中国东海过去1.4万年以来的沉积演化: 基于脂类标记物的古环境重建
摘要
中国东海自末次冰消期以来, 经历了多次海平面快速上升的气候事件, 为了解这种频繁的海侵过程对中国东部大陆架海域的影响, 本文利用有机地球化学方法分析了位于长江口水下三角洲的柱状岩芯样品, 并据此重建了该区域过去1.4万年以来的沉积环境演化. 本次记录反映了两种不同的沉积环境, 阶段Ⅰ(13.8~8 cal ka BP)以陆相环境为主, 具体表现在细菌支链甘油二烷基甘油四醚(缩写为brGDGTs, 平均浓度值约143 ng/g沉积物干重, GDGT浓度单位缩写为ng/g dsw)的浓度明显高于古菌类异戊二烯甘油二烷基甘油四醚(缩写为iso-GDGTs, 平均浓度值约36 ng/g dsw), 陆源输入指标值(BIT)接近陆相端元(>0.78), 同时GDGT-0/crenarchaeol (<italic>R</italic><sub>0/5</sub>)的比值也在高值区间剧烈波动(0.52~3.81). 阶段Ⅰ还出现了短暂的气候变化事件, 分别跟新仙女木事件(YD, 12.9~12.2 cal ka BP)和北半球冰融水事件(MWP-1B, 11.5~11.1 cal ka BP)相对应. 各项环境指标在8~7.9 cal ka BP均发生了显著的变化, 以BIT值的快速下降(<0.4)和海洋古菌标志物crenarchaeol的优势丰度为特征, 进入海相沉积的阶段Ⅱ. 此后, 各项参数保持相对平稳, 暗示该阶段处于稳定的高海平面的现代海洋沉积环境. BIT指标在本次工作中得到极好的应用, 可以准确区分陆相和海相环境. 鉴于阶段Ⅰ陆相环境的BIT高值, 由TEX<sub>86</sub>(TetraEther Index of tetraethers consisting of 86 carbons)衍生的表层海水温度指标TEX<sub>86</sub>-SST在阶段Ⅰ未能真实地反映表层海水温度信息, 该指标在阶段Ⅱ((21.6±0.9)℃, <italic>n</italic>=49)则反应了年平均表层海水温度. 基于MBT′/CBT(Methylation of Branched Tetraethers)/Cyclization of Branched Tetraethers)的平均大气温度(MAT)在整个记录中呈现出缓慢下降的趋势((14.3±0.6)℃, <italic>n</italic>=68), 跟长江流域中下游的年平均大气温度一致, 证实了MBT'/CBT-MAT在该海域的适用性.