南海中部全新世以來海山深潛區(qū)有孔蟲的地球化學(xué)記錄及反映的氣候變化

楊俊，趙彥彥,3，吳佳慶，魏浩天，龍海燕，李三忠,3，畢乃雙

1. 海底科學(xué)與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)海洋大學(xué)海洋高等研究院，青島 266100

2. 中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，青島 266100

3. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)與探測(cè)技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室，青島 266061

有孔蟲是微小的真核單細(xì)胞動(dòng)物，其大小一般在1 mm 以下，屬于原生動(dòng)物門肉足綱中的有孔蟲目，其中浮游有孔蟲屬于抱球蟲超科。有孔蟲從中侏羅世開始出現(xiàn)，殼壁主要由方解石組成。由于浮游有孔蟲殼體在生長(zhǎng)發(fā)育過程中能夠捕獲或黏附周圍水體的鈣質(zhì)或硅質(zhì)顆粒，所以其殼體記錄了諸多的物理海洋和海洋化學(xué)信息，能夠用來反演古海洋狀態(tài)和環(huán)境變化[1]。有孔蟲的主微量元素含量和同位素組成記錄了當(dāng)時(shí)的海洋和氣候條件[2-4]，常用浮游有孔蟲的Mg/Ca 和氧同位素值恢復(fù)古海水表層溫度（SST）[5]。

南海位于太平洋和亞洲大陸之間，受熱帶西太平洋和大陸氣候的共同影響[6]。近年來，南海的古氣候演化、快速氣候事件、大洋碳儲(chǔ)庫(kù)的長(zhǎng)周期變化、深海地層學(xué)以及海平面變化等方面的研究都產(chǎn)生了一系列成果[7-9]。然而，南海全新世氣候變化的進(jìn)程還存在很多爭(zhēng)議。根據(jù)沉積物記錄，一些學(xué)者認(rèn)為全新世的SST 是持續(xù)上升的，也有學(xué)者認(rèn)為全新世的SST 多變。如17940 站位記錄了SST 從早全新世開始升高，在5.5 ka 出現(xiàn)峰值[10]；珠江口盆地遠(yuǎn)岸斜坡GHE27L 站位的沉積物Mg/Ca 比恢復(fù)的全新世SST 持續(xù)上升，直到3.9 ka 達(dá)到峰值（27.7 ℃），隨后下降，直到0.6 ka[11]；Zhou 等[12]認(rèn)為南海從早全新世SST 一直升高，直到6～7 ka 才達(dá)到峰值，隨后的中全新世，SST 一直很穩(wěn)定。Wu 等[13]認(rèn)為南海北部全新世SST 變化可分為4 個(gè)階段，在8.9 ～8.7 ka 達(dá)到峰值（27.3 ℃），而且在中晚全新世又出現(xiàn)幾次峰值（27.3 和27.7 ℃）。不過，也有人認(rèn)為不同海域所記錄的氣候變化過程是不同的：Tian 等[14]通過分析浮游有孔蟲的Mg/Ca 和氧同位素，發(fā)現(xiàn)南海南部MD052896 站位在全新世SST 持續(xù)升高，平均SST 為28.5 ℃；而南海 北部ODP1145 的SST 在全新世略微降低，平均SST 為26 ℃[14]。為了解決這些爭(zhēng)議，我們于2017 年在南海中部珍貝海山底部用蛟龍?zhí)栞d人深潛器精準(zhǔn)地采集了柱狀樣品，并對(duì)其中的有孔蟲地球化學(xué)特征進(jìn)行分析。

