实验室李广雪教授团队在国际TOP期刊EPSL发表研究成果
实验室李广雪教授的博士生李倩在EarthandPlanetaryScienceLetters发表题为“末次冰消期以来黄河物质是冲绳海槽的主要物源”的高质量成果。李广雪教授团队长期从事跨陆架物质输运机制研究,使我校河口海岸带研究领域拓展到大陆架,乃至深海,实现了巨大突破,树立了中国海洋大学在东海陆架沉积领域的国内外学术地位。成果内容如下:
由于连续的沉积记录与敏感的气候响应,冲绳海槽已成为研究海-陆相互作用、源-汇、黑潮变化与东亚季风演变的理想场所。目前,末次冰消期以来冲绳海槽中部沉积物来源尚存在争议,尤其是黄河物质的贡献没有定论。文章综合利用粘土矿物学、地球化学、环境磁学和漫反射光谱等多方法相互印证,探讨了冲绳海槽中部末次冰消期以来沉积物来源演化,重新评估了黄河物质输入对冲绳海槽沉积物的贡献。首次利用Hematite/(Hematite+Goethite)作为评估冲绳海槽黄河物质贡献的新指标(图1)。研究表明,末次冰消期以来冲绳海槽中部沉积物以黄河物质输入为主;进入全新世后有限的长江和台湾物质被输送至冲绳海槽中部。
图1. 末次冰消期以来冲绳海槽中部岩心M063-05粘土矿物记录
作为西北太平洋重要的西边界流,黑潮演化对冲绳海槽水文环境与沉积物输运过程具有重要影响。基于岩石磁学与电镜学结果,我们首次利用RelDM(碎屑磁铁矿相对含量)作为冲绳海槽区域黑潮强度演变的新指标,重建了1.6 ka 以来黑潮演化历史(图2)。研究表明,黑潮强度在新仙女木时期显著减弱,早全新世显著增强,中-晚全新世又逐渐减弱。本文研究为磁学方法在冲绳海槽物源与黑潮演变研究中的应用提供了一个成功示例。
图2. 末次冰消期以来冲绳海槽中部沉积物来源(f-h)与黑潮演变记录(d-e)
综合分析了冲绳海槽区域已有的物源研究结果,通过黑潮、季风、海平面变化等对沉积物输运的影响分析,提出了冲绳海槽沉积物的输运模式(图3)。末次冰消期,海平面较低,古黄河河口距离海槽近,大量再悬浮沉积物通过向海底层流被输送至东海陆架边缘和冲绳海槽北部;由于较弱的黑潮,这些黄河物质进一步被扩散至海槽中部。中-晚全新世,随着海平面上升,古黄河河口逐渐后退至现在的位置,黄海沿岸流搬运的再悬浮黄河物质成为主要来源。由于全新世增强的黑潮及其“水障”作用,这些黄河物质局限于海槽西坡区域。同时,长江和台湾河流输入物质逐步增多。
图3. 末次冰消期(a)与中-晚全新世(b)冲绳海槽沉积物输运模式
成果发表在顶尖刊物EPSL上:Qian Li, Qiang Zhang, Guangxue Li*, Qingsong Liu*, Min-Te Chen, Jishang Xu, Jinhua Li.2019. A new perspective for the sediment provenance evolution of the middle Okinawa Trough since the last deglaciation based on integrated methods. Earth and Planetary Science Letters 528(Article 115839): 1-14.