末次冰期以来南沙海区古环境演变研究

末次冰期以来南沙海区古环境演变研究

侯红明[1]2000年在《末次冰期以来南沙海区古环境演变研究》文中进行了进一步梳理对南沙海区N94-93和NS94-24两柱样系统的古环境变化研究表明,南 沙海区在末次冰期期间,海水水体交换微弱,沉积物以陆源沉积为主,碳酸 盐溶解强烈,碳酸盐溶跃层深度和CCD深度大幅上升;巽他陆架于14. 9kaBP Cal age(13. 2kaBP 14Cage)开始被海水淹没,约经历600年左右巽它陆架趋于 稳定;在末次冰期期间,夏季风明显减弱而且不稳定。巽它陆架被海水淹没 后,水体交换显著增强,沉积作用发生了明显的改变,沉积物中生源物质明 显增加。研究还表明,南沙海区在15. 1—15. 7kaBP Cal age(对应于13. 4- 13. 8kaBP ~(14)Cage)存在Heinrich 1冷事件,13. 6─14. 0kaBP Cal age(对应于 12. 1─12. 4kaBP ~(14)C age)记录中仙女木事件(Older Dryas Cooling event); 10. 8—12. 6kaBP cal age(对应于10─11. 2kaBP ~(14)C age)有新仙女木冷事件的存 在,但降温幅度并不明显。10kaBP以后,进入前北方期,至 8. 7kaBP(~(14)C age) 以后,南沙海区才正式进入全新世暖期,此后,气候的变化仍表现为不稳定 性和旋回性的特点,至4. 4kaBP南沙海区的古气温达到全新世最暖期。此后 又存在一小幅降温一升温的旋回,南沙海区的气候变化显示与全球变化具有 同时性,南沙海区古气候变化事件均可以从季风变化和水文状况的改变找到 线索,亦支持全球变化主要由大气环流变化的假设。

侯红明[2]2001年在《末次冰期以来巽他陆架的演变及其对南沙群岛海区古环境的影响》文中研究指明通过对南沙群岛海区 NS94-93柱样磁组构、矿物成分分析,结合14C测年,分析了末次冰盛期巽他陆架出露成陆及其后巽他陆架被海水淹没后南沙群岛海区沉积环境的变化,认为巽他陆架在 13.2ka B.P.时开始被海水淹没,约经历 600a左右趋于稳定;在末次冰期,南沙群岛海区水体封闭,沉积物以陆源物质为主,碳酸盐含量低 ;13.2—10ka B.P,沉积物以陆源物质为主,碳酸盐含量逐渐增加;至 10ka B.P,南沙群岛海区进人全新世,水体交换条件得到较大改善,沉积物中生源物质显著上升,陆源物质明显减少,碳酸盐含量一直维持在较高水平。

