摘要
本次研究以南海北部陆坡的ODP1146站(19°27.40′N，116°37′E，水深2091m)柱状样为材料，通过对浮游有孔虫表层、次表层种的氧碳稳定同位素分析和Mg/Ca比值分析，从构造和轨道尺度上讨论中中新世以来南海北部表层、次表层海水温度和上层海水垂直结构(温跃层深度)变化所反映的东亚季风演变。 1.8Ma以来ODP1146站Pulleniatinaobliquiloculata壳体δ18O的变化以及Globigerinoidesruber和P.obliquiloculata壳体Mg/Ca反映的表层、次表层温度变化可分3个阶段：1)1.8~0.9Ma，冰期-间冰期变化幅度较小、主导周期为41ka斜率周期；2)0.9~0.6Ma，冰期旋回变化幅度逐渐增强、100ka偏心率周期开始强化；3)0.6Ma以来，冰期旋回呈现稳定且幅度较大的100ka周期变化。其中，表层水体δ18O只在冰期变幅增强，P.obliquiloculata所反映的次表层水体δ18O的变化幅度在冰期和间冰期都显著增强。结合G.ruber和P.obliquiloculata壳体Mg/Ca所记录的上层水体温度变化，我们发现次表层水体温度(TWT)与表层水体温度(SST)的冰期-间冰期旋回反向变化，TWT表现为冰期高、间冰期低，推测是因为冰期时冬季风增强，导致南海北部上层水体垂向混合程度增加，表层、次表层温差减小。中更新世气候转型期(MPT)前后，冰期-间冰期表层水体的变化表现为SST显著降低，SST变化幅度由小变大。而次表层水体在MPT前后的变化幅度不如表层水体显著，其变化主要体现在MPT期间TWT出现了三次连续的大幅度的短时间升温，每次升温幅度接近5℃且持续时间不超过100ka，这与该时期△T反映的温跃层深度变化相一致，推测MPT期间东亚季风主要通过次表层水体影响上层水体的结构演化。0.9~0.6Ma间P.obliquiloculata的δ18O100ka的偏心率周期较G.ruber和底栖的δ18O更为显著、斜率周期的强度也更高。因此，冰期旋回周期转型及幅度变化两方面的证据共同反映温跃层结构演化在南海北部MPT过程中的特殊性。中更新世以来以来ODP1146站P.obliquiloculata的δ13C与TWT存在400-500ka的长偏心率周期，碳同位素重值期表层种-次表层种之间的δ13C差值减小到近于0，此时温跃层深度较大，可以解读为碳重值事件期间南海北部上层水体混合程度和生产力相对减弱。 17.6Ma以来表层、次表层海水古温度整体呈下降趋势，记录表明中中新世、早上新世南海北部上层水体温度较高、温跃层较深，晚中新世以及第四纪上层水体温度较低、温跃层较浅。ODP1146站TWT与SST变化不完全同步，表层水体的第一次显著降温出现在13.9Ma左右，其降温主要受到东南极冰盖扩张的影响，但是同时期TWT在9-18Ma变化不显著。随后北半球冰盖短暂出现的8-10Ma以及北半球冰盖扩张时期的~2.7Ma，TWT变化幅度较SST变化幅度大。温跃层变浅与TWT两次大幅度降温相一致，反映了青藏高原两次隆升以及北极冰盖形成及扩张对东亚冬季风演变的影响。
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