南海晚第四纪颗石藻化石记录及古海洋学意义

摘要

本文选取中法合作Marco—Polo航次(IMAGESⅫ)南海西部MD05-2901孔和南海北部MD05-2904孔沉积柱状样为研究材料，采用颗石藻自动鉴定系统SYRACO(Système de Reconnaissance Automatique de Coccolithes），对全部2303个样品进行颗石藻属种统计分析，揭示了晚第四纪以来南海高分辨率（约2百年）的颗石藻主要属种变化历史，展示了海水营养跃层深度及表层海水初级生产力在冰期—间冰期及长时间尺度上的变化。通过与这两个孔其他研究资料以及南海南部ODP1143站颗石藻化石记录的对比，探讨了南海颗石藻群落和初级生产力变化的可能影响因素，并尝试讨论颗石藻与大洋碳储库变化的关系。 南海西部和北部的颗石藻化石组合基本相同，主要属种为Florisphaeraprofunda其次Gephyrocapsa oceanica和Emiliania huxleyi，此外Gephyrocapsamuellerae， Gephyrocapsa ericsonii， Umbilicosphaera sibogae， Umbellosphaeratenuis， Helicosphaera carteri， Syracosphaera pulchra和Syracosphaera spp.也比较常见。 利用F． profunda为相对百分含量重建了南海晚第四纪营养跃层的变化历史。南海西部MD05-2901孔海水营养跃层深度过去45—35万年较深，之后开始逐渐变浅，25万年至今保持相对稳定，其中深海氧同位素4期和2期(MIS4、2)出现较大幅度的变深过程。北部MD05-2904孔营养跃层深度冰期—间冰期变化明显，间冰期深冰期浅。频谱分析显示两个地区主要颗石藻属种变化都具有明显的斜率和岁差周期，西部还表现出半岁差周期。 南海晚第四纪以来表层海水初级生产力过去45-25万年较高，25万年之后生产力保持稳定，MIS5期生产力开始逐渐升高至末次冰盛期后下降。南海北部和苏禄海具有显著的冰期—间冰期旋回，冰期生产力高，间冰期时低，而MIS3期相对较高。南海北部生产力变化主要受到海平面变化和东亚冬季风的影响，西部更主要受到海流以及东亚夏季风在此区域引起的夏季上升流影响。 南海西部距今约45-25万年的“中布容期”F． profunda含量很低，初级生产力高；桥石类繁盛，钙质生产力较高，碳酸盐堆积速率增加。与此同时南海及世界各大洋碳酸盐溶解加强。这些变化可能与碳储库的改变有重要关系。20万年以来南海浮游有孔虫δ13C值逐渐变重，生产力水平逐渐升高。δ13C值在冰消期出现3次轻值，分别对应生产力的快速升高。这一变化可能与大洋生物泵有机碳与无机碳输出比例有关。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

第2章南海地质及海洋环境

2.1南海地质地貌特征

2.2南海现代表层环流和温盐分布

2.3南海水体的垂直结构

2.4南海营养盐及生产力

第3章材料与方法

3.1研究材料

3.2颗石藻属种统计方法

3.2.1 SYRACO系统原理

3.2.2 SYRACO使用方法

3.2.3人工统计与自动鉴定结果的对比

3.3时间序列数据分析

3.4年龄地层框架

第4章南海晚第四纪颗石藻属种及海水上层结构

4.1南海晚第四纪颗石藻属种变化

4.2南海晚第四纪海水营养跃层变化

4.2.1颗石藻与营养跃层

4.2.2南海晚第四纪营养跃层变化

4.3频谱分析

4.4 F. profunda低值与“中布容”事件

4.5颗石藻群落MIS3期及亚轨道尺度变化

4.6本章小结

第5章南海表层海水初级生产力

5.1颗石藻群落在古生产力再造中的应用

5.2南海晚第四纪初级生产力的变化

5.3与其他资料的对比

5.3.1与不同地区生产力的对比

5.3.2与有机地化数据的对比

5.3.3与同站位其他资料的对比

5.4南海初级生产力的影响因素

5.5本章小结

第6章碳储库变化的颗石藻证据

6.1大洋生物泵

6.2“中布容期”环境变化的颗石藻证据

6.2.1南海初级生产力、碳酸盐堆积与溶解的变化

6.2.2生产力及环境变化的原因

6.3 20万年以来生产力与碳同位素变化

6.4本章小结

第7章结论

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果