本文選題：浮游有孔蟲　切入點(diǎn)：穩(wěn)定同位素　出處：《西北大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：印尼穿越流(Indonesian Throughflow; ITF)作為全球溫鹽環(huán)流——大洋傳送帶在低緯海區(qū)的關(guān)鍵組成部分,是連接西太平洋和印度洋的唯一通道,調(diào)節(jié)著這兩個(gè)大洋間熱量和淡水的收支平衡,從而ITF在印度洋-太平洋暖池(Indo-Pacific Warm Pool; IPWP)地區(qū)乃至全球氣候變化中扮演著十分重要的角色。本文以來自印尼海區(qū)的62個(gè)鉆孔頂部沉積物樣品和1個(gè)柱狀沉積物樣品中的浮游有孔蟲殼體穩(wěn)定同位素及Mg/Ca比值為基礎(chǔ),對(duì)現(xiàn)代(≤5000yr)印尼海區(qū)上部水體的海水性質(zhì)(δ18O和δ13C)、海水鹽度對(duì)浮游有孔蟲殼體Mg/Ca比值的影響、以及末次冰期以來ITF古海洋學(xué)記錄等進(jìn)行研究,旨在探討現(xiàn)代水團(tuán)分布的控制因素、Mg/Ca溫度計(jì)在低緯海區(qū)的有效性、以及地質(zhì)歷史中ITF對(duì)東亞季風(fēng)和厄爾尼諾——南方濤動(dòng)(El Nino/Southern Oscillation; ENSO)等氣候現(xiàn)象的響應(yīng)。此外,本文還利用激光剝蝕電感耦合等離子質(zhì)譜儀(Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer; LA-ICP-MS)對(duì)浮游有孔蟲殼體Mg/Ca比值進(jìn)行了試探性的研究。本文分析了ITF區(qū)域62個(gè)鉆孔頂部沉積物樣品中浮游有孔蟲Globigerinoides ruber、Globigerinoides sacculifer、Pulleniatina obliquiloculata和Neogloboquedrina dutertrei殼體δ18O和δ13C的平面以及垂直分布,結(jié)果顯示這四個(gè)屬種殼體的δ18O和δ13C在望家錫海峽內(nèi)均相對(duì)貧化,通過與現(xiàn)代水文條件進(jìn)行對(duì)比,本文發(fā)現(xiàn)其可能與淡水輸入有著密切的關(guān)系。此外,這些浮游有孔蟲屬種殼體的δ18O和δ13C在巴厘海區(qū)也出現(xiàn)相對(duì)貧化,但與望加錫海峽內(nèi)情況不同的是,該區(qū)貧化的δ180可能是受淡水輸入的影響,而貧化的δ13C可能歸因于季節(jié)性出現(xiàn)的爪哇-蘇門答臘上升流。將這些殼體的δ180與水文數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,本文發(fā)現(xiàn)G. ruber和G. sacculifer在混合層內(nèi)鈣化殼體,水深分別為0-50米和20-75米；相比較,P. obliquiloculata和N. dutertrei在溫躍層上部的水體內(nèi)鈣化殼體,水深均介于75米和125米之間,但N. dutertrei的鈣化深度平均比P. obliquiloculata的更深一些。總的來說G. ruber和G. sacculifer殼體的δ13C值大于P. obliquiloculata和N. dutertrei,可能是由其不同的鈣化深度以及ITF區(qū)域營(yíng)養(yǎng)鹽的垂直分布造成的。浮游有孔蟲Mg/Ca溫度計(jì)在古海洋學(xué)研究中已經(jīng)成為了一個(gè)必不可少的工具。但是最近的一些研究表明,如果海水鹽度超過某個(gè)臨界值,浮游有孔蟲殼體的Mg/Ca比值將會(huì)受到鹽度的影響。這樣,利用浮游有孔蟲殼體Mg/Ca溫度計(jì)重建古海水溫度的可靠性受到了質(zhì)疑。通過對(duì)來自印尼海區(qū)的60個(gè)鉆孔頂部沉積物樣品中浮游有孔蟲G. ruber、G sacculifer、P. obliquiloculata和N. dutertrei殼體的δ18O和Mg/Ca比值進(jìn)行分析,本文發(fā)現(xiàn)研究區(qū)內(nèi)這四個(gè)浮游有孔蟲屬種殼體的Mg/Ca比值不受海水鹽度的影響。