【摘要】：太平洋位于東亞冬季風(fēng)和西風(fēng)的下風(fēng)向,是亞洲內(nèi)陸風(fēng)塵重要的“匯”。太平洋風(fēng)塵沉積記錄了亞洲內(nèi)陸古氣候、古環(huán)境的演化歷史。2014年夏季、2015年冬季以及2017年春季分別在熱帶西太平洋和中緯度西北太平洋收集了現(xiàn)代風(fēng)塵沉積物,為開展海洋風(fēng)塵沉積的研究提供了良好的材料。通過對(duì)西北太平洋夏季、冬季和春季風(fēng)塵沉積物的沉積通量、礦物組成、常微量元素組成以及采樣期間氣團(tuán)移動(dòng)軌跡的對(duì)比分析,結(jié)合本哈姆高原T1站位500 m和2800 m水深沉積物的沉積通量、碎屑態(tài)的Sr-Nd同位素組成,以及有孔蟲Nd同位素組成,本論文確定了中、低緯度西北太平洋現(xiàn)代風(fēng)塵的物源及搬運(yùn)動(dòng)力,并討論了陸源碎屑輸入對(duì)海水Nd同位素組成的影響。西北太平洋不同海區(qū)、不同季節(jié)風(fēng)塵的礦物組成沒有系統(tǒng)性的差別,因此礦物組成及其形貌特征僅能作為物源的參考指標(biāo)。研究區(qū)的主要礦物為石英、斜長(zhǎng)石和伊利石,而次要礦物主要有石膏、蒙脫石、高嶺石和綠泥石等,碎屑礦物粒徑大多集中在2~15μm范圍內(nèi),很少見大于20μm的顆粒。研究區(qū)內(nèi)礦物顆粒大多呈次棱角狀-次圓狀,這是礦物在風(fēng)力作用下長(zhǎng)距離搬運(yùn)的典型特征,這些干冷氣候條件下的指示礦物表明,西北太平洋的現(xiàn)代風(fēng)塵中的陸源碎屑主要來自亞洲內(nèi)陸干旱-半干旱地區(qū),采樣區(qū)附近火山島弧的貢獻(xiàn)可以忽略;沉積物中一些自生組分可能由海氣邊界層的大氣過程產(chǎn)生。2017年春季中緯度西北太平洋風(fēng)塵主要由盛行西風(fēng)從塔克拉瑪干沙漠搬運(yùn)而來,春季強(qiáng)盛的東亞冬季風(fēng)也能攜帶少量亞洲東部沙漠(鄂爾多斯沙漠,巴丹吉林沙漠)的細(xì)粒沙塵至該地區(qū);而低緯度西太平洋現(xiàn)代風(fēng)塵的源區(qū)主要是鄂爾多斯沙漠,塔克拉瑪干沙漠和巴丹吉林沙漠的貢獻(xiàn)相對(duì)較小,主要由東亞冬季風(fēng)輸運(yùn)至此。根據(jù)西北太平洋現(xiàn)代風(fēng)塵碎屑態(tài)組分微量元素Zr-Th-Sc研究所獲得的風(fēng)塵源區(qū)與兩地區(qū)柱狀沉積物在地質(zhì)歷史時(shí)期的物源示蹤結(jié)果一致,從而證明沉積物Zr-Th-Sc含量是風(fēng)塵物源識(shí)別的可靠指標(biāo)�，F(xiàn)代風(fēng)塵的沉積通量受采樣地點(diǎn)和氣象條件的控制,與源區(qū)距離越遠(yuǎn)則風(fēng)塵通量越低;降水和風(fēng)速對(duì)風(fēng)塵通量的影響較為復(fù)雜,沉降區(qū)降雨期間,濕沉降過程使長(zhǎng)期懸浮的風(fēng)塵顆�？焖俪两档胶Ｑ笾�,持續(xù)性降雨對(duì)空氣中風(fēng)塵顆粒的清除作用,使降雨后風(fēng)塵通量急劇降低,而且沉降區(qū)風(fēng)塵通量與源區(qū)降雨間存在延遲效應(yīng),延遲時(shí)間即為風(fēng)塵物質(zhì)從源區(qū)搬運(yùn)到沉降區(qū)的時(shí)間。風(fēng)塵通量與風(fēng)速存在正消長(zhǎng)關(guān)系,二者之間也存在一定的延遲效應(yīng)。2015年T1站位的現(xiàn)代沉積物表現(xiàn)為呂宋島火山風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物和亞洲沙漠風(fēng)塵的兩端元混合,風(fēng)塵組分主要來源于鄂爾多斯沙漠(80%),僅有很少量來源于塔克拉瑪干沙漠、巴丹吉林沙漠和騰格里沙漠(20%)。研究區(qū)沉積通量具有季節(jié)性變化,主要受季風(fēng)降水和東亞冬季風(fēng)強(qiáng)度控制。2015年西太平洋500 m水深處浮游有孔蟲ε_(tái)(Nd)值沒有明顯的季節(jié)性變化,表明陸源碎屑輸入的季節(jié)性變化對(duì)表層和中層水的影響不大。2800 m水深處的浮游有孔蟲ε_(tái)(Nd)值顯著增大,且表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化特征。浮游有孔蟲殼體在沉降過程中Mn覆層的吸附作用導(dǎo)致了深水中浮游有孔蟲ε_(tái)(Nd)值增大。沉積物-海水的邊界交換過程是影響研究區(qū)深層水Nd同位素變化的主要原因,冬季呂宋島邊緣出現(xiàn)低溫近底流和海底地下水排放的增多,促進(jìn)了火山物質(zhì)-海水的邊界交換過程,從而導(dǎo)致研究區(qū)冬季2800 m水深處的浮游有孔蟲ε_(tái)(Nd)值明顯增大。
【圖文】：