珍貝海山位于南海中部黃巖島海域，不論在冰期還是間冰期，該區(qū)域水體都較深，屬于深水區(qū)[15]，受降水和周圍河流的影響較少。樣品是由蛟龍?zhí)栞d人深潛器在珍貝海山底部精準(zhǔn)采集（圖1），無任何擾動(dòng)和混合，而且海山底部沉積物表面平坦，深水底流弱。因此，浮游有孔蟲應(yīng)該忠實(shí)地記錄了研究區(qū)表層海水的變化。浮游有孔蟲的Mg/Ca 比記錄了海水溫度，δ18O 配合Mg/Ca 比恢復(fù)的溫度能夠反映鹽度變化，而δ13C 值能夠反映生產(chǎn)力的變化。結(jié)合AMS14C 測(cè)年，可以重建該地區(qū)自新仙女木事件以來SST 和生物生產(chǎn)力的演化過程，為研究南海地區(qū)的古海洋學(xué)、再造該地區(qū)氣候演化歷史并預(yù)測(cè)未來氣候變化提供依據(jù)。

圖1 南海東部黃巖島海域采樣位置以及本文涉及的其他站位位置Fig.1 The sample location on the Huangyan Island in the eastern part of the South China Sea （SCS）and other stations mentioned in this paper

1 材料與方法

本研究的樣品來自黃巖島海域，位于南海中沙群島，處于呂宋冷渦（13°～20°N、115°～120°E）范圍內(nèi)[19]，是2017 年由蛟龍?zhí)柕?36 潛次在珍貝海山底部2 500 m 水深處取得的柱狀樣。該柱狀樣長(zhǎng)28 cm，樣品采集到甲板后，立即以1 cm 間隔分樣，共獲得29 個(gè)濕樣，然后在4 ℃下保存。

濕樣運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后，先自然晾干、稱重，然后將樣品置于500 mL 燒杯中加入濃度為10% 的H2O2浸泡48 h。隨后將泡好的樣品過240 目（孔徑0.063 mm）的不銹鋼篩，除去細(xì)粒組分，并將粗粒組分在40 ℃下烘干、稱重，最后用100目（孔徑0.154 mm）不銹鋼篩干篩，第二次分離出粗粒組分。第二次分離的粗粒組分在雙目鏡下（OLYMPUS SZ61，×120）分別挑出G.ruber 和G.sacculifer 有孔蟲。其中，每一個(gè)樣品挑選出250～350 μm 完整且無填充物的G.ruber （白色）殼體約30 枚，質(zhì)量約2 mg，用于Mg/Ca比值的測(cè)定。再挑選出大于154 μm 的G.ruber （白色）和G.sacculifer 各15～20 枚，用于碳氧同位素測(cè)試。另外，挑選清潔無損的G.ruber 約10 mg，送至美國(guó)BETA 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行AMS14C 測(cè)年。測(cè)試儀器為250 Kev NEC single stage 加速器質(zhì)譜儀，測(cè)試精度為±0.001～0.004。為了獲得真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，每次測(cè)試之前，需要對(duì)所挑選的有孔蟲樣品進(jìn)行清洗，用以去除樣品中可能存在的有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì)。本文通過CALIB 7.0 程序中的Marine13校正曲線對(duì)所測(cè)得的AMS14C 年齡進(jìn)行校正[20]，結(jié)果見表1。

表 1 南海蛟龍?zhí)柕?36 號(hào)潛次pushcore 柱狀樣的AMS14C 測(cè)年數(shù)據(jù)和校正年齡Table 1 AMS14C dating data and corrected age of the pushcore columnar sample of Jiaolong 136th dive in the SCS

