海洋细菌对稀土元素铈的富集矿化过程研究

采用从深海沉积物样品中分离培养的海洋微生物,分别进行几种海洋细菌(Jeotgalibacillus sp.,Paenisporosarcina sp.,Sulfitobacter sp.)对稀土元素Ce的富集成矿过程的模拟实验。实验过程中利用ICP-MS、SEM、TEM等分析测试手段考察了微生物与稀土元素的相互作用过程。结果表明,三种海洋细菌对稀土Ce都有吸附富集作用,海洋细菌吸附富集稀土元素Ce的效率主要与细菌密度和稀土元素浓度有关,不同的海洋细菌对稀土元素的富集能力也有所不同。海洋细菌吸附富集稀土Ce并矿化的过程中,稀土元素Ce首先被吸附在细胞表面形成成核点,随后在细胞表面被矿化形成含稀土Ce的非晶相结构的矿物颗粒。通过考察海洋细菌对稀土Ce的生物成矿过程,进一步探讨了海洋微生物富集稀土成矿的过程和作用机制。

菲律宾海板块东南边界地质过程与研究展望

晚中生代期间,由于古太平洋俯冲板片俯冲于欧亚板块之下,从而在欧亚大陆东缘存在一条巨型的类似于现今太平洋东侧的安第斯型俯冲带。岩浆活动记录显示,70 Ma左右,可能由于外来的正地形地体拼贴上该俯冲带,从而导致这条巨型安第斯型俯冲带逐渐消失,欧亚大陆东缘逐渐从主动大陆边缘变为被动大陆边缘。然而,新生代早期以来,伴随着菲律宾海板块从赤道北移,该被动大陆边缘又重新活化,变为主动大陆边缘,并逐渐形成了巨型的沟-弧-盆系统,期间西太平洋地区大致经历了三期的弧后扩张,即始新世、渐新世—中新世、上新世以来,且菲律宾海板块正好包括了这3个扩张期的弧后扩张盆地:西菲律宾海盆、四国海盆-帕里西维拉海盆以及马里亚纳海槽。本文详细总结了太平洋板块与次级的板块—菲律宾海板块及卡罗琳板块的地质演化历史,且详细探讨了以上3个主要板块之间相互作用的典型区域(菲律宾海板块东南侧)的地质学和岩石学特征以及尚存在的重要科学问题,并展望了未来该区域的研究方向。

基于数字孪生的海底地质灾害监测预警技术研究

本文创新了基于海底实时监测数据驱动的海底工程地质环境数字孪生模型,建立了一套埕岛油田地质灾害监测预警系统,构建了海底工程地质环境数据库,实现了对海底监测数据的远程实时可视化更新及交互控制。该系统应用于埕岛海底地质灾害监测,在持续运行的40天监测周期内,累计警报了2次强海底侵蚀灾害,提示了4次高浊度事件,真实反映了研究区海底侵蚀变化。本文首次尝试将数字孪生技术融合到海底地质灾害的监测预警中,为区域地质灾害防控提供了一种新的技术参考。

环渤海河流营养盐的向海输送及环境效应

对2017年枯水期、2019年丰水期、2020年丰水期和2021年丰水期环渤海24条主要入海河流溶解态无机营养盐向海输送的浓度、比值和通量进行了分析.结果表明:环渤海河流溶解无机氮(DIN)浓度在世界河流中处于较高水平,硝酸盐(NO_(3)^(-))为DIN的主要赋存形态,溶解硅(DSi)和溶解无机磷(DIP)浓度较低.环渤海河流每年向渤海输送约0.61Gmol氨盐(NH_(4)^(+))、0.24Gmol亚硝酸盐(NO_(2)^(-))、4.85Gmol NO_(3)^(-)、0.02Gmol DIP和3.27Gmol DSi.环渤海小河流在环渤海河流营养盐的向海输送中扮演着重要作用,尤其是DIP的输送可以占入海河流总通量的80%以上;小河流单位流域面积DIN、DIP和DSi输送通量均高于黄河.与世界河流相比,环渤海河流向海输送的营养盐比例失衡,具有高氮磷比、高硅磷比和低硅氮比的特点,磷限制显著.环渤海河流营养盐向海输送和结构失衡可能会进一步影响到渤海的初级生产和生态环境演变,值得深入研究.

