西北冰洋阿尔法脊晚第四纪的陆源沉积物记录及其古环境意义

通过西北冰洋阿尔法脊B84A孔中—晚第四纪以来的沉积物颜色旋回,Mn、Ca元素相对含量、颜色反射率、有孔虫丰度、冰筏碎屑(IRD)含量、粒度组分及其敏感性分析的综合研究,建立了B84A孔的地层年代框架,其沉积物被划分为MIS 12～MIS 1的沉积序列。阿尔法脊B84A孔可以识别出12个IRD事件,它们大多出现在冰消期,并认为其源区为加拿大北极群岛地区。这些IRD事件反映了加拿大北极冰盖的崩塌和气候变化。阿尔法脊B84A孔沉积物的环境敏感组分分别为细组分(4～9μm)和粗组分(19～53μm),两者的变化趋势相反,主要由海冰和洋流进行搬运,指示了洋流的强度变化。B84A孔的平均沉积速率约为0.4 cm/ka,与阿尔法脊周围地区沉积速率相近。相比于近岸的高沉积速率,其限制因素主要为大面积海冰覆盖造成的较低的生产力和由于长距离搬运造成的较低的陆源输入量。     

白令海北部陆坡全新世以来的生物标志物记录及其古环境意义

通过白令海北部陆坡区B2-9站位沉积物柱样高分辨率的生物标志物(菜子甾醇、甲藻甾醇、长链烯酮、n-C30-diol)提取和分析,获得了近1万年来浮游植物群落和初级生产力、高碳烷烃输入与陆源植被变化等相关记录,研究结果显示,全新世以来表层浮游植物和初级生产力都经历了"高-低-高"的变化过程,并具有明显的阶段性,可能受控于陆架坡折处海冰的分布、上层海洋营养盐供应和全新世气候与环境的变迁;浮游植物群落结构较为稳定,硅藻是初级生产力的主要贡献者,甲藻次之,颗石藻和黄绿藻比前两者低了1个数量级,硅藻与甲藻之间具有明显的竞争关系,前者明显占据优势,是白令海有机碳汇的主要贡献者;正构烷烃总量分别在7.8 ka BP,6.7 ka BP和5.4 ka BP,经历了3次阶梯状的下降过程,并呈现出4个相对稳定的阶段,其主要受控于早全新世海平面上升以及周边陆地植被源区的气候与环境变化;正构烷烃分子组合特征显示其来自陆地高等植物、且陆源植被结构较为稳定,木本植物占据优势;单体碳同位素研究表明正构烷烃的主碳峰为n-C27,对烷烃总量的贡献最大,可能与当时陆源繁盛的木本植物及输入有关,含量较高的n-C23则可能主要来源于北半球沿海广泛分布的一类沉水植物。     

末次冰消期以来白令海盆的冰筏碎屑事件与古海洋学演变记录

通过对白令海盆中部BR02岩芯高分辨率的颜色、粒度和元素地球化学地层的研究发现:(1)该岩芯较为完整地记录了末次盛冰期结束以来(约16.3 ka BP)的多期冰筏碎屑事件,包括H1、OD、YD和北方2期,其中以H1和YD最为显著,反映了末次冰消期以来该地区海冰/冰山以及区域性冰川的消长变化;(2)BR02岩芯上部17—25 cm段出现富Mn、富Ba的氧化型沉积,说明在全新世高海面时期,白令海与北太平洋、北冰洋之间的水体交换达到极点,白令海环流加强,海盆底层水含氧状况明显改善,并引发海洋生产力增加;(3)CaO、Na2O、Sr、Zr及Na2O/K2O比值的分布说明,海盆冰筏碎屑主要来自富碳酸盐的育空河流域,其次为阿拉斯加半岛和阿留申群岛等火山岩区;岩芯上部Na2O/K2O比值的递增暗示10 ka BP以来与火山物质输运有关的北太平洋入流(阿拉斯加流)可能增加。     

北大西洋Porcupine Seabight海区第四纪原始生产力

对北大西洋东北爱尔兰西南陆架和斜坡PorcupineSeabight海区综合大洋钻探307航次1317E井灰泥杂基样品的生物硅和碳酸钙含量、1318B井全岩样品的生物硅含量进行了测量,在减除珊瑚文石质骨屑、同生白云石、岩屑高镁方解石基础上估算了第四纪原始生产力.结果显示,原始生产力与世界其他地区同期相比均较高(一般10～30gcm-2ky-1),存在明显的旋回性变化,与δ13C值变化呈镜像负相关.进一步研究表明,较高的原始生产力可能与温暖的北大西洋东北中心流(ENAW)和陆棚边界流(SEC)有关,其与δ13C值镜像相关则可能受控于北大西洋深部冷水团和/或地中海暖水团侵入,而生产力快速增加-减少旋回周期可能与米兰科维奇的斜率轨道应力有联系.分析还发现,冷水碳酸盐泥丘的发育与表层海水原始生产力具有正相关性,暗示高的原始生产力会促进冷水碳酸盐泥丘的生长,但不一定是碳酸盐泥丘形成的必要条件.进而提出,研究区碳酸盐泥丘中的远洋灰泥杂基记录了北大西洋东北表层海水生产力变化信息.     

