12_1_6MaBP南海南部深海_省略_积物孢粉记录及其对全球变化的响应_罗运利.pdf

第 52 卷 第 16 期 2007 年 8 月 论 文 1938 12~1.6 Ma BP南海南部深海沉积物孢粉记录及其 对全球变化的响应 罗运利① 孙湘君①② (① 中国科学院植物研究所, 北京 100093; ② 同济大学海洋地质国家重点实验室, 上海 200092. E-mail: lyl@) 摘要 通过南海南部ODP1143孔512~76 m层段深海沉积物的孢粉数量统计, 讨论了南海南部周边岛屿 及大陆架上 12~1.6 Ma BP时段孢粉组合和植被演替序列. 研究表明, 8.15 Ma前, 各类型孢粉沉积率很 低; 8.15 Ma后, 孢粉沉积率急剧升高. 一方面, 是由于此时南海南部周边地区发生构造运动, 岛屿急剧 上升, 导致了沉积物和孢粉沉积率升高; 另一方面, 在构造运动变化的大背景下, 孢粉沉积率的升高也 与此时气候变冷, 季风增强有关. 2.63 Ma BP是另一个明显的界限, 在这之后, 花粉及蕨类孢子沉积率 均明显增加, 主要与此时全球气候变冷有关. 孢粉沉积率变化的频谱分析表明, 12~3.0 Ma BP时段发现 了 2, 0.67和 0.19~0.17 Ma的准周期; 3.0~1.6 Ma BP时段存在 0.1 Ma和 46.9 ka的地球轨道周期. 关键词 孢粉 植被演化 南海 大洋钻探(ODP) 季风 2006-09-04收稿, 2007-05-09接受 国家重点基础研究发展计划(编号: G2000078502)和国家自然科学基金(批准号:资助项目 研究表明, 以西太平洋暖池为中心的热带海区, 在全球气候变迁中起着关键作用[1~8]. 南海是西太平 洋最大的边缘海之一, 作为一个半封闭的海盆, 具有 连续的较高的沉积速率, 可以放大环境变化的信息, 有利于进行古气候环境研究[9,10]. 海洋孢粉以其高分 辨率、精确测年以及长的时间序列等特点, 为研究陆 地植被对气候变化的响应提供了良好的材料 [11~14]. 南海南部 1143 深海柱状样系 1999 年春大洋钻探 (ODP)第 184 航次所采集, 其地点位于“西太平洋暖 池”的西部[15]. 1143 深海沉积物, 连续性好, 拥有准 确的年代标尺等资料 , 是我国深海孢粉学研究前所 未有的. 本文旨在通过 1143站 12~1.6 Ma BP以来孢 粉组合序列的变化, 揭示东亚古季风的演变历史, 着 重对一些重要事件进行分析: 如中新世晚期(距今约 8 Ma), 印度洋夏季风增强; 距今约 2.5 Ma, 东亚冬 季风的增强等事件进行讨论, 研究这些事件在 1143 站位孢粉记录中的反映. 1 材料和方法 ODP1143 站(9°22′N, 113°17′E)位于南沙海区的 西北部(图 1), 深海柱状样采于水深 2772 m的大陆坡, 为连续完整、未受扰动的深海沉积(沉积速率见表 1) 主要为橄榄色、绿色、浅灰绿色和绿灰色的富含超微 化石的黏土. 图 1 1143站地理位置示意图 本次研究分析了 1143孔 76~512 m层段深海沉积 物孢粉样品共 380个. 其中 76～190 m层段的年龄根 据底栖有孔虫氧同位素建立[10]; 190 m以下由于缺乏 同位素年龄控制, 因此暂时采用了微体古生物化石 的年龄数据做参考(见表 1)[15]. 利用这些数据, 进行 线性内插, 获得各个层位的年龄数据. 76 m 年龄为 ~1.58 Ma, 512 m 处年龄为~11.96 Ma. 76~135 m (1.58~3.03 Ma BP)共分析了 210个样品(28 cm/样), 时 间分辨率约为 7 ka/样; 135~512 m(3.03~11.96 Ma BP) 论 文 第 52 卷 第 16 期 2007 年 8 月 1939 表 1 微体古生物化石年龄数据[15]a) 代码 事件 深度(cd)/m 年龄/Ma 沉积速率/mm·ka?1 CN FO C. acutus? 210.62 5.34 CN LO D. quinqueramus 220.64 5.54 CN LO A. ampilficus 242.5 5.9 PF FO G. margaritae 274.12 6.4 CN FO A. amplificus 294.04 6.76 63.1 CN FO A. primus? 342.57 7.39 CN FO D.berggrenii? 417.32 8.2 PF