MIS 5期以来南极威德尔海生产力演化及其古海洋意义

南大洋有关大气二氧化碳分压(pCO_(2))冰期旋回机制的最新假说表明,冰期南极带生产力降低指示的深部流通状况减弱对CO_(2)的封存,以及亚南极带生产力升高对CO_(2)的固定能够圆满解释冰期大气pCO_(2)的降低。显然,测试该假说合理性的关键是验证冰期旋回中南极带与亚南极带呈“镜像”关系的生产力演化特征。通过沉积物岩芯中生源蛋白石含量重建了MIS 5期以来南极威德尔海(南极带)生产力演化。结果显示,南极威德尔海生产力呈现暖期(MIS 5和3期)高、冷期(MIS 4和2期)低的冰期旋回特征以及总体降低的长期演化趋势。联合该生产力记录与搜集的南大洋其他海区多个生产力记录,确证了南极带与亚南极带“镜像”的生产力演化模式。进一步,通过该生产力记录与其潜在环境影响因素的对比,发现西风带经向移动和海冰张缩通过影响深部流通状况,进而控制深部营养物进入表层的可利用性,最终驱动MIS 5期以来威德尔海生产力演化的冰期旋回和长期趋势。南极威德尔海的深部流通状况对CO_(2)的“收押”与释放很可能贡献了MIS 5期以来大气pCO_(2)演化的冰期旋回和长期趋势。该研究确证了上述南大洋有关大气pCO_(2)冰期旋回机制假说的合理性,表明南大洋在全球气候演化中扮演重要角色。

浮游有孔虫壳体重量的古海洋学应用

海洋沉积物中浮游有孔虫壳体重量同时受到上层海洋钙化过程和深海碳酸钙溶解作用的影响,是一种潜在的古海洋代用指标。基于全球大洋表层沉积物的指标现代过程校准,发现当深海碳酸根离子饱和度<20μmol·kg-1,溶解作用开始显著影响浮游有孔虫壳体重量。易溶种的壳体重量对碳酸根离子饱和度的响应更加敏感,可以作为可靠的深海碳酸根离子饱和度代用指标。当深海碳酸根离子饱和度>20μmol·kg-1,浮游有孔虫壳体重量可反映其钙化程度。基于该指标的古海洋学研究揭示了冰期旋回中浮游有孔虫钙化过程主要响应海水碳酸盐系统和温度变化;上新世以来太平洋深海碳酸根离子饱和度演化主要受控于海平面、南大洋冰盖/海冰和全球温盐环流变化。浮游有孔虫壳体重量指标为探索海洋碳循环演化提供了有力工具。

基于地球物理探测数据反演海底工程地质参数研究进展与展望

海底浅部沉积物的粒度、孔隙度、密度、抗剪强度等工程地质参数是海洋沉积声学研究和海洋工程开发所需了解的基础信息,而目前对于这些物理力学参数的获取主要基于有限的海底取样或原位测试方法。声学地球物理探测是基于声学信号在沉积物中的传播得到水深地形及沉积地层结构等信息,其中一些声学参数,如海底反射系数、波阻抗、后向散射强度等与粒度、孔隙度、密度等海底工程地质参数密切相关。因此,基于声学地球物理探测数据,并结合一定数量的传统海底底质取样测试数据开展海底工程地质参数反演,具有工作效率高且获取的资料连续、信息丰富等优势,是传统海底底质取样和工程地质特性研究的有益补充。本文在论述了海底沉积物类型、物理力学参数及其声学特性的基础上,对比分析了多波束、浅地层剖面及多道地震等海底声学地球物理探测数据在海底底质物理参数反演中的优势与不足,对基于声学地球物理探测数据反演海底工程地质参数的发展前景予以分析和展望。

