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南极海洋沉积物有机碳、氮特征及其古气候意义:以阿蒙森海为例
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作者 陈东 葛倩 +2 位作者 雷子炎 韩喜彬 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2925-2937,共13页
为了更好地理解目前南极冰盖与气候的演化,以及为未来冰盖和气候变化的预测提供依据,通过对A11-02孔沉积物的有机碳、氮含量与稳定同位素值进行分析,结合粒度和地球化学元素等特征,探讨了中全新世以来西南极阿蒙森海沉积物有机质的来源... 为了更好地理解目前南极冰盖与气候的演化,以及为未来冰盖和气候变化的预测提供依据,通过对A11-02孔沉积物的有机碳、氮含量与稳定同位素值进行分析,结合粒度和地球化学元素等特征,探讨了中全新世以来西南极阿蒙森海沉积物有机质的来源及古气候意义.沉积物的δ^(13)C_(org)值指示有机质主要为海源输入,陆源有机质贡献相对较少.通过分析沉积物总有机碳含量及海源有机质含量变化,结合粒度及元素的变化特征,认为中全新世以来研究区古生产力的变化主要与气候变化有关,进而识别出4 750~4 500 a BP、3 600~3 400 a BP、2 250~2 000 a BP和600~400 a BP 4个寒冷阶段. 展开更多
关键词 阿蒙森海 有机碳、氮 有机质来源 古气候 中全新世 海洋地质
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北极楚克奇陆架边缘“大西洋水层”钕同位素示踪
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作者 杨映 叶黎明 +5 位作者 倪建宇 于晓果 原超 葛倩 宋赛 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2938-2951,共14页
温暖的“大西洋水层”为北冰洋提供了重要的热量来源,是决定其海冰状况、冰架分布及周边冰盖稳定性的关键因素.通过分析M04孔沉积物中稀土元素(REE)的含量及其配分模式和Fe-Mn氧化物组分的钕同位素组成,探讨了晚更新世以来楚克奇陆架边... 温暖的“大西洋水层”为北冰洋提供了重要的热量来源,是决定其海冰状况、冰架分布及周边冰盖稳定性的关键因素.通过分析M04孔沉积物中稀土元素(REE)的含量及其配分模式和Fe-Mn氧化物组分的钕同位素组成,探讨了晚更新世以来楚克奇陆架边缘REE的富集机制、εNd示踪水团性质的有效性以及“大西洋水层”的强弱变化.结果表明,间冰期Fe-Mn氧化物是溶解态REE沉淀的主要载体,但冰期缺少Fe-Mn氧化物的灰色层中也富集了大量的溶解态REE.同时,Fe-Mn氧化物萃取液中εNd介于—5.50~—8.74之间,呈现出冰期高,间冰期低的特点,有效指示了“大西洋水层”在楚克奇陆架边缘的活动.在间冰期,“大西洋水层”增强,为陆架输入的Fe2+和Mn2+创造了再氧化的条件;而在冰期,“大西洋水层”几乎退出了楚克奇陆架边缘.参照现代冰川溶水的化学组成,导致冰期M04孔Fe-Mn氧化物萃取液中REE富集和εNd显著正偏的环境要素,很可能是东西伯利亚冰盖的扩张及其冰下排水,而不是海冰排盐形成的“卤水”.这些发现进一步揭示了北冰洋REE的富集机制,论证了εNd示踪“大西洋水层”的有效性,并深化了对“大西洋水层”演变规律的认知. 展开更多
关键词 钕同位素 稀土元素 大西洋水层 楚克奇陆架边缘 北冰洋 海洋地质
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南极罗斯海末次冰盛期以来的古生产力变迁
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作者 龙飞江 向波 +8 位作者 王逸卓 胡良明 孙曦 陆正元 武文栋 葛倩 边叶萍 韩喜彬 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期109-120,共12页
