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南海中新世古环境演变:有机脂类标志物研究

徐沁

南海中新世古环境演变:有机脂类标志物研究

徐沁1
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  • 1. 同济大学
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摘要

针对新生代地球复杂气候演变过程中的重要阶段——中中新世,在该阶段地球经历东南极冰架的重大扩张。本论文利用南海北部IODPU1505站位中晚中新世时段岩芯沉积物样品,运用有机地球化学方法对其多个脂类标志物分析研究,如古菌、细菌膜脂分子—甘油二烷基甘油四醚(Glycerol Dialkyl Dlycerol Tetraethers,GDGTs),陆地高等植物叶蜡脂类—长链正构烷烃(n-alkanes),分别重建了该区域中新世中期上层海水的温度变化序列,以及该时段南海北部陆源植被的变化,并进一步探讨了他们对气候变化的响应。 通过基于古菌类异戊二烯烃四醚膜脂iGDGTs的TEX86指标计算,取得了热带低纬区域第一条中中新世时期上层海水温度记录。通过对不同GDGT来源指标,进行综合评估后,如陆源输入评估-BIT(BranchedIsoprenoidTetraether);甲烷活动的评估-MI(MethaneIndex);古菌群落评估—iGDGT-2/iGDGT-3;温度外因素影响—RI(RingIndex),我们认为TEX86能作为反演本站位上层海水温度的指标。本站位上层海水温度在22.1~36.5℃之间波动,且呈现出缓慢降低的趋势。其中在14~13.3Ma时段内,TEX86温度出现显著的变化,在约0.4Ma时段内下降了~3-4℃。结合相近站位有孔虫氧同位素值记录、以及全球其他记录,对比分析说明本站位温度记录整体呈现缓慢降低,响应了全球气候在中中新世适宜期之后的持续变冷,14Ma处的显著降温响应了南极冰盖的重大扩张,对应中中新世气候转型事件(MMCT, middle Miocene Climate Transition)。 IODPU1505站位沉积记录中长链正构烷烃具有明显的奇偶优势,是典型的陆源高等植物来源特征。对不同长链正构烷烃参数的研究分析表明:样品部分受到降解和部分挺水植物或者海洋来源烷烃影响,导致样品CPI值相对偏低。ACL、AI、C31/C27值都呈现出相同的变化趋势,结合在第四纪以来冰期旋回中烷烃链长指数的变化特征,认为这指示了源区干湿气候变化。且烷烃链长参数变化与BIT指标变化趋势相类似,推测在南海北部15.7~9.7Ma的研究窗口内,烷烃参数比值升高指示了源区植被为适应高温或干旱环境,防止水份散发,长链烷烃相对含量的增多的特征,结合TEX86指标的温度记录,烷烃链长指数增加主要反映了当时气候相对干燥的环境,反之亦然。在研究时间阶段内高分辨率的烷烃链长指数的波动反映了中中新世东亚地区气候经历了干湿气候的交替变化,响应于全球植被的阶段性演变。 中中新世气候转型时期,本站位记录中烷烃链长参数的大幅升高,以及TEX86计算的上层海水温度的显著降低,结合同一时期其他记录对比,表明在中中新世气候转型时期,青藏高原的进一步隆升,东亚季风强度减弱,中国南部气候表现为相对低温、干燥,响应了东南极冰盖的重大扩张,大气CO2浓度记录的降低以及全球范围的气候变冷。

关键词

南海北部/IODPU1505站/古环境演变/有机脂类标志物/气候变化

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授予学位

硕士

学科专业

海洋科学

导师

李丽

学位年度

2019

学位授予单位

同济大学

语种

中文

中图分类号

P7
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