东海内陆架EC2005孔沉积物磁化率与粒度组分的相关性研究

对位于浙-闽沿岸泥质带的EC2005孔长岩芯(6 020 cm)进行了磁化率和粒度测量,分析了沉积物不同粒级组分和磁化率大小变化的相关关系.通过计算两者的相关系数,认为在整段岩芯上两者呈正相关,且磁性颗粒主要赋存在粗颗粒物质中.磁化率与>63 μm的组分含量的相关系数为0.510,而对<4 μm乃至<16 μm的组分,与磁化率呈反相关,相关系数可达-0.644.在不同沉积相中,磁化率和不同粒度组分含量的相关关系有所不同.前三角洲相和前滨相沉积物的磁化率和粒度组分没有表现出明显的相关性;三角洲前缘相和三角洲平原相沉积物磁化率和粒度的相关性与整段岩芯的相似;浅海相沉积物4～16 μm的组分与磁化率呈较强的反相关.600～2 806 cm的沉积物可能遭受了早期还原成岩作用,导致磁化率与粒度组分的相关程度降低.水动力条件是影响两者相关性的重要因素.水动力条件强,则两者相关性较好;水动力条件较弱,则两者基本不相关.磁化率和粒度组分的相关性还受到物源变化、分选程度的影响.磁化率和粒度的组合特征蕴含了一定的古气候信息.全球性的气候事件如新仙女木事件、8-2 ka冷事件在粒度参数中都有较好的响应,相比之下磁化率数据的变化幅度没有粒度数据强烈,可能与磁化率的多种控制因素有关.     

南黄海H-106岩柱中自生黄铁矿的硫同位素研究

黄铁矿是现代海洋沉积物中分布较广、含量较高的自生矿物之一,是自然界硫循环过程中的中间产物。它与海洋沉积环境中特定条件下的硫行为有密切关系。因此,黄铁矿硫同位素研究对于了解黄铁矿的形成环境、成因及其有关的早期成岩作用和成矿作用都具有重要意义。但是,由于现代海洋沉积物中的自生黄铁矿结构疏松、单矿物提纯比较困难和方法及工作条件等方面的原因,目前这方面的报道尚少。     

近2 ka来东海内陆架的泥质沉积记录及其气候意义

通过对位于东海内陆架闽浙沿岸泥质沉积区北部的DD2孔进行AMS¹⁴C年龄测试和粒度分析, 获得了粒度随深度以及时间变化的高分辨率曲线. 近2 ka以来DD2孔粒度曲线揭示出9次粒径变大时期, 它们与历史时期中国温度下降有良好的对应关系, 可能是东亚冬季风活动加强的响应, 其中包括首次揭示的、约990 AD的最大降温事件. 根据沉积物粒度的变化情况, 基本认同竺可桢所界定的隋唐温暖期, 并认为气候存在温暖-寒冷-温暖的波动, 且其中的相对寒冷期为750~850 AD. 研究认为小冰期开始于1450 AD, 期间的寒冷期分别约为1510, 1670和1840 AD左右. 由于所建立的时间标尺还有不确定性, 本研究所提出的冷事件的时间范围值得进一步确认.     

末次冰消期以来古气候演化研究进展及展望

 从盛冰期到全新世之间的末次冰消期经历了地球表层系统的一次巨变,期间发生了一系列气候突变事件,在全球不同地区以不同的方式回应着这些事件的变化过程。末次冰消期转暖的过程和机制一直是古气候研究的热点。本文综述了末次冰消期以来的古气候/季风演化研究成果,指出海陆交界敏感地带的陆架区对全球环境变化十分敏感,陆架区沉积物蕴含了丰富的气候/季风演化信息,对陆架区沉积物中古气候代用指标的提取,东亚季风演化历史及其驱动机制、季风的差异和交互作用、季风在各个时间尺度上的驱动机制等问题的分析均具有重要意义,可以为地区及全球环境变化提供科学依据。     

