西太平洋暖池区中更新世以来古海洋学研究

【摘要】：为了填补西太平洋暖池北部边缘海区古环境研究上的空白，探索中更新世以来该海区古环境记录及其驱动机制，对西菲律宾海本哈姆高原MD06-3047孔（17o00.44’ N,124o47.93’E，水深2510米）的浮游有孔虫群落结构变化、浮游和底栖种有孔虫稳定氧碳同位素和浮游有孔虫的壳体Mg/Ca元素比值等指标进行了分析，得到该海区696ka B.P.以来的表层、次表层温盐信息，上层海水垂直结构，表层古生产力等古环境信息。 结果表明，MD06-3047孔的浮游有孔虫组合表现出强烈的热带特征，暖水种在种群中占绝对优势。浮游有孔虫群落组合特征存在明显100ka的偏心率周期，说明浮游有孔虫种群结构在轨道时间尺度上主要受全球冰量的影响。 MD06-3047孔的温跃层深度、营养物跃层深度和表层古生产力记录具有明显的冰期/间冰期旋回特征，整体上表现出冰期时温跃层深度和营养物跃层较浅，表层古生产力高，而间冰期时温跃层深度和营养物跃层较深，表层古生产力低的特点。 MD06-3047孔中更新世以来的表层、次表层水温记录表明，这一区域在冰期－间冰期旋回中的SST变化幅度超过6℃，次表层水温变化幅度尽管小于表层，但也在6℃左右，超过了前人对于西太平洋开放海区SST变化幅度的估计。这种温度变化模式说明，冰期时，暖池边缘具有不稳定性，MD06-3047孔在冰期中已经不属于以28℃等温线定义的西太平洋暖池范围。全球冰量变化和低纬度太阳辐射对于该孔的上层海水温度变化都存在明显影响，但相对而言，表层水温对低纬过程更加敏感，其变化具有强烈的半岁差周期。交叉频谱分析显示，次表层水温变化领先于表层水温变化数千年；表层、次表层水温变化领先全球冰体积变化。 MD06-3047孔的温跃层、营养物跃层和表层古生产力记录和表层、次表层水温记录均存在明显的100ka偏心率周期和岁差、半岁差周期，说明该区的上层水体结构、表层古生产力和上层水温等古环境参数受高纬冰量变动和低纬过程的共同影响。 MD06-3047孔的表层海水剩余盐度具有冰期低而间冰期高的特征，表明西太平洋暖池在冰期出现了排除冰盖影响后的表层海水淡化，这可能与热带幅合带（ITCZ）的平均纬度在冰期南移导致该海区降水增加有关。 中更新世以来的西太平洋暖池-东太平洋温度梯度表现出冰期小而间冰期大的特征。温跃层记录、表层古生产力记录、东西太平洋温度梯度记录，都指示赤道太平洋在中更新世70万年以来处于冰期El Ni o状态、间冰期La Ni a状态的类ENSO式变化模式。 【关键词】：西太平洋暖池边缘 类ENSO式变化 热带驱动 有孔虫
【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】：2012
【分类号】：P736.5
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪言10-23
• 1.1 引言10
• 1.2 古海洋学与过去全球变化研究10-16
• 1.3 热带太平洋及暖池区的研究现状16-21
• 1.4 论文选题依据和研究目的21-23
• 第二章 区域地质和海洋环境23-29
• 2.1 西菲律宾海区域地质构造背景23-24
• 2.2 西菲律宾海区域气候24-25
• 2.3 西菲律宾海水文状况25-29
• 第三章 研究材料29-38
• 3.1 研究材料29-31
• 3.2 研究方法31-38
• 3.2.1 微体化石样品处理31
• 3.2.2 微体古生物有孔虫分析31-32
• 3.2.3 有孔虫壳体的氧碳同位素分析32
• 3.2.4 浮游有孔虫的Mg/Ca比值分析32-36
• 3.2.5 水体氧同位素的估算36
• 3.2.6 表层海水盐度的估算36-37
• 3.2.7 时间序列分析37-38
• 第四章 结果与讨论38-85
• 4.1 年龄模式38-40
• 4.2 有孔虫氧碳同位素40-49
• 4.2.1 浮游和底栖有孔虫δ~(18)O、δ~(13)C40-45
• 4.2.2 上层海水垂向结构45-47
• 4.2.3 表层古生产力47-49
• 4.3 有孔虫群落结构49-68
• 4.3.1 有孔虫群落结构特征49-55
• 4.3.2 碳酸盐的溶解和保存55-58
• 4.3.3 表层水体温度58-64
• 4.3.4 上层海水垂向结构64-68
• 4.4 浮游有孔虫Mg/Ca比值68-77
• 4.4.1 表层、次表层海水温度68-75
• 4.4.2 表层、次表层δ~(18)O_(seawater)和水体盐度75-77
• 4.5 与暖池核心区和赤道东太平洋古海洋记录的比较77-85
• 4.5.1 与ODP-806B孔的比较78-82
• 4.5.2 与ODP-846孔的比较82-83
• 4.5.3 冰期旋回中的类 ENSO 式变化83-85
• 第五章 结论85-88
• 参考文献88-104
• 论文发表情况104-105
• 致谢105

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