西伯利亞極地海域第四紀(jì)以來(lái)古海洋環(huán)境研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-07-13 17:58
北極作為全球氣候變化響應(yīng)和反饋?zhàn)顬槊舾械膮^(qū)域之一,對(duì)全球大氣、海洋環(huán)流等都有著深遠(yuǎn)持久的影響。尤其是第四紀(jì)以來(lái),北極冰蓋的反復(fù)變化和海平面的波動(dòng)不僅影響著白令海峽的關(guān)閉與開(kāi)啟、水團(tuán)交換和洋流系統(tǒng)的變化,同時(shí)還影響著北冰洋邊緣海陸架的暴露與淹沒(méi)。西伯利亞極地海域,包括楚科奇海、東西伯利亞海和拉普捷夫海,作為環(huán)北冰洋最為寬闊的淺水陸架區(qū),其在第四紀(jì)冰期-間冰期旋回中經(jīng)歷了海洋環(huán)境的重大變化。利用北冰洋主要邊緣!破婧!|西伯利亞海和拉普捷夫海所開(kāi)展的第四紀(jì)以來(lái)古海洋環(huán)境的研究成果,通過(guò)對(duì)比分析上述三個(gè)海域多指標(biāo)重建的古海洋環(huán)境演變與古氣候記錄,全面系統(tǒng)地了解第四紀(jì)以來(lái)西伯利亞極地海域的古海洋環(huán)境演變歷史,發(fā)現(xiàn)古洋流、古海平面、古海水溫鹽度等古海洋環(huán)境因子的變化,除在根本上要受地球軌道參數(shù)的周期性波動(dòng)所引起的太陽(yáng)入射輻射量的變化和地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響外,還受到各種正負(fù)反饋機(jī)制和放大效應(yīng)引起的北極冰蓋擴(kuò)張和退縮、冰川地殼均衡補(bǔ)償、入海徑流變化等因素的影響,為今后北極古海洋古氣候研究工作的開(kāi)展提供借鑒。
【文章來(lái)源】:極地研究. 2020,32(02)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:14 頁(yè)
【部分圖文】:
楚科奇海、東西伯利亞海、拉普捷夫海海流模式及入海徑流分布圖.黑色實(shí)線表示表層洋流,黑色虛線表示中層洋流[7-14].
楚科奇海受波弗特環(huán)流、東西伯利亞沿岸流、太平洋水、大西洋水影響強(qiáng)烈,更新世中期(大約2.7—0.7 Ma BP),北冰洋的海水垂直混合作用弱化,出現(xiàn)了咸淡水的分層現(xiàn)象,影響楚科奇海的波弗特環(huán)流逐漸形成[15]。但更新世晚期(75.46—73.35 ka BP間)的波弗特環(huán)流流向可能與現(xiàn)在相反,表現(xiàn)為逆時(shí)針?lè)较騕16-17],通過(guò)對(duì)加拿大海盆B78孔和楚科奇海臺(tái)M03孔的IRD對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),兩鉆孔中第二次IRD事件出現(xiàn)時(shí)間明顯不同,加拿大海盆B78開(kāi)始于75.46 ka BP而楚科奇海臺(tái)M03孔卻開(kāi)始于73.35 ka BP,這表明IRD可能被逆時(shí)針流向的波弗特環(huán)流從加拿大海盆搬運(yùn)到楚科奇海臺(tái)[16-17](圖2)。第四紀(jì)晚期以來(lái),波弗特環(huán)流大致表現(xiàn)為冰期偏弱、間冰期偏強(qiáng)的狀態(tài)。在MIS2、MIS4、MIS6冰期,北冰洋巨厚的海冰阻礙了波弗特環(huán)流,使波弗特環(huán)流幾乎消亡。尤其在MIS2期時(shí)(包括末次冰盛期與末次冰消期早期)在楚科奇海中西部(楚科奇深海平原和楚科奇海臺(tái))甚至覆蓋著一個(gè)靠近亞歐大陸厚達(dá)1 km的冰蓋,從而導(dǎo)致各種沉積物的含量急劇下降[18],楚科奇海臺(tái)和北風(fēng)脊的沉積速率均較低[1,7-8,10-11,18-21],且楚科奇海臺(tái)邊緣區(qū)的沉積速率高于海臺(tái)內(nèi)部與海盆內(nèi)部[18,22]。