早全新世白令海北部陆坡沉积环境快速变化

理解增暖背景下海洋环境的演化过程是海洋学和气候学一项重要的研究内容。在地质时期,地球经历了多次增暖时段(包括早全新世),这为认识海洋环境演化过程提供了重要参考。早全新世全球气候经历了快速增暖,并伴随着冰原融化和海平面快速上升,对包括白令海在内的高纬边缘海的沉积过程和海洋环境产生显著影响。白令海发育宽阔的大陆架,毗邻北美大陆,接受来自育空河、阿纳德尔河和库斯科维姆河物质的供给。目前我们对白令海如何响应早全新世气候的认识还存在明显不足。本研究对位于白令海北部陆坡LV63-19-3岩心沉积物中陆源碎屑组份进行了高分辨率调查,结合沉积年龄模型,研究了早中全新世(距今11.7~5.5ka)白令海北部陆坡陆源沉积演化过程。研究结果显示,在距今11.5~11 ka,白令海北部陆坡沉积速率高达392.9 cm/ka,在距今约9.7 ka以后降至17.2cm/ka。在距今11~10.7ka,发现一层厚约40cm的暗色纹层状沉积层。在高沉积速率时段,沉积物平均粒径较细,距今9ka以来平均粒径逐渐增大。主微量元素分析结果表明,陆源碎屑沉积物母岩性质以长英质沉积物为主,并存在少量火山碎屑源贡献。白令海北部陆坡高沉积速率事件对应于冰原融水脉冲(MWP)-1B事件(距今11.4~11.1 ka),并导致白令海陆坡硅质生产力勃发。在距今11~10.7 ka研究区春夏季海冰覆盖增加抑制表层水体氧供给,夏、秋季持续冰川融水和高表层生产力进一步加剧了水体层化和海洋内部消耗,共同促进了纹层状沉积层的形成。距今9ka以来白令海季节性海冰活动增强,但是陆源碎屑物质质量累积速率则逐渐减小,表明随着海平面上升,供给到研究区的陆源物质减少。我们认为早全新世白令海北部陆坡沉积环境快速变化是海平面、冰融水脉冲事件和季节性海冰活动共同作用的结果,实际上受高纬日射量、北美大陆冰原融化和全球气候变化控制。

预处理过程中酸对黏土矿物的影响——基于标准矿物的XRD分析

鉴定沉积物中黏土矿物的常用方法是X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析。但不同的预处理方法会导致测试结果存在较大差异,例如,在去除样品中有机质和碳酸盐时,不同的试剂浓度、试剂种类以及反应条件等会导致实验结果不同。研究各种预处理方法对黏土矿物XRD分析结果的影响程度,对改进黏土矿物测试方法、提高数据分析准确度具有重要意义。本文对钙蒙脱石(STx-1b)、铁绿泥石(CCa-2)、高岭石(KGa-1b)和伊利石(IMt-2)四种标准黏土矿物样品,进行了不同种类、不同浓度的酸和H2O_(2)处理的对比实验,并采用XRD分析评估各种处理方法对不同黏土矿物的影响。结果显示,质量分数为10%和30%的H2O_(2)处理对4种黏土矿物均不会产生影响;HCl处理会不同程度地破坏蒙脱石的晶体结构,随着HCl摩尔浓度由0.1、0.5 mol/L增大至1.0 mol/L,蒙脱石晶体结构被破坏的程度逐渐加大。因此,使用HCl除碳酸盐时,建议浓度不要超过0.5 mol/L;质量分数为10%的CH3COOH处理对4种黏土矿物的晶体结构均不会产生破坏,但可能因有机酸分子黏附在矿物晶体(尤其是蒙脱石)表面使衍射峰强度升高,这在实际应用中可能会造成蒙脱石相对含量计算结果偏高。