1.1 Mg/Ca

通過掃描電鏡、雙目鏡的觀察，我們的有孔蟲樣品并無明顯的鐵-錳-氧化物污染。因此，借鑒前人的清洗方法，采用“Mg 清洗”法進(jìn)行清洗[21]。清洗后樣品的Mg/Ca 比測(cè)試在中國(guó)科學(xué)院南海所邊緣海與大洋重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室碳酸鹽巖元素地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室Arian 720ES ICP-OES 上完成。分析過程中，先稱取180～230 μg 清洗過的有孔蟲殼體，用2% HNO3溶解，并用外標(biāo)法標(biāo)定，選Ca 183.944 nm，Sr 216.596 nm，Mg 279.553 nm 作為標(biāo)定譜線，分別配置[Ca]為19、30、40和49 μL/L，[Mg]為0.05、0.08、0.10和0.13 μL/L，[Sr]為0.3、0.5、0.7 和0.9 μL/L 的4 個(gè)標(biāo)液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液用于計(jì)算元素的含量，然后再計(jì)算Sr/Ca、Mg/Ca比值。除此之外，實(shí)驗(yàn)室還配備了兩種Sr/Ca、Mg/Ca比值不同的監(jiān)控溶液，用于檢測(cè)、校正儀器造成的測(cè)試偏差。根據(jù)監(jiān)控溶液的相對(duì)偏差，最終測(cè)定的Mg/Ca 精度達(dá)到了0.51%，Sr/Ca 達(dá)到了0.21% （重復(fù)次數(shù)n=162）。

1.2 碳氧同位素

有孔蟲樣品經(jīng)破碎后，用10% 的雙氧水浸泡30 min，然后用去離子水超聲清洗3 次。隨后加入濃度＞99.7%的無水乙醇，在震蕩頻率為40 kHz 的超聲波中清洗30 s 左右，吸出濁液，再用去離子水超聲清洗2—3 次[22]。碳氧同位素測(cè)試是在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的連續(xù)流質(zhì)譜儀上完成。測(cè)試時(shí)稱取30～70 μg 粉末樣放入樣品瓶中，然后在70 ℃下經(jīng)磷酸溶解釋放出CO2，輸入Delta Plus XP 質(zhì)譜儀中測(cè)定δ18O 和δ13C值，二者的精度分別高于0.23‰和0.11‰，標(biāo)樣為TTB-1。

2 結(jié)果

2.1 年齡框架

基于6 個(gè)浮游有孔蟲樣品AMS14C 的測(cè)年結(jié)果，采用線性插值法建立年代框架，其頂部年齡約為2.3 ka，底部年齡為12.6 ka（圖2），平均沉積速率為2.2 cm/ka。其中0～5 cm 平均沉積速率為1.6 cm/ka，5～17 cm 為9 cm/ka，17 cm 以下為1.8 cm/ka。

2.2 Mg/Ca 比恢復(fù)的SST 與G.ruber 氧同位素的變化

整個(gè)樣品柱G.ruber 殼體的Mg/Ca 為3.3～5.2 mmol/mol，平均值為3.9 mmol/mol，與現(xiàn)代活體有孔蟲的Mg/Ca 3.0～6.0 mmol/mol 相近[9]。利用Hasting等[23]和Whito 等[20]在中國(guó)南海建立的G.ruber 殼體Mg/Ca 比和溫度關(guān)系式：

可恢復(fù)研究區(qū)的SST 變化范圍為24.4～29.3 ℃，平均SST 為26.2 ℃。由于SST 在全新世存在接近4 ℃的溫差變化，為了驗(yàn)證所恢復(fù)的SST 真實(shí)可靠，通過查找WOD 數(shù)據(jù)庫(kù)（World Ocean Databases：www.nodc.noaa.gov），獲得研究區(qū)1923—2007 年的表層海水溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。經(jīng)處理分析發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)近幾十年來表層海水溫度波動(dòng)范圍較大，存在溫差達(dá)到4 ℃的情況，并且在1980—2007 年間，表層海水的溫度波動(dòng)也高達(dá)2.5 ℃，因此，認(rèn)為全新世以來 研究區(qū)可能存在4 ℃的溫差變化（圖3f）。

