黑潮流系与暖池区晚更新世以来的古环境研究

论文摘要

为了填补在菲律宾以东的黑潮源区古环境研究上的空白,加深对于晚更新世以来黑潮流系的变动记录及其驱动机制的了解,以及明确黑潮与低纬度太平洋（西太平洋暖池）古环境变动之间的相关关系,对于黑潮源区的Ph05孔、西太平洋暖池中心的WP3孔、冲绳海槽的CSH1孔的浮游有孔虫动物群落,岩心的粒度矿物组成、碳酸盐含量变化以及有机碳含量等地化指标进行了分析,并结合前人所做的黑潮主流区的WP3孔和DGKS9603孔的数据资料,对于黑潮流系以及西太平洋暖池晚更新世以来的古环境记录进行了分析。结果表明黑潮源区与西太平洋暖池核心区的长时间尺度的ENSO式的上层水体结构变动对于浮游有孔虫种群组合与生产力变动的控制作用十分显著,生产力的变动领先于全球冰量的变动数千年,而与南极Vostok冰芯中的CO2浓度变化几乎同步,意味着低纬度地区的“生物泵”作用对于调节大气CO2浓度变动很可能起到了主导作用,并且以此为媒介引起全球气候系统的变动,这一结果与近年来提出的热带驱动气候系统变动模式相符。黑潮源区和暖池区冬季SST仍主要受控于冰期-间冰期旋回的变动,而夏季SST主要受控于低纬度太阳辐射变动的影响;太阳辐射引起的海陆温度梯度导致的冬季风强度变化是引起Ph05孔粉砂粒级组分变动的主要因素,黑潮源区的矿物成分受到东亚冬季风所带来的陆源物质、低纬过程控制的风化作用强度以及火山作用的影响;碳酸盐旋回受控于水深因素,水深最大的Ph05孔受到底层水溶解作用最为强烈,而WP7孔碳酸盐旋回的主要控制因素是钙质生物生产力的变动,另外黑潮源区的碳酸盐含量受到频繁的火山活动的影响。低纬与高纬气候驱动因子在黑潮源区附近相互耦合,产生30ka的特征周期,当超大型ENSO发生时,暖池收缩,北赤道流减弱,黑潮流速流量随即减小;末次冰期中黑潮仍然存在于冲绳海槽内部,16kaBP之前对马暖流不存在,冲绳海槽北部存在明显的水体上涌和河流的注入,16-8.5kaBP之间是对马暖流的发育期,而稳定的对马暖流形成是在8.5kaBP左右,对马暖流水体主要来源于黑潮主干。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪言
• 1.1 引言
• 1.2 古海洋学与过去全球变化研究
• 1.3 黑潮流系及热带太平洋（暖池）的古海洋学研究现状
• 1.4 论文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
• 2.2 研究方法
• 14C 测年和年代校正'>2.2.1 AMS¹⁴C 测年和年代校正
• 2.2.2 沉积物粒度分析
• 2.2.3 微体古生物有孔虫分析
• 2.2.4 有孔虫壳体的氧碳同位素分析
• 2.2.5 全岩样品的X 射线衍射分析
• 2.2.6 碳酸盐和有机碳的测定
• 2.2.7 时间序列分析
• 第三章 区域地质和海洋环境
• 3.1 西菲律宾海区域地质和海洋环境
• 3.1.1 西菲律宾海区域地质构造背景
• 3.1.2 西菲律宾海区域气候
• 3.1.3 西菲律宾海水文状况
• 3.2 西太平洋Ontong-Java 海台区域地质和海洋环境
• 3.2.1 Ontong-Java 海台地质背景概况
• 3.2.2 Ontong-Java 海台附近气候概况
• 3.2.3 Ontong-Java 海台附近水文概况
• 3.3 冲绳海槽区域地质和海洋环境
• 3.3.1 冲绳海槽区域地质构造背景
• 3.3.2 冲绳海槽区域环流体系和水文背景
• 第四章 柱状样年代地层模式和浮游有孔虫群落特征
• 4.1 年龄模式和沉积速率
• 4.2 柱状岩芯中的浮游有孔虫群落结构
• 4.2.1 Ph05 孔有孔虫动物群组合特征
• 4.2.2 WP7 孔有孔虫动物群组合特征
• 4.2.3 CSH1 孔有孔虫动物群组合特征
• 4.3 小结
• 第五章 Ph05 孔的沉积物粒度特征与全岩矿物组合分析
• 5.1 引言
• 5.2 Ph05 孔粒度变动记录
• 5.3 Ph05 孔矿物组合变动记录
• 5.4 Ph05 孔粒度和矿物组合变动的环境指示意义
• 5.5 小结
• 第六章 碳酸盐的溶解和保存
• 6.1 引言
• 6.2 Ph05 孔，WP3 孔和WP7 孔的碳酸盐旋回
• 6.3 碳酸盐旋回的古环境意义
• 6.4 小结
• 第七章 海水表面古水温记录
• 7.1 引言
• 7.2 Ph05 孔的古温度记录
• 7.3 WP3 孔的古温度记录
• 7.4 WP7 孔的古温度记录
• 7.5 海水表面温度变动的机制探讨
• 7.6 小结
• 第八章 上部水体结构变动记录
• 8.1 引言
• 8.2 Ph05 孔上层水体结构变动记录
• 8.3 WP3 孔上层水体结构变动记录
• 8.4 WP7 孔上层水体结构变动记录
• 8.5 上层水体结构变动机制的探讨
• 8.6 小结
• 第九章 晚更新世以来的古生产力记录
• 9.1 引言
• 9.2 微体古生物指标反映的古生产力变动
• 9.2.1 Ph05 孔基于微体古生物指标的古生产力记录:
• 9.2.2 WP7 孔基于微体古生物指标的古生产力记录
• 9.3 地球化学指标反映的古生产力变动
• 9.3.1 Ph05 孔基于地球化学指标的古生产力记录:
• 9.3.2 WP7 孔基于地球化学指标的古生产力记录:
• 9.4 WP3 孔的古生产力变动记录
• 9.5 生产力变动机制的探讨
• 9.6 小结
• 第十章 晚更新世以来黑潮流系与暖池的演化
• 10.1 引言
• 10.2 黑潮流系与暖池区古环境记录及其驱动机制分析
• 10.3 对马暖流的形成和演化
• 10.3.1 引言
• 18O, δ¹³C 组成'>10.3.2 CSH1 和 DGKS9603 孔浮游有孔虫的 δ¹⁸O, δ¹³C 组成
• 10.3.3 对马暖流的发育过程
• 10.3.4 结论
• 第十一章 结论
• 参考文献
• 攻读博士期间的主要论文
• 致谢