印度季风是地球气候系统最活跃的组成部分之一,控制着整个南亚地区和东南亚的部分地区的气候变化,影响着近三十亿人的生存和发展。阿拉伯海印度沉积扇是世界第二大海底扇,保存着来自喜马拉雅和印度缝合带的新生代风化沉积物,是研究印度季风和南亚地区环境演化的理想材料。本文以位于东阿拉伯海IODP 355航次U1456钻孔A段总长419 m的深海沉积物样品为研究对象,在建立的古生物地层和磁性地层年代框架基础上,分析研究区的沉积过程,从物理指标和化学指标两个方面,对钻孔样品进行粒度和铁氧矿物含量分析,探讨两个指标的古气候意义,从而重建了印度季风在3.4 Ma以来的演化过程。研究结果如下:(1)从剖面的沉积特征和沉积环境确定沉积物主要为深海的浊流沉积序列,伴有洋流输运的悬浮沉积物,浊流沉积过程起主导作用。利用已有的古生物地层和古地磁倒转年代数据进行线性插值和外推,建立了剖面的年代框架为0～3.4 Ma,其中在1.8～2.4Ma有沉积间断。(2)通过对其粒度和沉积过程研究,确定U1456A钻孔的深海沉积物的粒度和沉积速率主要受到南亚季风强弱的控制,在此基础上海平面变化对沉积物粒度起到一定的调控作用。在构造尺度上,沉积物的粒度和沉积速率可以很好的反应南亚季风的变化,在南亚季风增强时期降水多,对源区的风化和剥蚀作用强,使大量的风化剥蚀产物进入印度河,同时强降水使印度河水动力增强,使深海沉积物的粒度增粗,沉积速率增大。因此粒度和沉积速率可以作为反映印度季风变化的物理指标。(3)利用漫反射光谱的方法,通过建立赤铁矿含量的标准方程,确定沉积物中赤铁矿的含量。一般情况下干热的环境有利于赤铁矿的形成,温度是赤铁矿形成和转换速率的主控因素,并且赤铁矿在3.4 Ma以来的变化与该钻孔红度和西阿拉伯海的海表温度曲线具有很好的一致性。因此,赤铁矿含量可以作为反映温度变化的指标。(4)综合以上测试数据,可以建立起印度季风3.4 Ma以来在构造尺度上的变化序列,认为研究区在3.4 Ma～2.4Ma印度季风强,温度高,气候较为暖湿,其中3.4～2.7Ma期间,南亚季风不断增加,气候最为暖湿。1.8～1.2Ma印度季风较强,波动较大,降水较多,温度较上一阶段减弱,气候较为暖湿。1.2～0.1 Ma,印度季风减弱,降水量减少,温度降低,气候变得冷干。(5)通过以上的研究发现,从1.8～1.2 Ma到1.2～0.1 Ma,浊流沉积物的堆积速率降低,粒度变细,揭示了更新世印度季风强度的阶段性减弱。对沉积物砂粒组分进行周期分析,发现砂粒组分的变化周期从～41 ka向长周期转化。并且在1.2～1.0 Ma期间,赤铁矿含量明显降低,反应温度逐步降低。推测阿拉伯海拉U1456A沉积序列粒度和赤铁矿含量在1.2～1.0 Ma间的变化是对中更新世气候转型的响应。同时,全球变冷,北半球冰量持续扩大,也可能是导致印度季风减弱的原因。