南冲绳海槽1000 年以来的硅藻记录及古环境

通过对冲绳海槽南部MD05-2908 孔沉积样品的硅藻分析, 探讨了该区1000 年以来的气 候变化及环境响应. 研究区位于东亚季风区, 又处在黑潮流经区域, 其气候与古环境变化受二 者的共同影响. 对具有环境指示意义的黑潮指示种和淡水种硅藻的分析结果显示, 二者的变化 趋势与历史上的“中世纪暖期”及“小冰期”有很好的对应关系: 950～1500 AD 期间黑潮指示种波 动增加, 而淡水硅藻的含量波动下降, 说明研究区受黑潮的影响较强, 而降雨量较小, 反映了 研究区中世纪暖期暖干的气候特点; 1500～1900 AD 期间黑潮指示种的含量持续降低并保持低 值, 说明当时黑潮对研究区的影响减弱, 海水温度较低, 与小冰期气候特点相似; 同时淡水种 在该时期含量显著增加并达到峰值, 表明台湾东北部在小冰期期间降水偏多. 硅藻研究结果反 映的1000 年来暖干-冷湿的气候特点, 可能与西太平洋副热带高压位置的变化对东亚夏季风降 水的影响有关: 温度升高, 西太平洋副热带高压位置偏北, 该地区降水减少; 反之, 温度降低, 西太平洋副热带高压位置偏南, 该地区降水增加.     

冲绳海槽中部沉积岩芯的古海洋学研究

根据冲绳海槽中部的两个沉积岩芯(155和180)浮游有孔虫的氧同位素变化特征, 结合沉积序列、千年尺度气候波动事件对比、碳酸盐旋回及AMS ¹⁴C测年等资料对岩芯进行地层划分和对比, 对两岩芯沉积物中记录的古环境信息进行释读, 探讨研究区末次间冰期以来古气候的变化规律和冰消期内部的短时间尺度的气候突变事件. 结果表明末次冰期最盛时(氧同位素2期)冲绳海槽中部可能有古长江和古黄河的淡水影响, 冰期-间冰期氧同位素值及变化幅度证明了边缘海对气候变化的“放大”效应. 底栖有孔虫Uvigerina的δ ¹³C值在冰期时明显变轻, 表明冰期时黑潮主轴东移, 影响范围萎缩. 对180岩芯中存在的“新仙女木”(YD)期气候突变事件进行了对比分析, 表明冲绳海槽地区的气候变化虽然受全球气候变化的控制, 但一些地域性的因素(如东亚季风)对研究区也有一定影响. 还对“YD”事件的成因机制进行了探讨, 在一定程度上支持了Fairbanks将YD期解释为两大融冰事件引起两次海平面快速上升之间一个短暂的海平面回升-滞缓期的观点. 底层水团与西北太平洋深层水团的交换程度减弱, 含氧量降低, 对CaCO₃物质的溶解作用增强, 并使得冲绳海槽地区的CaCO₃旋回与“大西洋型”CaCO₃旋回一致.     

中全新世以来南冲绳海槽古生产力变化的颗石藻化石证据

利用取自南冲绳海槽的MD05-2908岩芯中颗石藻化石碳同位素和颗石藻化石下透光带属种Florisphaera profunda相对百分含量(%Fp)变化,结合17个AMS14C测年数据,重建了该海区6.8kaBP以来高分辨率的表层海水初级生产力变化,并对初级生产力受控机制进行探讨.颗石藻化石碳同位素和%Fp转换函数结果指示该海区6.8kaBP以来初级生产力呈波动降低趋势,主要受东亚夏季风降雨有关的陆源输入减弱影响.约4～2kaBP的PME事件对应的初级生产力相对高值主要是受黑潮流减弱影响;而6.8～4.8kaBP期间的初级生产力高值主要受东亚夏季风强降雨输入更多陆源物质控制,其值也相对高于4～2kaBP.     

西菲律宾海第四纪钙质超微化石及微玻陨石地层学

对西菲律宾海MD06-3047 和MD06-3050 两个柱状样第四纪沉积物进行了钙质超微化石和微玻陨石分析. 经过鉴定统计, 识别出自2.36 Ma 以来的7 个钙质超微化石地层学事件, 分别是Discoaster brouweri 的末现、Calcidiscus macintyrei 的末现、Large Gephyrocapsa的初现、Large Gephyrocapsa 的末现、Pseudoemiliania lacunosa 的末现、Gephyrocapsacaribbeanica 的快速增长、以及Emiliania huxleyi 的初现. 同时, 在MD06-3050 柱状样岩芯1340~1374 cm 层位发现大量微玻陨石. 通过氧同位素年代曲线对比, 得出这些钙质超微化石生物学事件和微玻陨石事件的年龄.     

