长尺度远洋沉积物天然热释光特征及其古气候意义

论文摘要

古气候变化过程和机制的研究对预测未来气候变化有着重要的意义,充分认识古气候的演变规律才能更加准确地评估未来的气候与环境变化。远洋沉积物中包含的信息不但丰富,而且连续,所反映的时间尺度也特别宽阔,因此研究远洋沉积物对古气候和古环境变化的研究极为重要。北大西洋是全球气候变化的驱动源区之一,北大西洋地区的海洋—大气层—低温层系统容易受到淡水注入深水源区的影响从而发生模式跳跃,引发全球性的规模大和尺度大的气候变化。由于气候变化千年尺度的研究起源于北大西洋,因此它是一个理想的不可替代的研究地点。本文采用综合大洋钻探计划（IODP）306航次SiteU1312B的样品,对0-3.6Ma B.P.的岩芯进行热释光分析,从长尺度的角度研究远洋沉积物的热释光的古气候特征。通过IODP306航次U1312B孔岩芯热释光测量,与印度洋、地中海对比发现,全球不同地点、不同沉积年龄的以钙质碳酸盐岩软泥成分为主的岩芯热释光与有孔虫壳体中δ18O均具有良好对应关系。时间从近百年开始,到远至3.6Ma B.P.。沉积物热释光高值与δ18O值偏负对应,属于间冰期,即暖期;沉积物热释光低与δ18O值偏正对应,属于冰期,即全球变冷期。亮度是物质成分累积产生的综合效应,能够反映沉积物性差异。亮度高的位置热释光强度高,亮度低的位置对应的热释光强度低。亮度是物质成分累积产生的综合效应,能够反映碳酸岩的含量。1312B全岩热释光强度与亮度变化趋势呈现极好的一致性,在一定程度上表明热释光强度与沉积碳酸岩含量的对应关系,与印度洋MD81349和ODP758是一致的。北大西洋、印度洋、地中海不同纬度、不同沉积机制岩心的有孔虫壳体的天然热释光变化结果显示,天然热释光具有明显反应距今3.6Ma来气候周期性变化的优良效果,间冰期对应于天然热释光增强,冰期对应于天然热释光降低。在距今3.6Ma的时间内,天然热释光变化与气候变化的一致性为我们提供了一个了解驱动地球气候复杂变化的有效手段,对未来高精度气候变化预测是一项重要的新的物理方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 项目依托
• 1.3 技术路线
• 1.4 论文的创新点
• 1.5 完成的实际工作量
• 2 研究区域概况
• 2.1 北大西洋区域概况
• 2.1.1 北大西洋海陆地貌
• 2.1.2 气候特征
• 2.1.3 水文特征
• 2.1.4 洋流
• 2.2 沉积物样品的航次介绍
• 2.2.1 IODP306 航次概况
• 2.2.2 IODP306 航次U1312 站位概况
• 3 热释光的基本原理和应用
• 3.1 热释光发展史
• 3.2 热释光应用现状
• 4 研究的材料与方法
• 4.1 研究材料来源
• 4.1.1 岩芯位置
• 4.1.2 岩性
• 4.2 样品测试方法
• 4.2.1 热释光与仪器灵敏度的关系
• 4.2.2 热释光与仪器升温速率的关系
• 4.2.3 热释光与测量样品质量的关系
• 4.2.4 热释光与测量样品粒度的关系
• 4.2.5 实验误差
• 5 北大西洋远洋沉积物热释光与古气候演变研究
• 5.1 北大西洋远洋沉积物热释光随岩芯深度（时间）的变化规律
• 180、CaC0₃、亮度、色谱等指标之间的联系'>5.2 热释光与δ¹⁸0、CaC0₃、亮度、色谱等指标之间的联系
• 5.3 热释光与古气候变化关系的探索
• 5.3.1 热释光强度变化特征与氧同位素的长尺度对比
• 5.3.2 热释光强度变化特征与氧同位素的短尺度对比
• 5.3.3 热释光强度变化特征与沉积物亮度的对应关系
• 5.3.4 热释光强度变化特征与天然放射性伽玛总计数的对应关系
• 5.4 远洋沉积物天然热释光机理研究
• 5.4.1 环境温度变化与远洋沉积物热释光
• 5.4.2 环境中放射性核素与远洋沉积物热释光
• 5.4.3 ⅠODP13128 岩芯热释光成因初探
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献（References）
• 附录