西太平洋暖池核心区MIS 7期以来的古生产力变化:类ENSO式过程的响应

对取自热带西太平洋暖池核心区的WP7岩心进行了底栖有孔虫和钙质超微化石研究。在利用氧同位素曲线对比和AMS14C测年数据进行地层划分的基础上,依据底栖有孔虫和钙质超微化石指标,分析了距今近250ka以来区域生产力和上层海水结构的演变特征,探讨了其控制因素和所指示的古海洋学意义。计算结果显示WP7岩心所在的暖池核心区约在距今250ka以来初级生产力在冰期(MIS6期、4期和2期)高,在间冰期(MIS7期、5期、3期和1期)低,表明该区古生产力在长的轨道时间尺度上受北半球高纬度冰量变动的影响。钙质超微化石下透光带属种Flori-sphaera profunda百分含量指示的温跃层深度变化表明冰期温跃层浅、间冰期温跃层加深,这说明类ENSO式变化导致的冰期—间冰期温跃层深度波动可能是MIS7期以来暖池核心区古生产力在冰期高而在间冰期显著降低的直接控制因素。     

末次盛冰期以来南海西南海区对快速气候变化的响应特征

以南海西南巽他陆坡CG2岩心为材料,通过浮游有孔虫Globigerinoides ruber壳体的δ18 O和Mg/Ca重建了近24ka以来的表层海水温度(SST)和盐度(SSS),结合浮游有孔虫定量统计数据分析了末次盛冰期(LGM)以来南海西南海区上部水体环境的演化特征。研究表明,在YD、H1、8.2ka冷事件期间,巽他陆架海区盐度变高,浮游有孔虫暖水种丰度减少,温跃层变浅。相比其他开放大洋站位末次冰消期的缓慢变暖,南海西南海区Blling早期以及YD事件后期升温迅速,且H1期间具有明显的降温,是典型的"格陵兰式"升温,可能南海受东亚季风的影响强烈。东亚夏季风的强弱变化造成了海水盐度频繁的波动,在H1、YD期间,东亚夏季风突然减弱,盐度变高,B/A暖期夏季风增强,盐度变低,比较发现在这些气候事件期间,东、西太平洋站位的盐度变化特征几乎是一致的。LGM以来热带西太平洋海区的上层海水环境变化,与热带辐合带(ITCZ)的纬向移动及其相关的东亚季风异常有密切联系。     

湿碱消解-等离子体发射光谱法测定海洋沉积物中的生物硅

利用湿碱式化学提取技术和电感耦合等离子体发射光谱仪,优化样品碱式消解方法,确定仪器最佳工作条件,建立了测定海洋沉积物中不同含量级别生物硅的方法。结果表明,仪器检出限为0.724μmol/L,方法检出限为0.942μmol/L。用于测定硅酸盐-硅溶液成分分析国家一级标准物质(GBW08648和GBW 08649,标准值分别为50.0μmol/L和100.0μmol/L),测定值分别为(49.888±0.275)μmol/L、(99.578±0.651)μmol/L,相对标准偏差为0.443%、0.527%;对于不同生物硅含量级别海洋沉积物样品的平行、独立测量,其相对标准偏差8.9%。方法快速、简便、准确,可满足古海洋学不同时空尺度气候和环境分析的应用。     

Formation and evolution of the modern warm current system in the East China Sea and the Yellow Sea since the last deglaciation

