越南岸外上升流区22万年来沉积与地球化学特征及古海洋学意义

摘要

本文对中德合作“太阳号”95航次的SO95—17954—3柱状样上部11.2米的沉积物样品进行了化学元素、粒度与粘土矿物分析，获取了大约22万年来东亚季风在南海越南岸外上升流区演变的沉积与地球化学记录。 元素比值在该站有较好的古环境意义。Zr/Rb变化呈现出冰期间冰期旋回。末次冰期(氧同位素2、3、4期)的Zr/Rb明显高于末次间冰期(5期)。Zr/Rb能够反映物源区化学风化强度：源区化学风化作用强，Zr/Rb值低。同时风尘物质的加入也会使沉积物中Zr/Rb值增大，而为南海沉积物带来风成粉尘的是东亚冬季风。17954站Zr/Rb值的变化可能指示了东亚冬季风在冰期时盛行。Ba/(Zr+Rb)可以指示生产力变化，Sr/(Zr+Rb)反映了碳酸盐含量变化。在间冰期Ba/(Zr+Rb)值较高，显示了海洋生产力较高，指示了较强的夏季风。17954孔的Ba/(Zr+Rb)呈现较强的2万年岁差周期变化，在氧同位素3期呈现最大值，指示了该时期特强的夏季风。 端元粒度模型的应用揭示出影响该站沉积物粒度的物源因素主要是半深海相/河流相泥与风成粉尘的输入比例(log(EM2+EM3)/EM1)与风成粉尘的选择性搬运(logEM3/EM2)。前者标志大陆干旱度(△CA=log(EM2+EM3)/EM1)后者标志东亚冬季风强度(△WM=logEM3/EM)。两者在最近22万年来的变化显示出，冰期的特征事实上表现为增强的冬季风强度与增强的大陆干旱度。说明物源通量比率最终与季风气候的旋回模式有关。 粘土矿物XRD分析显示，蒙脱石主要由湄公河中下游的偏硅酸盐土壤提供；伊利石、高岭石、绿泥石可能受东亚冬季风影响来自北部物源。蒙脱石/(伊利石+高岭石+绿泥石)可以作为东亚季风演化的矿物学标志，相对高的比值发生在间冰期，指示强盛的夏季风降雨和减弱的冬季风环流。 最后通过对比发现，各部分研究结果相互映证。风尘端元的正态分布与伊利石结晶度一致显示该站风尘沉积物可能源自中国黄土；间冰期时的高蒙脱石低伊利石与同时期Zr/Rb的低值反映出，Zr/Rb受源区化学风化的影响，两者成负相关；logEM3/EM从氧同位素5期向氧同位素1期递增，蒙脱石/(伊利石+高岭石+绿泥石)则恰恰相反，与该站微体古生物和中国黄土磁化率所记录的东亚夏季风从氧同位素5期向1期逐渐减弱的特征相吻合。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

第二章材料与方法

2.1研究材料

2.2研究方法

2.2.1地球化学实验

2.2.2粒度实验

2.2.3粘土矿物实验

2.3年龄模式

第三章元素地球化学及其古海洋学意义

3.1地球化学参数选择及其化学性质描述

3.1.1研究背景

3.1.2地球化学参数的选择

3.2元素地球化学记录

3.2.1 17954孔元素分布特征

3.2.2 17954孔单一元素比值变化

3.2.3 17954孔元素组比值变化

3.3元素分布的古海洋学意义

3.3.1 Zr/Rb的古海洋学意义

3.3.2 Rb/Sr的古海洋学意义

3.3.3 Sr/(Zr+Rb)的古海洋学意义

3.3.4 Ba/(Zr+Rb)的古海洋学意义

3.4小结

第四章 粒度分布及其古环境意义

4.1方法综述

4.1.1传统的研究方法与问题

4.1.2端元粒度分布数学模型

4.2粒度分析

4.2.1粒度分布记录

4.2.2粒度分布的端元模型结果

第五章粘土矿物含量变化及其意义

5.1粘土矿物鉴定原理

5.2数据分析

5.2.1定性分析

5.2.2半定量分析

第六章17954站古气候指标记录的一致性

6.1 17954站物源记录

6.1.1 Zr/Rb与粒度记录

6.1.2 Zr/Rb与粘土矿物组成

6.2越南岸外22万年来古气候记录

第七章结论

致谢

参考文献

附录

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果