而在MIS1、MIS3、MIS5等間冰期波弗特環(huán)流則有所增強(qiáng)、范圍擴(kuò)大,楚科奇海盆內(nèi)沉積了大量來(lái)自班克斯島、維多利亞島和麥肯錫地區(qū)的陸源碎屑,其中,發(fā)生在MIS1暖期的兩次IRD事件有顯著的指示作用,它們分別對(duì)應(yīng)末次冰消期末期的增暖和8.2 ka變冷事件后的升溫事件[16,23-24]。楚科奇海陸坡在MIS3晚期的兩次IRD事件中沉積下來(lái)的黏土礦物組成則與加拿大麥肯錫河的入海物質(zhì)類(lèi)似[7]。但進(jìn)入全新世中期,因?yàn)闅鉁厣?麥肯錫河流量增加,波弗特環(huán)流通過(guò)麥肯錫河口向西輸送的陸源有機(jī)物減少[25]。西伯利亞沿岸流則與波弗特環(huán)流不同,冰期時(shí)出現(xiàn)顯著增強(qiáng)。楚科奇海盆在冰期時(shí)沉積物粒度較細(xì),Fe2O3、TiO2、K2O、Sc、V、Li、Y含量高,Mn與Co含量減少,Zr/Al值較大,反映了海域被海冰所覆蓋,海洋底部處于缺氧還原環(huán)境,同時(shí)西伯利亞沿岸流不斷增強(qiáng),其攜帶的東西伯利亞海與拉普捷夫海的碎屑物質(zhì)顯著增多[15]。同時(shí),在MIS2和MIS3早期楚科奇海大陸坡的沉積物礦物組成成分與東西伯利亞海相似,指示了較強(qiáng)的西伯利亞沿岸流[7],且每年9月是該沿岸流最強(qiáng)的時(shí)刻[26]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北極楚科奇海ARC5-C01巖心硅藻主要種類(lèi)組成和分帶[J]. 張愛(ài)梅,陳敏,方琦,王承濤. 微體古生物學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]北極快速變化的生態(tài)環(huán)境響應(yīng)[J]. 陳建芳,金海燕,白有成,莊燕培,李宏亮,李楊杰,任健. 海洋學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]西北冰洋及白令海沉積物顏色旋回與成因[J]. 謝昕,王汝建,肖文申,李?lèi)? 科學(xué)通報(bào). 2016(16)
[4]西北冰洋北風(fēng)脊氧同位素5期以來(lái)的水體結(jié)構(gòu)變化:來(lái)自有孔蟲(chóng)組合及其氧碳同位素的證據(jù)[J]. 段肖,王汝建,肖文申,章陶亮. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(03)
[5]末次冰消期后大西洋水進(jìn)入楚科奇海臺(tái):來(lái)自介形蟲(chóng)化石群的證據(jù)[J]. 周保春,王汝建,梅靜. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(03)
[6]楚科奇海陸坡ARC5-M06柱樣晚更新世以來(lái)黏土礦物組成變化的古環(huán)境意義[J]. 章偉艷,于曉果,劉焱光,葉黎明,許冬,邊葉萍,姚旭瑩,郭海超,劉小婭. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(03)
[7]西北冰洋Chukchi Borderland晚第四紀(jì)冰筏碎屑記錄及其古氣候意義[J]. 章陶亮,王汝建,肖文申,段肖,胡正瑩,梅靜. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(03)
[8]北冰洋阿爾法脊晚第四紀(jì)沉積有機(jī)質(zhì)的來(lái)源變化及其古環(huán)境意義[J]. 許冬,葉黎明,于曉果,葛倩,雷吉江. 極地研究. 2015(02)
