在國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目聯(lián)合資助下，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士研究生周國議在導(dǎo)師宋之光研究員指導(dǎo)下，聯(lián)合南寧師范大學(xué)和廣東海洋大學(xué)相關(guān)研究人員，研究闡釋了南海北部灣全新世以來的海洋環(huán)境變化。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于Lithosphere。

　　作為南海西北部的半封閉性邊緣海，北部灣現(xiàn)今的海洋格局是自1.1萬年以來隨全球海平面上升發(fā)展而來的。北部灣三面環(huán)陸，全新世以來，接受了來自周邊河流、沿岸侵蝕和南海北部等源區(qū)提供的陸源碎屑物質(zhì)，沉積來源相對復(fù)雜。再加上受全新世海侵、東亞季風(fēng)、北部灣表層環(huán)流、瓊州海峽潮流和沿岸潮汐等影響，海平面變化和水動(dòng)力條件較為復(fù)雜，其全新世沉積物能夠記錄海平面變化、東亞季風(fēng)演化等重要信息。

　　據(jù)介紹，對北部灣沉積物組成、來源及古氣候環(huán)境的研究，可以為該地區(qū)的古海洋環(huán)境恢復(fù)提供基礎(chǔ)信息，對重建南海全新世古海洋演化、探索東亞季風(fēng)演化也具有重要的理論支撐意義。但已往對北部灣全新世以來海洋環(huán)境變化研究不多，在時(shí)間、空間上也都比較局限，缺乏綜合性的地球化學(xué)研究，不利于探討北部灣海域全新世海洋環(huán)境變化及其區(qū)域氣候環(huán)境的影響。

　　研究人員對取自南海北部灣中東部、靠近雷州半島西南部海域的柱沉積物剖面（約11.3~3.2 kyr BP）的沉積粒徑、有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)碳同位素、礦物和元素組成等沉積學(xué)和地球化學(xué)特征的詳細(xì)分析，在AMS¹⁴C定年的基礎(chǔ)上，結(jié)合全新世全球海平面變化和南海西北緣的區(qū)域海平面變化，恢復(fù)重建了南海北部灣全新世以來的海洋環(huán)境變化歷史，并對3.2 kyr BP時(shí)的海平面變化進(jìn)行了闡釋。

　　研究表明，柱沉積物剖面可以以86cm深度為界限，劃分為上下兩個(gè)沉積層段，其中下部沉積層段埋深86~200cm，沉積時(shí)間為3.2 ~ 11.3 kyr BP；上段沉積層段埋深4 ~ 86cm，沉積時(shí)間為0.2 ~ 3.2 kyr BP。相比下部沉積層段，上部沉積層段沉積物的粒度、元素、礦物組成和有機(jī)質(zhì)豐度、δ¹³C_org值等發(fā)生顯著變化。沉積物地球化學(xué)特征表明，上部層段沉積時(shí)海水深度較大，水動(dòng)力較弱，沉積保存條件較；而下部層段沉積時(shí)海水深度較淺，水動(dòng)力條件較強(qiáng)，沉積埋藏條件較差。

　　自全新世以來，隨著海平面的上升，北部灣逐漸被海水淹沒，在中全新世出現(xiàn)高于現(xiàn)今高度的海平面，但在距今約3.2kyr時(shí)因瓊州海峽不斷拉張、致使臨近北部灣中東部海底沉降、海水深快速增大，并以相對較高的海平面延續(xù)至今，并導(dǎo)致海洋環(huán)境發(fā)生急劇變化；總體表現(xiàn)為海底沉積物粒徑變細(xì)、粘土礦物組成升高，有機(jī)質(zhì)豐度明顯增多、有機(jī)碳同位素組成顯著正偏（海洋自生有機(jī)質(zhì)輸入增加）等，而沉積物元素組成也顯示在3.2kyr BP之后，周邊物源區(qū)侵蝕風(fēng)化作用增強(qiáng)、氣候更為濕熱等特征。

　　該項(xiàng)研究恢復(fù)重建了北部灣全新世以來的海洋環(huán)境變化，更好地揭示了南海北部灣全新世區(qū)域海平面變化與沉積特征變化，進(jìn)一步深化了南海西北緣全新世海平面變化和海水深度變化的理解，對于全面研究全新世以來陸架邊緣海海洋環(huán)境變化過程及其對陸域氣候環(huán)境的影響有重要科學(xué)意義。

　　相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.2113/2022/2632112