近2千万年以来东亚季风演化的南海沉积矿物学记录

论文摘要

本论文通过对南海南部ODP1143站和北部ODP1146站两个长柱状沉积物的陆源矿物组成和堆积速率、生物硅含量和堆积速率、粘土矿物组成、结晶学特征、微形貌和化学成分、陆源物质粒度和元素地球化学的综合研究,分析了1143站和1146站的陆源物质来源的演变,分别建立了南海南部和北部的季风演化代用指标,并与黄土、深海风尘沉积、海洋微体古生物记录对比,重建了东亚季风在近20 Ma以来的长期演化,并探讨了青藏高原隆升在季风长期演化中的驱动作用。地质背景和元素地球化学分析表明ODP1143站的陆源物质主要来自于湄公河的输入。但陆源物质堆积速率、中值粒径、粘土矿物组合、蒙脱石结晶度指数和生物硅含量和堆积速率在5.2 Ma前后的变化表明ODP1143站的湄公河物源在10–5.2Ma可能受到了越南区域性地壳隆升和玄武岩喷发的影响。而自~5.2 Ma以来,到达ODP1143站的沉积物受湄公河流域内部物源通量所控制。ODP1146站的陆源物质为多物源、多传输方式供应,并且近20 Ma以来各个物源/传输方式的强度发生了改变。粒度端员组分模拟揭示出,近20 Ma以来风尘平均贡献了20%物质到1146站,河流输入贡献80%。河流输入中,75%来自珠江和台湾,25%来自吕宋岛。1146站的沉积环境、粘土矿物、地球化学分析表明河流输入的石英、长石来自珠江、台湾;蒙脱石主要来自于吕宋岛,高岭石主要来自于珠江,伊利石和绿泥石来自于珠江、台湾、长江。ODP1146站17–15 Ma间异常高的陆源物质(石英、长石、蒙脱石、高岭石)、生物硅和碳酸盐的堆积速率暗示了在17–15 Ma南海周围地区发生了强烈的构造活动,这可能与南海扩张停止有关。而ODP1146站稀土元素地球化学、粘土矿物结晶学特征在3 Ma以来的明显变化显示近3 Ma以来台湾物质的输入强度显著加强,这可能与3 Ma以来台湾造山活动加强有关。ODP1143站粘土矿物/长石、高岭石/绿泥石比值和生物硅含量和堆积速率、陆源物质堆积速率的指标组合被用来建立了一个简单的东亚夏季风演化模型。结果显示8.5–7.6 Ma和7.1–6.2 Ma分别为两个较强的夏季风阶段,在6.2–3.5 Ma为一相对稳定的阶段,然后在3.5–2.5 Ma不断加强,随后从2.5 Ma以来又不断减弱,直到1.0 Ma夏季风强度又再次加强,并且变化幅度和频率加大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 亚洲季风系统和研究历史
• 1.2 季风变化的驱动因子
• 1.3 亚洲季风的长期演化
• 1.3.1 陆地记录
• 1.3.2 海洋记录
• 1.4 南海构造格架
• 1.5 南海沉积环境演化
• 1.6 选题依据和研究目的
• 第二章 研究材料和方法
• 2.1 研究材料
• 2.1.1 ODP 1143 站
• 2.1.2 ODP 1146 站
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 矿物学分析
• 2.2.1.1 石英单矿物化学分离
• 2.2.1.2 粘土矿物的X 射线衍射分析
• 2.2.1.3 扫描电子显微镜-X 射线能谱
• 2.2.2 生物硅测定
• 2.2.3 物质堆积速率分析
• 2.2.4 粒度分析
• 2.2.5 元素分析
• 第三章 近10 Ma 来东亚季风演化在南海南部 ODP1143 站的记录
• 3.1 年代框架
• 3.2 矿物和沉积学记录
• 3.2.1 陆源组分
• 3.2.2 粘土矿物
• 3.2.3 物质堆积速率
• 3.2.4 生物硅
• 3.2.5 粒度
• 3.3 沉积物地球化学
• 3.3.1 常量元素
• 3.3.2 稀土元素
• 3.4 物源分析
• 3.4.1 地质背景分析
• 3.4.2 元素地球化学
• 3.4.3 矿物沉积学证据
• 3.5 代用指标意义
• 3.6 近10 Ma 来东亚夏季风演化模型
• 3.7 在4 Ma 左右沉积波动的古气候学意义
• 3.8 小结
• 第四章 近20 Ma 来东亚季风演化在南海北部 ODP1146 站的记录
• 4.1 年代框架
• 4.2 矿物和沉积学记录
• 4.2.1 陆源组分
• 4.2.2 粘土矿物
• 4.2.3 物质堆积速率
• 4.2.4 生物硅
• 4.2.5 粒度
• 4.3 沉积物地球化学
• 4.3.1 常量元素
• 4.3.2 稀土元素
• 4.4 物源分析
• 4.4.1 地质背景分析
• 4.4.2 粘土矿物成因矿物学
• 4.4.3 元素地球化学
• 4.4.4 小结
• 4.5 代用指标意义
• 4.6 近2 千万年来东亚季风的演化
• 4.7 青藏高原的隆升还是全球变冷?
• 4.8 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 附录（扫描电镜照片图版）