巴丹吉林沙漠南缘高台盐湖记录的中晚全新世气候变化

位于季风边缘区和受西风环流显著影响的巴丹吉林沙漠南缘的高台盐湖提供了中晚全新世亚洲干旱区气候变化的可靠记录。在OSL测年的基础上,通过对高台盐湖剖面CaCO_3含量、色度(L*、a*、b*)、粒度端元组分(EM)等环境代用指标的综合分析,重建了我国西北地区中晚全新世的气候变化。结果表明,中晚全新世高台盐湖地区气候变化经历了4个阶段:约7.1～5.3 ka,代表河流作用的EM2占主导,为浅湖/滨湖相沉积环境,气候相对干旱;5.3～1.2 ka期间,代表悬移作用的EM1占主导,指示深湖相沉积环境,CaCO_3含量和a*和b*指示流域降水增多,地表侵蚀加强,近源物质输入较多,为中晚全新世以来的最湿润期;1.2～0.2 ka期间,EM2指示沉积环境转为滨湖/浅湖相沉积,气候变干;0.2 ka以来,气候进一步变干,湖泊消亡,演变为现代沙丘堆积。区域古气候替代记录的对比表明,高台地区中晚全新世以来演化过程与中亚干旱区湖泊记录具有一致性,气候变化主要受西风环流与高纬度北大西洋共同影响。     

罗斯海西北陆架(JOIDES海槽)末次冰期以来冰架消融过程及水动力变化

罗斯冰架的消融过程对全球气候和大洋环流的变化都有重要影响。通过分析罗斯海西北陆架上中国第31次南极考察所采集的ANT31-JB06岩心重建末次冰期以来罗斯冰架的消融历史。通过AMS 14 C测年,建立了该岩心的地层年代框架,其沉积物被划分为末次冰期(36.6ka)以来到全新世的沉积序列,并对该岩心进行了粗组分含量分析、粒度组成及其端元模拟的综合研究。该岩心的粒度端元分析结果显示,峰态中值为15.1和18.9μm的组分端元的变化可分别代表弱和强水动力环境,而峰态中值为63.4和234.1μm的组分端元的变化可分别代表海冰和冰山搬运等沉积动力的变化。末次冰期罗斯冰架在研究站位并未触底,在27~21ka左右增长到最大位置,可能已经到达该岩心所在的位置。罗斯冰架在21ka左右开始退离JOIDES海槽,在AIM 1暖期(17~14ka)大规模崩塌消退;而在南极冷反转ACR时期(14~12ka)罗斯冰架消退缓慢;ACR之后冰架继续崩塌直到全新世中期,在5ka左右罗斯冰架基本达到稳定状态。该处水动力在冷气候时期较强,在暖气候时期较弱,可能是气候较冷时结冰过程形成的盐度较大的水下沉到底部促进了上下水体交换,使得沉积界面的水动力相对也比较强,沉降下来的颗粒相对偏粗。     

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。     

西北冰洋楚科奇海台P31孔晚第四纪的陆源沉积物记录及其古海洋与古气候意义

通过对北冰洋西部楚科奇海台P31孔沉积物进行岩性特征和颜色旋回分析、XRF元素扫描、AMS14 C测年、有孔虫丰度统计、筏冰碎屑(IRD)(250和154μm)含量分析以及粒度组成的综合研究,建立了该孔的地层年代框架,其沉积物被划分为MIS 3-MIS 1的沉积序列。自MIS 3以来,楚科奇海台P31孔可以识别出5个IRD事件,它们分别出现在晚MIS 1、MIS 2和早中MIS 3期。这些IRD主要被来自加拿大北极群岛的冰山或者大块冰所携带,随波弗特环流搬运至楚科奇海台并卸载到海底,这不仅反映了晚第四纪冰期-间冰期旋回中北美冰盖的崩塌事件,还反映了波弗特环流的变化历史。粒度组分变化表明,细砂级组分主要来自于冰山或大冰块的搬运,因为其高值对应于IRD的高值,粉砂级组分可能主要来自于海冰的搬运,而黏土级组分主要由波弗特环流和雾状层所搬运。两个敏感组分(5～13和110～176μm)含量的变化呈现明显对称性分布,后者的变化对应于IRD的变化,前者可能指示了物源和沉积作用后期的影响。该孔MIS3-MIS1的沉积速率分别为2.2、0.16和1.6cm/ka,平均沉积速率约为1.2cm/ka。与北冰洋其他海区沉积速率资料对比显示,海冰边缘地区沉积速率较高,而永久性海冰覆盖区沉积速率低较。水深越浅,越靠近陆架物源区,沉积速率越高,纬度越高的门捷列夫-阿尔法脊和加拿大海盆区,沉积速率越低。     

