南海北部陆坡DLW3101孔沉积物特征及古环境意义

摘要

南海是我国最大的边缘海,其具有较高沉积速率的沉积物记录了过去海洋环境变化以及东亚大陆的古气候变化信息,是研究现在和过去全球气候环境变化的理想场所，南海北部陆坡又是南海古海洋学研究的热点区域。本文选取南海北部陆坡峡谷区上陆坡处的DLW3101孔柱状样进行了粒度、碳酸钙、碳\氧同位素和XRF元素扫描等测试，获得了众多可信的数据。在对这些数据综合分析的基础上，获得了对南海北部陆坡古气候、古环境一些指标的认识。
　　本研究主要内容包括：⑴通过浮游有孔虫氧同位素曲线对比建立了DLW3101孔岩芯的年代地层框架，岩芯底部年龄约为306ka，沉积速率呈现冰期高、间冰期低的变化规律。⑵对DLW3101孔沉积物粒度的因子分析得到两个主控因子F1和F2，对因子F1起控制作用的粒级为2.32μm-13.14μm粒级和22.1μm-63μm粒级，对因子F2起控制作用的粒级为0.35μm-1.16μm粒级。而利用粒度-标准偏差分析则提取了三组环境敏感粒级，分别为0.175μm-17.105μm粒级、17.105μm-162.75μm粒级以及含量几乎为零的＞162.75μm粒级。0.35μm-1.16μm粒级、2.32μm-13.14μm粒级和0.175μm-17.105μm粒级均为细粒级成分且变化规律一致，高值可能代表了东亚夏季风的增强和海平面的升高；22.1μm-63μm粒级和17.105μm-162.75μm粒级均为粗粒级成分且变化规律一致，高值可能代表了东亚冬季风的强盛和海平面的下降。⑶不同粒度组分含量的频谱分析结果显示，DLW3101孔沉积物受冰盖变化导致的海平面变化和热带低纬过程驱动的东亚季风的双重影响。103 kyr的偏心率周期说明了冰盖消长引起的冰期-间冰期旋回改变了粒度指标的输入量，而28 kyr的岁差周期则说明了低纬热带过程驱动的东亚季风对粒度指标的影响。⑷对DLW3101孔地球化学元素数据分析，采用Al/Ti和K/Ti比值来反映沉积物物源区的化学风化强度，两组指标均呈现间冰期高、冰期低旋回式特征，说明南海北部间冰期时东亚夏季风盛行，沉积物物源区化学风化强烈。⑸DLW3101孔沉积物粒度和地球化学元素的分析结果均显示，MIS3期间全球气候处于弱暖期，不稳定，干湿冷暖交替变化频率很高。