胡建芳[3]2001年在《3万年来南沙海区古气候、古环境演变:分子有机地球化学研究》文中研究表明在过去的十几年中,南海古海洋学研究取得了一系列的研究成果,研究工作主要集中在南海北部,南海南部则研究较少;研究内容中生物地球化学特别是分子有机地球化学比较欠缺,开展这方面的研究对了解热带海洋碳循环以及气候变化显得十分重要。 本论文选取位于南沙海区西太平洋“暖池”范围内的17962沉积物岩芯(7°11′N,112°5′E)为研究对象,进行了高分辨率采样。在多次试验的基础上,建立起了一套严格的适用于高分辨分子地层学研究的有机质分离与定量方法,并用以成功地分析了17962钻孔岩芯沉积物的有机质。 通过对314个沉积物样品的有机分析,检测出了正构烷烃、脂肪醇、脂肪酸、长链不饱和脂肪酮、C_(30)—C_(32)长链烷基二醇等有机化合物。在此基础上提取了相关的古海洋学指标如海洋表层古生产力等的变化。C_(30)长链烷基二醇的稳定碳同位素值在-30.17~—38.98‰之间,反映出其先质为水生生物——海洋黄绿藻Eustigmatophytes。计算C_(30)和C_(32)的相对比值获得二醇参数(diol indices),发现本柱状样二醇参数的变化指示了南海3万年来的古海洋及古气候变化:南海经历了从半封闭到开放的演变,Heinrich冷事件及在Heinrich事件之间出现了一系列的百年到千年尺度的气候事件,即D/O循环;全新世的Younger Dryas事件在二醇参数上都有明确的反映。由C_(30)烷基二醇和长链不饱和酮含量分别计算出的黄绿藻、颗石藻古生产力揭示出南沙海区末次冰期的古海洋环境及古气候是不稳定的,两类浮游藻类的生产力在冰期都出现了较大的波动:黄绿藻、颗石藻的生产力在末次冰期都比全新世高,特别是在H3时都出现了生产力增大的事件,这一方面是由于末次冰期东亚冬季风活动加强,本海区上升流增强;另一方面则是因此时陆源营养盐的输入增多,引起海洋生产力增高,而且对于本海区来说,后者可能是比较重要的。 对于陆源指标,如高碳数类脂物的古堆积速率,一方面反映了陆源物对南沙海区海洋沉积的贡献,另一方面揭示了造成末次冰期南沙海区陆源物质输入增高的古气候事件。高碳正烷烃、长链脂肪醇、长链脂肪酸的单体化合物稳定碳同位素δ~(13)C值:-34.15~—28.61‰、-35.79~—26.56‰、-31.75~—27.12‰都显示了其陆源C3植物输入的特征。C3植物的发育表明末次冰期的普遍干旱化在这一地区并不存在。同时这些化合物的堆积速率在H3都出现了极大值,与水生生物来源的生物标志物的变化一致,反映出在南海海平面降低,粪它陆架出露背景下这一时期丰富的季风降雨导致河流洪水泛滥,从而引起南沙海区输入的陆源营养元素增多,黄绿藻、颗石藻海洋表层生产力的增高。 17962柱状样沉积物有机分于化合物记录的古气候事件同格陵兰 GRIP冰芯氧同位素记录的古气候事件具有良好的可对比性,反映了南海与高纬度地区的古气候变化存在遥相关,季风可能是它们相互联系的纽带。

孙美琴[4]2009年在《应用硅藻释读南海晚第四纪以来的古环境》文中进行了进一步梳理本论文通过对取自南海的62个站位的表层样品和3个柱状岩芯进行了硅藻、沉积物粒度和地球化学分析,结合14C测年结果和已有的研究资料,查明了该海区硅藻的种类组成及分布特点,探讨了硅藻分布与现代海洋环境之间的关系,进而对南海西、南部晚第四纪以来古海洋环境演变进行了较为详细的研究。本次从南海表层沉积物和南海西、南部两个柱样沉积物中,共鉴定到硅藻272种和变种、变型,隶属57属,并附27个图版。其中记录2个新种和6个我国首次记录的种。新种是双角缝舟藻四角变型Rhaphoneis amphiceros f. tetragona Sun et Lan和珠网斑盘藻Stictodiscus arachne Sun et Lan;新记录种分别是Asterolampra grevillei, Dictyoneis marginata, Plagiogramma Papille, Rutilaria radiate, Triceratium contumax和Triceratium suboffieiosum。南海表层沉积硅藻种类丰富,以热带外洋种为优势,伴有一定量的热带—亚热带近岸种和广布种。优势种类为非洲圆筛藻、结节圆筛藻、柱状小环藻、楔形半盘藻、具槽直链藻、海洋菱形藻、方格罗氏藻、菱形海线藻、离心列海链藻以及长海毛藻。其中,热性种结节圆筛藻在南海分布最广,是主要的优势种类。由于各海区环境因素的差异,硅藻遗壳含量分布是不同的,总体上,从陆架至深海盆,其数量呈递增趋势。沉积硅藻的分布受海底地形地貌、水动力、沉积速率、水文气候等环境条件综合作用的影响。根据沉积硅藻中具有指示意义的硅藻种的分布和生态变化,可将该海区分成6个硅藻组合带。各组合分别反映不同的海洋环境,其分布主要受到海洋环流的影响,表现为黑潮暖流、印度洋暖水的入侵以及沿岸流对南海表层沉积硅藻分布的影响。其中,Coscinodiscus africanus、Coscinodiscus nodulifer、Hemidiscus cuneiformis和Nitzshia marina等热性硅藻种类可作为黑潮暖流及印度洋暖水入侵南海的指示种。而Cyclotella stylorum、Cyclotella striata、Melosira sulcata、Diploneis bombus、Diploneis crabro和Trachyneis antillarum等则可作为判断沿岸流对南海水域影响强度的指示种。沿岸种具槽直链藻在半深海一些区域的大量出现,可能是受到沿岸水的入侵,也或者是受到浊流沉积搬运的影响。长海毛藻Thalassiothrix longissoma在深海沉积物中大量出现可以作为南海水体高初级生产力的指示种。对南海西、南部的两个柱状样SA13-76和SA08-34沉积硅藻研究表明,两孔的硅藻均呈现氧同位素旋回变化特征。根剧表层沉积硅藻研究结果可以认为在上升流作用的高生产力区,历史时期的沉积硅藻相比钙质生物能更好地反映古季风演变。南海西、南部海区明显存在冰期时夏季风弱,全新世夏期风强的特点。季风是驱动上升流加强的主要因素。不论在冰期亦或全新世,南海夏季风均存在不稳定性和旋回性的特征。综合分析地球化学指标和微体古生物指标认为南海西、南部的古生产力演化趋势在氧同位素1、3、5期表现为高的特征,2、4期表现为相对较低的特征。对SA08-34孔各古生产力指标对比研究认为,硅藻和有孔虫、CaCO3在MIS3期显著的差异,可能是因为有孔虫和CaCO3均发生了较强的溶解作用。也可能与影响各个指标变化的主要因素不同有关,比如有孔虫受季风气候影响的程度可能比硅藻要小。古生产力演化过程的主要控制因素推测主要受季风影响。本次研究的三个柱状样中记录的一些气候突变事件,初步认为可能与首先在北半球高纬地区发现的YD事件及H事件(H1-H5)分别有关。根据SA08-34和SA09-90钻孔研究分析,推算南海南部末次冰盛期大约在13.1~13.4kaBP左右结束而进入冰消期。综合南海西、南部三个钻孔所揭示的沉积环境演变非常一致,三个钻孔反映的南海西、南部的古生产力、古季风、古气候演变趋势大致相同,初步认为晚第四纪以来南海西、南部气候均主要受东亚夏季风控制。

