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第四纪研究 2008年第03期杂志 文档列表

第四纪研究杂志南海及相邻海域古海洋学研究专辑

中更新世气候转型期南海北部和南部的气候变化差异381-390

摘要：选取大洋钻探ODP184航次在南海北部采集的1144站为研究材料，通过分析中更新世0．4—1．4Ma期间506个样品中浮游有孔虫氧、碳稳定同位素的变化特征，并与南海南部ODP1143站和西太平洋暖池ODP807站的同位素资料进行比较，发现南海北部的氧、碳稳定同位素及其差值的变化响应中更新世气候转型事件，在中更新世距今约0．9Ma之后100ka的偏心率周期明显增强。在中更新世气候转型之前，南海北部、南海南部和赤道西太平洋都呈现出典型的热带气候特征，具有岁差和半岁差的气候周期；转型之后，随着北半球冰盖的进一步扩张，南海北部受东亚冬季风增强的影响而导致温度下降、温跃层变深，但南海南部与赤道西太平洋的温度变化较小且温跃层变浅，说明同属季风区的南海北部和南部对气候变化的响应有所不同。

南海南部晚第四纪表层海水温度的变化及其与极地冰芯古气候记录的比较391-398

摘要：本次研究选取南海南部“太阳号”95航次17961—2柱状样（8°30．4’N，112°19．9’E，水深1795m，柱长10．3m）的175块样品进行浮游（Globigerinoides ruber）和底栖有孔虫（Cibicidoides wuellerstorfi）的氧碳稳定同位素及浮游有孔虫G．ruber壳体的Mg／Ca比值测定，再造了距今约140ka以来时间分辨率约800年的表层海水温度（SST）变化，揭示末次冰期南海南部的SST曾降温达约5℃，且存在类似Dansgaard—Oeschger（D／O）事件的千年尺度波动。将南海南部的研究结果与极地冰芯古气候记录进行对比，发现在千年时间尺度上南海南部SST的变化特征与南极冰芯的古气候变化相一致，而与格陵兰冰芯δ^18O所展示的锯齿状形态D／O事件的变化不一样，且最近的两个末次冰消期南海南部SST与代表高纬冰盖体积大小的底栖有孔虫δ18O几乎同步变化，反映南海南部热带海区古气候变化的特殊性，为进一步研究低纬热带海区在全球古气候变化中的作用提供了新证据。

第四纪研究杂志简讯

《第四纪研究》征订启事398-398

第四纪研究杂志南海及相邻海域古海洋学研究专辑

南海西部晚更新世以来表层海水剩余氧同位素及盐度变化399-406

摘要：根据南海西部越南岸外MD05—2901岩芯成对的有孔虫壳体氧同位素和U37^k-SST计算出过去450ka以来南海西部表层海水氧同位素艿。δ^18Owater和盐度Swater，二者的变化范围在冰期分别为0．2％0—0．6‰和34．2％0～35．1‰，间冰期分别为-0．6％0～0和32．4‰-33．7‰，表现为冰期高、间期低的特征。相反扣除冰盖影响后的剩余氧同位素δ^18Owater和剩余盐度Swater低、间冰期高的特征，在冰期分别平均为-0．5‰和32．7‰，间冰期分别平均为-0．3‰和33．1‰。研究认为该现象主要与赤道太平洋海域冰期纵向的ITCZ平均位置偏南导致的降雨增加有关，同时冰期温度低蒸发弱，间冰期温度高蒸发强以及冰期海平面下降，南海地理格局的改变、河流输入增多等因素也有一定影响。