曼谷湾顶红树林区近百年来有机碳埋藏记录及影响因素

通过对曼谷湾顶红树林区柱状沉积物D1的总有机碳(Total Organic Carbon, TOC)、总氮(Total Nitrogen, TN)、稳定碳同位素(δ^(13)C)及粒度等指标的分析,在^(210)Pb建立的年代地层框架的基础上,重建了该地区近百年来有机碳的埋藏记录,并对其影响因素进行了探讨。结果表明,TOC含量和δ^(13)C值变化范围分别为1.35%~2.26%,-24.18‰~-22.67‰,均自下而上表现为先增加后减少的趋势。研究区为河口型红树林,相比海洋型红树林,其沉积物中有机碳来源受红树林影响较小,这是由于受周期性涨落潮和河口径流的冲刷,较轻的红树林碳屑极易被分解或被带至外海,难以在沉积物中存储。综合研究区的环境因素,选择陆源、海源和人为源作为三端元,计算得出柱状沉积物中有机碳以人为源和海源为主,陆源贡献相对较低。1939年以来,人为源有机碳贡献不断增大;1980—2008年间,因入海河流上游修建大坝,导致入海物质通量减少,加之该时期区域气候模式发生变化,降雨量相对减少,陆源有机碳贡献相对降低。因围海造田、围海养殖等人类活动增强,人为源有机碳贡献相对增加。该时期红树林遭到大规模砍伐,红树林的海岸屏障作用削弱,导致沉积物中海源有机碳贡献相对增加。2008年以来,因红树林恢复和堤坝建设,陆源有机碳的贡献几乎消失。

海岸带滨海湿地蓝碳管理的研究进展

【研究目的】自2009年“蓝碳”这一概念首次被提出以来,海岸带蓝碳生境在封存大气CO_(2)中的重要作用越来越受到世界各国环境科学家、社会科学家和经济学家的关注,如何有效管理海岸带蓝碳成为热门话题之一。【研究方法】基于近些年来国内外对海岸带湿地蓝碳管理的研究进展,本文系统梳理了海岸带湿地蓝碳的储量和分布情况,并总结了影响海岸带蓝碳生境及其碳库保存的主要因素。【研究结果】中国海岸带地区滨海湿地的蓝碳总量和碳汇潜力巨大,但随着海岸带地区开发越发频繁,已对海岸带蓝碳碳汇能力造成了巨大的影响。【结论】本文提出需要综合环境科学、社会科学和经济学,强化已有蓝色碳汇的保护和管理,加强对未来新增蓝碳碳汇的潜力评价,以此提升中国在碳循环、全球气候变化以及碳减排增汇等方面研究的国际地位,同时为国家相关应对策略与政策提供科学依据,并能为近来实施的滨海湿地修复工程提供有力支撑。

江苏南通近岸区晚第四纪沉积序列的沉积相特征与定年

近三十多年来长江三角洲地区晚第四纪3期下切河谷的形成与演化得到了学术界的关注,但以往对晚第四纪早期和中期下切河谷充填层序年龄的限制还很欠缺。为了探讨这些下切河谷及其沉积充填的形成时间以及下切河谷形成与全球海平面变化的关系,对江苏南通近岸区孔深79 m的全取芯钻孔(JC-1205)岩芯开展了综合测试(沉积物粒度、底栖有孔虫、光释光(OSL)测年和AMS^(14)C测年)和沉积相分析。结果表明,该孔所揭示的晚第四纪沉积序列可划分为4个沉积单元(从下至上为DU 4—DU 1),中—下部3个沉积单元(DU 4—DU 2)为3期直接接触的河流沉积,上部DU 1为近岸海洋沉积(从下至上包括潮道沉积、浅水潮下带—内陆架沉积和潮坪沉积)。晚第四纪海平面变化是控制钻孔位置附近区沉积序列形成的主要因素,晚第四纪早期和中期的下切河谷及其充填沉积(DU 4和DU 3)分别形成于MIS 6和MIS 4,而与晚期下切谷相关的河间地的洪泛平原沉积(DU 2)形成于MIS 2;MIS 4时期下切谷的发育使得其下伏的MIS 5海洋沉积被侵蚀殆尽,而MIS 3时期相对较高的地势导致了沉积间断的出现。DU 1形成于MIS 1晚期,其底部的潮道沉积在其发育过程中对其下伏沉积物(可能形成于MIS 2晚期—MIS 1中期)的侵蚀造成了DU 1和DU 2之间超过10 kyr的沉积缺失。本文的研究成果为长江三角洲地区晚第四纪下切河谷的形成演化提供了重要的时间约束。