To reconstruct the formation and evolution process of the warm current system within the East China Sea (ECS) and the Yellow Sea (YS) since the last deglaciation, the paleoceangraphic records in core DGKS9603, core CSH1 and core YSDP102, which were retrieved from the mainstream of the Kuroshio Current (KC), the edge of the modern Tsushima Warm Current (TWC) and muddy region under cold waters accreted with the Yellow Sea Warm Current (YSWC) respectively, were synthetically analyzed. The results indicate that the formation and evolution of the modern warm current system in the ECS and the YS has been accompanied by the development of the KC and impulse rising of the sea level since the last deglaciation. The influence of the KC on the Okinawa Trough had enhanced since 16 cal kyr BP, and synchronously the modern TWC began to develop with the rising of sea level and finally formed at about 8.5 cal kyr BP. The KC had experienced two weakening process during the Heinrich event 1 and the Younger Drays event from 16 to 8.5 cal kyr BP. The period of 7–6 cal kyr BP was the strongest stage of the KC and the TWC since the last deglaciation. The YSWC has appeared at about 6.4 cal kyr BP. Thus, the warm current system of the ECS and the YS has ultimately formed. The weakness of the KC, indicated by the occurrence of Pulleniatina minimum event (PME) during the period from 5.3 to 2.8 cal kyr BP, caused the main stream of the TWC to shift eastward to the Pacific Ocean around about 3 cal kyr BP. The process resulted in the intruding of continent shelf cold water mass with rich nutrients. Synchronously, the strength of the YSWC was relatively weak and the related cold water body was active at the early-mid stage of its appearance against the PME background, which resulted in the quick formation of muddy deposit system in the southeastern YS. The strength of the warm current system in the ECS and the YS has enhanced evidently, and approached to the modern condition gradually since 3 cal kyr BP. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 90411014 and 40506015), the National major Fundamental Research and Development Project (No. 2007CB815903) and the CAS Pilot Project of the National Knowledge Innovation Program (No. KZCFX3-SW-233)     

北黄海表层沉积物中的底栖有孔虫分布与海洋环境

对2006年8月取自北黄海的302个表层沉积物样品中的底栖有孔虫群落进行了分析,结果表明:北黄海底栖有孔虫群落以适应低温、低盐的冷水种和广温、广盐种为主,胶结质壳底栖有孔虫含量明显高于我国其他海区。利用Q型因子分析提取了5个主因子,通过将主因子代表的底栖有孔虫组合与环境影响因子之间的对比印证,揭示了其内在联系,北黄海底栖有孔虫分布的决定性因素是表层沉积物的粒度,而温度和盐度则起到次要作用,该海区水深变化对底栖有孔虫分布的影响没有明显的规律性。     

南冲绳海槽7000aB.P.以来基于长链不饱和烯酮指标的古海洋生产力变化及其与气候的关系

古生产力的精确重建对于了解地质历史时期的碳循环具有非常重要的作用,高分辨率有机地球化学记录在重建古海洋生产力上有独到的优势。基于17个AMS14C年代分析数据,本文分析了冲绳海槽南端MD05-2908孔(24°48.04′N,122°29.35′E)沉积柱状样中的长链不饱和烯酮含量以及物质通量,并结合沉积物有机碳同位素数据恢复评价了南冲绳海槽古海洋生产力的变化。结果显示近7000aB.P.以来南冲绳海槽古生产力存在着显著波动。将海洋古生产力指标与全新世ITCZ南北移动记录的对比分析,发现其变化与ITCZ的南北移动有密切的关系,一方面ITCZ南北移动影响陆源物质的输入,从而改变海洋营养物质的供应状况,造成生产力的高低变化;另一方面,ITCZ南北移动所造成的陆源物质输入冲淡了海洋生产力输入对沉积有机质的贡献,因此在高陆源物质影响区单用生物标志化合物相对有机碳的丰度评价古海洋生产力存在着一定的不可靠性。此外,通过与高纬度气候记录的对比发现,南冲绳海槽海洋生产力的低值变化与北半球高纬度地区的气候冷事件基本一致,显示出高低纬度气候环境变化之间的强相关性。     

日本海西南陆坡对马暖流影响下的全新世沉积物物源演化

对日本海西南陆坡对马暖流主流轴下方高沉积速率沉积物柱状样,进行了典型元素比值和物源判别函数方面的系统研究,以探讨全新世以来研究区沉积物的物质来源变化.结果表明,韩国的洛东江和中国的长江为所研究沉积物的主要来源.它们对研究区的物质贡献变化可划分为5个阶段,并主要受对马暖流演化和海平面上升的影响.全新世早期(9.6～6.5...     

