论文部分内容阅读
生物标记物作为新兴的古海洋古环境研究手段,在南海的应用还比较薄弱。本次工作选择南海北部陆坡MD05-2904(19°27.32N,116°15.15E,水深2066 m)沉积柱状样进行生物标记物分析,对26万年来的古表层海水温度、海洋初级生产力、浮游植物群落结构及源区植被的变化进行探讨。
利用长链不饱和烯酮获取的26万年来古表层海水温度(SST),整体趋势与本柱的浮游有孔虫G.ruber的氧同位素曲线变化一致,最低温度21.5°C(LGM,末次盛冰期),最高温度达28.3℃(MIS5.5期,海水氧同位素)。MD05-2904记录的特点是:Uk37SST和北极冰芯、底栖有孔虫δ18O记录变化相似,而浮游有孔虫δ18OG.ruber却和石笋、邻近孔浮游有孔虫的δ18O记录相似。这是因为δ18OG.ruber受季风强烈的区域性影响,如受降雨、河流淡水输入引起的盐度变化等;而Uk37SST更多地反映全球性的变化。与SPECMAP曲线相比,本站位MIS3初、6初和7.4期氧同位素偏轻,可能主要与夏季风增强,降雨、河流淡水输送增加,海水盐度降低有关;MIS5.5期氧同位素偏重,可能与此时降雨减少,蒸发增大,导致海水盐度增大有关。在千年尺度上,MIS4、3和2期的SST高分辨记录,显示出可与北极冰芯对比的D/O、Henrich事件。
在陆源生物标记物中,长链正构烷烃、正构醇总量(含量和堆积速率)具有明显的冰期高、间冰期低,冰阶高、间冰阶低的趋势,这主要由海平面变化控制。烷烃参数CPI, ACL和C31/C27都有冰期高的趋势,与南海北部的抱粉记录有较好对应,这些参数可能反映冰期时源区植被的草本植物相对增加,而非温度的增高或降低。获取的部分碳同位素结果也显示冰期时烷烃的δ13C变重,表明C4草本植物增加,与烷烃参数结果一致。烷烃含量、堆积速率,CPI, ACL及C31/C27比值,在MIS3期末,都有显著的高值,乃至峰值出现。显示这是一个特殊时期,说明东亚夏季风增强使此时的南海北部陆地区比较潮湿,植被茂盛,低大气CO2有利于源区植被草本含量增加,而同期的低海平面,使河流运输加强,烷烃物质被迅速搬运沉积。以上这种推测可以在将来的研究中利用更多的参数,尤其是烷烃的碳及氢稳定同位素测定而加以验证,因为后两者都与降雨及植被种类(C3或C4)有关。
对海洋初级生产力标记物的研究表明:海洋初级生产力有明显冰期高,间冰期低,冰阶高,间冰阶低的趋势。这种趋势证明冰期时表层海水的营养盐含量增加,最有可能是由于东北季风增强,使表层海水混合加强,把中层水的营养盐输送到表层。与浮游动物的相关性分析表明,虽然颗石藻在沉积物中的含量高,但主要的浮游植物群很可能为硅藻和沟鞭藻。陆源物质(营养盐)输入对本区的海洋初级生产力影响大,黄绿藻尤为明显。通过太阳辐射量、陆源物质与海洋初级生产力的交叉频谱分析,认为太阳辐射量在长期尺度上起调控作用,海洋初级生产力对应营养盐变化的反应更为直接。约130 ka时无论是浮游植物生产力还是群落结构都发生重大的变化,颗石藻在群落中的比例显著下降,而硅藻、沟鞭藻显著上升,有可能主要反映了海平面及陆源营养盐供应的变化。