南黄海表层沉积磷的赋存形态及其对水体富营养化态势的影响

南黄海水体富营养化日益加剧,作为我国绿潮孕育和暴发的主要场所,其水体富营养化的形成演变机制仍未完全清楚。为解析该区沉积物中营养元素磷(P)的释放特征和对水体富营养化的潜在贡献,采用改进的连续浸取法(SEDEX)分析了表层沉积中磷的含量水平和赋存形态,探讨了其生物有效性和对水体富营养化态势的影响。研究表明:总磷(TP)平均值为514 mg/kg,处于轻度污染,以无机磷(IP)为主要赋存形态(76.39%),有机磷(OP)次之,IP又以Ca-P为主(30.17%)。各形态磷平均贡献依次为OP>Ca-P>De-P>Fe-P>Ex-P。Ca-P和De-P属于生物不可利用磷,在沉积物中稳定性较强,在较粗粒径沉积物中含量较高。Ex-P和Fe-P易吸附于细颗粒沉积物表面,pH、温度、水体动力和氧化还原条件等是影响其吸附-释放的主要因素,南黄海海水酸化将促进Ex-P和Fe-P向海水释放,加剧海水富营养化程度。OP变化趋势显示,近岸以陆源输入为主,远岸生物过程具有重要贡献。南黄海生物有效磷(BAP:Ex-P+Fe-P+OP)平均值为240.1 mg/kg,占TP的46.4%,表明研究区沉积磷生物可利用性较强,释放到水体的风险较高,对该区富营养化具有重要长期潜在贡献。

220 ka以来西菲律宾海黏土矿物输入变化及其控制因素

为揭示晚更新世以来西太平洋暖池黏土矿物输入变化的控制因素,对采自西菲律宾海本哈姆隆起上的Ph05-5孔沉积物中的黏土矿物组成、来源和堆积速率进行了分析。结果表明,220 ka以来,该孔沉积物中的黏土矿物主要以伊利石(13%)和蒙皂石(8%)为主,其次为绿泥石(6%)和高岭石(2%)。伊利石和绿泥石主要来源于亚洲大陆,蒙皂石主要源于菲律宾海周围岛屿的火山物质在海底遭受海水侵蚀后形成的自生Fe-蒙皂石和西菲律宾海周围岛屿上的物质风化后形成的他生Al-蒙皂石。220 ka以来,伊利石和绿泥石的堆积速率表现出明显的冰期高-间冰期低的旋回变化,与该孔总的风尘堆积速率、亚洲风尘和北太平洋风尘堆积速率一致。冰期/间冰期太阳辐射降低/增强、亚洲内陆干旱程度加强/减弱,是导致伊利石等源于亚洲内陆的黏土矿物向菲律宾海输入增加/减少的主控因素。Ph05-5孔蒙皂石的堆积速率同样表现出明显的冰期高-间冰期低的特征,与该孔总的火山物质堆积速率一致。蒙皂石在轨道尺度的变化,主要受到海平面变化和热带类ENSO过程影响的降雨过程控制。冰期低海平面,菲律宾岛和海水的混合作用加强,使得蒙皂石的输入增加。此外,冰期在热带太平洋类拉尼娜较强,降雨量增加,导致向菲律宾海输入的火山物质(蒙皂石)增加,间冰期则相反,由于类厄尔尼诺增强,菲律宾岛区域干旱,火山物质(蒙皂石)向菲律宾海的输入减少。