赵泉鸿, 汪品先[5]1999年在《南海第四纪古海洋学研究进展》文中研究表明南海第四纪古海洋学研究,在近5年来取得迅速发展。从1994年的中德合作太阳号SO-95航次到1999年的ODP184航次,南海已经成为国际古海洋学研究的新热点。在地层学方面,南沙海区首次建起中国海第一个更新世深海地层序列,使用了包括4类微体化石的生物地层学、磁性地层学、同位素地层学和碳酸盐地层学的依据;至于最近4万年来的记录,东沙附近站位的时间分辨率精度已超过20a。文章还综述了海水表层温度等古海洋学参数测定,深海沉积中古气候,特别是古季风演变记录,以及深海沉积作用和突变事件等方面的研究进展。

涂霞, 郑范, 陈木宏[6]2000年在《南海南部NS93-5柱样揭示的晚第四纪以来的古海洋学特征》文中提出由南海南部海区NS93 - 5柱样的浮游有孔虫氧同位素地层学和浮游有孔虫分析结果获得的古环境参数 ,揭示了距今 1 90ka以来南部海区受西太平洋热带水的影响 ,以及南沙海区表层水和苏禄海变性水的变化历史 ;在末次盛冰期碳酸盐含量较低 ,但是碳酸盐含量的最低值出现在氧同位素 4期 ;表层水体的含氧量呈现为间冰期大于冰期 ,而古生产力的变化则为冰期大于间冰期 ;依据氧同位素和浮游有孔虫特征分析结果 ,建立了南部海区距今 1 90ka以来的古气候演变序列。