圖2 南海黃巖島海域柱狀樣年齡框架Fig.2 The age frame of the core on the Huangyan Island in SCS

研究區(qū)浮游有孔蟲G.ruber 的Mg/Ca 比恢復(fù)的SST 變化可分為12.6～11.8、11.8～9.1、9.1～6.3、6.3～2.3 ka 四個(gè)時(shí)間段，其中12.6～11.8 ka，SST 降低了約2.3 ℃；11.8～9.1 ka，SST 略有波動(dòng)，在11.3～10.7和9.7～9.1 ka 時(shí)段內(nèi)，SST 有兩次下降過程，但變化范圍較?。ǎ?.5 ℃）；9.1～6.3 ka，SST 自24.5 ℃迅速升至29.3 ℃，平均SST 為27.3 ℃，6.7 ka 出現(xiàn)低SST，最低可達(dá)25.3 ℃，隨后的6.5 ka 達(dá)到全新世最高溫度29.3 ℃；6.3～2.3 ka SST 整體呈降低趨勢(shì)，局部有波動(dòng)，在6.3～5.3 ka，SST 自27.7 ℃降至24.8 ℃；5.3～2.3 ka 總體溫度為上升趨勢(shì)，但是在3 ka 存在25.3 ℃的低溫（圖3d）。δ18O 在11.8 ka 發(fā)生第一次降低，并保持相對(duì)低值直到5.8 ka，第二次快速降低發(fā)生在5.3 ka，持續(xù)了約1.8 ka 之后開始上升（圖3c）。

2.3 碳同位素記錄

浮游有孔蟲G.ruber 和G.sacculifer 的碳同位素值變化趨勢(shì)一致：G.ruber 的δ13C 值為1.42‰～2.40‰，平 均為2.05‰，G.sacculifer 的δ13C 值為1.42‰～2.58‰，平均為2.10‰?？傮w上G.sacculifer 的δ13C值高于G.ruber，但是出現(xiàn)了幾次異常值，導(dǎo)致G.ruber 的δ13C 值偏高（圖3e）。值得注意的是最頂端樣品中G.ruber 和G.sacculifer 的δ13C 值最低。

3 討論

3.1 原始地球化學(xué)記錄的保存

浮游有孔蟲化石屬于鈣質(zhì)超微化石，而大洋沉積物中鈣質(zhì)化石的保存直接受到碳酸鹽補(bǔ)償深度（CCD）的影響[24]。南海的CCD 通常為3 500 m[25]，采樣地點(diǎn)水深約為2 500 m，而且樣品中的G.ruber和G.sacculifer 未見明顯的溶蝕（圖4），表明樣品的原始地球化學(xué)記錄保存較好。

3.2 SST 變化

圖3 南海黃巖島海域有孔蟲殼體碳氧同位素組成、Mg/Ca-SST 記錄及與其他地區(qū)氧同位素記錄的對(duì)比Fig.3 Carbon and oxygen isotopes and Mg/Ca-SST records of foraminifera shell in the Huangyan Island in SCS and their correlation.

有孔蟲殼體在形成過程中會(huì)受到周圍海水的影響，導(dǎo)致其Mg/Ca 比發(fā)生變化[26]，由于碳酸鹽晶格中Mg2+交代Ca2+是吸熱過程，因此，溫度的升高會(huì)促使有孔蟲殼體的Mg 含量增加，Mg/Ca 比也會(huì)隨之增高[27]。自12.6 ka 以來，研究區(qū)的SST 變化可識(shí)別出12.6～11.8、11.8～9.1、9.1～6.3、6.3～2.3 ka 4 個(gè)溫度明顯變化的時(shí)段（圖5d），而且這些溫度變化在時(shí)間上可與南海南部MD01-2390 站位和南海北部17940 站位的SST 進(jìn)行很好地對(duì)比（圖5）[30-31]：3 個(gè)站位的SST 都在12.6～11.8 ka 之間大幅降低，11.8～9.1 ka 略有升高，9.1～6.3 ka 達(dá)到全新世最大值并穩(wěn)定波動(dòng)，6.3～2.3 ka 呈波動(dòng)下降，整體變化趨勢(shì)具有很好的一致性。然而，3 個(gè)站位SST 變化的具體時(shí)間和幅度仍存在較大差異。如MD01-2390和17940 站位清晰地記錄了全新世早期11.3 和9.7 ka兩次短暫的降溫事件，盡管黃巖島海域的Mg/Ca比也記錄了這次降溫事件，但是其降溫幅度并不明顯（圖5d）。另外，5.3～4.1 ka 三個(gè)站位均記錄了SST 升高，但17940 站位的SST 變化幅度較小。3.5～2.3 ka，黃巖島海域有孔蟲所記錄的SST 先降低再上升，MD01-2390 站位記錄了穩(wěn)定上升的趨勢(shì)，而17940 站位則記錄了波動(dòng)下降的趨勢(shì)（圖5）。