研究罗斯海古生产力的目的在于揭示南极地区过去的气候变化和生态系统演变,为预测未来气候变化影响和提高气候模型准确性提供关键信息。通过对南极罗斯海ANT32-RB16C岩芯沉积物的有机碳、氮及同位素和主、微量元素等测试分析,重建了自24... 研究罗斯海古生产力的目的在于揭示南极地区过去的气候变化和生态系统演变,为预测未来气候变化影响和提高气候模型准确性提供关键信息。通过对南极罗斯海ANT32-RB16C岩芯沉积物的有机碳、氮及同位素和主、微量元素等测试分析,重建了自24.8 cal.kaBP(末次冰盛期)以来的罗斯海研究区古生产力演变史。结果显示,ANT32-RB16C站位的沉积记录较好地反映了罗斯海在末次冰盛期、末次冰消期与全新世的古生产力变化情况,该地古生产力的演变趋势与南极地区的气温变化基本一致,整体表现为在温暖时期较高、寒冷时期较低的特征:24.8~17.5 cal.kaBP,海洋生产力较低;17.5~11.7 cal.kaBP,海洋生产力由低到高转变;11.7~0 cal.kaBP,海洋生产力逐渐恢复。罗斯海古生产力的演变受地区气候变化的影响较为明显,尤其是南极冷反转、新仙女木与小冰期等几次气候变化事件对研究区古生产力的影响较大。同时,海冰与营养盐含量的变化等也是影响罗斯海末次盛冰期以来古生产力演变的重要因素:在冷期,研究区的海冰覆盖及表层水分层增强,导致富含营养盐的深层水的上升减缓;同时表层海水中的硝酸盐等物质相对缺乏,海洋生产力总体较低。 展开更多
关键词 海洋生产力 海冰 末次冰盛期 南极罗斯海
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中全新世晚期以来南极宇航员海沉积物的稀土元素和Sr-Nd同位素特征及物源意义
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作者 胡良明 +7 位作者 孙曦 韩喜彬 龙飞江 武文栋 向波 王逸卓 葛倩 边叶萍 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期14-26,共13页
开展海洋沉积物物源研究,可以更好地认识其搬运机理与区域及全球物质循环的过程。通过对南极宇航员海ANT36-C4-05岩芯沉积物的稀土元素及Sr-Nd同位素的测试分析开展了沉积物物源研究,结果显示ANT36-C4-05岩芯沉积物的稀土元素平均含量... 开展海洋沉积物物源研究,可以更好地认识其搬运机理与区域及全球物质循环的过程。通过对南极宇航员海ANT36-C4-05岩芯沉积物的稀土元素及Sr-Nd同位素的测试分析开展了沉积物物源研究,结果显示ANT36-C4-05岩芯沉积物的稀土元素平均含量相对较高,轻、重稀土分馏明显,87Sr/86Sr平均值相对偏高,εNd(0)平均值明显偏负。沉积物的稀土元素及Sr-Nd同位素特征指示中全新世晚期以来,宇航员海沉积物主要来自于东南极普里兹湾周边陆地及恩德比地一带的高级变质岩,这些碎屑物质一方面在冰-海作用下进入宇航员海,其中南极沿岸流与南极陆坡流在其运输过程中发挥了重要作用;同时,其还可能依靠发源于南极内陆高原的下降风完成从源区到研究区的输送过程。物源端元混合模型的结果表明,岩芯沉积物绝大部分(大于70%)来自于普里兹湾地区的变质岩,来自恩德比地物质的贡献相对较少。两个源区对宇航员海沉积物的贡献存在明显差异,这与地区之间冰川、洋流及风力的差异有关:与恩德比地相比,中山站一带的冰川规模较大,运动速度较快,其对基岩的侵蚀与搬运能力更强;发源于普里兹湾底层的南极底层水可能在普里兹湾-宇航员海的物质输送过程中发挥了一定的作用;普里兹湾地区是南极下降风较为强盛的地区之一,它可以将更多的风化碎屑吹向下风向的宇航员海。这些因素综合导致了宇航员海ANT36-C4-05岩芯沉积物主要来自于普里兹湾的特征。 展开更多
关键词 REE SR-ND同位素 宇航员海 粉尘 物源端元
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中全新世以来南极宇航员海的古生产力演变 被引量:1
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作者 胡栟铫 龙飞江 +5 位作者 韩喜彬 胡良明 向波 葛倩 边叶萍 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期113-122,共10页