黄杰[7]2011年在《南海北部陆坡区沉积矿物学记录及其构造和古环境意义》文中认为本论文通过对南海北部陆坡ODP1148站和ODP1144站两个钻孔岩芯及KNG7站和KNG5站两个重力活塞短柱状沉积物的陆源矿物组成和堆积速率、粘土矿物组成、结晶学特征、微形貌和化学成分、陆源物质粒度、石英氧同位素和微形貌、AMS14C测年和稀土元素的综合研究,分析了ODP1148站34Ma以来的陆源物质来源的演变及南海的演化历史,利用ODP1144站的1.1Ma以来的沉积矿物学记录探讨了其古环境意义,以KNG5和KNG7孔岩芯记录为依据分析了南海北部陆坡18 ka BP以来的海平面升降、东亚夏季风演化、海流形成历史以及蕴含的古气候信息,重建了东亚夏季风自全新世以来的演化历史,并探讨了其可能的驱动机制。南海海盆的演化可以划分为5个大的阶段:即34~28.5,28.5~23,23~16.5,16.5~5和5Ma至今。高陆源组分含量及堆积速率和高石英氧同位素值显示在渐新世南海扩张初期,ODP1148站以近源沉积为主,沉积物主要来源于礼乐-东北巴拉望地块;30Ma以来随着南海扩张,礼乐-东北巴拉望地块不断向南运动,使得ODP1148站陆源组分含量及堆积速率呈现减小趋势,强烈的构造运动使得物理剥蚀作用增强,从而石英氧同位素值偏低;随着礼乐-东北巴拉望地块的向南运动,印澳板块与欧亚板块碰撞加剧导致青藏高原隆升加剧,中国西高东低的古地理格局逐步形成,石英氧同位素数据显示25.4-23.3Ma是ODP1148站物源转换阶段,华南地块开始成为ODP1148站主要的物源区;之后随着珠江溯源侵蚀的加剧,华南地块古老的沉积岩区逐渐成为ODP1148站的主要源区,石英氧同位素值偏高,南海北部转为以远源沉积为主。冰期时,南海北部大陆架大面积出露,珠江口向陆架区延伸,陆源物质搬运至ODP1144站的距离大为缩短,从而有利于大量陆源物质向研究站位的输运,石英含量、长石含量及平均粒径值均升高,各陆源组分堆积速率也均很高;间冰期时则反之。在0.9和0.47 Ma以后,整个钻孔剖面的石英和长石含量、平均粒径值及各陆源组分堆积速率在冰期呈现高值,间冰期为低值,冰期和间冰期差异明显增强,表明此时季风系统强化引起气候发生明显变化,这种变化可能与青藏高原的阶段性隆起有关。1.1 Ma以来石英含量变化存在明显的92 ka轨道周期以及20 ka的岁差周期。岁差周期的存在也反应了热带低纬过程对气候变化的影响。KNG5孔高岭石主要来自于珠江,蒙脱石主要由吕宋岛提供,伊利石和绿泥石分别由珠江和台湾提供。我们的分析表明KNG5孔17.5 kaBP~12.5 kaBP的沉积物主要来源于珠江,南海的现代环流系统自12.5 kaBP开始形成,西行的广东沿岸流导致向外扩散的珠江物质减少,由于北太平洋深层水(NPDW)的作用,自12.5 kaBP以来台湾成为研究站位沉积物的主要贡献者。KNG5孔末次冰期晚期的粘土矿物、粒度和稀土元素变化主要受控于海平面的变化。全新世早期(11.0 kaBP~8 kaBP)1~2.2μm粒级含量和稀土元素浓度达到极大值可能是强盛的夏季风作用的结果。全新世中晚期(8 kaBP~0 kaBP)1~2.2μm组分含量和稀土元素浓度的减少是8 kaBP以来东亚夏季风减弱的具体体现,其能和北半球其它季风指标能很好地对应起来,展现了全新世以来季风变化的全球性。晚全新世(4-2 kaBP)1~2.2μm组分含量及稀土元素含量的增加可能是对晚全新世ENSO活动增强的响应。

