东海内陆架泥质区末端中晚全新世物源及其对洋流的指示

This project aims at the southernmost region of inner shelf mud wedge in the East China Sea which receives sediments from Mainland coastal rivers and Taiwan western rivers. Based on clay mineral, magnetic properties and typomorphic characteristic of magnetic minerals derived from surface sediments of the two provenances, the project will try to semi-quantitatively reveal provenance evolution of the study area since middle Holocene through corresponding indexes analysis from core sediments and further discuss development of the relevant ocean currents.

本项目拟从大陆东南沿海河流和台湾西部河流共同影响下的东海内陆架泥质区末端入手，通过对该区钻孔沉积物的粘土矿物、磁性和磁性矿物标型特征进行分析，结合两大物源区表层沉积物中提取的相应物源指标的差异，尝试半定量化恢复中晚全新世东海内陆架泥质区末端区域物源演化，从而探讨相关的洋流的演化过程。

本项目通过分析长江、浙闽河流（钱塘江、瓯江、闽江）以及台湾西部河流（浊水溪、大安溪、大甲溪、乌溪）细颗粒沉积物（<45μm）磁性矿物和地球化学元素以及粘土矿物特征，提取出各河流物源指纹，并将其应用于台湾海峡中西侧钻孔（F15孔）沉积物物源判别中，据此探讨中晚全新世浙闽沿岸流演化及东亚冬季风的过程。.结果显示，1）磁性矿物种类的差异可作为辨识东海周边河流物源指标之一，长江和浙闽河流沉积物磁性较强，以磁铁矿为主，磁性矿物相对富含Ti，Cr等，台湾西部河流沉积物磁性很弱，有明显的磁黄铁矿存在，磁性矿物富含S，Al和Co。尽管如此，但是在海域钻孔里，存在强烈的早期成岩作用，很可能磁性矿物会发生改变，该判别方法要谨慎；蒙脱石可作为区分长江和其他河流的物源指纹，绿泥石和高岭石可以作为区分闽江和台湾西部河流的物源指标；长江富含Sc、V、Cr、Co、Cu、Ni、Sr等元素；浙闽河流Zn、Rb、Pb、Ba等元素较为富集；台湾西部河流富含Y、Zr、Hf、Th、U以及稀土元素（REE），微量元素比值Cr/Th，Sc/Th，Ba/Th，Eu/Eu*，δEu、(Eu/Sm)N可作为河流间物源判别指标。2）台湾海峡西部钻孔F15孔沉积物粘土矿物以及细颗粒组分残留相地球化学元素分析结果都显示，约4.0 cal. kyr BP前，沉积物中粘土矿物蒙脱石出现的频率较为频繁，微量元素及其比值Cr/Th，Sc/Th，Eu/Eu*，Ba/Th等都偏向长江物源端。4.0 cal. kyr BP至今，粘土矿物更加接近台湾西部和浙闽河流端元，微量元素及其比值等都显示了台湾西部河流尤其是浊水溪沉积物的特征。这一物源变化揭示了相对于6.0-4.0cal. kyr BP阶段，晚全新世浙闽沿岸流有所变弱，苏北沿岸流也有类似的现象，这可能与东亚冬季风的演化有关，6.0-4.0cal. kyr BP阶段全球经历多次冷阶段，冬季风加强，相应的中国沿岸流也有所加强，之后转弱。这一变化也造成了浙闽泥质区沉积速率在~4.0cal. kyr BP有所减缓。