西江三角洲岩心中的硅藻及其记录的古环境

通过对西江三角洲ZXZ1,ZXZ2两岩心沉积物样品的硅藻分析,共鉴定出硅藻168种和变种,隶属48个属;ZXZ1岩心可划分为六个硅藻带,ZXZ2岩心可划分为五个硅藻带。根据硅藻组合特征,结合粒度和14C测年结果,ZXZ1岩心的Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ硅藻带和ZXZ2岩心的Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ硅藻带属于全新世沉积;ZXZ1岩心的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ硅藻带和ZXZ2岩心的Ⅰ,Ⅱ硅藻带属于晚更新世沉积。分析了晚更新世以来沉积物的沉积相和沉积环境,结果表明,晚更新世时期ZXZ1岩心的沉积物属于近岸低盐海相沉积环境,而ZXZ2岩心的沉积物属于陆相沉积;在全新世时期两岩心均属近岸低盐的海相沉积环境。造成晚更新世时期两岩心沉积相的差异主要与断裂构造的升降运动有关。     

渤海湾西岸CH114 孔全新世沉积 环境演化与海陆作用

对渤海湾西岸CH114 孔岩心全新世沉积硅藻进行了系统研究,发现硅藻17 属28 种。与沉积岩石学、年代学（AMS 14C）研究相结合,将该孔自下而上划分为6 个硅藻组合带,显示研究区全新世以来经历了从陆到海的演化过程：全新世初期 为陆相（组合1带下部） 至受海水影响的盐沼低地环境（组合1带上部）;6 646~4 280 cal BP 年间为受风暴强力事件影响的 浅海环境（组合2带）;4 280 年以来为水深不断变浅的浅海环境（组合3-6 带）。CH114 孔沉积速率的阶段性变化与河流供 给有较好的对应关系：3.6~2.6 ka cal BP和0.4ka cal BP 以来两个时段相对较高的沉积速率,分别与黄河三角洲超级叶瓣5 的 形成和海河独立入海相对应。由硅藻记录的海洋影响的波动变化与全新世气候变化对比显示：研究区海洋影响的增强与气候 变暖具有一定的正相关性。CH114孔全新世以来陆海环境的演化,总体上是对气候与海面变化的响应。     

南黄海B10岩心的地球化学特征及其对古环境和古气候的反映

通过对南黄海中部B10岩心的碳酸钙、常量元素和微量元素分析发现,岩心的地球化学特征基本反映了该海区晚第四纪气候变化、海面波动以及沉积物供应的变化.在玉木亚间冰期(末次冰期亚间冰期)高海面时期,黄河可能直接注入南黄海,在南黄海中部发育水下三角洲沉积.晚玉木冰期(末次冰期盛冰期),南黄海出露成陆,局部发育陆相泥炭层.冰后期(全新世)海侵到达现今80 m等深线附近的时间大约在距今13 ka。在距今11.0～10.3 ka出现新仙女木事件.全新世中晚期海面进一步上升,沉积物粒度较细,化学风化作用加强.岩心50～0 cm段沉积物中的碳酸钙、氧化钙、锶、氧化镁含量及Sr/Ba比值低,而铜等微量元素含量增加,这可能与公元1855年黄河北迁后进入南黄海中部的黄河物质减少有关.     

安达曼海沉积物粒度记录的全新世印度洋夏季风演化

对位于安达曼海区的柱状样ADM-C1进行了沉积物粒度分析,根据标准偏差变化对粒度组分进行了划分。发现2个主要敏感粒级组分1.5~11.9μm、11.9~74μm有明显的波动变化,研究认为它们主要受控于与印度洋夏季风密切相关的海域环流动力变化。通过敏感粒级组分相关指标变化重建了安达曼海区全新世以来印度洋夏季风演化历史,结果表明全新世印度洋夏季风变化总体可以分为3个演化阶段:1)10.4~8.8ka BP,印度洋夏季风强度为3个阶段最弱时期;2)8.8~4.7ka BP,敏感粒级组分占全样的百分含量和平均粒径均明显增加,表明印度洋夏季风强度处于全新世最强盛时期;3)4.7~0ka BP,敏感粒级组分占全样的百分含量和平均粒径明显降低,指示了该时期印度洋夏季风的强度较前一阶段明显减弱。粒度重建的印度洋夏季风变化与其他重建结果在全新世有较好的一致性,表明敏感粒级组分在安达曼海可以作为研究印度洋夏季风变化的可靠替代指标。     

