多参数指标重建东海闽浙沿岸沉积有机质的组成变化
边缘海是连接陆地和海洋的过渡区，有大量的陆源物质输入，在全球碳循环中起着重要作用。东海是世界上最大的边缘海之一，关于其物质来源的研究是东海乃至全球碳循环的重要组成部分。因此，本论文以采自东海陆架区的DH5-1、DH6-2、DH6-3和T08岩芯的柱状沉积物样品为研究材料，在前人对东海物质运移和分散模式进行研究的基础上，应用多参数指标法研究了东海沉积有机质在百年时间尺度上的组成变化和多参数指标在千年时间尺度岩芯中的分布。
我们对DH5-1、DH6-2、DH6-3岩芯进行了总有机质TOC及其δ13C和C/N、长链正构烷烃、浮游植物标志物(甾醇和烯酮)和GDGTS化合物的含量和沉积通量及其相关指标分析，并分别利用基于δ13C、TMBR和BIT指标的二、三端元混合模型定量重建了该海区过去一百余年的陆源有机质输入比例变化。结果显示，三个岩芯中TOC含量以及各种生物标志物的沉积通量均呈现DH6-2>DH5-1>DH6-3的趋势，表现出由近泥质区向陆架区递减的趋势，符合东海的物质运移和分散模式。近一百年来，三个岩芯中长链正构烷烃∑(C27+C29+C31)、浮游植物标志物∑(B+D+A)、crenarchaeol和Branched GDGTs的含量和沉积通量变化趋势基本一致，且都呈增加趋势，说明该海区近百年来的沉积环境比较稳定，且陆源和海源沉积有机质输入都呈增加趋势。DH5-1、DH6-2和DH6-3岩芯中总有机质δ13C指标的变化范围分别为-21.5～-20.9‰、-21.82～-21.38‰、-21.31～-20.72‰，BIT指标的变化范围分别为0.032～0.059、0.033～0.056、0.026～0.051。δ13C值和BIT值都较小，接近于海源端元值，显示该海区的沉积有机质以海源沉积为主，陆源输入有机质所占比例较小。除DH6-3岩芯的δ13C指标以外，δ13C、TMBR和BIT指标在三个岩芯中的变化均显示80年代以后陆源有机质输入比例明显下降。基于总有机质δ13C、TMBR及BIT指标的二端元混合模型的计算结果也表明，该海区沉积有机质主要以海源输入为主，但由不同指标估算的陆源有机质输入比例结果并不相同，由δ13C和TMBR指标计算出的陆源输入比例比较接近，而由BIT指标算得的陆源输入有机质比例远远小于由δ13C和TMBR算得的结果，关于BIT指标估算结果偏低的原因，还有待进一步研究。三端元模型结果也显示该区沉积有机质以海源输入为主，DH5-1岩芯中海洋来源有机质占总沉积有机质的47～87％，陆源高等植被碎屑来源有机质输入比例为9.7～38％，陆地土壤来源有机质输入比例为3.5～6.5％。DH6-2岩芯中三种来源有机质占总沉积有机质的比例分别为58～86％、12～30％和3.6～6.2％。DH6-3岩芯中三种来源有机质占总沉积有机质的比例分别为49～80％、16～34％和2.8～5.6％。
对T08岩芯中总有机碳及其δ13C、微生物标志物crenarchaeol和BranchedGDGTS的含量和沉积通量的分布的研究结果显示：TOC的含量变化范围为0.35～0.86％，从底层到表层呈现波动上升趋势，显示从过去到现在总的沉积有机质含量逐渐增加；总有机质δ13C值的变化范围分别为-22.42～-21.51‰，呈现从底层到表层波动减小的趋势，显示从过去到现在陆源有机质输入比例整体上是增加的；BIT指标的变化范围为0.029～0.059，从底层到55 cm深度的BIT值呈波动上升趋势，55 cm至表层则呈下降趋势，显示从过去到现在该海区的陆源土壤有机质输入比例先增加后减少。
总有机质;生物标志物;海洋沉积物;运移模式;多参数指标法;组成变化
中国海洋大学
硕士
海洋化学
邢磊
2012
中文
P736.21
64
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）