浮游有孔蟲Mg/Ca 所記錄的SST 變化不僅在南海的南北海域之間可以進(jìn)行對(duì)比，還可以與東亞夏季風(fēng)所控制的董哥洞石筍δ18O 記錄進(jìn)行對(duì)比[25]：12.6～11.8 ka，南海3 個(gè)站位的SST 均降低，對(duì)應(yīng)著董哥洞石筍δ18O 值的升高；11.8～6.3 ka，3 個(gè)站位的SST 均升高，與此同時(shí)，董哥洞石筍的δ18O 值降低且穩(wěn)定在-8‰以下；6.3～2.3 ka，SST 整體呈下降趨勢(shì)，同時(shí)董哥洞石筍δ18O 值升高（圖5a）。

圖4 浮游有孔蟲掃描電鏡Fig.4 SEM photos of the planktonic foraminifera

圖5 12.6 ka 以來南海附近海域古氣候變化曲線對(duì)比Fig.5 Correlation of paleoclimatic patterns from different regions since 12.6 ka

此外，厄瓜多爾南部的ENSO 記錄表明，自11.8 ka以來，ENSO 事件發(fā)生的頻數(shù)逐漸增加，6.3 ka 之后，ENSO 事件發(fā)生頻數(shù)最多[32]。黃巖島海域與南部MD01-2390 站位的浮游有孔蟲記錄了該時(shí)期SST變化幅度比較高（圖5），但南海北部SST 變化幅度不大（圖5b），這說明ENSO 事件可能對(duì)南海南部的影響較大，而對(duì)南海北部的影響較小。

3.3 氣候變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制

南海屬于邊緣海，位于典型的東亞季風(fēng)區(qū)，其洋流有夏季風(fēng)驅(qū)動(dòng)的順時(shí)針反氣旋環(huán)流和冬季風(fēng)驅(qū)動(dòng)的逆時(shí)針氣旋式環(huán)流[33]，季節(jié)性的季風(fēng)場(chǎng)形成了獨(dú)特的表層洋流格局（圖1）。此外南海的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，在地質(zhì)歷史時(shí)期，隨著海平面的升降，海陸格局的分布及其與大洋之間海水的交換通道都曾發(fā)生巨大變化[34-35]。因此，南海的氣候變化受多種機(jī)制的控制。

研究區(qū)浮游有孔蟲殼體Mg/Ca 比記錄了自12.6 ka以來南海經(jīng)歷了幾次快速降溫事件，包括12.6～11.8 ka 的新仙女木事件和全新世東亞夏季風(fēng)突變事件。這些突變事件可與來自北大西洋深海沉積物記錄的千年周期降溫事件相對(duì)應(yīng)[36-37]。因此，這些降溫事件指示了東亞夏季風(fēng)的演化可能受到北大西洋冰筏事件的制約[38-39]。在過去12.6 ka 內(nèi)，南海的海平面上升了將近60 m，尤其自11.8 ka 開始，海平面快速上升，至6.3 ka 達(dá)到最高海平面，之后又略有降低（圖6g）[34-35]。海平面的升降可能會(huì)影響底流活動(dòng)，從而影響海洋物質(zhì)的搬運(yùn)能力以及沉積速率[40-41]。前人研究認(rèn)為，南海底流來源于東部臺(tái)灣-呂宋島弧之間的巴士海峽，經(jīng)西沙群島向東部的中央海盆傳遞[42]，甚至能夠穿越西沙海槽，到達(dá)南海西南部（圖1）[43]。但是，到目前為止，均未有研究指出研究區(qū)存在底流活動(dòng)，說明海平面的變化不是研究區(qū)氣候變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

