冲绳海槽北部PC-1岩芯24 cal.kaBP 以来孢粉记录的古环境信息

东海陆架是世界上最宽阔的陆架之一，面积达770 000 km2左右。在末次冰盛期（LGM），东海海平面下降120～130 m左右，绝大部分陆架暴露出海面。而冲绳海槽是第四纪以来一直保持海洋环境的东海深海区。本文以冲绳海槽北部PC-1岩芯为材料，通过分析该孔的孢粉，加上详细的AMS 14C测年，恢复了周边地区24 cal.kaBP以来的古植被，并推测古环境和古气候变化，重点讨论了LGM时期出露大陆架上发育的植被。 PC-1孔（31°27.5′N，128°24.8′E）位于黑潮支流对马暖流东侧，水深590 m，柱长812 cm。孢粉分析按间隔8 cm取样，个别为4~6 cm，共分析了103个孢粉样品。利用9个AMS 14C数据建立年龄标尺，用Calib5.1.0软件进行年龄校正。通过相邻样品深度的线性内插获得每个样品的年龄，采用外延法得到顶部和底部的校正年龄分别为351cal aBP、24 280 cal aBP，孢粉样品的时间分辨率平均为230 a。 根据孢粉百分比和沉积率的变化，可划分出四个带：Ⅰ带（812～715 cm，24.2～21.1 cal. kaBP）、Ⅱ带（715～451 cm，21.1～15.2 cal. kaBP）、Ⅲ带（451～251 cm，15.2～10.8 cal. kaBP）、Ⅳ带（251～0 cm，10.8～0.3 cal. kaBP），分别对应MIS 3末期、末次冰盛期、冰消期和全新世。末次冰盛期草本植物花粉占优势，孢粉沉积率较高，此时草本花粉主要来源于出露的大陆架，其上发育了以蒿属为主的草地植被，气候比较寒冷干燥；冰消期海平面开始回升，松属花粉含量升高，草本植物花粉含量下降；全新世以木本植物花粉占绝对优势，栗属－栲属花粉迅速增加，蕨类孢子含量升高，草本植物花粉含量锐减，孢粉沉积率降低，由于海平面回升，大陆架被淹没，此时孢粉主要来源于日本岛，九州地区生长了以栲属、栎属为主的常绿阔叶与落叶阔叶林，气候温暖湿润。 叶枝杉属花粉在整个岩芯中零星出现。叶枝杉属植物分布于菲律宾吕宋北部至塔斯马尼亚和新西兰气候潮湿的山地林中，该属花粉在岩芯中的出现，可能暗示了黑潮的影响或者是较强的夏季风。 草本植物与松属花粉百分比变化很好的反映了海平面的升降，松属花粉含量较高指示海平面较高。对岩芯中主要类型的花粉百分比进行了频谱分析，显示存在千年尺度的准周期变化，有明显的6.8，3.8，2.2，1.6 ka的周期。 孢粉样品中的炭屑统计表明，末次冰消期炭屑含量最高，可能因为末次冰消期降雨量增加，炭屑可被降水带到沉积地点沉积下来；全新世的炭屑浓度较高，尤其在晚全新世，出现了一个峰值，究其原因可能与气候变化和人类活动有关。

