MIS 7期以来东西伯利亚海沉积物的地球化学特征及其对古环境变化的响应

来源 :自然资源部第一海洋研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cet1979
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北极地区对全球气候变化非常敏感,是研究古环境和古气候变化的关键区域。随着全球气候变暖,北极海冰消融加剧。东西伯利亚海是北极重要的边缘海之一,沉积环境自中更新世以来发生了很大的改变。尤其是海冰和洋流的变化控制着沉积物在东西伯利亚海的分布和沉积。因此,对东西伯利亚海陆架和陆坡沉积物进行物源研究将有助于加深对北极沉积环境和气候变化的认识。本文选取东西伯利亚海西部陆架的LV77-36-1岩心和东西伯利亚海北部陆坡的LV77-27-3岩心的沉积物,通过对其硅酸盐相的主微量元素、稀土元素和Sr-Nd同位素进行分析,阐述了各指标随年代的变化特征,并探讨了MIS 7期以来东西伯利亚海沉积物来源的演化及其运移机制,以及中全新世以来物源演化对古环境演变的响应。LV77-36-1岩心沉积物的中全新世记录显示,沉积物中的元素含量变化较小,仅在6.7 cal.ka和2.5 cal.ka出现较为明显的波动;87Sr/86Sr比值自8.3 cal.ka以来逐渐加大,放射性增强,而εNd同位素显示逐渐减小的趋势。物源分析表明中全新世以来LV77-36-1岩心沉积物主要来源于勒拿河、因迪吉尔卡河、亚纳河和马更些河的河流输入,和拉普捷夫海、喀拉海的海洋沉积物以及西伯利亚地台和新西伯利亚群岛的海岸侵蚀物质。与其他古气候参数对比发现,海冰和洋流的变化对源区物质在东西伯利亚陆架的分散和沉积有着重要的影响。全新世晚期由于楚科奇海海冰的增加、西伯利亚沿岸流的减弱和波弗特环流的增强,导致北美端元的物质贡献相较全新世中期有小幅度增加。根据LV77-27-3岩心沉积物中元素含量和Sr-Nd同位素的垂向变化,发现该岩心沉积物在MIS 7-5期,主微量元素、稀土元素含量和Sr-Nd同位素出现不同程度的波动,表现为MIS 7和MIS 5期的变化较小,而MIS 6期出现较大的波动。主成分分析、(La/Sm)NASC-(La/Yb)NASC比值图和87Sr/86Sr-εNd比值图显示中更新世以来该岩心沉积物来源以西伯利亚端元的物质贡献为主。物源包括河流输入(鄂毕河、叶尼塞河、哈坦加河、勒拿河、亚纳河、因迪吉尔卡河)、海岸侵蚀(西伯利亚地台和加拿大北极群岛)和海洋沉积物(拉普捷夫海、喀拉海和楚科奇海西部)。MIS7-5期,东西伯利亚海沉积物以西伯利亚端元的物质供给为主,MIS 7晚期和MIS 6期有少量北美端元的物质输入。东西伯利亚海沉积物中西伯利亚端元的物质主要在北极穿极流的作用下被搬运至研究区,而北美端元的物质主要由波弗特环流携带至陆坡。
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