环境变化

从冲绳海槽西南部255柱状样采集114个沉积物样品进行介形虫定量分析,结合有孔虫、同位素和碳酸钙含量等资料探讨东海二万年来的古环境变化历史。依据属种组成、数量、丰度及分异度,在255柱状样中识别出与全球气候变化相应的冰期、冰消期和冰后期三个介形虫组合。冰期组合以优势种Palmoconcha parapontica和Loxoconchidea aff.dolgoiensis为特征,数量丰度和分异度高,但缺乏大洋性类型,推测冰期低海面时期底层水体呈富养低氧和较封闭的状态。冰消期和冰后期以Krithe spp.和Legitimocythere acanthode4rma占优势,丰度显著减少,出现较多的大洋性类型,推测冰消期以来海面上升和岸线后退及黑潮加强致使生产力下降,深海为低营养和高流通状态。     

冲绳海槽南部两万年来的浮游有孔虫与古海洋学事件

冲绳海槽南部92-255和92-170两柱状样岩心的浮游有孔虫定量分析及其组合的变化、游浮与底栖有孔虫壳体δ18O测定和AMS14C测年资料,提供了末次冰期以来重要的古海洋学记录。浮游有孔虫的转换函数计算表明,海槽区末次冰期表层水温下降值及末次冰期的季节温差均比西太平洋开放海区相应纬度大,反映了边缘海对冰期-间冰期旋回中气候变化的放大效应,冰期-冰后期的对比还体现在由浮游有孔虫属种组合所反映的水团和水体垂直结构的变化上;末次冰消期古温度变化及浮游有孔虫δ18O变化记录了一次短暂的气候回返(10170～9170aBP);详细的地层分析还揭示了中全新世的一次Pulleniatina obliquiloculata含量低谷。     

中全新世以来冲绳海槽氧化还原环境重建及其气候效应

通过对位于冲绳海槽黑潮主轴流经区的GHN056-09柱状沉积物进行粒度、常微量元素、AMS ~(14)C分析,获得了中全新世以来粒度和常微量元素随时间变化的高分辨率曲线。结果表明,6235aBP以来研究区沉积环境稳定,沉积物中MnO/Al_2O_3、U/Th和V/Cr等3个地球化学指标在近6235aBP以来均发生了数次不同程度的波动,大致可以划分为3个阶段:阶段1(1830aBP至今)的生产力和氧化还原程度强烈波动期、阶段2(4000～1830aBP)的低生产力和弱还原期、阶段3(6235～4000aBP)的高生产力和相对较强还原期。中全新世以来地球化学指标可共同识别出的6次极值揭示了同期的相对高生产力和较强还原状态,分别发生在R1(260aBP)、R2(1200aBP)、R3(2125aBP)、R4(2700aBP)、R5(4250aBP)和R6(5700aBP),且与海水温度和黑潮强度关系密切,揭示了中全新世以来冲绳海槽区海气相互作用的区域性响应特征。     

台湾东北部黑潮在流函数空间的水文分析

利用一种流函数投影方法对台湾东北部黑潮近20年的历史水文数据进行了诊断分析。结果表明,苏澳海脊北部位于冲绳海槽西南角的黑潮中层水的盐度明显高于周围海区;而位于1000m以下的冲绳海槽黑潮深层水相对于苏澳海脊以南的黑潮深层水具有高温低盐的特征,反映了苏澳海脊对黑潮水团的阻挡作用;位于300m以浅的冲绳海槽黑潮热带水相对于苏澳海脊以南的黑潮热带水具有低温低盐的特征。对冲绳海槽西南角黑潮中层水高盐中心的成因分析表明,除苏澳海脊的阻挡作用外,台湾东北部常年存在的气旋式冷涡与黑潮主体在陆架坡折交汇区的垂直混合过程也是需要考虑的物理因素。     

冲绳海槽48ka以来的碳同位素记录及其环境指示意义

冲绳海槽是末次冰期以来东海唯一始终保持连续沉积的区域, 保存了最为完整的古海洋古气候变动记录.为了研究末次冰期以来全球碳循环效应在这一区域的响应特征, 对取自冲绳海槽北部CSH1孔的浮游有孔虫N. dutertrei和G.ruber 壳体的δ^13C录进行了分析, 并且与冲绳海槽中部DGKS9603孔的记录进行了详细对比.结果表明, 48 cal.kaB.P.以来在冲绳海槽共记录了4个典型的δ^13C幅低值时期, 其持续时间分别在44-38.5, 36-30, 25-18.5与14-10 cal.kaB.P.之间.通过与开放太平洋及其他边缘海区的对比, 并与陆地气候变动记录相互印证, 证实了在这几个δ^13C幅低值时期中冲绳海槽受到陆源冲淡水的显著影响.另外, 西太平洋开放海区表层海水也影响海槽区.这两个主要影响因子在整个末次冰期呈现出此消彼涨的作用模式.     

