早更新世北大西洋浮游有孔虫揭示的古环境研究.pdf

河南大学
硕士学位论文
早更新世北大西洋浮游有孔虫揭示的古环境研究
姓名:窦天才
申请学位级别:硕士
专业:自然地理学
指导教师:翟秋敏;郭志永
2011-05
摘要
本文样品来自北大西洋 306 航次 U1313 站位,合成深度为 -,时间段为
-。本研究利用沉积物中的浮游有孔虫 Globigerinoides ruber
(白色)镁钙比值、锶钙比值和碳氧同位素,推测了该时期的古海洋环境。
全文共分六大部分:
第一部分:介绍论文的研究目的和意义,以及国内外根据浮游有孔虫 Mg/Ca 值、
Sr/Ca 值、δ18O、δ13C 研究古环境的进展。
第二部分:叙述研究的理论基础和技术路线。
第三部分:介绍研究区域概况,及该区域在古环境研究中的地位。
第四部分:对样品的来源、样品前处理、上机测试前的清洗程序等作了分述。
第五部分:针对实验获得的 Mg/Ca 值、Sr/Ca 值、δ18O、δ13C,分析规律和周期,
计算了各个时段的海洋表层水温、古盐度,综合分析了该时期的海水营养状况和海气交
换作用。
第六部分:研究结论。
通过研究,主要结论如下:
( 1 )该区域浮游有孔虫 Globigerinoides ruber 的 Mg/Ca 值和 Sr/Ca 值在
~ 之间具有近似的变化规律,但浮游有孔虫 G. ruber 的 Mg/Ca
值大于 Sr/Ca 值对海洋环境变化的敏感度。利用 Elderfield 和 Ganssen(2000)建立的大
西洋地区浮游有孔虫 (白色)的 Mg/Ca 与 SST 的校正公式:Mg/Ca =
(*SST),得到本研究区 41 个时间点的 SST,最大温差 ℃。
(2)自 2414kaBP 以来, 的δ18O 的值有波动,但整体上是上升趋势。自
2414kaBP 至 2253kaBP,温度总体呈下降趋势。 δ18O 只有 的周期通
过 95%置信度的检验,这与地球轨道参数岁差周期约 21000 年(23000 年和 19000 年两
个周期)相一致。结合 (白色)的 Mg/Ca 估算的 SST,采用 Bemis(1998)校
18 18 18
准的δ O 估算公式:δ Oseawater(SMOW)= δ Oshell(PDB)+{T(℃)-}/+,估算
出 2253kaBP 到 1471kaBP 时间段的古 SST。对比分析 的δ18O 和 Mg/Ca 值及估
算的 SST,发现 (白色)的δ18O 对温度的变化更为敏感。
I
(3)利用 Jennifer Arbuszewski(2010)年建立的 (白色)估算海水盐度的校
正公式:Mean Ann Salinity =+(Mg/Ca)+*(δ18Oshell)和 Fairbanks(1992)
年建立的海水背景值(δ18Ow)与海水盐度(S)之间的关系式:δ18Ow=-+×(S),
分别估算出 2253kaBP 至 2414kaBP 年各个时间点的古海洋盐度。对于
1471kaBP-2253kaBP 时段,利用 Fairbanks 公式和前面研究估计的海水δ18O 背景值,得
出该时段的总体盐度为 ‰。
(4)在 2414 kaBP 到 1471 kaBP 时间段,(白色)的δ18O 和δ13C 受环境的
影响而表现出来的高值和低值是相对的,δ18O 的最高值、最低值与δ13C 的最低值、最
高值时间差与地球轨道地轴岁差周期的倍数非常接近; 的δ13C 值总体呈下降趋
势,即海水的营养状况呈上升趋势;但在 ~ 、
~、~、~
、~ 时间段内,海水营养状况呈下降趋势,
海气交换作用呈上升趋势。
关键词:早更新世,Globigerinoides ruber,古环境,北大西洋
II
ABSTRACT
This paper samples from site U1313