末次盛冰期以来青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统研究进展

近20年来,国际上对末次盛冰期以来青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统的研究取得了重要进展。为及时跟踪研究前沿,并进一步为地球系统科学思想指导下东北印度洋源汇过程研究提供新思路,本文按照从源到汇的思路,从流域风化侵蚀、海洋沉积物来源、沉积模式、源汇系统响应等几个方面总结了目前国内外最新研究进展,并指出了未来的主要突破方向。概括起来,主要取得如下认识:恒河-布拉马普特拉河流域尺度的物理侵蚀过程主要受控于季风气候变化,而化学风化过程与季风气候关系复杂,温度、降水、植被和冰川等因子在特定时期均可能起着重要的控制作用。孟加拉湾沉积物主要来自周边河流输入的流域风化产物,以恒河-布拉马普特拉河输入的青藏高原物质为主,同时也有部分来自印度半岛和缅甸的物质;末次盛冰期以来青藏高原源区物质贡献占据绝对优势(>70%),且整体变化不大,但各物源端元贡献比例在千年尺度上出现明显波动变化。孟加拉湾陆架发育典型的风暴控制型三角洲-陆架沉积,而底层浊流和表层环流作为孟加拉湾最重要的两个输运动力,对孟加拉湾深海扇沉积物组成和分布起着重要的控制作用。总体看来,末次盛冰期以来青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统演化主要受印度夏季风和海平面变化控制。未来的研究应以地球系统科学思想为指导,加强海陆结合的现代沉积过程的长期连续观测,聚焦沉积记录中环境替代指标的精确解译,揭示流域风化过程对季风气候变化的响应机制;结合数值模拟和海洋大数据分析,预测快速全球变化背景下青藏高原-孟加拉湾“源-汇”系统的演化趋势及环境效应,同时加强与世界大陆边缘其他典型源汇系统的比较研究。

西太平洋暖池区沉积物源示踪研究进展

从沉积物中提取示踪指标是研究西太平洋暖池区古环境和古气候演化的有效途径之一,而准确识别沉积物的源区是其中的关键。目前已通过不同的物源示踪指标,如黏土矿物、石英单矿物、常量元素、稀土元素以及碎屑组分的放射性成因Sr-Nd同位素等,对西太平洋暖池北部和西部第四纪以来的沉积物来源进行了研究,结果表明暖池区沉积物主要来源于亚洲大陆和火山岛弧,部分来源于澳大利亚和/或新几内亚。本文系统归纳和总结了上述示踪指标在西太平洋暖池区的物源研究进展和成果,以及研究中存在的问题,并对西太平洋暖池沉积物源研究提出了几点建议。

东海陆架与台湾海峡地层中混合事件层的发现与意义

混合事件层是混合重力流或浊流与碎屑流之间过渡流体类型的沉积产物,是21世纪初沉积学领域的重要发现。混合事件层通常发现于深海、深湖平原以及深水扇边缘等深水区域,在浅海相地层中尚未见到相关报道。本文以东海中部陆架和台湾海峡内三角洲沉积中发现的全新世混合事件层为研究对象,对混合事件层的沉积和粒度特征进行分析,结合区域地质背景明确了混合事件层的成因可能为陆架内垮塌和异重流。本研究发现了浅海混合事件层碎屑流段分层的新现象,并将其解释为碎屑流垂向分层或纵向分异。本次三角洲-陆架地层中发现的混合事件层表明混合重力流不仅可以发生在深海区域,同时也是浅海重要的沉积物顺坡搬运方式。

