南海东部69柱粒度分维指标与气候代用指标的分形比较及其意义

摘要

南海69柱粒度数据分析表明,晚更新世以来,粒度在0.2～11μm的标度范围内具有分形特征,粒度分维值Ds为1.72～2.02,平均1.84;不同时期粒度分维值明显不同,氧同位素1期(冰后期)为1. 88,氧同位素2期(冰期)为1.81,温暖的冰后期粒度分维值高且变化幅度大,寒冷的冰期粒度分维值低且变化幅度小,表明粒度分维值Ds对沉积物的形成环境演化具有良好的指示意义.运用R/S分析法,对69柱沉积物的粒度分维值Ds、UK37法估算的表层海水古温度、浮游有孔虫的δ18O、δ13C及其转换函数计算的冬季表层海水古温度、夏季表层海水古温度、季节性温差、沉积物Si02、CaC03含量9项指标进行尺度重整分析计算,得到其时间序列分维值DH分别为1.2855、1.1712、1.2659、1.4244、1.2719、1.2214、1.2979、1.1366、1.1609.虽然这些气候指标是用不同物理单位测量的,但运用分形分析可以对它们进行数学比较,粒度分维值Ds与季节性温差二者的时间序列分维值DH最接近,从分形理论方面进一步证实粒度分维值Ds的变化主要反映气候的冷暖变化.综合粒度分维值Ds及其他气候代用指标分析,识别出南海东部全新世以来的4次突发事件.