第四纪研究杂志简讯

《第四纪研究》2008年第4期主要论文预告406-406

第四纪研究杂志南海及相邻海域古海洋学研究专辑

末次冰期以来南海北部物源及古环境变化的有机地球化学记录407-413

摘要：摘要文章在AMS^14C定年的基础上建立了南海北部MD05—2905钻孔（20°08．17’N，117°21．61’E）末次冰期以来有机地球化学记录的时间序列，利用其中的正构烷烃、甾醇和烯酮等有机分子标志物对南海北坡25ka以来沉积物物源、气候环境变化进行探讨。长链正构烷烃总含量和浮游植物标志物总含量表明25．0～14．5kaB．P．时段南海北部沉积物中陆源物质输入、海洋初级生产力浮游植物输入均较高，14．5～8．5kaB．P．时段迅速降低，全新世8．5kaB．P．之后稳定在较低水平。末次冰期海平面低，陆架出露面积大，陆源物质搬运至沉积地点的距离短，强盛的冬季风及其驱动的洋流有利于大量的陆源物质搬运至该沉积地点；14．5kaB．P．，对应于MWPIa时期，陆源物质输入迅速减少，海洋初级生产力的迅速降低，印证了此时海平面的快速上升。C31／C17物源参数表明陆源物质输入和海洋内生源输入在25．0～14．5kaB．P．时段和14．5～8．5kaB．P．时段分别占据了主要地位，这表明海平面变化对陆源物质输入影响可能更大；全新世8．5ka之后，陆源、海洋内生源输入交替占据主要地位，这可能与东亚季风增强有关。从有机分子标志物研究来看，海平面的变化对陆源物质输入及总海洋初级生产力可能均有重要控制作用，但海洋初级生产力中某些藻类如硅藻可能受控于不同的气候因素。C28甾醇含量指示硅藻在MWPIa和MWPIb时期大量增多，这可能是14．5～8．5kaB．P．海洋内生源输入相对较多的重要原因，同时，对11．0～8．5kaB．P．时段的碳酸钙低值事件可能有一定贡献，但其对海陆环境的响应还有待于进一步研究。

南海晚第四纪陆源沉积：粒度组成、动力控制及反映的东亚季风演化414-424

摘要：对南海北部MD05—2904孔、西部ND05—2901孔、南部MD05—2897孔的有孔虫氧同位素进行测定，建立了高分辨率的年代地层。对3个孔的陆源碎屑组分的粒度分布进行了测定和主成分因子分析，结果发现，南海北部陆坡（南部陆坡）的陆源碎屑沉积特征主要受单一的因子Fn（Fs）控制，它可以控制62％（59％）的粒度变化特征。与Fn密切相关的粒度组分为1．52～2．92μm和11．8～27．4μm，与Fs相关的粒度组分为〈2．42μm和6．76—14．30μm。南海西部陆坡获得两个主控因子Fwl和Fw2，分别控制46％和32％的粒度变化特征，与Fwl相关的粒度组分为1．26～2．66μm和10．8～14．3μm，与Fw2相关的粒度组分为4．24～7．42μm和30．1～43．7μm。对敏感粒级的变化序列进行分析发现，北部的Fn与海平面升降作用紧密相关，呈现冰期／间冰期旋回尺度的周期性。而南部的Fs呈现高频的岁差周期波动，可能与夏季风演化引起的源区风化、河流搬运等的变化有关。南海西部的陆源沉积物主要来自南海的西南和北部两个地区，分别由东亚夏季风和冬季风驱动的洋流搬运，Fwl和Fw2恰恰代表了这两种动力控制。因此，Fwl和Fw2控制的粒度组成变化间接指示了东亚夏季风和冬季风的演化。研究认为，晚第四纪以来东亚夏季风受控于低纬区的夏季日射量的变化，呈现典型的岁差周期性，而冬季风主要受高纬冰盖变化驱动，呈冰期／间冰期旋回尺度的波动，这反映了东亚季风演化的双重驱动机制。

南海北部陆坡沉积记录的全新世早期夏季风极强事件425-430

摘要：在AMS ^14C精确定年的基础上，通过南海北部MD05—2905站高分辨率的氧同位素、粒度、元素分析，其结果显示所有指标均在11．2～8．5kaB．P．期间发生异常，根据夏季风指标认为这是夏季风极强事件。将本站位相同纬度（20°N）的夏季平均日辐射量与季风指标进行对比，发现全新世早期（11．2～8．5kaB．P．）东亚夏季风极强事件对应着夏季太阳辐射量最大值和热带辐合带（ITCZ）的位置向北移动，说明全新世早期夏季风突然增强可能是在岁差周期控制下，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，在南海北部产生了大量的降水，导致氧同位素偏负、碳酸盐的含量较低以及线性沉积速率较高。这与前人对相邻地区湖光岩玛珥湖的孢粉研究、江西南岭地区泥炭的记录以及中国南方石笋记录的研究结果相吻合。该季风最强事件与阿拉伯海发现的早全新世季风最强事件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。