本文通过对南极宇航员海ANT36-C4-05岩心的放射性核素^(210)Pb、AMS^(14)C测年、XRF岩心扫描、多参数物性扫描和主、微量元素的测试分析,重建了该海区中全新世(6500 Cal a BP)以来的古生产力演变及其制约因素。研究结果表明,中全新世以... 本文通过对南极宇航员海ANT36-C4-05岩心的放射性核素^(210)Pb、AMS^(14)C测年、XRF岩心扫描、多参数物性扫描和主、微量元素的测试分析,重建了该海区中全新世(6500 Cal a BP)以来的古生产力演变及其制约因素。研究结果表明,中全新世以来宇航员海古生产力波动较强,其演变趋势与南极气温变化基本一致,受海冰范围变化制约较大。在6500~5200 Cal a BP期间宇航员海古生产力随着温度升高和海冰范围减小而快速上升;在5200~3350 Cal a BP期间宇航员海的古生产力处于高值期,波动较小;在3350~2000 Cal a BP期间随着温度降低和海冰范围的扩大,硅质、钙质生产力下降;在2000~0 Cal a BP期间古生产力水平变化复杂,变化程度相较于之前小。同时,中全新世以来宇航员海区沉积记录较好地反映了5500 Cal a BP冷事件、DACP冷事件、MWP暖期和LIA冷事件的气候变化,受冷、暖事件影响导致的古生产力的变化最为明显。 展开更多
关键词 宇航员海 古生产力 气候变化 沉积环境
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中全新世以来西南极阿蒙森海沉积物来源和古气候意义 被引量:1
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作者 雷子炎 葛倩 +5 位作者 陈东 韩喜彬 叶黎明 边叶萍 许冬 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期179-190,共12页
对西南极阿蒙森海A11-02孔沉积物进行粒度和地球化学元素分析,示踪了阿蒙森海沉积物来源,重建了中全新世以来的古气候演化历史。通过对稀土元素北美页岩平均标准化配分曲线以及(La/Yb)_(N)、(Gd/Lu)_(N)、(La/Sm)_(N)等参数的分析和对比... 对西南极阿蒙森海A11-02孔沉积物进行粒度和地球化学元素分析,示踪了阿蒙森海沉积物来源,重建了中全新世以来的古气候演化历史。通过对稀土元素北美页岩平均标准化配分曲线以及(La/Yb)_(N)、(Gd/Lu)_(N)、(La/Sm)_(N)等参数的分析和对比,认为A11-02孔沉积物主要来源于玛丽伯德地,而别林斯高晋海也有一定贡献。通过将化学蚀变指数、Na/K、<22.1μm粒级组分含量以及>63μm粒级组分含量等相关替代指标与其他古气候记录对比,识别出中全新世以来在阿蒙森海存在4个明显的寒冷阶段(P1 P4)。在时间和空间上,南极地区千年尺度的气候变化具有一致性,主要受日照强度变化和大气环流变化控制。 展开更多
关键词 阿蒙森海 粒度 地球化学元素 物源 古气候
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非洲东南纳塔尔海谷MIS12期以来的物质来源和古气候变化:IODP U1474孔黏土矿物记录
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作者 宋濠男 +2 位作者 韩喜彬 胡栟铫 龙飞江 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期142-156,共15页
氧同位素(marine isotope stage,MIS)MIS12期以来的气候环境变化对非洲东南部古人类的迁徙和演化影响甚远。非洲东南外海纳塔尔海谷U1474孔由IODP 361航次获取,通过X射线衍射法(XRD)对前20 m共149个样品中的黏土矿物组成进行测试分析,... 氧同位素(marine isotope stage,MIS)MIS12期以来的气候环境变化对非洲东南部古人类的迁徙和演化影响甚远。非洲东南外海纳塔尔海谷U1474孔由IODP 361航次获取,通过X射线衍射法(XRD)对前20 m共149个样品中的黏土矿物组成进行测试分析,结果显示自MIS12期以来U1474站位的黏土矿物组成以蒙脱石为主,平均含量为39.23%;其次为伊利石,平均含量为26.11%;高岭石平均含量为17.79%;绿泥石含量最低,平均含量为17.19%;伊利石的结晶度较好,为0.35°Δ2θ(<0.4°Δ2θ),而且化学指数较低,为0.30(<0.43)。其组合特征意味着其主要由非洲东南部三大河流携带输入(图盖拉河、林波波河和赞比西河)。U1474孔黏土矿物组成和参数变化自MIS12期以来的变化指示了非洲东南部的气候变化,其变化有着明显的冰期-间冰期旋回特征,可划分为5个阶段,每个阶段冰期寒冷干燥,间冰期相对温暖湿润。在每个时期呈现出一定的亚轨道的气候波动异常,常有冷暖、干湿波动的情形,这可能受到区域大气环流和临近海流(如厄加勒斯流)的影响。 展开更多
关键词 物质来源 古气候 黏土矿物 冰期-间冰期旋回 氧同位素MIS12期 纳塔尔海谷
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