中印度洋海盆南部中新世以来碳酸盐补偿深度的演变:来自微体化石组合和元素地球化学的证据

摘要

通过对中印度洋海盆GC18孔沉积物元素地球化学特征和微体化石组合进行分析,恢复了该区域碳酸盐补偿深度(Carbonate Compensation Depth,CCD)的演变及环境演化历史.结果表明,GC18孔从上到下可分为五段.第Ⅰ段(0~30 cm)CaO含量和总无机碳(Total Inorganic Carbon,TIC)从表层向下呈显著下降趋势,SiO2呈显著上升趋势,微体化石主要是有孔虫碎屑,还含有少量钙质超微化石Calcidiscus leptoporus(弱脐钙盘藻)和Ceratolithus cristatus(具冠毛角石藻),沉积时代为第四纪.第Ⅲ段(150~280 cm)CaO和TIC含量少于第Ⅰ段,两者从上到下经历了上升-稳定-下降的过程,SiO2变化趋势相反,含钙质超微化石,主要为Discoaster deflandrei(德佛兰盘星石藻),沉积时代为中中新世晚期或更早.第Ⅴ段(300~415 cm)沉积物组分波动相对较大,CaO和TIC平均含量达到最高,SiO2含量较低,钙质超微化石非常丰富,以Umbilicosphaera Jafari(贾法脐球藻),Umbilicosphaera rotula(轮形脐球藻)和Discoaster deflandrei为主,沉积时代为中中新世-早中新世.第Ⅱ段(30~150 cm)和第Ⅳ段(280~300 cm)相似,均呈现低CaO和高SiO2特征且相对稳定,TIC含量很低,未发现微体化石,主要是深海黏土.第Ⅰ,Ⅲ和Ⅴ段CaO含量较高,钙质超微化石均有保存,反映当时沉积均处于CCD以上.第Ⅱ,Ⅳ段CaO含量低,SiO2含量高,钙质超微化石没有保存,反映当时沉积处于CCD以下.从第Ⅴ段到第Ⅱ段(中中新世-晚中新世),CCD整体逐渐变浅,这与全球CCD在此期间的变化特征一致.中印度洋海盆CCD自中新世以来经历了深-浅-深-浅-深的变化历史.