赵京涛[8]2007年在《热带西太平洋边缘晚第四纪以来的古环境研究》文中指出利用取自热带太平洋边缘的5个柱状岩芯Ph05-5、WP3、MD2908、Z14-6和WP7,通过对其微体古生物和生物地球化学成分的分析,结合浮游有孔虫氧、碳同位素数据、AMS14C测年结果和已有的研究资料,分别研究了热带西太平洋边缘晚第四纪以来的钙质超微化石群落特征、碳酸盐旋回、超微化石氧碳同位素特征、古生产力和上层海水结构演化以及高分辨率东亚夏季风指标,并探讨了碳酸盐旋回、古生产力和上层海水结构演化、全新世东亚夏季风强弱变化的控制机制,以及钙质超微化石下透光带属种Florisphaera profunda的相对百分含量变化在热带太平洋边缘的古环境指示意义及不同环境条件下的控制机制。西菲律宾海Ph05-5岩芯和台湾东南部WP3岩芯中CaCO3和钙质超微化石碳酸盐溶解指数、初级生产力指标的变化显示约190 kyr BP以来CaCO3含量整体上都表现为冰期高、间冰期低的“太平洋型”旋回特征,但菲律宾以东海区在末次冰期(MIS 4~2期)内部又显示出间冰段含量高、冰段含量低的“大西洋型”旋回特征。碳酸盐旋回的主要控制因素在菲律宾以东海区是碳酸盐溶解作用,而台湾东南海区则是初级生产力变化引起的钙质生物输入量的波动。西菲律宾海Ph05-5岩芯中190 kyr BP以来的钙质超微化石δ18O值在末次间冰期(MIS 5e)和全新世明显低于末次冰期(MIS 5d~2)和倒数第二次冰期(MIS 6)。超微化石δ18O值与浮游和底栖有孔虫δ18O值都呈明显的正相关关系,但是超微化石的δ18O平均值重于表层浮游有孔虫Globigeriniodes rubber,轻于中层Neogloboquadrina dutertrei。超微化石δ13C值变化与其绝对丰度变化表明西菲律宾海区大约在MIS 6和MIS 5e期,表层海水初级生产力相当稳定且显著低于其它各时期;约从MIS 5d期开始表层初级生产力显著上升,并一直持续到末次冰期;在MIS1、2期,表层初级生产力有所下降,但仍高于MIS 6和MIS 5e期。Ph05-5岩芯中钙质超微化石下透光带属种F. profunda相对百分含量和浮游有孔虫转换函数的温跃层深度变化表明西太平洋暖池北缘约190 kyr BP以来,营养跃层和温跃层冰期(MIS 6期和5d~2期)浅,间冰期(MIS5e)和全新世深,MIS5e期是最近两个冰期旋回中营养跃层和温跃层深度最深的时期。F. profunda百分含量初级生产力转换方程计算结果和与钙质超微化石绝对丰度的变化显示冰期初级生产力高,间冰期和全新世初级生产力低, MIS5e期初级生产力最低。此外,Δδ13C C. wullerstorf-coccolith和Δδ13C C. wullerstorf-N. dutertrei差值的变化也说明190 kyr BP以来冰期表层输出生产力高于间冰期,其中最为突出的特征也是MIS5e期为生产力输出的最低值期。上层海水结构和生产力的上述变化特征与现代La Niňa事件爆发时的海洋环境相当类似,该海区MIS5e期可能是La Niňa事件频繁爆发的一段时期,可以与现代La Niňa现象类比。同时,根据Wyrtki提出的信风张弛理论推测MIS5e期,由于La Niňa事件的频繁爆发黑潮主流应该是增强的。热带西太平洋暖池核心区WP7岩芯中250 kyr BP以来的初级生产力在间冰期明显低于冰期,间冰期生产力相对稳定,冰期(MIS6,4和2)生产力升降幅度较大;冰期向间冰期过渡的冰消期内生产力的降低是相对缓慢的,而间冰期向冰期过渡时生产力的增加是迅速的。初级生产力指标的交叉频谱分析显示出偏心率、斜率、岁差(半岁差)、30kyr和50kyr周期。说明暖池区晚第四纪以来古生产力变动除了受全球冰量变动控制以外,低纬区的岁差驱动也是主要控制因子。约250 kyr BP以来古生产力的变化与Vostok冰心的CO2记录在30kyr周期上高度相关,低CO2值与高生产力相对应,印证了大洋初级生产力在全球碳循环中扮演了重要的“吸收者”的角色,30kyr周期是赤道太平洋地区生物生产力ENSO式变化特征的体现,这也证明了低纬地区生物泵在控制大气CO2浓度方面的重要作用。另外,在岁差周期段,底栖有孔虫U+B含量和N. dutertreiδ13C代表的生产力变动领先于有孔虫δ18O代表的冰体积变化约2.6~7kyr(0.5kyr,2.6 kyr,4.2 kyr, 7kyr),表明在千年时间尺度上日射是该区生产力变化的直接驱动力,两极冰体积变化(δ18O)没有明显的影响低纬气候波动。对热带西太平洋边缘海区WP7、Ph05-5、WP3和Z14-6四个岩芯中晚第四纪以来超微化石下透光带属种F. profunda相对百分含量变化进行横向对比研究表明,F. profunda百分含量分布并非简单受水深控制,而是由海水上层复杂的生态因素所决定;F. profunda相对百分含量变化曲线与浮游有孔虫N. dutertrei氧同位素曲线呈不同程度的相关性,N. dutertrei氧同位素越轻,对应的F. profunda相对百分含量越高;冲绳海槽中部的Z14-6岩芯中F. profunda相对含量变化的主控因子是黑潮流的强弱变化;WP7和Ph05-5两个岩芯中F. profunda相对含量变化与低纬地区暖池变化特征密切相关。6800 yr BP以来台湾东北部MD2908岩芯中F. profunda相对百分含量变化与太阳黑子数量呈明显的反相关关系,而且3700 yrBP以来更为明显。由于F. profunda相对百分含量变化与该地区东亚夏季风引起的降雨量密切相关,所以推测6800 yr BP以来东亚夏季风受太阳活动影响,其中的纽带是IZCT的纬向位置变动。

