距今8.2 ka以来冲绳海槽中部沉积有机质特征及其对古环境变化的响应机制

• 作者: 许兰芳 管红香 孙治雷 王利波 茅晟懿 刘丽华 吴能友
• 来源期刊: 地球化学
• 关键词: 有机质来源 古气候变化 东亚季风 黑潮 冲绳海槽中部 全新世中晚期
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 653-665
• 页数: 13页
• 分类号: P593|P588.121|P597.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.19700/j.0379-1726.2020.06.006

摘要

冲绳海槽的高沉积速率使其成为研究全新世以来受海洋环流和气候变化的天然实验室.通过研究C14柱状沉积物的生物标志化合物的组成分布及其单体碳同位素特征,探讨冲绳海槽中部沉积物的有机物质来源,并定量估算C14柱状沉积物中陆源与海源有机物的相对贡献,从而建立有机地球化学指标对距今8.2 ka以来冲绳海槽中部古环境变化的响应机制.THC(C27+C29+C31)、MHC(C16+C18+C20)、TOL(C26+C28+C30)和MOL(C14+C16+C18)的含量分布范围分别为0.28～1.69μg/g、0.28～2.22μg/g、0.24～3.21μg/g和1.93～9.18μg/g,且饱和烃的陆源、海源优势正构烷烃含量比值(RTA,HC)为0.51～1.18,大部分小于1,醇类的陆源、海源优势正构烷烃含量比值(RTA,OL)在0.04～0.74之间波动,反映了冲绳海槽中部大部分沉积物中来自海源的有机质对总有机质输入的贡献比陆源来源的有机质大;距今8.2 ka以来,在1.2～1.6 ka BP、2.3～2.8 ka BP、4.1～4.6 ka BP、6.2～6.7 ka BP和7.5～8.2 ka BP时期,代表海洋来源的有机质输入量的生物标志物指标(MOL和甲藻甾醇含量)明显升高,表明初级生产力有所提高.代表陆源有机质输入量的生物标志化合物指标(THC和TOL)在垂直剖面上也表现为升高趋势,说明当时陆源有机质输入增加.反映陆源与海源输入相对贡献量的生物标志化合物指标RTA,HC大部分也是突增趋势,而RTA,OL则由于海源输入量增加的倍数远远大于陆源输入增加的量而呈下降趋势.在海源有机质和陆源有机质输入量都同时增加的时期,短链饱和烃类和醇类的单体碳同位素表现出降低的趋势,说明这些时期处于表层水变冷时期;将有机质输入指标与前人研究的东海海水表面温度进行对比后发现,冲绳海槽中部沉积物中陆源与海源有机质的相对含量随冲绳海槽古气候的冷暖交替而产生相应的变化.在气候快速变冷时期,东亚冬季风盛行,黑潮减弱,陆源有机质输入以中国大陆东部河流输入及风尘输入为主;而在东亚冬季风减弱时期,黑潮增强,带来的主要是台湾东部河流的陆源有机质输入.这些生物标志化合物指标及其碳同位素特征记录了多次冷暖交替事件,共存在5次冷事件,其中4次与北大西洋冰筏漂流事件有良好的对应关系.