【科研进展】南海北部近岸沉积记录的高分辨率全新世东亚夏季风变化取得新进展

南海是连接欧亚大陆与太平洋最大的边缘海，同时南海也是东亚季风区最主要的水汽来源。南海北部海域沉积物主要由大陆经过各种途径搬运而来的陆壳风化产物和海洋自生钙质壳体组成，蕴含丰富的大陆气候变化和海洋水文环境的信息。因此，高速沉积的南海北部海域成为高分辨率古气候学研究的重要载体。环境磁学具有稳定性且磁学参数测定快速和无破坏性，使得环境磁学方法已广泛应用于古气候环境重建，尤其是近些年来，利用磁学参数反映的磁性矿物类型、磁性矿物含量和粒度等研究海洋沉积物所记录的过去气候环境变化信息。然而已开展的研究工作主要集中于远离大陆的深海环境，那么环境磁学方法是否能够应用于浅海相的近海沉积环境？首先需要正确认识近海沉积物岩石磁学性质，包括磁性矿物的来源、类型、粒度和含量等基本参数。

我院海洋地质团队成员黄超利用采自南海北部大陆架粤西泥质区的YJ Core岩芯做为研究对象(图1)，通过210Pb和AMS 14C两种测年方法建立YJ Core岩芯的年龄–深度模式，开展系统的环境磁学研究工作，分析研究区沉积物的磁性参数的变化特征，并探讨研究区沉积物磁性特征的环境意义。该研究获取了研究区域过去7500年以来的高分辨环境磁学记录。研究表明YJ Core岩芯沉积物中的磁性矿物为碎屑成因，磁性矿物主要是磁铁矿，同时也含有少量的赤铁矿（图2）。YJ Core岩芯沉积物中磁性特征对气候变化响应灵敏，记录了过去7500年以来东亚夏季风的演变历史（图3）。7500–6800 cal yr BP期间，成壤作用的环境磁学χARM/χ和χARM/SIRM比值都依然保持相对较高的值，反映强盛的东亚夏季风；6800–3500 cal yr BP期间，磁性矿物含量指标ARM和磁性矿物粒度指标χARM/χ和χARM/SIRM的含量相对较高，可能反映相对湿润的气候，进而可能指示该时期相对强盛的东亚夏季风；3500–2000 cal yr BP期间，ARM和χARM/χ和χARM/SIRM相对较低，表明东亚夏季风相对较弱；近2000年以来，由于人类活动逐渐增强，YJ Core岩芯沉积物环境磁学指标可能不仅仅受气候变化的控制，而且可能主要受到日益增强的人类活动的影响。

图1 研究区位图

图2 YJ Core岩芯沉积物中代表性样品磁性矿物特性分析

图3 YJ Core岩芯环境磁学参数的时间变化序列

上述成果发表在国际知名期刊The Holocene上。广东海洋大学黄超博士为第一作者，中国科学院广州地球化学研究所韦刚健研究员和广东海洋大学陈法锦教授为共同通讯作者。

论文链接：

Huang Chao, Li Mingkun, Liu Zhifeng, Wei Gangjian*, Chen Fajin*, Kong Deming, Huang Xin, Ye Feng. A high-resolution sediment record of East Asian summer monsoon from the northern South China Sea spanning the past 7500 years. The Holocene. 2020, doi.org/10.1177/0959683620950445.