南海北部晚更新世以来的碳酸盐旋回431-436

摘要：碳酸盐的相对含量是深海沉积物最直观的特征变量，也是最重要的古环境信息来源。南海晚更新世以来的碳酸盐旋回已进行了深入的研究，并已总结出溶跃面以上为“大西洋旋回”，溶跃面以下为“太平洋旋回”。但经过大量的柱状样研究后发现，也有不少的“例外”，溶跃面以上，并没有出现明显的“大西洋旋回”特征，尤其在南海东北部东沙群岛以东海域和琼东南海域。这些“例外”呈明显的区域性分布表明其不是个别现象。研究认为，主要是由于冰期一间冰期陆源物质的供给量的变化所致。南海北部海域，大致可以分为3个区，中区碳酸盐分布具有典型的“大西洋旋回”，东区基本没有旋回性，西区总体有一定的旋回特征，但不够典型，且越接近海南岛，旋回特征越差。这主要是由于中区陆架宽、陆坡相对较缓，在冰期旋回中陆源物质供给量的变化明显。东区主要陆源物质可能来自台湾岛，而台西南岛架很窄，在冰期旋回中，陆源物质的供给量变化可能不大。西区，越靠近海南岛，海南岛的物源影响越大，而海南岛西南的岛架比华南的陆架也明显窄得多，而且华南与海南两个不同的物源，可能使琼东南的碳酸盐变得更复杂。

南海西部浮游有孔虫记录的MIS3期表层海洋环境变化437-446

摘要：对南海西部越南岸外上升流区17954—2站浮游有孔虫属种组合变化、浮游有孔虫氧同位素、AMS ^14C测年的分析以及浮游有孔虫表层海水温度、温跃层转换函数的研究结果表明：在MIS3期，南海西部表层海水温度大体呈现暖-冷-暖的变化趋势；温跃层深度由浅到深阶段性变化；短时间尺度上温度与温跃层发生幅度较大的快速变化。暖事件（IS）对应于浮游有孔虫暖水种、混合层属种含量的增加，冷水种、温跃层属种含量的减少以及冬夏SST的升高；冷事件则与之相反。表层海水生产力亦大致呈现3个阶段（61～51ka，51～42ka和42～32ka）的变化，在千年尺度的快速气候事件中，暖事件对应浮游有孔虫生产力属种含量降低，冷事件对应升高。此外，在MIS3内部分暖事件（IS6和IS 11～13）表现出表层海水温度降低，温跃层深度变浅和表层海水生产力升高的状况，表明该区此时上升流的存在，其形成原因推测是由于东亚夏季风加强的结果。

250kaB．P．以来西太平洋暖池中心区——ontong Java海台古生产力演化447-457

摘要：多年平均表层水温超过28℃的“西太平洋暖池”，是全球海平面高度的加热中心和大气三大环流的辐散中心。为评价西太平洋暖池中心区域海洋生物泵的演化特征、规律与机制，本文以位于热带西太平洋暖池核心区——0ntong Java海台的WP7柱状样为材料，通过提取浮游有孔虫δ^18C组成、底栖有孔虫群落和钙质超微化石下透光带属种Florisphaera profunda相对百分含量变化等指标，反演该区250kaB．P．以来的古生产力的演化历史。研究结果表明，250kaB．P．以来西太平洋暖池中心区的古生产力演化与地球轨道变化控制的冰期-间冰期旋回以及岁差控制的太阳辐照率密切相关。在冰期-间冰期尺度上，西太平洋暖池中心区距今250ka以来的生产力变化间冰期明显低于冰期，而且在间冰期阶段生产力相对稳定，冰期波动幅度较大。在冰期或间冰期背景下显著的岁差周期是该区古生产力演化的又一重要特征。而且在岁差波段生物生产力的变化可能领先极地冰体积变化2—4ka左右。热带东西太平洋的古生产力演化在冰期-间冰期变化和岁差尺度上存在ENSO式的变动机制，而且二者互相调谐，产生了似30ka和19ka周期，并出现了“半30ka周期”和半岁差周期。此外，WP7 孔 Neogloboqudrina dutertrei的δ^13C显示在MIS1／2，MIS3／4和MIS 5e／6的冰期向间冰期的过渡期的冰消期阶段存在变轻事件，可能与数千年尺度的大洋环流演化有关。

