近4萬(wàn)年來(lái)沖繩海槽物質(zhì)來(lái)源的定量估計(jì)及其對(duì)氣候變化的響應(yīng).pdf

1、深入揭示冰期/間冰期氣候旋回中沖繩海槽沉積物記錄的海洋環(huán)境、物質(zhì)來(lái)源和通量變化及其對(duì)古氣候和海平面變化的響應(yīng)信息，是該區(qū)古海洋學(xué)研究的前沿課題。 根據(jù)對(duì)沖繩海槽4個(gè)巖芯的沉積物粒度特征、元素地球化學(xué)和Sr-Nd同位素組成的細(xì)致分析，結(jié)合AMS14C測(cè)年數(shù)據(jù)，利用地球化學(xué)指標(biāo)的因子分析、粒度組分的端員模擬分析和二端員定量分析等計(jì)算方法，圍繞沖繩海槽地區(qū)近4萬(wàn)年以來(lái)的火山噴發(fā)事件、物質(zhì)來(lái)源、陸源物質(zhì)通量的變化規(guī)律及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)

2、等問(wèn)題進(jìn)行了探討。結(jié)果表明，沖繩海槽沉積物的硅酸鹽碎屑是由陸源物質(zhì)(主要為長(zhǎng)江輸運(yùn)的中國(guó)大陸物質(zhì))和火山源物質(zhì)(火山玻璃和浮巖碎屑)組成的混合物，風(fēng)塵物質(zhì)所占比例較小。雖然沖繩海槽北部和中部的物源供應(yīng)和沉積環(huán)境有明顯差異，但陸源沉積物中對(duì)環(huán)境變化敏感粒度組分的眾數(shù)值卻幾乎一致，都在7.81μm左右，證明了沖繩海槽沉積物中陸源物質(zhì)主要由中國(guó)大陸河流輸運(yùn)，源區(qū)氣候和海平面變化是制約陸源物質(zhì)通量的主要因素。 沖繩海槽中部35cal.k

3、aBP以來(lái)的陸源物質(zhì)通量變化與氣候變化關(guān)系密切，表現(xiàn)出暖期低冷期高的特點(diǎn)。且在末次盛冰期低海平面時(shí)，陸源物質(zhì)通量高而穩(wěn)定，長(zhǎng)江和東亞冬季風(fēng)輸運(yùn)的粘土粒級(jí)碎屑物質(zhì)增多。在海平面上升速度較快的冰消期，沖繩海槽中部陸源物質(zhì)的通量比末次盛冰期還高，說(shuō)明源區(qū)氣候和海平面變化在控制沖繩海槽地區(qū)陸源物質(zhì)通量的過(guò)程中還可能相互牽制。 沖繩海槽周邊的火山活動(dòng)在氣候溫暖期時(shí)最強(qiáng)，火山物質(zhì)的影響幾乎貫穿整個(gè)全新世地層。氧同位素3期以來(lái)，九州島和沖繩海

4、槽的三次大規(guī)?；鹕絿姲l(fā)作用在海底沉積物中形成了數(shù)層火山碎屑沉積。沉積物中Si、Na、Zr等元素含量的變化可很好地顯示火山物質(zhì)輸入的變化。在沖繩海槽北部和中部的巖芯中火山灰層的分布有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其對(duì)應(yīng)的噴發(fā)年代分別為7563、25000和42000cal.aBP左右，其中最近的兩次分別對(duì)應(yīng)了K-Ah和AT火山噴發(fā)事件。42000cal.aBP左右的火山噴發(fā)事件(本文稱之為OkinawaⅠ)目前未見報(bào)道，其在DGKS9603巖芯中的粒度

5、組成明顯與K-Ah和AT火山灰不同，表明它們火山物質(zhì)來(lái)源的不同。 利用粒度組分的端員模擬方法，從沉積物硅酸鹽碎屑＜63μm部分的粒度數(shù)據(jù)中提取出具有物源指示意義的兩個(gè)端員組分，并計(jì)算了DGKS9603巖芯最上部沉積物(0-225cm)中的陸源物質(zhì)通量，其結(jié)果與Sr-Nd同位素二端員定量分離結(jié)果非常相近，證明該方法在沖繩海槽地區(qū)的物質(zhì)來(lái)源判識(shí)方面也是很有效的。 對(duì)155巖芯粘土粒級(jí)沉積物中火山源和陸源物質(zhì)的混合比例進(jìn)行了計(jì)

6、算。結(jié)果顯示：由下往上，氧同位素1期時(shí)火山源物質(zhì)混合比例逐漸增加，細(xì)粒陸源物質(zhì)混合比例逐漸降低；氧同位素2期粘土粒級(jí)沉積物幾乎全部由細(xì)粒陸源物質(zhì)組成；氧同位素3期時(shí)物質(zhì)混合比例變化與1期相反。對(duì)比該巖芯硅酸鹽碎屑粒度總體的變化特征后，認(rèn)為火山源物質(zhì)對(duì)粘土粒級(jí)沉積物的影響也因與源區(qū)距離的不同而有明顯差別。 沖繩海槽中部陸源物質(zhì)通量變化對(duì)短時(shí)間尺度氣候突變事件也有響應(yīng)。陸源物質(zhì)通量在整個(gè)末次盛冰期內(nèi)幾乎沒(méi)有變化，顯示H1、H2事件發(fā)