[9]西北冰洋楚科奇海臺(tái)08P31孔晚第四紀(jì)的古海洋學(xué)記錄[J]. 梅靜,王汝建,章陶亮,肖文申,陳志華,陳建芳,程振波,孫燁忱. 海洋學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]西北冰洋楚科奇海臺(tái)08P23孔氧同位素3期以來(lái)的古海洋與古氣候記錄[J]. 章陶亮,王汝建,陳志華,陳建芳,程振波,孫燁忱. 極地研究. 2014(01)
博士論文
[1]北冰洋西部沉積物地球化學(xué)特征及環(huán)境指示意義[D]. 陳志華.中國(guó)海洋大學(xué) 2004
碩士論文
[1]北冰洋西部地區(qū)沉積物中碳酸鹽的分布特征及其古海洋學(xué)意義分析[D]. 郁慧福.國(guó)家海洋局第一海洋研究所 2008
本文編號(hào):3282532
【文章來(lái)源】:極地研究. 2020,32(02)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:14 頁(yè)
【部分圖文】:
楚科奇海、東西伯利亞海、拉普捷夫海海流模式及入海徑流分布圖.黑色實(shí)線表示表層洋流,黑色虛線表示中層洋流[7-14].
楚科奇海受波弗特環(huán)流、東西伯利亞沿岸流、太平洋水、大西洋水影響強(qiáng)烈,更新世中期(大約2.7—0.7 Ma BP),北冰洋的海水垂直混合作用弱化,出現(xiàn)了咸淡水的分層現(xiàn)象,影響楚科奇海的波弗特環(huán)流逐漸形成[15]。但更新世晚期(75.46—73.35 ka BP間)的波弗特環(huán)流流向可能與現(xiàn)在相反,表現(xiàn)為逆時(shí)針?lè)较騕16-17],通過(guò)對(duì)加拿大海盆B78孔和楚科奇海臺(tái)M03孔的IRD對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),兩鉆孔中第二次IRD事件出現(xiàn)時(shí)間明顯不同,加拿大海盆B78開(kāi)始于75.46 ka BP而楚科奇海臺(tái)M03孔卻開(kāi)始于73.35 ka BP,這表明IRD可能被逆時(shí)針流向的波弗特環(huán)流從加拿大海盆搬運(yùn)到楚科奇海臺(tái)[16-17](圖2)。第四紀(jì)晚期以來(lái),波弗特環(huán)流大致表現(xiàn)為冰期偏弱、間冰期偏強(qiáng)的狀態(tài)。在MIS2、MIS4、MIS6冰期,北冰洋巨厚的海冰阻礙了波弗特環(huán)流,使波弗特環(huán)流幾乎消亡。尤其在MIS2期時(shí)(包括末次冰盛期與末次冰消期早期)在楚科奇海中西部(楚科奇深海平原和楚科奇海臺(tái))甚至覆蓋著一個(gè)靠近亞歐大陸厚達(dá)1 km的冰蓋,從而導(dǎo)致各種沉積物的含量急劇下降[18],楚科奇海臺(tái)和北風(fēng)脊的沉積速率均較低[1,7-8,10-11,18-21],且楚科奇海臺(tái)邊緣區(qū)的沉積速率高于海臺(tái)內(nèi)部與海盆內(nèi)部[18,22]。而在MIS1、MIS3、MIS5等間冰期波弗特環(huán)流則有所增強(qiáng)、范圍擴(kuò)大,楚科奇海盆內(nèi)沉積了大量來(lái)自班克斯島、維多利亞島和麥肯錫地區(qū)的陸源碎屑,其中,發(fā)生在MIS1暖期的兩次IRD事件有顯著的指示作用,它們分別對(duì)應(yīng)末次冰消期末期的增暖和8.2 ka變冷事件后的升溫事件[16,23-24]。楚科奇海陸坡在MIS3晚期的兩次IRD事件中沉積下來(lái)的黏土礦物組成則與加拿大麥肯錫河的入海物質(zhì)類(lèi)似[7]。但進(jìn)入全新世中期,因?yàn)闅鉁厣?麥肯錫河流量增加,波弗特環(huán)流通過(guò)麥肯錫河口向西輸送的陸源有機(jī)物減少[25]。