圖 1.1 地球系統(tǒng)中風(fēng)塵循環(huán)與碳循環(huán)和能量循環(huán)間的關(guān)系（據(jù) Shao et al., 2011）Figure 1.1 Links between the dust cycle (D-Cycle) with the carbon cycle (C-Cycle) and theenergy cycle (E-Cycle) in the Earth system (after Shao et al., 2011).亞洲風(fēng)塵循環(huán)是影響地球氣候系統(tǒng)的關(guān)鍵過程，不同尺度風(fēng)塵-氣候的相互作用研究一直是當(dāng)前古氣候研究的重點(diǎn)內(nèi)容，科學(xué)家們針對(duì)亞洲陸地風(fēng)塵開展了大量的研究工作，通過對(duì)中國(guó)黃土-古土壤序列以及風(fēng)成紅黏土的系統(tǒng)研究，重建了晚新生代以來亞洲內(nèi)陸干旱化以及東亞季風(fēng)演化歷史，，并為青藏高原隆升及其氣候、環(huán)境效應(yīng)提供了重要線索（Sun, 2004; Guo et al., 2002; Ding et al.,2000）。亞洲內(nèi)陸干旱-半干旱地區(qū)是僅次于撒哈拉沙漠的全球第二大風(fēng)塵源區(qū)（Shao et al., 2011; Rea, 1994），根據(jù)風(fēng)塵物質(zhì)的 Sr-Nd 同位素組成以及粘土礦物組合特征（Seo et al., 2014; Chen et al., 2007; Shen et al., 2005），亞洲內(nèi)陸風(fēng)塵

第一章 緒論同位素組成，作者確定了這些深海沉積物源為亞洲內(nèi)陸物質(zhì)和兩端元混合。在此基礎(chǔ)上，Zhao 等（2014）采集了亞洲內(nèi)陸各表層沉積物樣品進(jìn)行 Hf-Nd 同位素分析，通過與太平洋巖心沉塵的源匯對(duì)比發(fā)現(xiàn)，北太平洋中部的現(xiàn)代風(fēng)塵以及地質(zhì)歷史時(shí)主要來自于塔里木-中朝克拉通上的塔克拉瑪干沙漠、柴達(dá)木沙漠，而中亞造山帶的風(fēng)塵不能到達(dá)太平洋中部地區(qū)，僅在西北沉降。目前海洋地質(zhì)學(xué)家已經(jīng)普遍接受將塔克拉瑪干沙漠圈定的源區(qū)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院海洋研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P425.55

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4 沈康[

本文編號(hào)：2660910