南海北部1987～1988年颗粒物质和硅藻通量的季节性变化:季风气候与El Nio的响应

南海北部１９８７年９月～１９８８年１０月沉积物捕获器中颗粒物质和硅藻通量的季节性 变化受到季风气候的控制。颗粒物质与硅藻在东北和西南季风盛行期增加，在季风转变期减 少。浅层和深层的颗粒总通量、蛋白石通量、碳酸钙通量、蛋白石／颗粒总通量比值、碳酸钙／颗 粒总通量比值、有机碳／磷的比值以及浅层硅藻Ｔｈａｌａｓｓｉｏｎｅｍａ ｎｉｔｚｓｃｈｉｏｉｄｅｓ、Ｃｏｓｃｉｎｏｄｉｓｃｕｓ ｅｘｃｅｎｔｒｉｃｕｓ、Ｃｏｓｃｉｎｏｄｉｓｃｕｓ ｎｏｄｕｌｉｆｅｒ、Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ ｍａｒｉｎａ和Ｒｈｉｚｏｓｏｌｅｎｉａ ｂｅｒｇｏｎｉｉ的通量在东北 季风期间明显地增加了，这些变化可能与１９８７年～１９８８年发生的ＥＩ Ｍｉ　ｏ事件相关。     

从相位差探讨更新世东亚季风的驱动机制

南海南部ODP1143站和北部ODP1144站的深海有孔虫氧碳同位素、蛋白石和孢粉记录第一次揭示了更新世轨道尺度上东亚季风演变与轨道驱动及全球冰量变化的关系. 1143站和1144站的Globigerinoides. ruber δ¹³C、蛋白石百分含量、松类花粉(Pinus)和草本花粉的百分含量均表现出很强的偏心率、斜率和岁差周期. 1143站的G. ruber δ¹³C与地球轨道参数(ETP = 正交化的偏心率+正交化的斜率-正交化的岁差)在偏心率、斜率和岁差周期上都相关, 然而大部分的相关关系都集中在岁差周期上; 其他的季风替代性指标与ETP只在岁差周期上相关. 这说明更新世热带地区的气候变化主要受地球轨道的岁差控制. 东亚季风替代性指标与有孔虫δ¹⁸O曲线的对比以及它们之间的交叉频谱分析表明, 更新世全球冰量变化对东亚季风至少是东亚冬季风产生了重大的影响, 这与印度季风的驱动机制显然不同. 东亚季风, 至少是东亚冬季风在岁差周期上的演化, 部分地受控于地表的感热对太阳辐射的响应, 也受控于南海表层海水的潜热对太阳辐射的响应.     

白令海北部表层沉积物中的生源组分分布特征及其古海洋学意义

对中国首次和第3次北极科学考察在白令海北部所采取的29个表层沉积物中的TOC、生源Opal和CaCO3含量等进行了研究,结果发现,TOC的高值出现在外陆架至中陆架区,其次为海盆区,白令海峡至内陆架最低;Opal的高值出现在海盆至陆坡边缘区,其次为外陆架至中陆架,白令海峡至内陆架最低;CaCO3的高值出现在内陆架至中陆架...     

西北冰洋中更新世以来黏土矿物变化特征及其反映的洋流和冰盖演化

本文通过对中国第七次北极考察在西北冰洋阿尔法脊南部钻取的ARC7-LIC岩芯沉积物的XRF Ca/Al比值、冰筏碎屑和黏土矿物等研究,重建了中更新世以来研究区沉积物源和周边冰盖的演化历史。ARC7-LIC岩芯黏土矿物组合类型变化显示:深海氧同位素(MIS)29～13期黏土矿物组合主要以西伯利亚物源区为主,而MIS 12期以来以北美物源为主。黏土矿物组合的变化,反映中布容期前后洋流模式的改变。同时,MIS 12期高含量的蒙脱石可能来自北美物源。物源指标对比显示,劳伦冰盖在MIS 16期首次向西北冰洋大规模排泄冰山,并且从MIS 12期开始,西北冰洋周围冰盖的进退幅度增大。在MIS 6期、4期和3期,Ca/Al和高岭石含量的不协同变化指示北美冰盖的发育具有区域差异性,位于阿拉斯加北部和麦肯齐河流域的冰盖较班克斯岛?维多利亚岛一侧更发育,崩解的冰山能将高岭石带到研究区沉积下来。     

南沙海区更新世以来的火山灰及其地质意义

南沙海区１７９５７和１７９５９柱状样中含有丰富的火山灰,它们可以分成３种类型,即块状玻屑、泡状玻屑和微泥球,自下而上构造８个火山灰层（ＮＭ１－ＮＢ５）,记录了８次明显的火山活动,年龄从０．１３５Ｍａ到１．３４Ｍａ,化学成分的分析显示这些火山灰可能来自南沙海区南面的巽他火山带,这些火山灰层具有时间标志作用,可以作为一种有效的地层划分和对比的工具。