西伯利亞沿岸流則與波弗特環(huán)流不同,冰期時(shí)出現(xiàn)顯著增強(qiáng)。楚科奇海盆在冰期時(shí)沉積物粒度較細(xì),Fe2O3、TiO2、K2O、Sc、V、Li、Y含量高,Mn與Co含量減少,Zr/Al值較大,反映了海域被海冰所覆蓋,海洋底部處于缺氧還原環(huán)境,同時(shí)西伯利亞沿岸流不斷增強(qiáng),其攜帶的東西伯利亞海與拉普捷夫海的碎屑物質(zhì)顯著增多[15]。同時(shí),在MIS2和MIS3早期楚科奇海大陸坡的沉積物礦物組成成分與東西伯利亞海相似,指示了較強(qiáng)的西伯利亞沿岸流[7],且每年9月是該沿岸流最強(qiáng)的時(shí)刻[26]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北極楚科奇海ARC5-C01巖心硅藻主要種類(lèi)組成和分帶[J]. 張愛(ài)梅,陳敏,方琦,王承濤. 微體古生物學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]北極快速變化的生態(tài)環(huán)境響應(yīng)[J]. 陳建芳,金海燕,白有成,莊燕培,李宏亮,李楊杰,任健. 海洋學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]西北冰洋及白令海沉積物顏色旋回與成因[J]. 謝昕,王汝建,肖文申,李?lèi)? 科學(xué)通報(bào). 2016(16)
[4]西北冰洋北風(fēng)脊氧同位素5期以來(lái)的水體結(jié)構(gòu)變化:來(lái)自有孔蟲(chóng)組合及其氧碳同位素的證據(jù)[J]. 段肖,王汝建,肖文申,章陶亮. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(03)
[5]末次冰消期后大西洋水進(jìn)入楚科奇海臺(tái):來(lái)自介形蟲(chóng)化石群的證據(jù)[J]. 周保春,王汝建,梅靜. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(03)
[6]楚科奇海陸坡ARC5-M06柱樣晚更新世以來(lái)黏土礦物組成變化的古環(huán)境意義[J]. 章偉艷,于曉果,劉焱光,葉黎明,許冬,邊葉萍,姚旭瑩,郭海超,劉小婭. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(03)
[7]西北冰洋Chukchi Borderland晚第四紀(jì)冰筏碎屑記錄及其古氣候意義[J]. 章陶亮,王汝建,肖文申,段肖,胡正瑩,梅靜. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2015(03)
[8]北冰洋阿爾法脊晚第四紀(jì)沉積有機(jī)質(zhì)的來(lái)源變化及其古環(huán)境意義[J]. 許冬,葉黎明,于曉果,葛倩,雷吉江. 極地研究. 2015(02)
[9]西北冰洋楚科奇海臺(tái)08P31孔晚第四紀(jì)的古海洋學(xué)記錄[J]. 梅靜,王汝建,章陶亮,肖文申,陳志華,陳建芳,程振波,孫燁忱. 海洋學(xué)報(bào). 2015(05)
[10]西北冰洋楚科奇海臺(tái)08P23孔氧同位素3期以來(lái)的古海洋與古氣候記錄[J]. 章陶亮,王汝建,陳志華,陳建芳,程振波,孫燁忱. 極地研究. 2014(01)
博士論文
[1]北冰洋西部沉積物地球化學(xué)特征及環(huán)境指示意義[D]. 陳志華.中國(guó)海洋大學(xué) 2004
碩士論文
[1]北冰洋西部地區(qū)沉積物中碳酸鹽的分布特征及其古海洋學(xué)意義分析[D]. 郁慧福.國(guó)家海洋局第一海洋研究所 2008
本文編號(hào):3282532
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