Episodes of volcanic activity and their environmental effects in the Okinawa Trough during the last 150 ka

1 INTRODUCTIONA large-scale volcanic eruption can injectenormous amount of ash and dust into the atmos-phere, leading to local and short cooling due toshielding incoming radiation. During the past 2 to 3decades, accumulated evidence indicated thatlarge-scale volcano eruptions or series of volcanicactivity appears to coincide with climatologicaltransitions. For example, Robock (1979) indicatedthat volcanic eruptions played a role in forcing "Lit-tle Ice Age". Well-dated high-resolution co…     

MIS 6期以来西菲律宾海表层营养物质水平演化及其控制因素:浮游有孔虫Globigerinoides ruber的Cd/Ca证据

通过西菲律宾海MD06-3052孔浮游有孔虫Globigerinoides ruber的n(Cd)/n(Ca)[n(Cd)和n(Ca)分别指示Cd元素和Ca元素的物质的量]变化研究及其与陆源物质输入、海水结构以及海洋初级生产力等重建结果对比,从营养物质来源和利用两方面,探究了MIS6期以来该区域表层营养物质水平演化及其控制因素,从而为热带西太平洋生物泵作用和营养物质循环提供新思路和新证据。MIS6期以及MIS 2—3期研究区吕宋岛来源的陆源物质输入增多,导致了研究区MIS 6晚期、MIS 3早期和MIS2期浮游有孔虫G. ruber n(Cd)/n(Ca)的升高。而在MIS 3晚期,尽管陆源物质输入量大、次表层营养物质上涌,但初级生产力对于营养物质的利用量大于前两者营养物质输入量之和,最终形成研究区浮游有孔虫G. ruber n(Cd)/n(Ca)在MIS 3晚期呈现逐渐降低的趋势。海平面的迅速升高导致营养物质来源短期不足引起MIS 6/5冰消期浮游有孔虫G. ruber n(Cd)/n(Ca)呈现低值。而MIS 5e期研究区陆源物质输入的增多,又促使浮游有孔虫G. ruber n(Cd)/n(Ca)出现高值。此外, MIS 4—5d期,陆源物质输入较低、次表层营养物质仍受到阻碍,但研究区初级生产力在MIS4—5d期则逐渐升高,致使研究区浮游有孔虫G.rubern(Cd)/n(Ca)呈现下降趋势。研究结果反映不同时期浮游有孔虫G.rubern(Cd)/n(Ca)的受控因素不同,需要对其从营养物质来源和利用两方面因素加以考虑,才能获得更为准确的研究结果。总之,本文对西菲律宾海浮游有孔虫n(Cd)/n(Ca)指标的探究,不仅为该指标在热带西太平洋区域的古海洋学研究打下了基础,还为该指标在其他海域更为准确的探究提供了新的思路。     

三沙永乐龙洞洞底沉积速率变化及其影响因素

三沙永乐龙洞位于西沙永乐环礁，是目前世界范围内已探明的最深蓝洞，其内部沉积动力环境相对单一，是研究沉积速率变化的天然实验室。龙洞洞底约24 cm以浅沉积物粒度分析结果显示，洞底浅埋沉积物以砂质组分为主，平均粒径多介于22.9~123.9 μm之间，在表层、4 cm、9.5 cm以及21 cm深度分别出现了沉积物变粗、砂含量增多的现象；利用210Pb的CRS定年模式计算得到底层沉积物沉积时间为1896年，平均沉积速率为0.19 cm/a，在4 cm和9.5 cm深度沉积速率急剧增加。柱状样顶部沉积速率显著增加，与近年来西沙地区人类活动加剧吻合。沉积物粒度变粗以及沉积速率骤然加快现象，与西沙地区台风活动频繁相关，通过对比历史台风记录，验证了沉积物在1999-2001年以及2010-2011年所记录的6次台风事件:199902、199915、200110、201002、201005以及201118。推测龙洞洞底沉积物沉积速率主要受台风活动影响，近期有人类活动影响的痕迹。