珍貝海山底部G.ruber 記錄的SST 與中國(guó)華南董哥洞石筍氧同位素記錄進(jìn)行對(duì)比（圖6）[29]，結(jié)果表明12.6～11.8 ka SST 較低，石筍氧同位素組成較重，指示了氣候寒冷干燥；11.8～6.3 ka 石筍氧同位素組成顯現(xiàn)出波動(dòng)降低的變化，氣候開始變得濕潤(rùn)[44-45]，尤其是自11.3 ka 開始，SST 為上升趨勢(shì)，石筍氧同位素組成為穩(wěn)定低值，且浮游有孔蟲δ18O 值也顯示為穩(wěn)定低值（圖6e），為較穩(wěn)定的暖濕氣候，指示了東亞夏季風(fēng)增強(qiáng)，中國(guó)華南地區(qū)和南?？赡苓M(jìn)入了全新世適宜期[46-47]，而且此時(shí)其他地區(qū)仍處于干燥寒冷的氣候[48]；在6.3 ka 之后，SST 波動(dòng)降低，石筍的氧同位素記錄有增大的趨勢(shì)，氣候向寒冷干燥轉(zhuǎn)變。一些研究者認(rèn)為，軌道尺度上東亞夏季風(fēng)變化主要受北半球太陽輻射的驅(qū)動(dòng)[49-50]。Zhou等[12]認(rèn)為20°N 夏季光照強(qiáng)度從13 ka 開始增強(qiáng)，在9 ka 達(dá)到最大值，之后開始降低；Berger 和Loutre[51]及Selvaraj 等[52]認(rèn)為25°N 夏季光照強(qiáng)度在10 ka 具有異常高值。研究區(qū)有孔蟲的δ18O 記錄表明：夏季風(fēng)的最大強(qiáng)度出現(xiàn)在6.5 ka，比9 ka 的光照強(qiáng)度最大值滯后了將近2 500 年，這證明了季風(fēng)變化可能滯后于光照強(qiáng)度約1 500～3 000 年[53]。

研究區(qū)浮游有孔蟲所記錄的這種氣候變化，可能與末次冰期熱帶輻合帶（ITCZ）移動(dòng)有關(guān)。在亞軌道尺度上，北半球夏季太陽輻射的變化會(huì)影響ITCZ 位置的緯向移動(dòng)與ENSO 的活動(dòng)頻率，進(jìn)而制約著東亞夏季風(fēng)強(qiáng)度的變化[54-55]。ITCZ 的緯向移動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致北半球低緯地區(qū)夏季降水發(fā)生變化，體現(xiàn)在沉積物的氧同位素組成上[56]。早—中全新世，北半球夏季太陽輻射強(qiáng)，強(qiáng)迫ITCZ 向北移動(dòng)，研究區(qū)夏季降水增加，浮游有孔蟲的δ18O 值降低[54]；晚全新世，北半球夏季太陽輻射減弱，導(dǎo)致ITCZ 向南移動(dòng)，研究區(qū)夏季降水減少，浮游有孔蟲的δ18O 值增大（圖6）[29]。此外，Haug 等[54]和Clement 等[55]認(rèn)為中—晚全新世，由于熱帶大氣對(duì)流與南方振蕩的相互作用增強(qiáng)，使得ITCZ 的南移與ENSO 活動(dòng)頻率的增強(qiáng)有著密切的關(guān)系。Moy 等[32]認(rèn)為ENSO活動(dòng)頻率變化是東南亞地區(qū)氣候年際變化的主要驅(qū)動(dòng)力，ENSO 活動(dòng)頻率的增加會(huì)導(dǎo)致東亞夏季風(fēng)的減弱，反之則相反。前人研究表明自中全新世開始ENSO 活動(dòng)頻率逐漸增加（圖6h）[55]。ENSO 活動(dòng)頻率較強(qiáng)的時(shí)期，大量溫暖的海水會(huì)流入熱帶東太平洋，導(dǎo)致熱帶西太平洋海表溫度降低，使熱帶西太平洋向亞洲大陸季風(fēng)區(qū)輸送的水汽減少，最終導(dǎo)致東亞夏季風(fēng)減弱[57-58]。因此，全新世北半球太陽輻射強(qiáng)度、ITCZ 平均位置的緯向移動(dòng)和ENSO 活動(dòng)頻率的變化可能是引起研究區(qū)全新世氣候變化的主要原因[59]。12.6～11.8 ka，為新仙女木時(shí)期，ITCZ 平均位置向南移動(dòng)，導(dǎo)致降水減少，浮游有孔蟲的δ18O 值較大[54]；11.8～6.3 ka 為早—中全新世，北半球夏季太陽輻射強(qiáng)，導(dǎo)致ITCZ 向北移動(dòng)，東亞夏季風(fēng)增強(qiáng)，降水增加，有孔蟲δ18O 值減小[59]；6.3～2.3 ka，太陽輻射變?nèi)酰瑢?dǎo)致ITCZ 向南移動(dòng)，同時(shí)ENSO 活動(dòng)頻率增強(qiáng)，進(jìn)一步加強(qiáng)了ITCZ 的南移[60]，東亞夏季風(fēng)的強(qiáng)度也隨之發(fā)生了減弱，降水減少，浮游有孔蟲的δ18O 值增大。

