黑潮流系与暖池区晚更新世以来的古环境研究

【摘要】： 为了填补在菲律宾以东的黑潮源区古环境研究上的空白,加深对于晚更新世以来黑潮流系的变动记录及其驱动机制的了解,以及明确黑潮与低纬度太平洋(西太平洋暖池)古环境变动之间的相关关系,对于黑潮源区的Ph05孔、西太平洋暖池中心的WP3孔、冲绳海槽的CSH1孔的浮游有孔虫动物群落,岩心的粒度矿物组成、碳酸盐含量变化以及有机碳含量等地化指标进行了分析,并结合前人所做的黑潮主流区的WP3孔和DGKS9603孔的数据资料,对于黑潮流系以及西太平洋暖池晚更新世以来的古环境记录进行了分析。 结果表明黑潮源区与西太平洋暖池核心区的长时间尺度的ENSO式的上层水体结构变动对于浮游有孔虫种群组合与生产力变动的控制作用十分显著,生产力的变动领先于全球冰量的变动数千年,而与南极Vostok冰芯中的CO2浓度变化几乎同步,意味着低纬度地区的“生物泵”作用对于调节大气CO2浓度变动很可能起到了主导作用,并且以此为媒介引起全球气候系统的变动,这一结果与近年来提出的热带驱动气候系统变动模式相符。 黑潮源区和暖池区冬季SST仍主要受控于冰期-间冰期旋回的变动,而夏季SST主要受控于低纬度太阳辐射变动的影响;太阳辐射引起的海陆温度梯度导致的冬季风强度变化是引起Ph05孔粉砂粒级组分变动的主要因素,黑潮源区的矿物成分受到东亚冬季风所带来的陆源物质、低纬过程控制的风化作用强度以及火山作用的影响;碳酸盐旋回受控于水深因素,水深最大的Ph05孔受到底层水溶解作用最为强烈,而WP7孔碳酸盐旋回的主要控制因素是钙质生物生产力的变动,另外黑潮源区的碳酸盐含量受到频繁的火山活动的影响。 低纬与高纬气候驱动因子在黑潮源区附近相互耦合,产生30ka的特征周期,当超大型ENSO发生时,暖池收缩,北赤道流减弱,黑潮流速流量随即减小;末次冰期中黑潮仍然存在于冲绳海槽内部,16kaBP之前对马暖流不存在,冲绳海槽北部存在明显的水体上涌和河流的注入,16-8.5kaBP之间是对马暖流的发育期,而稳定的对马暖流形成是在8.5kaBP左右,对马暖流水体主要来源于黑潮主干。 【关键词】：黑潮源区 西太平洋暖池 ENSO 热带驱动 对马暖流
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（海洋研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P736.22
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪言9-24
• 1.1 引言9
• 1.2 古海洋学与过去全球变化研究9-15
• 1.3 黑潮流系及热带太平洋（暖池）的古海洋学研究现状15-21
• 1.4 论文选题依据和研究目的21-24
• 第二章 研究材料和方法24-30
• 2.1 研究材料24-27
• 2.2 研究方法27-30
• 2.2.1 AMS~(14)C 测年和年代校正27
• 2.2.2 沉积物粒度分析27-28
• 2.2.3 微体古生物有孔虫分析28
• 2.2.4 有孔虫壳体的氧碳同位素分析28-29
• 2.2.5 全岩样品的X 射线衍射分析29
• 2.2.6 碳酸盐和有机碳的测定29
• 2.2.7 时间序列分析29-30
• 第三章 区域地质和海洋环境30-43
• 3.1 西菲律宾海区域地质和海洋环境30-35
• 3.1.1 西菲律宾海区域地质构造背景30-32
• 3.1.2 西菲律宾海区域气候32-33
• 3.1.3 西菲律宾海水文状况33-35
• 3.2 西太平洋Ontong-Java 海台区域地质和海洋环境35-38
• 3.2.1 Ontong-Java 海台地质背景概况35-37
• 3.2.2 Ontong-Java 海台附近气候概况37
• 3.2.3 Ontong-Java 海台附近水文概况37-38
• 3.3 冲绳海槽区域地质和海洋环境38-43
• 3.3.1 冲绳海槽区域地质构造背景38-40
• 3.3.2 冲绳海槽区域环流体系和水文背景40-43
• 第四章 柱状样年代地层模式和浮游有孔虫群落特征43-72
• 4.1 年龄模式和沉积速率43-45
• 4.2 柱状岩芯中的浮游有孔虫群落结构45-71
• 4.2.1 Ph05 孔有孔虫动物群组合特征46-58
• 4.2.2 WP7 孔有孔虫动物群组合特征58-67
• 4.2.3 CSH1 孔有孔虫动物群组合特征67-71
• 4.3 小结71-72
• 第五章 Ph05 孔的沉积物粒度特征与全岩矿物组合分析72-84
• 5.1 引言72
• 5.2 Ph05 孔粒度变动记录72-75
• 5.3 Ph05 孔矿物组合变动记录75-78
• 5.4 Ph05 孔粒度和矿物组合变动的环境指示意义78-83
• 5.5 小结83-84
• 第六章 碳酸盐的溶解和保存84-96
• 6.1 引言84-85
• 6.2 Ph05 孔，WP3 孔和WP7 孔的碳酸盐旋回85-88
• 6.3 碳酸盐旋回的古环境意义88-94
• 6.4 小结94-96
• 第七章 海水表面古水温记录96-111
• 7.1 引言96-98
• 7.2 Ph05 孔的古温度记录98-101
• 7.3 WP3 孔的古温度记录101-102
• 7.4 WP7 孔的古温度记录102-104
• 7.5 海水表面温度变动的机制探讨104-109
• 7.6 小结109-111
• 第八章 上部水体结构变动记录111-127
• 8.1 引言111-114
• 8.2 Ph05 孔上层水体结构变动记录114-119
• 8.3 WP3 孔上层水体结构变动记录119-120
• 8.4 WP7 孔上层水体结构变动记录120-122
• 8.5 上层水体结构变动机制的探讨122-125
• 8.6 小结125-127
• 第九章 晚更新世以来的古生产力记录127-161
• 9.1 引言127
• 9.2 微体古生物指标反映的古生产力变动127-135
• 9.2.1 Ph05 孔基于微体古生物指标的古生产力记录:127-132
• 9.2.2 WP7 孔基于微体古生物指标的古生产力记录132-135
• 9.3 地球化学指标反映的古生产力变动135-140
• 9.3.1 Ph05 孔基于地球化学指标的古生产力记录:135-138
• 9.3.2 WP7 孔基于地球化学指标的古生产力记录:138-140
• 9.4 WP3 孔的古生产力变动记录140-143
• 9.5 生产力变动机制的探讨143-159
• 9.6 小结159-161
• 第十章 晚更新世以来黑潮流系与暖池的演化161-181
• 10.1 引言161-162
• 10.2 黑潮流系与暖池区古环境记录及其驱动机制分析162-169
• 10.3 对马暖流的形成和演化169-181
• 10.3.1 引言169-170
• 10.3.2 CSH1 和 DGKS9603 孔浮游有孔虫的 δ~(18)O, δ~(13)C 组成170-173
• 10.3.3 对马暖流的发育过程173-179
• 10.3.4 结论179-181
• 第十一章 结论181-186
• 参考文献186-207
• 攻读博士期间的主要论文207-208
• 致谢208

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