本文將此次工作中的G. ruber數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)記載的全球范圍內(nèi)的G. ruber數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,結(jié)果支持了前人的觀點(diǎn),即：當(dāng)鹽度低于35.5 psu時(shí),G. ruber殼體Mg/Ca比值不受鹽度影響。此外,本文還發(fā)現(xiàn)浮游有孔蟲G. ruber、G. sacculifer、P. obliquiloculata和N. dutertrei殼體Mg/Ca溫度也可間接反映其在印尼海區(qū)上部200米水體中的棲息深度。G. sacculifer殼體Mg/Ca溫度顯示其在該區(qū)域的棲息深度位于溫躍層的最上部,可能指示G. sacculifer對(duì)混合層深度的變化更為敏感。因此,G. ruber和G. sacculifer殼體Mg/Ca溫度的差值可以作為一個(gè)潛在的指標(biāo)用于指示印尼海區(qū)混合層深度的變化。望家錫海峽作為ITF傳輸中途的主要通道,是調(diào)查ITF水文變化的一個(gè)理想?yún)^(qū)域,同時(shí)也是調(diào)查ITF與東亞季風(fēng)以及ENSO等氣候現(xiàn)象之間聯(lián)系的一個(gè)理想場(chǎng)所。通過分析末次冰期以來望家錫海峽南部S018515孔(東經(jīng)119.54°,南緯3.63°；水深688米)中浮游有孔蟲G. ruber和P. obliquiloculata殼體的δ18O和Mg/Ca比值,并將其與鉆取于呂宋沿岸的MD98-2188孔(東經(jīng)123.49°,北緯14.82°；水深730米)、西太平洋暖池中心的3cBX孔(東經(jīng)139.6°,北緯8.02°；水深2829米)以及帝汶海區(qū)的MD01-2378(東經(jīng)121.79°,南緯13.08°；水深1783米)孔等鉆孔記錄進(jìn)行對(duì)比,本文推測(cè)在大約12.2 ka到5.5 ka期間ENSO處于類拉尼娜狀態(tài),而在大約5.5 ka之后則處于類厄爾尼諾狀態(tài)。11 ka至6.8 ka期間,西太平洋暖池中心、望家錫海峽南部區(qū)域和帝汶海區(qū)的鉆孔記錄中表層海水溫度均出現(xiàn)一個(gè)最高值的平臺(tái),其可能是ENSO活動(dòng)與北半球夏季太陽(yáng)輻射量共同作用的結(jié)果。呂宋沿岸、望家錫海峽南部區(qū)域和帝汶海區(qū)的表層海水鹽度(sea surface salinity; SSS)與婆羅洲石筍的δ18O變化趨勢(shì)基本一致,應(yīng)該表明這三個(gè)區(qū)域的SSS受一個(gè)共同的區(qū)域降雨模式的控制。其中S018515孔和MD01-2378孔的溫躍層海水鹽度和SSS類似,也與區(qū)域降雨量的變化保持一致,可能是受ITF區(qū)域內(nèi)上部水體垂向混合的影響,降雨信號(hào)以海水鹽度的形式從表層向溫躍層傳輸。11 ka以來,望家錫海峽南部和帝汶海區(qū)溫躍層海水溫度(thermocline temperature; TT)降低、溫躍層深度(depth of thermocline; DOT)變淺。經(jīng)與研究區(qū)及臨近區(qū)域的古海洋和古氣候記錄進(jìn)行對(duì)比,本文推測(cè)盡管11-5.5 ka和5.5 ka以來兩個(gè)時(shí)段TT和DOT變化趨勢(shì)相同,卻可能受控于兩個(gè)不同的影響機(jī)制：11 ka至5.5 ka時(shí)段內(nèi)受類拉尼娜狀態(tài)下降雨量增加的影響；而5.5 ka以來,一方面可能與頻發(fā)的類厄爾尼諾事件相關(guān),另一方面也可能受東亞冬季風(fēng)強(qiáng)化的影響�？傮w上,MD98-2188、SO18515和MD01-2378等三個(gè)鉆孔記錄中的TT與北半球夏季太陽(yáng)輻射量的變化步幅基本一致,可能指示其溫躍層海水與北太平洋熱帶水(North Pacific Tropical Water)之間的聯(lián)系。LA-ICP-MS為更詳細(xì)地探索微量元素在有孔蟲方解石殼體中的分布提供了可能,也為有孔蟲殼體Mg/Ca匕值測(cè)試提供了一個(gè)新的方法。本文嘗試?yán)肔A-ICP-MS技術(shù)對(duì)d砣∽雜∧岷Ｇ，

本文編號(hào)：1718404