末次盛冰期以来印度尼西亚穿越流对东印度洋上部水体结构的影响458-464

摘要：海洋上部水体垂向结构变化对于理解热带海区在全球气候变化中的作用有着重要意义。通过分析印度尼西亚穿越流（ITF）出口处东印度洋帝汶海区S018480—3孔中的浮游有孔虫表层种Globigerinoides ruber和温跃层种Pulleniatina obliquiloculata壳体氧碳同位素，并借助12个AMS ^14C测年数据重建了末次盛冰期（LGM）以来该区温跃层深度和营养盐水平的演化序列。壳体氧同位素（δ^8S）记录表明温跃层古海洋学特征的变化幅度要大于表层海水，其差值（△δ^18O（P-G））有效地反映了温跃层深度的变化，即冰消期和晚全新世温跃层较浅，LGM和早中全新世温跃层较深；并揭示出与全新世相比，LGM期间ITF总流量未显著减小，ITF对该区上部水体结构的影响受到了东西太平洋之间不对称性的调节。碳同位素（δ^13C）记录则表明该区的古海洋学变化在不同程度上受到了南大洋的影响，并受本区上部水体垂向结构的控制，其差值（△δ^13C（P-G））在一定程度上反映了该区上部水体营养盐水平的变化。

爪哇海末次冰盛期以来的季风与穿越流活动记录465-471

摘要：文章通过SHl9034岩芯氧同位素曲线、AMS ^14C测年、浮游有孔虫组合及其所反映的温盐变化特点，并与爪哇海北部的SHl9006岩芯对比研究，获得如下认识：末次冰期2l～15kaB．P．阶段，爪哇海区东南季风强而西北季风微弱，气候冷干，混合层薄，生物生产力高；15～10kaB．P．和10～7kaB．P．阶段由于海平面迅速上升，望加锡海峡和龙目海峡通道变宽，出现较强的表层穿越流活动；早全新世东南与西北季风都有增强，说明当时研究区气候有着更强的季节性；7～3kaB．P．阶段，爪哇海北部的穿越流主要在温跃层水中传输，到达爪哇上升流区时，上升至表层，使得混合层增厚，同时也抑制了上升流活动；约3kaB．P．以来，研究区穿越流活动表现与现代相近的性质，主要在温跃层水中传输。

近3000cal.aB.P.以来东海东北部环境异常及其与全新世ElNio活动的可能联系472-481

摘要：利用取自东海东北部、冲绳海槽西侧陆坡的重力柱状岩芯DOC082（29°13．93’N，128°08．53’E；水深1128m），通过对碳酸钙、有机碳和蛋白石等生源组分含量的分析，结合浮游有孔虫、底栖有孔虫、放射虫和硅鞭藻等微体古生物化石丰度的变化以及底栖有孔虫属种组成特征，揭示了全新世东海东北部生物生产力的演变。研究结果显示，近10500cal．aB．P．以来生源组分含量和微体古生物化石丰度的演变趋势十分相似，明显分为3个阶段：约4000cal．aB．P．之前的早、中全新世明显偏低，大约在4000cal．aB．P．左右开始突然大幅度上升，而约3000cal．aB．P．以来的晚全新世以持续的高值为显著特征。生源组分含量、微体古生物化石丰度以及底栖有孔虫内生属种Uvigerina和Bulimina百分含量等指标的变化一致指示，东海东北部近10500cal．aB．P．以来古生产力演变的显著特征是早、中全新世明显偏低，约4000cal．aB．P．左右突然且大幅度上升，大约3000cal．aB．P．之后的晚全新世为生物生产力异常的高值期；同时有研究表明该区域的表层海水年平均温度（SST）也呈现了明显的三段式演变：早全新世10500～8400cal．aB．P．期间为持续的高值期、中全新世SST相对稳定、3100～500cal．aB．P．期间的晚全新世为显著的低SST时期。近3000cal．aB．P．以来古生产力的异常高值和表层海水古温度的大幅度下降说明晚全新世区域海洋环境发生了明显的改变。据东海东北部现代生物生产力和表层海水温度的分布特征和控制机制、结合现代E1Nino发生期间中国大陆气候和降水异常以及黑潮暖流变异的分析表明，近3000cal．aB．P．来东海东北部的环境异常可能是对晚全新世E1Nino活动显著增强的反应。