中全新世以来南黄海岩心记录的沉积环境演变对东亚季风的响应

对南黄海中部泥质沉积区中心位置的Z1钻孔进行了AMS14 C年龄、粒度和TOC/TN分析,综合指标结果揭示了中晚全新世以来南黄海区域的沉积环境演化。自6 094aBP以来,沉积速率、平均粒径和TOC/TN整体趋势的减少指示,研究区陆源物质输入的减少与东亚冬/夏季风的减弱有关。根据粒度参数和TOC/TN变化将研究区沉积环境演化分成3个阶段:16.1~5.4ka BP时沉积物粒度最粗,TOC/TN值较高,这与该阶段东亚冬季风的强盛且稳定和黄海暖流的形成初期较弱有关;25.4~3.9ka BP时沉积物粒度减小但波动幅度较大,TOC/TN值呈减小趋势,此阶段东亚冬季风减弱但波动剧烈;33.9~0ka BP时沉积物粒度较细且相对稳定,TOC/TN增加直至趋于稳定,该阶段冬季风减至最弱且趋于稳定。另外岩心记录的6.0、5.3、4.6、4.0和3.4ka BP沉积物粒度明显较粗、TOC/TN值较大与东亚冬季风增强、海区温度较低有关;6.1~5.7ka BP的高速沉积与冬季风强盛有关;2.8~1.9ka BP的高速沉积则与黄海沿岸流和黄海暖流共同作用形成的南黄海中部气旋式冷涡的加强稳固有关。     

青岛近岸泥质区敏感粒级组分及对沉积记录的指示

通过对青岛南部近岸泥质区3个岩心(Z14、Z16、QDZ03)进行粒度分析和AMS14 C年龄测试,研究了沉积物粒度组成并提取了敏感粒级,探讨了敏感粒级的搬运机制及其环境指示意义。研究表明:研究区岩心沉积物以粉砂和黏土质粉砂为主,包含3个敏感粒级(敏感粒级1、敏感粒级2、敏感粒级3),分别对应粒度细端组分、中端组分和粗端组分,以悬浮和跳跃搬运为主,少量以滚动、推移方式搬运;沉积物主要受沿岸流输运的影响,粒度组分自东北向西南逐渐变细,反映了水动力条件自东北向西南逐渐减弱的趋势;其中,敏感粒级2对东亚冬季风增强事件具有较好的反映:利用QDZ03孔上部3.94m岩心沉积物敏感粒级获得了近3ka以来5个明显的东亚冬季风增强事件(230~370、1 050~1 180、1 400~1 550、1 850~1 950和2 250~2 350aBP),对古气候记录具有较好的指示作用。     

中全新世以来东西伯利亚陆架沉积物来源的演化：元素地球化学记录

北极地区对全球气候变化非常敏感,是研究古环境和古气候变化的关键区域。东西伯利亚海作为北极重要的边缘海之一,对东西伯利亚陆架和陆坡沉积物来源的研究将有助于加深对北极沉积环境和气候变化的认识。本文通过对东西伯利亚海西部LV77-36岩心沉积物中碎屑组分的主微量、稀土元素进行分析,阐述了各指标随年代的变化特征,并探讨了中全新世以来东西伯利亚海西部碎屑沉积来源的变化及其对古环境演变的响应。结果表明中全新世以来LV77-36岩心沉积物主要来源于勒拿河、因迪吉尔卡河、亚纳河和马更些河的河流输入,以及西伯利亚地台和新西伯利亚群岛的海岸侵蚀物质。与其他古气候参数对比发现,海冰和洋流的变化对源区物质在东西伯利亚陆架的分散和沉积有着重要的影响。全新世晚期由于楚科奇海海冰的增加、西伯利亚沿岸流的减弱和波弗特环流的增强,导致北美端元的物质贡献相较全新世中期有小幅度增加。     

