沖繩海槽中部37 Cal ka BP以來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、陸源長鏈烷烴和長鏈不飽和酮等組成特征，并通過與其鄰近的DGKS9603孔進行對比研究，對37Cal ka BP以來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度變化、陸源有機碳輸入特征和海水表層古生產(chǎn)力的演變等問題進行了深入的探討。 末次冰期以來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之間由于中國內陸氣候溫暖濕潤，進入沖繩海槽的河流徑流量大大增加，研究區(qū)沉積速率達到OIS3期晚期以來的最大值。末次冰期時研究區(qū)陸源物質輸入量大，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)無論是冰期還是間冰期陸坡都是陸源物質的主要沉積區(qū)，槽底區(qū)的沉積速率遠低于陸坡區(qū)，但二者沉積速率的差異在冰期相對減

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，本文對末次冰期中H3～Hl事件、冰消期過程中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行了深入的探討。頻譜分析顯示

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

5、顯的擺動：在16.5～14.3 CalkaBP時黑潮主流軸位置較現(xiàn)今可能更偏西，且強度甚至高于現(xiàn)代水平；而在12～7.5 CalkaBP，黑潮主軸向東擺動，DGKS9603孔處受黑潮影響強烈，陸源沖淡水對DGKS9604孔的影響較強，尤其是在12.5～9.0 Cal ka BP推測當時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力在研究區(qū)

6、的消長關系具有千年尺度的變化周期。末次冰期時沖繩海槽中部有幾次明顯的鹽度降低事件，分別對應于格陵蘭冰芯的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時鹽度也有明顯降低，表明黑潮強度可能減弱。DGKS9604巖芯的有機碳表現(xiàn)出明顯的陸源輸入特征，末次冰期時陸源正構烷烴的通量大約為冰后期的4倍，在冰期和冰后期內相對溫暖濕潤的氣候階段陸源長鏈正構烷烴通量要高一些，說明沖繩海槽中部陸源有機質

7、含量受海岸線變遷和物源區(qū)氣候濕潤程度的雙重控制。巖芯長鏈正構烷烴的平均鏈長反映出冰期時源區(qū)植被類型主要為草本植物，冰后期逐漸轉化為以木本植物為主；在14.7 Cal kaBP左右，即Bolling暖期開始時巖芯中陸源長鏈正構烷烴的含量急劇降低，說明在東海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，其與陸源有機質輸入量相關程度很高，反映了在邊緣海地