南冲绳海槽7000aB．P．以来基于长链不饱和烯酮指标的古海洋生产力变化及其与气候的关系482-490

摘要：古生产力的精确重建对于了解地质历史时期的碳循环具有非常重要的作用，高分辨率有机地球化学记录在重建古海洋生产力上有独到的优势。基于17个AMS ^18C年代分析数据，本文分析了冲绳海槽南端MD05—2908孔（24°48．04’N，122°29．35’E）沉积柱状样中的长链不饱和烯酮含量以及物质通量，并结合沉积物有机碳同位素数据恢复评价了南冲绳海槽古海洋生产力的变化。结果显示近7000aB．P．以来南冲绳海槽古生产力存在着显著波动。将海洋古生产力指标与全新世ITCZ南北移动记录的对比分析，发现其变化与ITCZ的南北移动有密切的关系，一方面ITCZ南北移动影响陆源物质的输入，从而改变海洋营养物质的供应状况，造成生产力的高低变化；另一方面，ITCZ南北移动所造成的陆源物质输入冲淡了海洋生产力输入对沉积有机质的贡献，因此在高陆源物质影响区单用生物标志化合物相对有机碳的丰度评价古海洋生产力存在着一定的不可靠性。此外，通过与高纬度气候记录的对比发现，南冲绳海槽海洋生产力的低值变化与北半球高纬度地区的气候冷事件基本一致，显示出高低纬度气候环境变化之间的强相关性。

第四纪研究杂志研究论文

末次盛冰期东亚气候的成因检测491-501

摘要：在国际古气候模拟比较计划设置的标准试验方案下，首先利用中国科学院大气物理研究所的全球大气环流模式（IAP—AGCM）模拟了末次盛冰期东亚气候状况，然后通过4组数值敏感性试验逐一模拟了大气CO2浓度、海洋表面温度（SST）和海冰、陆地冰盖和地形、东亚植被变化4项强迫因子的单独气候效应，进而对末次盛冰期东亚气候的成因进行了检测。结果表明，末次盛冰期除华南局部略有升温外，中国年均地表气温显著降低，降温幅度总体上向北增大，青藏高原处存在一个降温中心。其中，SST和海冰变化是华南局部略偏暖的主因，它同时导致了东亚其他区域地表气温的显著降低，特别是在东北亚地区；陆地冰盖和地形变化对于东亚地表气温的显著冷却作用主要体现在东亚的西北部；大气CO2浓度降低会引起东亚地区0．2—0．9℃的普遍降温；相对而言，东亚植被的降温作用（0．5—1．0℃）主要显现在中国40°N以南的区域。与此同时，SST和海冰变化能引起中国东部年均降水一定程度的减少，而大气CO2浓度、陆地冰盖和地形、东亚植被单独变化均不会显著影响东亚年均降水的分布状况，然而，上述四项因子的共同变化会通过协同作用引起中国东部年均降水的显著减少，西部地区降水则与现在差别不大。此外，末次盛冰期东亚夏季风的显著减弱源于SST和海冰变化，冬季风变化则可归因于SST和海冰、陆地冰盖和地形的变化。

赤道印度洋海温异常与偶极子季节变化特征502-508

摘要：利用Scripps海温再分析资料，对赤道印度洋0～400m深度范围内海温变化和偶极子异常变化特征进行了初步分析。结果显示，赤道印度洋上层海温呈现西低东高，而次表层以下海温则为西高东低。同时发现，温跃层是赤道印度洋上、下层很好的分界面。温跃层之上海温变化受海气相互作用明显，之下海温变化主要受海洋自身的运动影响。赤道印度洋偶极子现象存在于各个深度，其偶极子指数变化存在半年周期，季节变化表现为双峰双谷型，并从深层（400m）向表层传递。分析发现，海气相互作用不是表层赤道印度洋偶极子变化的决定因素。较深层偶极子变化决定于海洋自身的运动变化特征（如洋流），并向上层传输，进而影响上层偶极子的异常变化。赤道印度洋偶极子指数由西印度洋和东印度洋海温变化共同制约，但西印度洋海温变化起主导作用，东印度洋仅起到加强或减弱偶极子强度变化的作用。

第四纪研究杂志研究简报

北京石花洞降水至滴水下渗时间示踪观测509-510

摘要：Tan等2003年报道了采用北京石花洞石笋年层厚度重建的北京2650年热月温度记录数据，并得到广泛引用。为了更好地了解北京石花洞石笋微层形成及其气候信号输入过程，笔者从2004年开始对北京石花洞进行了较为全面的监测工作。本文报道了大气降水下渗时间（大气降水落至地面到形成洞穴滴水的时间间隔）的示踪研究结果。