葛倩[9]2010年在《晚末次冰期以来南海古环境和古气候记录》文中研究说明南海作为西太平洋地区最大的边缘海,位于欧亚大陆、菲律宾群岛和婆罗洲之间。其形态和地理位置决定了对环境变迁的灵敏性,以其高沉积速率和碳酸盐保存条件,弥补了西太平洋深水区的不足,业已成为古海洋学研究的理想场所之一。晚末次冰期,尤其是末次盛冰期以来经历了从末次冰期向全新世的转变过程,气候波动频繁,其沉积记录所反映的古气候信息受到越来越多学者的关注。而确定海洋沉积物的来源是研究陆源物质反映的环境和气候变化的先决条件。每年,珠江以及来自台湾的高山河流大约给南海输入了260Mt的沉积物。然而,由于这两个主要来源区的地质条件相似,例如岩石的性质和Nd同位素,学者很难确定沉积物的真实来源。海洋沉积物中的黏土矿物组合特征通常被认为是示踪沉积物来源和反映周围大陆风化条件的良好指标。先前对于南海柱状沉积物中黏土矿物组合的分析主要是以更新世以来大尺度的研究为主,很少涉及晚末次冰期以来的变化。同时,对于流入南海的第二大河流——珠江的泥质沉积的输运过程和沉积分布并未展开研究。笔者通过对南海北部黏土矿物的分析发现,虽然前人对南海表层黏土矿物组合特征展开了研究,但是并未从整体上对其分布特征和来源进行探讨。因此,本文中笔者采用AMS 14C定年柱状样的浮游有孔虫碳、氧同位素、黏土矿物、元素分析、有机碳以及碳酸盐含量等指标对晚末次冰期以来的古气候和古环境进行了探讨,并综合自己与前人的研究成果,系统讨论了南海表层黏土矿物的分布特征及来源,同时还运用2007年南海北部地球物理航次中获得的Chirp浅地层剖面与AMS 14C定年的柱状样对全新世以来珠江的泥质沉积物的输运过程和分布特征进行详细的研究。获得的主要认识如下:1.通过对ZHS-176柱中的浮游有孔虫G. ruber进行AMS 14C测年以及与SONNE17940柱的对比得出,ZHS-176柱的底部年龄约为22 ka BP。以柱深345 cm为深海氧同位素(Marine Isotope Stage, MIS)1/2期的界限,即末次冰期/全新世界限,上部为MIS 1,下部为MIS 2。年代数据表明在ZHS-176柱中,MIS 2未见底。2.ZHS-176柱的黏土矿物主要有四种,其中伊利石(平均39%)、绿泥石(平均27%)为主要成分,还有蒙皂石(平均21%)和高岭石(平均13%)。这些黏土矿物并非来自单一物源,而是多种来源的混合。台湾作为全球风化速度最快的地区之一为南海北部提供大量的伊利石和绿泥石。东海来源的黏土矿物组成与台湾的相似。而珠江为南海北部地区提供了丰富的高岭石,蒙皂石则主要来自吕宋岛。3.晚末次冰期期间,由于受到台湾海峡关闭和沉积速率较低影响,末次冰期时来自东海的长江源物质很难到达南海北部,其贡献非常有限。而海平面降低,珠江口向海延伸,导致珠江盆地的物质可以更多地到达南海北部陆坡。全新世时,海岸线与现今位置大致相同,来自东海的物质重新进入南海。4.ZHS-176柱浮游有孔虫氧同位素分析揭示了晚末次冰期期间的气候波动,如末次盛冰期、Heinrich事件1、Bφlling-Allerφd暖期与新仙女木事件在南海北部陆坡均有响应。同时,在全新世阶段分别发现了3个强降水期(S1~S3)和3个弱降水期(W1~W3)。表明了南海北部的气候变化与北大西洋的气候变化存在一定的遥相关性。5.在ZHS-176柱发现的所有气候变化中,全新世事件3最受关注。全新世事件3可能是由于4.2 ka BP前后太阳活动减弱,一方面导致北大西洋表层浮冰增加,表层海水温度降低,减弱了温盐循环,使海陆温差减小,季风减弱,另一方面使热带幅合带南移,在北半球中、低纬度大部分地区形成干旱降温事件。这一事件在各种气候载体中都有体现。而这一事件最终导致了非洲尼罗河流域古埃及文明、两河流域美索不达米亚古阿卡德帝国、印度河流域哈拉帕文明以及中国新石器文化的衰落。6.在ZHS-176柱中发现,Bφlling-Allerφd暖期时浮游有孔虫的碳同位素发生明显而短暂的负漂。这主要是由于当时大量的南极冰川水注入海洋,使南极中层水的密度小于北大西洋深层水,加速了北大西洋表层水的下沉与北大西洋温盐循环,使南海北部中层水温度急剧升高,而当时海平面又处于一个相对较低的阶段(-70~-80 m),从而导致海底天然气水合物失稳分解,释放出大量甲烷,影响了浮游有孔虫的碳同位素记录。类似的晚第四纪天然气水合物释放记录在加利福尼亚的圣塔芭芭拉盆地、瓜伊马斯盆地、俄罗斯的贝加尔湖、格陵兰海、秘鲁、东格陵兰陆架、巴布亚新几内亚以及南海南部均有发现。7.ZHS-176柱碳酸盐含量变化显示早全新世南海北部存在一个低钙事件,通过与其他5个柱状样的碳酸盐含量对比分析,笔者认为这一事件在南海北部普遍存在。降水量的增加、短暂的冷事件以及火山集中爆发都在一定程度上对南海北部地区的碳酸盐含量产生稀释作用;而碳酸盐溶解作用在早全新世处在一个相对较强的时期,表层海水初级生产力则降低。陆源物质的稀释作用对于这一事件起主导作用,其次是溶解作用和初级生产力。8.ZHS-176柱的化学元素变化特征显示晚末次冰期期间沉积物源区化学风化作用弱,陆源物质输入量高,而在全新世时则化学风化作用强,陆源物质输入量低,所指示的化学风化作用强度的变化与浮游有孔虫的氧同位素有着较好地对应关系。而ZHS-176柱的有机碳主要为生物成因,随着夏季风的增强,陆源有机碳的含量增加,但在3 ka BP前后由于夏季风减弱而导致陆源有机碳逐渐减少。9.南海表层黏土矿物组合主要包括伊利石、绿泥石、高岭石和蒙皂石,这些矿物在不同地区不同水深有着不同的分布特征,而物源区的不同是导致分布特征存在差异的主要因素。笔者结合在南海北部的工作和近年来其他学者发表的南海表层黏土矿物资料将其大致分为东南西北四个部分,并确定各自的物源区。台湾和吕宋岛是南海东部表层黏土矿物的主要来源;湄公河、婆罗洲、巽他陆架和印度尼西亚岛弧是南海南部的主要物源区;南海西部表层黏土矿物主要来自红河、湄公河、珠江、台湾、巽他陆架、印度尼西亚岛弧以及婆罗洲;珠江、台湾、长江和吕宋岛则是南海北部的主要来源。10.高分辨率Chirp浅地层剖面和钻孔资料显示,在珠江三角洲平原以及珠江口—雷州半岛长约350 km的南海北部陆架存在一厚度达~30 m的全新世珠江源泥质沉积区。这些陆源沉积物被南向的中国沿岸流和北向的南海暖流限制在南海北部陆架。在粤西陆架区,泥质沉积物主要分布于-50 m等深线以内,在珠江口东南部则可达-120 m等深线处。通过对比其他西太平洋边缘海陆架陆源沉积物所形成的沉积层序,笔者发现该泥质沉积区的形成过程可分为中全新世高海平面(~7.0 cal.ka BP)之前和之后两个阶段。在中全新世高海平面之前,远源的泥质沉积主要形成于11.2~9.8 cal.ka BP,当时海平面处于“冰融水脉冲事件”(meltwater pulse, MWP)1B之后的平缓上升期,而近端泥质沉积则形成于9.0 cal.ka BP之后,对应于MWP-1C之后的海平面平缓上升阶段。中全新世高海平面之后,距珠江口~150 km以内的粤西内陆架发育斜层理,厚度从-5~-10 m等深线处的~10 m向外海逐渐递减到-20~-30 m等深线处的<1~2m。

