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《中国地质大学(北京)》 2013年
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西北冰洋沉积物中的有孔虫组合及其古环境意义

司贺园  
【摘要】:北极地区是世界大洋冷而致密的中层和底层水源,广泛的海冰覆盖使得北极地区对全球气候变化具有非常明显的放大效应,而北冰洋的环境变化将影响全球的大洋环流,从而对全球气候变化产生重要的影响。有孔虫的生存与水团密切相关,有孔虫组合特征的变化能够很好地指示水团和洋流的变迁,是灵敏的古环境替代性指标。因此,了解北极地区海底表层沉积物中有孔虫组合特征及其与现代海洋环境之间的关系,对于正确认识该地区的古海洋环境变迁及其与全球气候变化的关系具有重要意义。本文通过对中国1-4次北极科学考察在西北冰洋所采获的139个表层沉积物样品进行有孔虫组合特征分析,旨在揭示北极地区现代海洋环境与底栖有孔虫组合特征的关系,为解释该地区的海洋古环境和古气候变化提供新的依据,并将其应用于阿尔法脊上两个柱状岩芯的分析,探讨西北冰洋晚第四纪的古海洋与古气候演变历史。 研究发现,西北冰洋表层沉积物中有孔虫丰度与CaCO3%的分布规律基本一致,楚科奇海陆架区以北的楚科奇海台、北风脊以及阿尔法脊等区域有孔虫丰度较高,而楚科奇海陆架区和加拿大海盆区有孔虫丰度低。楚科奇海区低的底栖有孔虫丰度主要受较高的陆源物质输入的稀释作用影响;楚科奇海台和阿尔法脊较高的底栖有孔虫丰度主要受到暖而咸的大西洋中层水的影响;受碳酸钙溶解作用影响的门捷列夫深海平原和加拿大海盆底栖有孔虫丰度较低,并且水深3597米的站位出现了似瓷质壳的Pyrgo williamsoni和Quinqueloculinaorientalis,说明该区的CCD深度大于3600米。根据5个主因子载荷分布和7个底栖有孔虫优势属种的百分含量分布特征,将底栖有孔虫埋葬群划分为5个区域组合。南楚科奇海陆架-白令海峡组合对应于Elphidiumexcavatum-Elphidium albiumbilicatum-Buccella frigida组合,反映受白令海陆架水影响的浅水环境;阿拉斯加沿岸-波弗特海组合对应于Florilusscaphus-Elphidium albiumbilicatum组合,反映受季节性海冰融化,低盐的阿拉斯加沿岸流以及河流淡水输入影响的低盐环境;大西洋中层水组合对应于Cassidulina laevigata组合,反映高温高盐的大西洋中层水影响的环境;北极深层水组合对应于Cibicides wuellerstorfi组合,反映水深1500m低温高盐的北极深层水环境;门捷列夫深海平原组合对应于Oridorsalis umbonatus组合,反映低营养的底层水环境。 通过对阿尔法脊B84A和B85A孔柱状样的有孔虫组合特点以及底栖有孔虫氧碳稳定同位素的综合研究发现,阿尔法脊晚第四纪以来有孔虫丰度较高的深度范围很好的对应了间冰期的沉积环境。有孔虫以浮游为主,冷水标志种N.pachyderma (sin.)是绝对的优势种,约占有孔虫总数的87%以上。底栖有孔虫丰度呈现明显的冰期-间冰期旋回,但丰度非常低,反映该地区受到永久性海冰覆盖影响,表层生产力低。底栖有孔虫组合的变化反映了水团自身性质的变化。通过与表层沉积物中的底栖有孔虫组合对比,阿尔法脊底栖有孔虫属种的组合变化并不显著,大部分时期与表层沉积物中的北极深层水组合相似。推测阿尔法脊晚第四纪以来的底栖有孔虫δ18O含量主要受到冰期效应的影响,其次受到海冰形成速率的提高造成轻卤水下沉的影响,而底栖有孔虫碳同位素变化可能受到生物生产力变化的影响。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:P736.2

【参考文献】
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