西北冰洋楚科奇海台晚第四纪以来陆源沉积物搬运机制及其古环境意义

通过对西北冰洋楚科奇海台的ARC7-P12岩心的沉积物颜色旋回、XRF-Ca和Mn元素相对含量,有孔虫丰度,粗组分含量,粒度组成及其端元的综合分析,并与该地区其他沉积物岩心对比,将ARC7-P12岩心划分为深海氧同位素(Marine Isotope Stages,MIS)5期以来的沉积序列。该岩心的粒度端元分析结果显示,该岩心峰态中值2和9μm组分的端元分别代表由雾状层和底流搬运的沉积物;峰态中值为30以及110μm组分的端元代表海冰以及冰山搬运的沉积物。MIS 5以来的冰消期和间冰期,由于海冰和冰山融化以及海域开阔,沉积物主要由海冰以及冰山搬运,粗组分含量显著升高。冰期由于海冰覆盖,冰盖的生长和阻挡,以及表层洋流减弱,底流和雾状层搬运相对增强,细颗粒沉积物增加。     

辽东湾北部LH01孔晚更新世24Ka以来古环境演变

通过对辽东湾北部LH01孔柱状岩芯样品进行粒度、孢粉、有孔虫和测年多项环境指标测试,探讨了辽东湾北部晚更新世24ka BP以来的古环境演变。LH01孔沉积环境经历了晚更新世晚期河湖相沉积—全新世早期海陆交互相沉积—全新世中期浅海相沉积—全新世晚期河口滨海相沉积;气候经历了晚更新世晚期冷较干—晚更新世晚期凉稍润—新仙女木降温—全新世早期凉稍润—全新世中期温暖较润—全新世中期温暖较干—全新世晚期温较干的变化;LH01孔在大约7.5ka BP发生了盘山海侵。     

东海内陆架泥质区中全新世环境敏感粒度组分的地质意义

尝试恢复了中全新世东亚冬季风表现出的太阳活动以及ENSO周期变化。通过对东海内陆架泥质沉积区EC2005孔进行粒度分析以及AMS碳-14测年,对高分辨率敏感粒度资料揭示的中全新世近700a(距今5.2~5.9ka)东亚冬季风记录与GRIP冰心氧同位素记录的气候变化进行了对比,良好的对应关系说明,东亚冬季风变化与格陵兰冰心揭示的古气候变化有某种内在联系,期间东亚冬季风的增强得到了良好的区域性响应,同时又具有全球性背景。中全新世东亚冬季风具有明显的周期变化,主要表现为62,11a的太阳活动周期以及与现代ENSO周期相似的6,5a周期。东海内陆架EC2005孔泥质沉积物揭示的中全新世东亚冬季风变化与格陵兰冰心氧同位素记录的良好对应说明两者有相似的发生机制,可能是太阳活动以及古ENSO对全球气候系统的影响所致。     

鄂霍次克海东南部OS03-1岩心重矿物分布特征及物质来源

对鄂霍次克海东南部科学院隆起区OS03-1岩心碎屑重矿物及火山灰层进行了详细分析。岩心重矿物以紫苏辉石、绿帘石和普通角闪石为主,特征矿物为钛磁铁矿和普通辉石,矿物特征表明本岩心的物质主要来源于冰筏搬运(陆源)和火山喷发。陆源物质大部分来源于鄂霍次克海西部和北部地区,少量来自堪察加半岛冰川携带沉积物;火山物质则来源于堪察加半岛和千岛群岛的火山喷发产物。在岩心中识别出3个火山灰层,各种证据表明火山灰层1与已知的K2火山灰层相同,形成年代为26ka BP;火山灰层3具有明显火山物质与陆源物质混合特征,而火山灰层2则只能通过碎屑矿物的含量特征来判定,外在颜色不明显,已经明显的被陆源物质所稀释。研究表明,碎屑矿物组分参数可以有效地指示物质来源,也是识别火山灰层存在(特别是被陆源物质稀释)的可靠指标。     

莱州湾东岸沿海平原区全新世主要地质事件

对莱州湾东岸Y86孔岩芯,进行岩性、粒度、微体化石、孢粉组合的分析和14C年代的测定,将该孔自下而上划分为五层。在此基础上,详细讨论本区全新世海侵以来三个主要地质事件:8～7ka B．P．全新世海侵层与陆相层之间的不整合沉积间断地质事件;在7～6ka B．P．海侵范围达到最大,气候温暖湿润,称中全新世温暖气候事件;随后,在和4．5ka B．P．左右的明显降温事件。     

