中国东海北部泥质区晚全新世以来的古环境记录

论文摘要

本文依据东海北部泥质区柱状样FJ04孔提供的晚全新世以来的古环境记录,通过AMS14C年代标定、基于敏感粒度组分、U37K以及氧、碳同位素等环境替代指标来恢复晚全新世以来东海北部的海洋古环境演变。AMS14C测年表明,FJ04孔166cm长的柱样记录了晚全新世3.6ka B.P.以来的环境信息。通过对柱样上部146cm部分稳定涡旋沉积进行敏感粒度组分的提取和分析,认为研究区3ka B.P.以来敏感粒度组分平均粒径的变化受东亚冬季风和黄河改道的影响,敏感粒度平均粒径的变化记录了约11次冬季风增强事件。在本研究区首次采用长链不饱和烯酮来恢复了海水表层温度,通过对比认为Müller等人（1998）的全球性校正公式更适合于本研究区,运用全球性校正公式得到的海水表层温度曲线,经过对比证明长链烯酮不饱和度恢复的温度为研究区年平均的海水表层温度,SST变化以0.75 ka B.P.为一个重要的转折点,0.75 ka B.P.以来是一个明显的大幅度降温阶段,0.75-1.95 ka B.P.为SST的高温阶段。1.95-3.6 ka B.P.阶段SST相对稳定,波动较弱且接近平均值。研究区SST的变化主要受东亚冬季风和黄海沿岸流的影响。单一种的底栖有孔虫-强壮箭头虫（Bolvina robusta）进行氧、碳同位素分析的结果表明,氧碳同位素相关性较差,其变化不同步与FJ04孔所处的复杂的海洋动力环境有关。氧同位素值在1.95 kaB.P.为一个明显的分界,1.95 kaB.P.以来为明显的低值阶段,碳同位素在1.95 kaB.P.以来也表现为较低值,但波动较强,直到0.5 kaB.P.以后才表现为明显的大幅度的降低。这些都表明晚全新世晚期低温、低盐、高营养的黄海沿岸流加强。3.6-1.95 kaB.P.碳氧同位素的高值表明这一阶段,研究区主要受高温、高盐、低营养的黄海暖流的影响。综合几种环境替代指标,3.6 ka B.P.以来研究区的环境演化可划分为如下四个阶段:0.75 ka B.P.至今为东亚季风加强阶段,低温、低盐、高营养的黄海沿岸流对研究区的影响显著加强。1.95-0.75 ka B.P.阶段东亚季风相对较弱,黄海沿岸流对研究区的影响相对减弱,暖流影响增强。敏感粒度组分平均粒径在1.15-0.75ka B.P.表现为高值阶段,氧同位素表现为低值,可能受黄河入海的影响。2.5-1.95 ka B.P.阶段,东亚冬季风相对较强,沿岸流比较强盛。3.6-2.5 ka B.P.阶段,东亚冬季风较弱。这两个阶段氧、碳同位素都表现为高值,指示黄海暖流加强,冬季风总体上减弱。对FJ04孔的敏感粒度平均粒径和海水表层温度进行频谱分析的结果分别显示出1500a和1200a千年尺度的周期,百年尺度周期86a,110a,150a,330a说明影响研究区敏感粒度变化的一个重要的驱动因素是太阳活动,太阳活动是影响研究区冬季风变化的一个重要的驱动因子。除太阳活动是一个重要的影响因素外,季风的影响、流系的时空变化等都可能影响研究区的SST变化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1、前言
• 1.1 研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 研究区全新世流系演化研究现状
• 1.2.2 泥质区沉积研究现状
• 1.2.3 全新世气候波动研究进展
• 1.2.4 全新世东亚冬季风研究进展
• 1.3 研究目的及选题依据
• 2、研究区区域概况和水文特征
• 2.1 研究区区域概况
• 2.1.1 研究区地理位置
• 2.1.2 研究区地形地貌特征
• 2.2 研究区水文特征
• 2.2.1 东海陆架环流体系总体特征
• 2.2.2 研究区水文特征
• 3、研究材料和研究方法
• 3.1 研究材料
• 3.2 研究方法
• 14C 测年和年代校正'>3.2.1 AMS¹⁴C 测年和年代校正
• 3.2.2 沉积物粒度分析
• 37^K分析)'>3.2.3 长链不饱和烯酮测试(U₃₇^K分析)
• 3.2.4 氧碳同位素分析
• 3.2.5 时间序列分析
• 4、年代地层模式和沉积速率
• 5、FJ04 孔沉积物粒度特征
• 5.1 FJ04 孔粒度分析结果
• 5.2 FJ04 孔敏感粒度组分的提取
• 5.3 敏感粒度组分变化对东亚季风演变的响应
• 37^K)的海水表层温度（SST）恢复'>6、基于长链烯酮不饱和度(U₃₇^K)的海水表层温度（SST）恢复
• 7、氧、碳同位素的古环境意义
• 180 和Δ¹³C 间的相关性及环境意义'>7.1 稳定同位素组成Δ¹⁸0 和Δ¹³C 间的相关性及环境意义
• 7.2 底栖有孔虫氧、碳同位素的古气候意义
• 7.3 多种替代指标所指示的研究区环境变化
• 8、敏感粒度平均粒径以及海水表层温度的周期分析
• 8.1 千年尺度的周期
• 8.2 百年尺度的周期
• 9、主要结论及需要进一步研究的问题
• 9.1 主要结论
• 9.2 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文