付淑清[10]2007年在《南海南部晚第四纪以来的古气候古环境研究》文中进行了进一步梳理对南海南部86GC沉积柱状样进行了较高分辨率的微体古生物分析、浮游有孔虫稳定碳氧同位素分析、元素地球化学分析、矿物学分析、粒度分析和AMS~(14)C测年等,并获取了许多可信的数据。在对这些古环境、古气候指标综合分析的基础上,得出了一些有意义的认识。86GC沉积柱状样涵盖了过去约31 ka B.P.以来南海南部的沉积历史。在这段地质历史时期内,29 ka B.P.之前为MIS3期(未见底),18.5~29 ka B.P.为末次盛冰期(LGM);11.5~18.5 ka B.P.为末次冰消期;11.5 ka B.P.以来为全新世。由于冰期-间冰期气候变化引起的海.陆变迁、通道启闭和上升流活动等,造成南海南部海区的沉积环境发生改变。其中在末次冰期期间,海洋生态环境较差;同时由于水域封闭,水体流通状况较差,海底的沉积环境基本上为还原状态。冰后期海洋生态环境趋好,生物产率提高;并且由于水体交换作用的加强,海区深层水的含氧量也增加。自MIS3晚期以来,南海的南部海区以及为其提供陆源碎屑沉积的南海南部的陆-岛地区,古气候和古环境都发生了明显变化。其中,MIS3的气候、环境条件较为适宜。LGM的气候条件最差,尤以在大约26~28 ka B.P.之间最差,而在传统所认为的LGM(18~24 ka B.P.)期间并非气候条件最差时期。不过,即使是末次冰期的极盛期,当时当地的气温仍然较高,热带气候可能在当地依然盛行,气候状况的变差只是相对于当地的间冰期阶段而已。末次冰消期和全新世期间的气候似乎非常不稳定,推测可能与厄尔尼诺影响有关系。再者,在86GC柱状样中记录的一些气候突变事件,可能与北半球高纬地区发现的8k事件、YD事件及H事件(H1~H3)分别有关。综合分析认为,南海南部热带区域晚第四纪的气候变化可能主要受低纬过程的控制,但同时也有高纬区的影响。