西北太平洋上层水δ13C 对末次冰消期南大洋深层水对流的响应

晚更新世以来, 源自南大洋深层水对流的冰消期δ¹³C 低值事件广泛记录于低纬热带和南半球大洋沉积物中. 然而, 末次冰消期δ¹³C 宽幅低值事件也出现在远至北半球中纬度的西北太平洋边缘海区. 在西北太平洋的古海洋记录中, 受来自北半球高纬度地区影响的记录很多, 而来自南半球高纬度地区的却很少. 黑潮源区连接着西北太平洋与热带-南太平洋, 该区MD06-3054 孔高分辨率的浮游有孔虫记录有助于探明南半球对西北太平洋地区的影响. 对该孔上部1030 cm 岩芯中浮游有孔虫进行了AMS¹⁴C 年代和氧碳同位素的测试, 结果发现浮游有孔虫表层种Globigerinoides ruber 和次表层种Pulleniatinaobliquiloculata 两种的δ¹³C 记录在约20.0~6.0 ka BP 都出现明显的负偏移, 但26.5 ka BP以来表层种与次表层种δ¹³C记录变化的整体趋势相反. 而且, 表层种记录与大气CO₂记录之间有着紧密的联系, 其变化在时间上也明显超前于次表层种. 黑潮源区的水文状况分析显示, 该区末次冰消期δ¹³C 宽幅低值事件是对南极周围南极深层水对流的响应. 而表层和次表层种记录之间的差异可能是由于δ¹³C 低值信号传播路径的不同. 末次冰消期黑潮源区次表层水体接收到的δ¹³C 低值信号主要来自南极中层水的传播, 而表层水体则可能更多地受到大气CO₂ 的影响. 黑潮源区的记录不仅证实了冲绳海槽表层水末次冰消期δ¹³C 宽幅低值事件主要是受西太平洋表层水体直接影响的推论, 同时还说明来自南极高纬度地区的信号也可以传送到北半球中纬度地区.     

西北太平洋浮游有孔虫的SSU rDNA序列及其古海洋学意义

研究对采集于西北太平洋冲绳海槽表层水体中的活浮游有孔虫进行DNA分析尝试，获得了西北太平洋浮游有孔虫Pulleniatina obliquiloculata 和Globigerina sp.等的SSU rDNA序列特征，并与南太平洋地区属种的DNA序列进行对比. 结果显示两不同海区P.obliquiloculata个体的SSU rDNA差异与同一个体内不同拷贝序列间差异类似，仅为0.7%—1.2%. 详细比较研究认为，传统微体古生物形态学定义种对西北太平洋与南太平洋的P.obliquiloculata来说具有可靠的分子生物学证据.     

西菲律宾海沉积物的岩石磁学性质及其古环境意义

对位于西菲律宾海黑潮源区的Ph05重力柱样沉积物进行了详细的岩石磁学测量,包括磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁,以及典型样品的磁化强度随温度变化特征和磁滞参数等.结果表明主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,含有少量高矫顽力磁性矿物.磁性矿物的含量变化不大,磁性颗粒以准单畴为主.磁性矿物主要为碎屑成因而非生物成因,磁性矿物的粒度敏感地记录了近250 ka来的气候变化并表现出冰期-间冰期旋回,即在冰期时磁性矿物的粒度变粗,而在间冰期磁性矿物的粒度变细.XARM/X参数与氧同位素曲线及温跃层深度等的变化具有对应性,这种对应性表明磁性矿物粒度参数可以反映上部水体的变化,从而为反演黑潮演化提供了新的手段.     

中全新世以来东海内陆架泥质沉积物来源

利用判别函数、Eu异常与稀土元素总量关系(δEuN-ΣREEs)图解以及物源定量识别方法,对位于浙闽沿岸泥质带的EC2005孔常微量、稀土元素地球化学进行分析,利用14C测量加速器质谱仪(AMS14C)进行年龄测定,探讨东海内陆架EC2005孔泥质沉积物来源。结果表明:EC2005孔泥质沉积物主要来源于长江,其平均贡献量为93.7%,没有识别出黄河物质;历史时期黄河物质可以影响到29°N甚至于更为偏南的区域(南界为27°25’N),台湾海峡西北部则可以接受台湾物质的输入;浙闽沿岸泥质区物质来源具有一定的复杂性,值得进一步深入研究。     

西菲律宾海沉积物的岩石磁学性质及其古环境意义

对位于西菲律宾海黑潮源区的Ph05重力柱样沉积物进行了详细的岩石磁学测量,包括磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁,以及典型样品的磁化强度随温度变化特征和磁滞参数等．结果表明主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,含有少量高矫顽力磁性矿物．磁性矿物的含量变化不大,磁性颗粒以准单畴为主．磁性矿物主要为碎屑成因而非生物成囚,磁性矿物的粒度敏感地记录了近250ka来的气候变化并表现出冰期一间冰期旋回,即在冰期时磁性矿物的粒度变粗,而在间冰期磁性矿物的粒度变细．XARM／x参数与氧同位素曲线及温跃层深度等的变化具有对应性,这种对应性表明磁性矿物粒度参数可以反映上部水体的变化,从而为反演黑潮演化提供了新的手段,     

冲绳海槽南部海洋环境改变的地质记录

冲绳海槽E017孔岩芯的粒度、沉积速率、地球化学、矿物、有孔虫黑潮标志种、底栖有孔虫群落、浮游有孔虫古水温和碳酸盐溶解等指标的变化, 一致表明了冲绳海槽南部在10.1~9.2 kaBP(cal)前后区域海洋环境经历了一次大的改变, 可能对应了黑潮的加强, 并再次经台湾东北部海域进入冲绳海槽. 研究表明黑潮的重新入侵经历了一个由弱渐强的过程, 并在最近约5 kaBP(cal)以来黑潮的强弱变化变得更加波动. 浮游和底栖有孔虫的群落变化相对于沉积物粒度、地球化学和矿物指标的变化有大约0.9 ka的滞后, 可能表明了黑潮的入侵及其引起的表层和深层水环境的变化是一个渐变的过程, 生物群落变化相对环境变化有较明显的滞后. 由于黑潮的重新入侵引起了底层水化学环境的变化, 冲绳海槽的碳酸盐溶解作用在近9.2 kaBP(cal)来显著加强, 并在最近3 kaBP(cal)以来碳酸盐溶解强度变至最大.