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对南海南部MD05-2897沉积长柱状样进行了高分辨率的碳酸钙分析、有机碳分析、磁化率分析和陆源碎屑的粒度分析,此外还对同站位相邻的MD05-2896沉积方柱状样进行了高分辨率的元素地球化学分析,并获取了很多可信的数据。结合黄恩清通过对MD05-2897孔氧同位素测试所获得的比较准确的年龄框架,在对这些数据综合分析的基础上,获得了南海南部古气候、古环境指标的一些认识。
通过氧同位素曲线的形态对比,发现MD05-2897孔全新世和末次盛冰期的沉积物缺失,本次研究采用相邻的方柱样MD05-2896对该时段记录进行代替和补充,将两个站位的沉积记录进行合并,得到一个连续完整的曲线。通过与天文调谐的SPECMAP曲线进行形态对比,选取时间控制点,结合AMS14C的测年数值,建立起合并记录的年代框架,MD05-2897孔底部年龄约为50万年。
MD05-2897孔各项生源指标(CaCO3含量及堆积速率、TOC含量及堆积速率)都指示出南海南部间冰期夏季风活动增强,上升流发育,并且夏季风和降雨带来的陆源有机物的输入也增加,导致表层生产力提高;冰期夏季风减弱,陆源有机物的输入降低,表层生产力也降低。CaCO3含量呈现冰期低、冰消期和间冰期高的变化特点,造成这一现象的原因是冰期时陆源物质输入增加引起的稀释作用。CaCO3百分含量的频谱分析结果表明其具有最为强烈的100 ka的偏心率周期,同时具备较弱的40 ka斜率周期和23 ka的岁差周期。偏心率和斜率周期反映冰盖消长引起的冰期—间冰期旋回改变陆源沉积物的输入强度,再次证明稀释作用是影响南海碳酸盐沉积的主要因素。同时,CaCO3含量变化具有的岁差周期证明南海南部CaCO3沉积同时受到低纬过程的驱动。有机碳百分含量频谱分析的结果则是具有很强的23ka、17ka的岁差周期以及12ka、10ka半岁差周期。这和南海南部上升流区域的其他夏季风代用指标的频谱分析结果是一致的。岁差、半岁差周期是热带过程的特征,这表明了低纬海区对夏季风的控制作用。
MD05-2897孔磁化率的峰值与碳酸钙含量的谷值对应很好,说明抗磁性物质碳酸钙对其磁化率值的稀释作用明显,在氧同位素一期尤为明显,一些极高的峰值应该是由于火山灰物质的影响等其它因素所致。对MD05-2897孔质量磁化率值做频谱分析,发现其具有强烈的40 ka的斜率周期,以及20 ka的岁差周期,和13 ka、11 ka的半岁差周期。磁化率值出现的斜率周期则再次证明了碳酸钙对磁化率值所起到的稀释作用。而磁化率值本身的变化与外源磁性矿物的输入变化密切相关,磁性矿物主要来源于河流碎屑物质的注入,它的变化受到东亚夏季风以及其带来的降雨的影响。
对MD05-2897柱状样陆源碎屑粒度的主成份因子分析得出的两个主控因子F1和F2,分别控制59%和24%的粒度变化特征。F1所代表的是湄公河河流搬运量的大小,它直接受到夏季风以及带来的降雨影响。<2.66μm、6.8~14.3μm两个粒级受到此因子控制,分别与其正相关和负相关。F2所代表的是东亚冬季风的增强以及海平面的下降,>30.1μm、3.5~5.1μm两个粒级受到此因子控制,分别与其正相关和负相关。<2.6μm含量频谱分析结果显示很强的26 ka的岁差周期以及13 ka和11 ka的半岁差周期,与南海南部区域的其他夏季风代用指标的频谱分析结果是一致的。3.5—5μm粒径含量变化具有强烈的的100 ka偏心率周期,这个是冰盖驱动的特征。
通过MD05-2896孔的Ca的相对含量与MD05-2897 CaCO3的百分含量对比,MD05-2896孔的年龄底部年龄约12万年。对MD05-2896孔元素地球化学数据分析,我们采用K/Al的比值反映的沉积物物源区化学风化程度,Ba/Al来反映海洋生产力的变化,两个指标都反映出间冰期时无论是物源区化学风化强度还是海洋生产力都要强于冰期时的结果,表明虽然南海南部无论在冰期还是间冰期,都是热带气候盛行,但是末次冰期时南海南部的陆、岛地区温度还是略有降低,夏季风有所减弱。两个指标的频谱分析都显示了较强的岁差周期,表明了岁差和半岁差相关的北半球夏季太阳辐射量的变化是东亚夏季风强度和时间变化的主要控制因素,而全球冰量相关的气候变化则是次要的控制因素。