冲绳海槽西南端中全新世以来的沉积特征及其物源与环境意义

作为大陆向大洋的过渡带，由于享有得天独厚的沉积环境，具有独特的构造特征以及与黑潮主流之间的密切关系，一直以来，冲绳海槽都是中外学者研究的重点靶区。2005年5月，由我国与法国联合主持的IMAGES 航次在台湾东北海域获取MD05-2908柱状岩芯（24º48.04′N,122 º29.35′E,水深为1275米），该柱状岩芯为一34.17米长高质量的连续沉积记录，岩性以深灰色粘土质粉砂为主，含水量较高，粘性、可塑性强，含有数层厚度不等的夹层。岩芯年龄模式依据17个AMS 14C定年数据建立，岩芯底部年代约6.8ka，为中全新世以来的沉积。在实验室对样品按照2cm的间隔进行分割后分别进行了粒度分析、粘土矿物提取与测试、碎屑矿物提取与鉴定、常微量元素和稀土元素分析等实验。 粒度分析结果显示，MD05-2908岩芯沉积物粒度垂向上总体比较均一，以细颗粒的粘土与粉砂质为主，但不同层位也稍有差别，表现为底部层位粒度较粗，含砂量较高，说明底部沉积环境比较复杂。粘土粒级（<2µm）矿物主要由四种粘土矿物和少量石英、长石碎屑组成。其中，粘土矿物相对含量变化中，伊利石（～68％）与绿泥石（～17%）构成主要成分，含有蒙皂石（～10％）和高岭石（～5％）。结合台湾东北外海表层沉积物的研究，利用粘土矿物伊利石/蒙皂石和绿泥石/高岭石比值得出岩芯粘土矿物主要为陆源碎屑粘土矿物，其源岩主要为台湾中央山脉的变质岩与台湾东部的沉积岩。重矿物分析共选取了41个层位，对63~250μm粒级的样品在实体镜和偏光显微镜下进行鉴定，结果显示，岩芯重矿物主要由绿泥石（29%）、普通角闪石（22%）、白云石（10%）、黑云母（8%）、绿帘石（7%）、白云母（7%）、褐铁矿（5%）等组成。稳定矿物少，矿物成熟度低。碎屑矿物风化程度低，磨蚀不明显，分选较差，表明沉积物来自于近源，后期改造作用不明显。常量元素分析结果表明，SiO2 、Al2O3和Fe2O3是岩芯沉积物中的最主要组分，这三种组分占沉积物总量的82%左右。 整个岩芯自下而上各常量组分变化不大，其平均值与东海陆架沉积物基本接近。微量元素变化比较明显， Ba、Cr、Cu、Zn元素的含量比东海陆架沉积物中的含量要高，而Sr的含量明显低于东海陆架。对常微量元素的R型因子分析表明，常量元素SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO和K2O，微量元素Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Rb和Mn可代表陆源物质；常量元素CaO和微量元素Sr、Ba可代表生物源物质。岩芯沉积物以陆源物质为主，生源物质的贡献起次要作用。岩芯沉积物中稀土元素总量平均为169.87×10-6，并且轻稀土含量均高于重稀土，LREE/HREE平均值为10.14，表明了轻稀土对稀土总量的贡献远高于重稀土，沉积物富集轻稀土，反映了沉积物的陆源特征。 岩芯MD05-2908中全新世以来平均5m/ka的高沉积速率主要源于丰富的物质供应和适宜的沉积环境。岩芯细粒级沉积物中，地球化学特征表明沉积物主要来源于陆源碎屑物质，粘土矿物特征与台湾东部陆源物质相同；粗粒级沉积物中，重矿物含量及矿物特征也表明岩芯沉积物粗颗粒组分主要来自于近源沉积。台湾宜兰境内的兰阳溪每年携带约一千万吨冲积物入海成为研究区重要的物质来源。由于受到黑潮的强烈影响，逆时针涡流及底层反向流的存在是岩芯高沉积速率重要控制因素。因此，利用动力分选的粉砂组分可以用来示踪古洋流强度，结果显示，6.8ka以来黑潮的强弱波动频繁，并表现出一定的旋回性变化，频谱分析表明，其具有的千年尺度周期（1500a）、百年尺度周期（604a、242a、192a、153a、133a）与十年尺度周期（22a）的周期性变化均与太阳辐射量变化有密切关系，因此，黑潮的强弱变化在大背景上是由太阳活动所控制的。 根据测年资料可以识别出岩芯存在5期快速堆积事件，这与区域性降水增加有关，降雨量增加导致陆源物质输入的增加。另外，岩芯位于大陆斜坡区，附近存在有三支海底峡谷，并且地震活动频繁，沉积在宜兰陆架及东海陆架处的浅海沉积物由于受到地震、风暴等活动的影响而受扰动崩塌、因重力作用而向低处输送，产生二次侵蚀并经由海底峡谷搬运到冲绳海槽南段堆积,使得沉积环境更为复杂，但同时也为冲绳海槽提供了丰富的物质供应。

全新世渤海泥质区的沉积物物质组成特征及其环境意义

本文通过对渤海泥质区不同位置岩芯的粒度、矿物、化学元素等方面的分析，结合浅地层地震剖面、AMS 14C测年、微体古生物分析、稳定同位素测量、古地磁数据等，对全新世渤海泥质区中沉积物物质组成特征、物质来源、形成历史其环境响应进行了探讨。 结果显示，在早全新世期间黄河曾流经渤海南部，其携带泥沙对渤海沉积作用造成一定影响，但不同位置沉积环境及所受黄河影响的大小存在差异。 渤海泥质区的主体部分从约6000 aBP开始形成。当时沉积记录存在突变现象，不仅显示了沉积环境氧化还原条件的改变，而且温度与盐度值的变化以及沉积速率的明显偏高以及浮游有孔虫的出现说明本区开始受到黄海暖流余脉的影响。4500 aBP以来，沉积物中重矿物组合、化学成分等与黄河沉积物已较为接近，说明此时黄河物质对渤海泥质沉积的影响已经占据主导地位。渤海泥质区虽然有着离黄河口较近的特点，但并未出现明显高于陆架其它泥质沉积区的沉积速率，说明受输运机制控制，黄河物质向泥质区的输送量不大，远不如向黄海的输出量。 北部记录着全新世期间发生的两次地磁极漂移，分别发生于2800~3100 aBP（对应Starno事件）和7500~8200 aBP。漂移发生前后，气候、物质来源与海平面均有较大变化，说明地磁极漂移对气候有着重要影响。

^14C-Ams测年在考古学中的应用

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