全新世海侵以来山东荣成朝阳港泻湖沉积层与古环境记录

泻湖是全新世海侵以来发育的以淤积为主的海岸地貌,其沉积地层蕴含了丰富的古环境演变信息.对朝阳港泻湖SO4钻孔岩芯样品作粒度、软体动物、孢粉和14C等项目的测试分析,将该孔地层自下而上划分成陆相、滨浅海相、泻湖相、泻湖-沼泽相等四层和Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ个孢粉组合带.基于对地层和孢粉组合特点的深入剖析,结果表明朝阳港泻湖自全新世海侵以来经历了海湾、沙坝-泻湖和泻湖-沼泽等3个环境演化阶段,同时存在明显的沉积环境和气候变化事件,包括8～7 ka B.P.海陆相之间的不整合沉积间断事件、7～6 ka B.P.的气候暖湿事件和5～4 ka B.P.的明显降温事件.     

东帝汶海30ka以来的表层水和温跃层水温度变化及其古海洋学意义

研究了钻取于东帝汶海印尼穿越流出口处MD98-2172岩心沉积物,分析了浮游有孔虫表层水种Globigerinoides ruber和温跃层水种Pulleniatina obliquiloculata的Mg/Ca值,重建了30kaBP以来东帝汶海区的表层水温度和温跃层水温度。结果显示东帝汶海区末次冰盛期以来表层水温度距早全新世的最大温差约为4.2℃;冰消期间表层水温度有两次显著的降温事件,可分别与新仙女木事件和海因里希事件1对应;约15kaBP以来帝汶海表层水温度与南极大气温度记录同相位变化,说明热带海区与高纬度地区气候变化有着紧密联系。末次冰盛期以来温跃层水温度距早全新世的最大温差约为4℃;全新世温跃层水温度呈现出波动降低的过程,最大降温幅度约3℃;表层水温度和次表层水温度差值在全新世逐渐增加,指示了温跃层深度的持续变浅,这一变化可能与海平面上升、季风活动和厄尔尼诺-南方涛动事件影响的印度尼西亚穿越流次表层流增强有关。     

南极气候和海冰的时空变化特征及其与太平洋海温场的关系

应用1973～1999年南极气温和海冰资料,分别对它们进行了统计分析,结果表明,南极的最低温度中心位于东南极大陆(东方站),这种分布特征是与南极地形相对应的.南极东方站的年平均地面气温是-55.3℃;地面最高气温出现在12月至翌1月,其温度为-32.1℃;地面最低气温出现在8月,其温度为-68.2℃.南极各地区的地面气温具有不同的变化特征.根据温度的变化特征,将南极的气候分为4种类型:南极大陆型、南极半岛型、东南极沿岸型和海湾型.近年来南极半岛的气温有明显升高的趋势,而东南极沿岸的气温有明显下降的趋势,它们的变化呈明显的反位相.南极海冰与南极气温变化有较好的对应关系,气温升高的南极半岛的海冰有减少的趋势,而气温下降的东南极的海冰有增加的趋势.这种结果很难用温室效应来解释南极与全球气候变化的差异.东南极海冰变化与南太平洋的海温场存在密切关系,其影响过程是通过南极海冰范围的异常增加或减少,直接影响南极绕极流的冷暖结构及其异常冷暖水的经向输送,从而导致热带和副热带太平洋上层海温场的异常变化.     

白令海北部陆坡23 ka以来古生产力变化及其对海冰扩张的响应

本文基于白令海北部陆坡ARC6-B11岩心的沉积物粒度、颜色反射率、有机碳/氮含量和高分辨率化学元素XRF扫描数据,结合底栖和浮游有孔虫AMS14C测年资料,重建了研究区23 ka以来至中全新世的沉积记录,重点研究了海冰的扩张变化对生产力和沉积物输入的影响。研究结果显示,末次盛冰期白令海北部陆坡受到海冰南向扩张的影响而生产力较低,沉积物中砂粒级和冰筏碎屑（IRD）含量较高。HS 1时期由于受到常年冰的覆盖,沉积物中砂粒级和IRD含量存在低值,沉积物中较高的总有机碳（TOC）含量受陆源有机质的影响较大,异常的TOC含量峰值主要受到低海平面和海冰形成过程产生的富氧水团控制下的高浓度细粒物质携带的陆源有机质的快速沉积作用的影响,难以作为反映白令海古生产力的替代指标。B/A暖期和全新世生产力较高,在B/A暖期存在Ca/Ti峰值现象,Ca/Ti峰值现象的产生与碳酸盐补偿深度增加有关,水体通风条件的改变可能起到一定的作用,也不能忽视颗石藻对其产生的潜在影响。