近万年来冲绳海槽北部浮游藻类沉积率反映的环境变化

对冲绳海槽北部B－3GC柱状样的84份样品做了浮游藻类（绝大多数是沟鞭藻孢囊）沉积率分析。冲绳海槽约6790a以前的全新世早期和3620－2390aB.P.两个阶段的沟鞭藻孢囊沉积率较高,特别是在全新世早期,孢囊沉积率明显高于其他阶段。沟鞭藻孢囊沉积率的变化反映了冲绳海槽北部全新世表层海水营养和生产力水平的变化,其趋势与黑潮影响强度的变化趋势一致。在黑潮影响甚微的全新世早期,表层海水富营养且高生产力,约6790aB.P.起黑潮影响强度明显加大,表层海水营养和生产力幅度下降,只是在3620－2390aB.P.期间因黑潮影响强度减弱而表层海水营养和生产力有小幅度上升。黑潮对于冲绳槽表层海水营养和生产力的营养,不公亩在为其本身低营养、低生产力的特性,也由于其对来自我国大陆一侧陆源输入物的阻隔作用。Operculodinium centrocarpum沉积率在剖面下段高于Spiniferites spp.,上段则呈相反的情况,Spiniferites spp沉积率较高,变化的转折点（约6790aB.P.)与黑潮对冲绳海槽影响强度出现骤然变化的时间吻合。所以,Operculodinium centrocarpum沉积率高实际上指示了偏低的表层水温,约6790aB.P.冲绳海槽北部表导水温明显上升。     

罗斯海西部末次冰盛期以来沉积环境重建:有机碳与生物标志化合物分析

本文研究采自位于南极罗斯海西部的ANT32-RB16C柱状沉积物,根据粒度、有机碳和生物标志化合物数据探讨末次冰盛期(24.8 ～20 ka BP)以来该地区有机质来源及沉积环境特征。该柱状样记录了冰架下沉积、冰架前沉积、开阔海域沉积的沉积环境。指示有机质来源的生物标志化合物指标表明该柱状样中所含有机质主要为浮游植物、细菌等海源输入,同时伴有少量陆源物质混合输入。末次冰盛期,由于冰架的影响有机质含量较低,环流影响使得有机质受低等浮游藻类生物等海源影响较大。末次冰消期(20～11.7 ka BP),罗斯冰架消退,冰川溶解释放的有机质在此沉积,使得陆源有机质输入增多,有机质含量升高。进入全新世,有机质含量较末次冰盛期和末次冰消期明显升高,海源输入比例增大,同时细菌等原核生物增多,导致短链正构烷烃降解程度较大。研究区的氧化还原环境主要受冰架与海冰限制作用的影响,与有机质含量和高氧的南极底层水关系不大。总体来说,从末次冰盛期到末次冰消期,研究区沉积环境受罗斯冰架进退影响,全新世以来受气候变化影响。     

冲绳海槽南部沉积物碎屑锆石U-Pb年代学特征及物源示踪意义

冲绳海槽南部作为冲绳海槽全新世以来沉积速率最快的区域,其沉积物记录了物源区、黑潮及东亚季风演化等多方面的信息.通过碎屑锆石年代学,对冲绳海槽南部H4-S2孔沉积物开展了物源示踪研究.结合核密度估计图解(Kernel Density Estimation,KDE)、累积年龄分布(Cumulative Age Distri...     

冲绳海槽中段末次冰消期以来的元素地层

在对冲绳海槽中段180号岩心进行高分辨率取样的基础上,测定了沉积物中的23个地球化学指标,通过对各元素与Al₂O₃含量的比值在岩心中的垂向变化规律的分析,结合氧同位素、黏土矿物、粒度、AMS14C测年和R型因子分析方法,可将岩心从上至下划分为5层:第1,3,5层具有相似的元素组合特征,第2,4层为明显的异常变化层位,将元素的地球化学行为、元素组合与物质来源联系起来,并与碎屑矿物、古生物资料对比,探讨岩心中元素组合垂向变化的制约因素,据此讨论了冲绳海槽中段末次冰消期以来陆源、火山源及生物源物质的分布规律。结果表明,冲绳海槽中段末次冰消期以来的沉积物来源以陆源物质为主,但在局部层位可因生源组分和火山源组分的强烈影响而发生实质性的变化。     

古黑潮演化研究评述

黑潮是西太平洋海区的重要暖流 ,它携带着高温、高盐水体经台湾东部海域和冲绳海槽北上 ,其主流轴是西北太平洋海气热量交换最强的海区 ,对东亚气候和该区海洋沉积物的分布以及表层生产力的影响巨大。进入晚第四纪以来中国大陆及其邻近海域的古环境变化主要受东亚季风和黑潮暖流的控制［１］,地质历史时期中古黑潮演化的研究 ,对了解东亚古气候变化有重要意义。本文旨在对过去已有的研究成果作简要的评述和分析 ,并对今后的研究提出一些看法和建议。１现代黑潮基本概况黑潮为北太平洋西边界强流 ,与北大西洋西边界的湾流 ,共为世界上最瞩目…     

冲绳海槽中段近4万年来沉积物属性和来源

对冲绳海槽中段DGKS9603孔134个样品(孔深0~481cm),测试了18种常、微量元素,对该柱样的29个样品(孔深0~488cm)进行了REE测试。对采自长江三角洲的CYm柱样和黄河三角洲的S3柱样中的晚更新统的5个样品进行了常、微量元素和REE测试。分析表明,冲绳海槽中段在全新世、末次盛冰期和末次间冰期的沉积物均以陆源物质为主,生物沉积为次。末次盛冰期以陆源硅质碎屑沉积的大量增加为特征;全新世生物沉积量有较大的增加;末次间冰期介于上述两者之间,但较全新世更富陆源物质。冲绳海槽的物源演化受末次冰期的影响,具有阶段性。对比冲绳海槽与长江和黄河物源的地球化学参数,包括REE、稀有元素、惰性常、微量元素,判识出末次盛冰期冲绳海槽的陆源物质,具有长江源的物质属性,沉积物可能主要来自古长江。