沖繩海槽中部37 Cal ka BP以來(lái)的古氣候和古海洋環(huán)境研究.pdf

1、本論文根據(jù)取自沖繩海槽西側(cè)陸坡上的重力柱狀樣DGKS9604巖芯的粒度、浮游有孔蟲碳、氧穩(wěn)定同位素、海水表層溫度、古海水δ<'18>O、陸源長(zhǎng)鏈烷烴和長(zhǎng)鏈不飽和酮等組成特征，并通過(guò)與其鄰近的DGKS9603孔進(jìn)行對(duì)比研究，對(duì)37Cal ka BP以來(lái)沖繩海槽中部千年尺度的古氣候事件變化特征、黑潮主流軸位置和強(qiáng)度變化、陸源有機(jī)碳輸入特征和海水表層古生產(chǎn)力的演變等問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討。 末次冰期以來(lái)沖繩海槽中部沉積速率的變化主要受海

2、面變化和物源區(qū)氣候濕潤(rùn)程度的控制。陸坡和槽底區(qū)域沉積速率均從氧同位素3期、2期到1期依次下降。在33～30 Cal ka BP之間由于中國(guó)內(nèi)陸氣候溫暖濕潤(rùn)，進(jìn)入沖繩海槽的河流徑流量大大增加，研究區(qū)沉積速率達(dá)到OIS3期晚期以來(lái)的最大值。末次冰期時(shí)研究區(qū)陸源物質(zhì)輸入量大，沉積速率高，冰期沉積速率約為冰后期的2倍；此外在半深海地區(qū)無(wú)論是冰期還是間冰期陸坡都是陸源物質(zhì)的主要沉積區(qū)，槽底區(qū)的沉積速率遠(yuǎn)低于陸坡區(qū)，但二者沉積速率的差異在冰期相對(duì)減

3、小。 沖繩海槽中部全新世海水表層溫度SST(25．1℃)與末次盛冰期的SST(22.1℃)之差為3.0℃，浮游有孔蟲δ<'18>O之差為1.4％0，均明顯大于開(kāi)放型大洋。浮游有孔蟲δ<'18>O和U<'K,37>-SST記錄顯示末次冰期以來(lái)沖繩海槽中部發(fā)生了9次比較明顯的氣候變化事件，本文對(duì)末次冰期中H3～Hl事件、冰消期過(guò)程中5次氣候快速變化事件及全新世早、中、晚期的降溫事件的表現(xiàn)特征和可能的原因進(jìn)行了深入的探討。頻譜分析顯示

4、OIS3期晚期以來(lái)沖繩海槽地區(qū)古氣候變化具有明顯的l 000 a周期。 末次冰期以來(lái)沖繩海槽中部黑潮主流軸位置和強(qiáng)度發(fā)生了明顯的變化，在37～30.3 Calka BP黑潮強(qiáng)度可能較現(xiàn)代弱，但并沒(méi)有移出沖繩海槽；在30.3～16.5 CalkaBP之間黑潮強(qiáng)度大大減弱，且主流軸相對(duì)于現(xiàn)代可能向東偏移，甚至移出沖繩海槽，陸源沖淡水對(duì)研究區(qū)影響較強(qiáng)；16.5 Cal ka BP以來(lái)沖繩海槽中部黑潮強(qiáng)度明顯增加，其主流軸位置仍有幾次明

5、顯的擺動(dòng)：在16.5～14.3 CalkaBP時(shí)黑潮主流軸位置較現(xiàn)今可能更偏西，且強(qiáng)度甚至高于現(xiàn)代水平；而在12～7.5 CalkaBP，黑潮主軸向東擺動(dòng)，DGKS9603孔處受黑潮影響強(qiáng)烈，陸源沖淡水對(duì)DGKS9604孔的影響較強(qiáng)，尤其是在12.5～9.0 Cal ka BP推測(cè)當(dāng)時(shí)在東海陸架中部可能有河流發(fā)育，給沖繩海槽中部陸坡帶來(lái)較多的沖淡水。末次冰期和冰后期研究區(qū)都可能或多或少受到陸源沖淡水的影響，黑潮與陸源沖淡水的勢(shì)力在研究區(qū)

6、的消長(zhǎng)關(guān)系具有千年尺度的變化周期。末次冰期時(shí)沖繩海槽中部有幾次明顯的鹽度降低事件，分別對(duì)應(yīng)于格陵蘭冰芯的D-O旋回。冰后期沖繩海槽中部在9.2、7.2、4.6、2.9、1.5和0.6 Cal ka BP時(shí)鹽度也有明顯降低，表明黑潮強(qiáng)度可能減弱。DGKS9604巖芯的有機(jī)碳表現(xiàn)出明顯的陸源輸入特征，末次冰期時(shí)陸源正構(gòu)烷烴的通量大約為冰后期的4倍，在冰期和冰后期內(nèi)相對(duì)溫暖濕潤(rùn)的氣候階段陸源長(zhǎng)鏈正構(gòu)烷烴通量要高一些，說(shuō)明沖繩海槽中部陸源有機(jī)質(zhì)

7、含量受海岸線變遷和物源區(qū)氣候濕潤(rùn)程度的雙重控制。巖芯長(zhǎng)鏈正構(gòu)烷烴的平均鏈長(zhǎng)反映出冰期時(shí)源區(qū)植被類型主要為草本植物，冰后期逐漸轉(zhuǎn)化為以木本植物為主；在14.7 Cal kaBP左右，即Bolling暖期開(kāi)始時(shí)巖芯中陸源長(zhǎng)鏈正構(gòu)烷烴的含量急劇降低，說(shuō)明在東海MWPlA事件與Bolling暖期是同步的。 研究區(qū)以E huxleyi為代表的海洋表層生產(chǎn)力在末次冰期高，約為冰后期的2倍多，其與陸源有機(jī)質(zhì)輸入量相關(guān)程度很高，反映了在邊緣海地