参考文献:

[1]. 末次冰期以来南沙海区古环境演变研究[D]. 侯红明. 中国科学院广州地球化学研究所. 2000

[2]. 末次冰期以来巽他陆架的演变及其对南沙群岛海区古环境的影响[J]. 侯红明. 热带海洋学报. 2001

[3]. 3万年来南沙海区古气候、古环境演变:分子有机地球化学研究[D]. 胡建芳. 中国科学院广州地球化学研究所. 2001

[4]. 应用硅藻释读南海晚第四纪以来的古环境[D]. 孙美琴. 中国海洋大学. 2009

[5]. 南海第四纪古海洋学研究进展[J]. 赵泉鸿, 汪品先. 第四纪研究. 1999

[6]. 南海南部NS93-5柱样揭示的晚第四纪以来的古海洋学特征[J]. 涂霞, 郑范, 陈木宏. 热带海洋. 2000

[7]. 南海北部陆坡区沉积矿物学记录及其构造和古环境意义[D]. 黄杰. 中国科学院研究生院(海洋研究所). 2011

[8]. 热带西太平洋边缘晚第四纪以来的古环境研究[D]. 赵京涛. 中国科学院研究生院(海洋研究所). 2007

[9]. 晚末次冰期以来南海古环境和古气候记录[D]. 葛倩. 中国地质大学. 2010

[10]. 南海南部晚第四纪以来的古气候古环境研究[D]. 付淑清. 中国科学院研究生院(广州地球化学研究所). 2007

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末次冰期以来南沙海区古环境演变研究
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