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末次盛冰期以来安达曼海东南部沉积特征及其对印度季风的响应

曹鹏  
【摘要】:本文对安达曼海东南部的95个表层沉积物和1个柱样沉积物进行了颜色反射率、粒度、粘土矿物、元素地球化学和同位素地球化学等测试分析,系统研究了安达曼海东南部沉积物分布特征及物质来源,并结合年代框架探讨了末次盛冰期以来安达曼海东南部沉积环境演化及其对印度夏季风的响应。安达曼海东南部表层沉积物主要由砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、砂质泥和泥六种类型组成,其中以粉砂质砂、砂质粉砂和粉砂为主。常微量元素因子分析结果显示,细粒陆源碎屑物质是控制研究区沉积物地球化学组成的主要因素,而生物组分以及海洋自生化学沉积对沉积物中元素含量变化影响较小。研究区表层沉积物稀土元素(REE)球粒陨石配分模式呈现轻稀土元素相对富集而重稀土元素平坦,无明显Ce异常,呈现中等程度的Eu负异常等特征,表现出明显的陆源属性。REE富集和分布受物源、沉积物类型、生物碳酸盐以及重矿物含量共同制约,其中物质来源是主要控制因素。研究区表层沉积物中粘土矿物主要由伊利石(45%)、高岭石(31%)、绿泥石(18%)以及蒙皂石(6%)组成,不同的物质来源和水动力条件是控制研究区粘土矿物组成的主要因素。选择∑LREE/∑HEE、δEu、(La/Yb)N、以及粘土矿物组合等指标判别安达曼海东南部沉积物来源。结果表明,研究区西部陆坡及丹老阶地沉积物主要来源于安达曼海北部缅甸地区由伊洛瓦底江输入的陆源物质;东部浅海内陆架区沉积物主要来自马来半岛由沿岸水系输入的陆源物质以及现代近岸侵蚀;研究区北部为残留沉积区,主要为全新世海侵形成的残留砂质沉积;研究区中部和南部为多源混合沉积区,主要为季风流所搬运的伊洛瓦底江、马来半岛以及苏门答腊岛河流输入的陆源物质。基于ADM-9孔柱状沉积物的综合分析,探讨了研究区末次盛冰期以来沉积环境演化及其对印度夏季风的响应。AMS14C年代学结果表明,末次盛冰期以来安达曼海东南部陆坡沉积速率介于5.3.20.1cm/ka之间,平均值为14.1cm/ka。在此基础上以粒度敏感粒级、陆源物质堆积速率、元素组合、粘土矿物组合、CaCO3和生物钡堆积速率恢复了研究区陆源物质输入、西南季风流强度、源区风化历史以及古生产力演化。结果显示,26-15kaBP源区整体风化作用较弱,西南季风流以及河流物质输入强度低,古生产力水平也较低;15-11.5ka BP源区风化作用、西南季风流以及河流物质输入强度呈现先增强后减弱的变化趋势,古生产力水平提高;11.5-6ka BP源区风化作用强烈,西南季风流以及河流物质输入达到最高,古生产力水平明显升高;6ka BP以来源区风化作用、西南季风流以及河流物质输入强度逐渐减弱,古生产力水平波动变化较大。根据ADM-9孔沉积物16.8-21.2μm敏感粒级、K/Al、蒙皂石/(伊利石+绿泥石)、陆源物质堆积速率以及δ180为替代性指标重建了26ka BP以来印度夏季风演化历史:26-15ka BP印度夏季风强度较弱,其中18-15ka BP为末次盛冰期以来印度夏季风最弱时期,15-11.5ka BP印度夏季风强弱快速转换,9-7ka BP达到末次盛冰期以来最强,6ka BP以来印度夏季风逐渐减弱。26ka BP以来16.8-21.2μm敏感粒级指示的印度夏季风强度变化可识别出明显的1619a周期,表明百年-千年时间尺度上印度夏季风强度变化主要受太阳活动影响。


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