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对南海北部陆坡MD05-2905站箱式沉积样进行了陆源碎屑的粒度、元素地球化学、有机地球化学、浮游有孔虫氧碳稳定同位素、浮游有孔虫Mg/Ca以及AMS14C等分析,并获取了许多可信的数据。对这些古环境、古气候指标综合分析的基础上,本文得到了一些有意义的认识。
MD05-2905站的陆源物质为多物源、多传输方式供应,主体部分可能来自台湾,并且冰期和全新世期间各个物源/传输方式的强度可能发生了改变,近28kaB.P.以来风尘平均贡献了12%的物质到MD05-2905站(其中全新世2.1%,末次冰期19.5%),河流输入贡献88%。对比发现沉积速率的高值对应着夏季风的高值,这说明夏季风可能是南海北部陆坡MD05-2905站沉积物的主要驱动力。
南海北部陆坡沉积记录的28 kaB.P.以来东亚夏季风总体趋势为:MIS3晚期比LGM夏季风略强;从LGM开始夏季风逐渐增强,在全新世早期达到了28kaB.P.以来的最高值;而后从8.5 kaB.P.开始夏季风有逐渐减弱的趋势,4kaB.P.以来又略有逐渐增强的趋势。其间也出现多次突变事件,在全新世早期(11.2~8.5 kaB.P.)达到28 kaB.P.以来的最大值,其机制可能是在岁差周期控制下,与太阳辐射量位于最高值阶段有关,较高的太阳辐射量驱动了热带辐合带(ITCZ)及其有关的雨场向北移动,在南海北部产生了较多的降雨,导致氧同位素数值变负、沉积速率增加以及碳酸盐的低值。该事件与中国南方湖光岩玛珥湖的孢粉记录和石笋的氧同位素记录、阿拉伯海的记录以及根据格陵兰冰芯记录的早全新世甲烷最大值推测低纬地区湿地扩张相一致,这反映了南海北部全新世早期与全球低纬地区早全新世气候变化格局一致。
利用浮游有孔虫Gruber壳体Mg/Ca比值分析建立了南海北部28kaB.P.以来目前分辨率最高的海水表层古温度记录。全新世的温度比末次冰期高2—3℃,但无论是全新世还是末次冰期海水表层温度都有1-2℃的浮动。MIS2的平均温度最低,最低温度记录在20.5 kaB.P.左右,约25℃。在15 kaB.P.和26 kaB.P.时有两个明显的降温,对应着H1和H2事件。MIS3是个特殊的间冰期,平均温度比冰期MIS2略高,表现出冰期特征。从浮游有孔虫氧同位素中去除Mg/Ca温度和冰盖的信息后,建立了南海北部28 kaB.P.以来的剩余海水盐度变化历史。结果表明南海北部海水剩余盐度表现出末次冰期表层海水淡化的特征,其主要原因并不是前人提出的海平面下降和陆地淡水影响所致,应与区域降水.蒸发平衡有关,其影响因素主要为季风(ITCZ)、温度(太阳辐射)以及ENSO等,并且表层环流起着非常重要的作用,从而将南海南部、西部的相关记录联系起来。
对SST和δ18O进行了频谱分析,结果显示它们均存在千年尺度和百年尺度的周期,这些千年尺度的周期有可能是岁差和半岁差周期的分谐波,而百年尺度的周期可能与太阳活动有关。SST曲线的整体变化趋势与浮游有孔虫Gruber的氧同位素曲线一致,但SST领先于δ18O约2ka,说明南海北部的气候变化可能主要受低纬过程驱动。
28 kaB.P.以来Ba/Ti指标指示的海洋表层生产力表现出全新世高于末次冰期的特征,这与以往的多数研究认为的冰期高于全新世相矛盾,但是与相邻站位17940的记录一致,其可能受夏季风驱动。陆源高等植物输入呈现冰期高全新世低的变化趋势,但最大的变化发生在约14 kaB.P.(对应融水脉冲MWP Ia),暗示海平面对陆源高等植物输入的控制作用。植被类型参数结果表明陆生高等植被呈现冰期草本为主,全新世木本植物增加的趋势,与相邻17940站的孢粉记录一致。海洋藻类初级生产力冰期与全新世差别较大,硅藻和沟鞭藻表现出末次冰期低而全新世高的特征,黄绿藻和颗粒藻与之相反。全新世较末次冰期夏季风较强,沉积速率较高,带了大量的陆源碎屑,可能是硅藻和沟鞭藻对陆源碎屑带来的营养盐比较敏感,它们与陆源高等植物输入相关性较差。