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南部晚第四纪以来的古环境演变

时间:2022-02-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:SA08-34孔位于南海西南陆坡处,该孔岩性非常均一,代表了该海域末次冰期以来正常稳定的沉积环境。所有指标均指示305cm以下段为稳定的陆地沉积环境。综合南海西、南部3个钻孔所揭示的沉积环境演变非常一致,反映南海西、南部的古生产力、古季风、古气候演变趋势相同,初步认为晚第四纪以来南海西、南部气候均主要受东亚夏季风控制。
南部晚第四纪以来的古环境演变_应用硅藻释读南海

本次研究的3个钻孔分别位于南海的不同区域,所揭示的沉积时代也相差很大。第12届第四纪地质会议建议全新世与晚更新世的界限为10ka左右,将新仙女木事件的结束时间作为晚更新世与全新世的时间面。根据3个钻孔的硅藻、粒度、14C测年和元素分析,可以把SA13-76柱样60~636m段、SA08-34柱样135~778cm段、SA09-90柱样195~515cm段沉积物划分为晚更新统(世)沉积;把SA13-76柱样16~60cm段、SA08-34柱样0~135cm段沉积物划分为全新统(世)沉积(图6-20)。

SA13-76孔位于南海中西部大陆坡-半深海处,为现代SCS-SW上升流区,与另外两孔相比,无论是冰后期还是末次冰期,沉积速率均较低,该孔位置远离河口,陆源物质输入相对较少,可能是造成该孔沉积速率低的主要原因,同该孔相离较近的17954-孔(杨文瑜,2008)和MD05-2901孔(陈国成,2007)沉积速率相比也较一致。该孔在氧同位素2和5期结束时均发育浊流沉积层,这种现象与Weaver和Kuijpers(1983)得出的结论相吻合,即深海浊流主要发生在氧同位素期过渡时期的海进和海退过程中,也就是海岸线和三角洲重组时期。该孔硅藻组合呈明显的阶段性分布,除了浊流沉积层的影响,推测主要与季风变化有关。在氧同位素1、3、5期夏季风明显强化,类似该海域现代上升流的情况依然存在,硅藻丰度明显增大,在氧同位素2、4期夏季风减弱,冬季风几乎没有触发上升流,硅藻的丰度也明显减小。

SA08-34孔位于南海西南陆坡处,该孔岩性非常均一,代表了该海域末次冰期以来正常稳定的沉积环境。根据该孔的测年数据,该孔主要为30ka左右以来的晚更新世沉积,从前面几节内容(硅藻、碳酸盐和沉积地球化学等)的分析中可以得出一个同样的结论,那就是自MIS3晚期以来,SA08-34孔所在的南海南部地区古气候和古环境发生了明显的变化。在MIS3期间,发育非常丰富的硅藻生物,推测夏季风触发的上升流活动普遍发生或强度加大,上升流带来了丰富的营养物,造成硅藻的大量繁殖。总体上该期间的古海洋和古气候环境状况应该较为适宜,同时气候也存在不稳定性,有明显的气候突变。到了末次盛冰期(LGM),硅藻丰度变小甚至消失,另外,从图6-10可见,在LGM阶段,即大约203cm以下部分,反映陆源物质输入的指标Mg O与Al2O3含量的比值相比MIS3期变小,指示海平面降低,与河口的距离缩短,陆源物质输入增强。进入末次冰消期,按照该柱样内插法推算是在13.4ka BP左右,海平面上升,生源物质迅速增加,陆源物质输入减少,硅藻和有孔虫丰度开始增加,至11.1~10ka BP各种指标均有较为明显的回返,指示了南海南部对新仙女木事件的响应。进入冰后期(全新世)硅藻和有孔虫开始大量繁殖,海洋环境保持着较为稳定的状态。

SA09-90孔位于南海南部巽他陆架,根据该孔的测年数据,该孔为14.5ka左右以来的晚更新世沉积。该孔沉积物含有丰富的植物碎片,特别是在305cm以下段更为丰富,粒度变化也指示305cm以下段沉积环境稳定,该段碳酸钙含量非常低,平均只有0.46%。所有指标均指示305cm以下段为稳定的陆地沉积环境。从图6-13可以看出,代表陆源物质的指标在397cm处开始减少,指示冰盛期的结束进入冰消期,推算时间为13.1ka BP左右,与SA08-34孔的13.4ka BP时间相当,但是生源物质含量在397cm处增加缓慢,推测冰消期13.1~12ka BP海平面上升较缓慢,至该孔位置海水的作用还很微弱,因此仍沉积了较细粒沉积物,在12ka以后海平面才上升较快,该孔位置水动力较强,较细的生源物质又很难沉积下来,至冰后期112cm处才开始快速上升。在该孔的195~212cm处,Al2O3、Ti O2、Ca CO3、Sr、Mg O/Al2O3等地球化学指标均发生了突变,粒度也有一定的变化。代表陆源物质输入的指标在该处增大,代表生源物质的指标减少,指示该时期海平面一度又发生较大的下降,推测是该孔对YD事件的响应。

根据以上分析,初步认为南海南部末次冰盛期大约在13.4~13.1ka BP结束而进入冰消期。综合南海西、南部3个钻孔所揭示的沉积环境演变非常一致,反映南海西、南部的古生产力、古季风、古气候演变趋势相同,初步认为晚第四纪以来南海西、南部气候均主要受东亚夏季风控制。

图6-20 地层年代划分及对比

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