西太平洋暖池8.5Ma以来风尘输入变化及其古气候效应
批准号:
42076049
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
蒋富清
依托单位:
学科分类:
海洋地质学与地球物理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
蒋富清
中文摘要
风尘是西太平洋暖池区重要沉积组分之一,蕴含着长时间尺度全球气候变化的关键信息,然而目前仍缺乏系统研究。本项目以IODP363航次在西太平洋暖池采集的高质量岩芯(U1490)为主要研究对象,通过碎屑沉积物粒度、黏土矿物、Sr-Nd同位素等的综合分析,并与与暖池边缘和可能风尘源区(亚洲内陆沙漠和戈壁,以及澳洲和美洲大陆)等进行对比分析,对8.5Ma以来暖池区风尘来源进行系统研究。通过对风尘粒度和风尘通量等古气候示踪指标的研究,重建晚中新世以来风尘输入西太平洋暖池的历史,揭示主要环境和气候转折期(如青藏高原隆升、西南极冰盖形成、北半球冰盖形成和中更新世气候转型等)风尘通量的变化规律。依据风尘源区和风尘通量的变化,研究ITCZ的迁移历史。通过风尘通量与古生产力之间关系的研究,探讨风尘输入在气候变化中的作用。该项研究为深入研究晚中新世以来气候变化规律和驱动机制,以及未来气候预测提供了新的思路。
英文摘要
Eolian dust, as an important deposition in western Pacific warm pool (WPWP), carry key information on the regional and global climate change, however, study on the long-time scale eolian dust record of the WPWP is still absent. This proposal is designed to study a high-quality core samples (U1490) recovered from the core area of WPWP during IODP Expedition 363. The eolian dust provenance over the last 8.5 Ma will be traced based on the comprehensive provenance proxies, such as grain size, clay minerals, radiogenic Sr and Nd isotopes, by comparison among the different locations of the WPWP and the potential sediment source (Asian continent, American and Australia continent). In accordance with paleoclimate proxies, such as grain size and flux of eolian dust, we try to rebuild the input history of eolian dust in the WPWP, to disclose the variation of eolian dust flux during the major climate transitions (e.g. the uplift of Tibetan Plateau, west Antarctica ice-sheet build, Northern Hemisphere glaciation, and mid-Pleistocene climate transition). Based on the results of eolian dust source area and dust flux variations, we try to decipher the shift history of Intertropical Convergence Zone (ITCZ). According to the relationship between eolian dust flux and paleo-productivity, we try to discover the role of eolian dust on the global climate change since late Miocene. This study provide a new sight on the deeply understand on the Earth’s climate variation and driven mechanism, and provide theoretical support on the future climate prediction.
本项目对位于西太平洋暖池区IODP U1490站沉积物中的黏土矿物,粒度组成,以及Sr-Nd同位素组成进行了研究,围绕暖池区8.5Ma以来风尘信号识别和源区示踪,风尘组分的变化规律及其古气候响应,风尘输入的传输和驱动机制,以及暖池区风尘通量与古生产力的关系等内容开展了系统研究。综合分析黏土矿物的组成与形貌学特征、环境和气候条件以及区域地质背景,结果表明西太平洋暖池8.5Ma以来的蒙皂石主要来源于新几内亚火山岛弧,而伊利石与绿泥石主要来源于亚洲风尘。碎屑沉积物的粒度频率分布特征,以及<4μm组分的Sr-Nd同位素组成特征表明,细粒端元(EM2)主要来源于中国北方沙漠和中西部沙漠风尘,并由东亚冬季风和西风输送至西太平洋暖池。在构造时间尺度上,风尘组分的众数粒径和含量在7.2-4.8Ma和3.9-2.6Ma显著增加,是对亚洲大陆大气环流的增强、干旱化加剧和ITCZ的南移的响应。亚洲风尘在西太平洋暖池的沉积过程不仅受到亚洲大陆气候状态(如大气环流和干旱)的影响,还受到ITCZ位置的调控。晚新近纪ITCZ的南移迫使亚洲风尘向南扩散,导致更多的亚洲风尘沉降在西太平洋暖池区。能谱分析结果表明,西太平洋暖池上新世的风尘信号 (伊利石+绿泥石) /蒙皂石比值具有100 kyr偏心率周期,综合对比分析表明,中上新世类ENSO过程调控了轨道时间尺度西太平洋暖池风尘的输入。西太平洋暖池风尘通量在5.1-4.8 Ma和3.9-2.6 Ma显著增加,这与深海氧同位素值变重,以及表层生产力(Ba/Ti)的增加一致,表明由于全球快速变冷、亚洲内陆干旱加剧,亚洲风尘输入显著增多,而风尘通量的增加会携带更多的营养组分,从而促进了西太平洋暖池表层生产力的提高。这一结果验证了晚新近纪“Fe假说”在西太平洋暖池构造尺度上的适用性。在轨道时间尺度上,8.5Ma以来,西平洋暖池核心区的古生产力与风尘通量的周期性明显不同,因此,风尘输入的增加在一定程度上可能会导致西太平洋暖池表层生产力的升高,但是其贡献可能很小。
中中新世适宜期在西北太平洋的沉积响应和控制因素
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批准号:42376050
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项目类别:面上项目
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资助金额:51万元
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批准年份:2023
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负责人:蒋富清
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依托单位:
第四纪以来亚洲风尘和火山物质输入西北太平洋的制约机制
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批准号:41776065
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项目类别:面上项目
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资助金额:71.0万元
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批准年份:2017
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负责人:蒋富清
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依托单位:
中新世以来奄美三角盆地的风尘记录及其对构造尺度东亚古气候的指示
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批准号:41576050
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项目类别:面上项目
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资助金额:78.0万元
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批准年份:2015
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负责人:蒋富清
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依托单位:
西菲律宾深海沉积物源演变及其对古气候的响应
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批准号:40976026
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.0万元
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批准年份:2009
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负责人:蒋富清
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依托单位:
末次盛冰期以来冲绳海槽陆源和火山物质沉积通量研究
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批准号:40506016
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:27.0万元
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批准年份:2005
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负责人:蒋富清
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依托单位:
国内基金
海外基金