南海南部冰期同位素记录中的季风变化信息

利用湄公河口外海MD01-2392 孔沉积物中的浮游有孔虫表层种和次表层种的氧、碳稳定同位素与Mg/Ca 比值，重建南海南部过去300ka 以来上层水体的演化特征，重点查明不同冰期旋回阶段海水分层模式、上层海水受雨水影响的程度，并探讨这些水体演化特征与东亚夏季风的内在联系。通过对比南海北部特别是珠江口外MD05-2904 孔和华南洞穴石笋的季风记录，包括地球化学、生物和矿物等季风指标，特别是冰期-间冰期转型和快速气候事件在南海地区性气候变化上的反映，揭示不同冰期时期夏季风和冬季风在南海的变化规律。其特色在于应用国际前沿古环境分析手段与方法研究南海主要河口外海沉积记录，系统探讨这些沉积记录中的"季风型同位素曲线"所反映的东亚夏季风演化特点，为深海同位素作为鉴别冬夏季风的指标及其可靠性提供科学依据，进一步探讨季风作为主要热带过程是如何与冰盖过程共同作用于晚第四纪全球气候变化的。

通过南海北部钻孔MD05-2904和南部钻孔MD01-2392、MD05-2897、ODP1143晚第四纪冰期旋回同位素和古气候指标的测试和对比，发现同位素记录中的季风变化信息主要表现在浮游氧同位素（δ18O）之中。表层种Globigerinoides ruber单种δ18O以及与次表层种Pulleniatina obliquiloculata的氧同位素差值δ18O(P-G)分别反映季风强度频率和上层海水温跃层的变化。南海的浮游δ18O表现出明显的2万年周期，与其它海区类似底栖δ18O反映冰盖变化的10万年周期有明显的不同，所以可称”低纬季风型氧同位素曲线”。但要量化季风的影响，仍需要进一步工作。另外，用浮游δ18O和Mg/Ca表层海水温度（SST）和UK'37 SST建立的剩余海水氧同位素δ18Oresidual 在MIS5.5 期和MIS7.3 期异常偏高，达到整个记录的最大值，传统认为是代表盐度偏高。这与石笋等记录反映的东亚夏季风增强相矛盾，反映了δ18Oresidual 并不单纯反映盐度变化。通过测试颗石藻长链不饱和酮化合物的氢同位素（δDa），我们得出南海150ka以来的表层海水盐度（SSS）变化曲线。结果显示，δDa相当低，只有-215‰，表明同期的表层海水盐度较低，显然与单靠氧同位素剩余值（δ18Oresidual）得出的高SSS的结果不符。我们利用综合δDa和δ18Osw方法，得出基本的SSS变化趋势与δDa的结果相当。至于利用氧同位素和氢同位素得出的SSS有差异，两种方法使用的不同原材料可能是造成这些结果有差异的原因之一。氢同位素测试是新方法，看来要结合δ18Osw才有可能较准确地重建古盐度，并为探讨季风演化提供重要证据。