圖6 南海黃巖島海域有孔蟲和其他地區(qū)古環(huán)境指標(biāo)變化曲線對(duì)比Fig.6 The comparison of palaeoenvironmental proxies between the Huangyan Island of SCS and other locations

此外，發(fā)現(xiàn)南海黃巖島海域浮游有孔蟲G.sacculifer 和G.ruber 的碳同位素分餾值Δ13CG.s-G.r出現(xiàn)幾次負(fù)偏移，這些負(fù)偏移在時(shí)間上與全新世東亞夏季風(fēng)突變事件具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系（圖6），SST 降低時(shí)，Δ13CG.sacculifer-G.ruber呈負(fù)偏；而在SST 升高時(shí)，Δ13CG.sacculifer-G.ruber呈正偏。推測(cè)全新世Δ13CG.s-G.r可能受SST 變化的影響，但能否作為全新世東亞夏季風(fēng)突變事件的一個(gè)新的指標(biāo)及其具體的控制機(jī)制還有待進(jìn)一步研究探討。

4 結(jié)論

對(duì)南海珍貝海山底部的沉積物樣品進(jìn)行了Mg/Ca 比及碳氧同位素組成測(cè)試分析，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)沉積物完整地記錄了自12.6 ka 以來的氣候變化，在時(shí)間范圍上，能夠與新仙女木事件以及全新世東亞夏季風(fēng)突變事件相對(duì)應(yīng)，可能與北大西洋冰筏事件有關(guān)。通過分析認(rèn)為研究區(qū)的氣候變化可能主要受到北半球夏季太陽輻射變化控制的ITCZ 的緯向移動(dòng)和ENSO 活動(dòng)強(qiáng)度的控制。此外，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)全新世期間浮游有孔蟲G.sacculifer 和G.ruber 的碳同位素分餾值Δ13CG.sacculifer-G.ruber與SST 變化有關(guān)，但能否作為全新世東亞夏季風(fēng)突變事件的一個(gè)新的指標(biāo)及其具體的控制機(jī)制還需進(jìn)一步的研究探討。

致謝：感謝中國(guó)大洋38 航次第二航段的首席科學(xué)家石學(xué)法研究員及所有參加人員在樣品采集和保存上的指導(dǎo)和幫助，感謝中國(guó)科學(xué)院邊緣海與大洋重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室碳酸鹽巖元素地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室陳天然老師協(xié)助有孔蟲Mg/Ca 比值測(cè)試分析。