多道地震成像方法在台西南盆地断层与岩浆侵入体识别中的应用研究

台西南盆地是南海北部陆缘上的新生代盆地,其中发育了丰富的断层和岩浆侵入体,对油气成藏和构造研究具有重要意义。利用叠后时间偏移、倾角时差校正后的叠后时间偏移(以下简称:叠前部分偏移)和叠前时间偏移三种成像方法对台西南盆地的多道地震数据进行成像,并对比分析了这3种成像方法对台西南盆地中断层和岩浆侵入体的识别效果。叠后时间偏移可识别规模较大的主要断层,难以识别规模较小的断层。叠前部分偏移对规模较大和规模较小的断层都可以进行识别,较叠后时间偏移识别出的断层数量更多。叠前时间偏移不仅能够识别规模较大和规模较小的断层,还可以对规模更小的断层进行识别,其识别出的断层数量多于叠前部分偏移。叠后时间偏移无法准确识别岩浆侵入体中的透镜状结构特征;叠前部分偏移能识别出岩浆侵入体的透镜状岩块;叠前时间偏移识别出的透镜状岩块较叠前部分偏移的识别结果更加完整。进一步讨论了叠前时间偏移方法中偏移最大倾角参数对成像效果的影响,研究了多道地震成像方法识别台西南盆地断层和岩浆侵入体的效果,希望对该区域进一步的油气与构造研究有所裨益。

末次冰消期以来冲绳海槽深水氧化性与通风演化研究进展与展望

过去二十年,末次冰消期以来冲绳海槽深层水沉积氧化性与通风演化、碳埋藏与释放等研究一直备受关注。尽管目前该研究方向已开展了大量的工作,但由于多种替代指标的复杂性和局限性,与冲绳海槽黑潮动力学相关的深水环流和沉积氧化还原研究目前仍然存在较大争议。本文系统总结了末次冰消期以来冲绳海槽深层水沉积氧化性与通风演化的研究进展,发现高有机质沉降通量和高古生产力是末次盛冰期(LGM)至冰消期期间冲绳海槽深层水缺氧的主要原因;Younger Drays(YD)和Heinrich Stadial 1(HS1)事件期间深水通风增强、含氧量增加与北太平洋中层水(NPIW)强化和侵入有关;早全新世以来黑潮加强引发的深水通风抵消了上升流驱动的生产力提高的影响,使得冲绳海槽深层水处于氧化状态。最后提出未来冲绳海槽古海洋学研究应加强对轨道-千年尺度深层水水源识别与演化示踪、不同气候状态下古生产力与沉积氧化还原耦合关系,以及深层水演化的环境与气候效应等方面的研究。

晚第四纪热带西太平洋海气CO_(2)交换影响因素

探究海气CO_(2)交换有助于解析全球碳循环和全球气候变化。由于海水和大气的直接接触,研究表层海水碳酸盐系统变化成为探究海气碳交换的关键。基于已有热带西太平洋表层海水碳酸盐系统研究成果,本文总结了有孔虫壳体B/Ca和δ11B指标重建碳酸盐系统参数的原理、方法及优缺点。然后,从厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-Southern Oscillation, ENSO)、东亚季风以及大气桥梁和海洋隧道三方面综述了晚第四纪热带西太平洋海气CO_(2)交换影响因素的研究现状。结果显示,类ENSO通过横向平流和垂向变化分别影响热带西太平洋东端和西端的海气碳交换。东亚夏季风对热带西太平洋海气碳交换具有较强的调控作用,而东亚冬季风的调控作用较弱或不明显。冰消期南大洋深部流通状况增强,可通过大气桥梁(大气CO_(2))和海洋隧道(南极中层水)影响热带西太平洋海气碳交换。然而,为了更准确清晰地了解全球碳循环变化,还需针对指标记录的可靠性、覆盖范围以及海气碳交换在更长时间尺度的变化机理等方面开展更多研究。