28 ka以来冲绳海槽南部陆源输入与底层水演化的Nd同位素记录

陆源物质（台湾东北部河流、长江、东海陆坡、风尘颗粒）对冲绳海槽水体的贡献以及末次盛冰期（LGM）以来底层水的演化及其与气候、环境的响应关系研究是当前研究热点。由于冲绳海槽西南端沉积速率高，陆源物质供应丰富，受黑潮影响显著，因此是研究LGM以来黑潮流系演化、底层水团性质及陆源沉积物源汇过程的理想地区。本课题首先通过对长江和台湾东北部河流悬浮颗粒、东海陆架细粒沉积物、风尘颗粒中Fe-Mn氧化物和残渣态的Nd同位素进行分析，确定各端员组分的Nd同位素组成，进而对冲绳海槽南部的ODP1202B孔沉积物进行Fe-Mn氧化物Nd同位素分析，结合入海河流以及西北太平洋中深层水Nd同位素组成，探讨陆源输入Nd的贡献，并提取ODP1202B孔海洋自生沉积形成的Fe-Mn氧化物的Nd同位素信息，从时空演化角度，重建28 ka以来海槽南部底层水演化过程及其对LGM以来海平面变化、古气候事件的响应。

沉积物表层Fe-Mn氧化物Nd同位素越来越多的应用于深水环流示踪研究。本研究采用1 N浓度盐酸羟氨提取了沉积物表层Fe-Mn氧化物，并分析了常量元素、REEs以及Sr, Nd同位素组成以及沉积物的Mo同位素，对LGM以来冲绳海槽中南部中深层海水演化进行了探讨。研究发现，淋滤液中大量过剩Al的存在体现其生源属性；MREE富集以及弱的Ce正异常显示了Fe-Mn氧化物的存在。然而，Fe-Mn淋滤液中Sr同位素明显受到陆源碎屑的影响，87Sr/86Sr明显高于现代海水(0.7092)，说明提取的Fe-Mn氧化物Nd同位素不能真实反映的底层水信号。通过端元计算和数据校正后，εNd值较好指示了冲绳海槽底层水的流通状况。结果显示，NPIW/SCSIW在末次冰消期侵入冲绳海槽，使得海槽水体εNd降低，底层水体的流通加强带来较多的氧气，使得底层水呈现弱氧化状态。早全新世深水环流发生重大转变，流通性减弱，可能与黑潮侵入有关。黑潮的加强造成海槽南部水体的分层，造成底层海水含氧量低。本研究为边缘海海洋自生Fe-Mn氧化物与深水流通研究提供了新的视野，其结果与Mo同位素以及δCe指示的氧化还原环境演化具有较好的一致性。