闽浙沿岸泥质沉积的物源分析

对位于东海内陆架泥质区中部的PC-6孔进行了粒度分析、AMS^14C年龄分析和元素测试。利用元素间的相关性分析、特征元素比值以及判别函数等方法,对该泥质区近7．7ka以来的物源进行了分析,认为闽浙沿岸泥质沉积物的碎屑组分主要来自于长江。物源定量计算表明,近7．7ka以来长江沉积物平均约占87．5％,少有黄河沉积物的输入。稳定的物质来源指示了台湾暖流约在7．7kaBP已经形成,且历史上黄河的改道与迁徙、黑潮的西移重回冲绳海槽和黄海暖流的北进等并没有对本区沉积环境和沉积物来源产生明显的影响。受物源端元选取、不同时期沉积物源区风化程度差异等因素的影响,文中的定量物源计算具有小幅的不确定性,长江沉积物的实际贡献可能比文中计算的结果要偏高。     

冲绳海槽火山岩同位素特征及铀系组分法测年

借助多种分析方法,对采自冲绳海槽北段和中段的火山岩进行了常量元素、稀土元素、Sr-Nd同位素组成分析及铀系组分法年龄测定,在此基础上对此地区的海槽岩浆的起源、演化及岩石类型进行了研究。结果表明:(1)海槽晚更新世(大约10万年)以来有一期广泛的酸性火山喷发活动;(2)受板块俯冲的控制,此期火山活动年龄按照与琉球岛弧距离的由近到远而由新到老;(3)海槽北、中段岩浆演化过程相似,其下很可能存在有巨大的、统一的岩浆房,但与海槽南段岩浆作用差异明显,岩浆物质很可能来源于PREMA地幔源区;(4)此地区的黑色浮岩为钙碱性系列流纹岩,岩石化学组成与海槽产出的白色浮岩相似,形成年代为17.7±2.1 ka。     

近700ka来西菲律宾海沉积物来源和东亚冬季风演化的常量元素记录

为系统了解西菲律宾海700ka以来柱状沉积物的常量元素组成特征及其物源和古环境指示意义,对本哈姆高原上MD06-3047孔的221个样品进行了粒度和常量元素组成分析,并测试了其中16个典型沉积物中碎屑态的常量元素含量.物源判别图解及R型因子分析结果均表明钻孔中主要氧化物含量在垂向上的变化主要受控于附近火山碎屑物质沉积作用和陆源风尘物质输入,而海洋生物沉积作用及热液活动的影响较小.特别是以Al2O3和K2O为代表的陆源风尘因子的得分变化表现出明显的冰期-间冰期旋回特征,并与南极冰芯的古温度记录及中国黄土的东亚冬季风记录间具有良好可比性,进而为揭示东亚冬季风强度及风尘源区干湿条件制约下的研究区内陆源风尘物质输入演化历史提供了新的替代性指标.     

冲绳海槽西南端中全新世以来的沉积速率与物源分析

冲绳海槽西南端作为黑潮路径下一个高速沉降中心一直受到地球科学界的关注. 在实验室对2005年5月中法合作航次在冲绳海槽南部取得的原状无搅动的深海沉积柱状样MD05-2908岩芯进行了沉积通量与沉积特征分析, 并对物质来源进行了探讨. 样品在分割后分别进行了AMS14C分析、粗颗粒组分(>63 ?m)的提取及含水量的测定. 结果显示, 该34 m长柱状岩芯底部年龄仅为6.8 ka BP, 其平均线性沉积速率达到了5 m/ka, 揭示出冲绳海槽西南端自中全新世以来具有非常高的沉积速率; 结合含水量数据, 其沉积通量也与研究区现代沉积通量相符合. 根据17个AMS¹⁴C数据识别出了5期快速沉积事件(6790~6600, 5690~5600, 4820~4720, 1090~880以及260~190 a BP), 其持续时间为70~200 a不等, 快速沉积期间其最大沉积速率可以达到21.2 m/ka. 通过与相邻的ODP1202站对比后发现, 研究区沉积物皆以细颗粒的黏土与粉砂质为主, 粗颗粒组分所占比重总体不到5%. 台湾岛东北部丰富的降雨量使得宜兰境内的兰阳溪可以携带大量陆源物质进入宜兰陆架并进一步向冲绳海槽输运, 成为研究区重要的物质来源. 这5期快速堆积事件主要是与气候变化引起的区域性降水增加有关, 另外岩芯也记录到由地震、风暴等因素引起的小时间尺度的沉积增强事件. 由地震、风暴等引起的侧向与底层传输使得研究区的沉积环境更为复杂, 但同时也为冲绳海槽提供了丰富的物质供应.