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Journal of Tropical Oceanography >

2020 , Vol. 39 >Issue 5: 84 - 97

DOI: https://doi.org/10.11978/2019112

Marine Geology

Sedimentary record from Core S05-2 and its implication of provenance and monsoon evolution in a muddy area of the inner shelf of the Southern East China Sea since 4870 a BP*

  • ZHANG Jie ,
  • LI Qi
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  • School of Ocean Science, China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083, China
LI Qi. E-mail:

Copy editor: YIN Bo

Received date: 2019-11-07

  Request revised date: 2020-03-13

  Online published: 2020-03-19

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Natural Science Foundation of China(41576066)

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Copyright reserved © 2020. Office of Acta Agronomica Sinica All articles published represent the opinions of the authors, and do not reflect the official policy of the Chinese Medical Association or the Editorial Board, unless this is clearly specified.
Fold

Abstract

For better understanding of the sedimentary process and climate evolution in the East Asian continental shelves, we investigated the core sediments collected from the inner shelf of the East China Sea in terms of aspects of Accelerator Mass Spectrometry (AMS) radiocarbon dating, grain-size, clay minerals, and geochemical element concentrations. The studied sediments were deposited in the last 4870 a BP according to radiocarbon dating. The results show that silt is the dominant component of the sediments from the mud area of the East China Sea. The rivers on Taiwan Island contributed to the deposits in the studied area dominantly, whilst materials from the Yellow River and Yangtze River occurred episodically in the last 4870 a BP. The East Asian winter monsoon could be indicated by element ratio, sensitive grain-size and clay mineral content ratio. It suggests that the East Asian winter monsoon was stable, strengthening, weakening, and re-strengthening from 4870 a BP onward.

Key words： East China Sea inner shelf; mud area; provenance; monsoon; clay minerals; elements; grain size

Cite this article

ZHANG Jie , LI Qi . Sedimentary record from Core S05-2 and its implication of provenance and monsoon evolution in a muddy area of the inner shelf of the Southern East China Sea since 4870 a BP*[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2020 , 39(5) : 84 -97 . DOI: 10.11978/2019112

*感谢国家自然科学基金委组织和提供的共享航次; 感谢自然资源部第一海洋研究所及“向阳红18”号科考船在共享航次中提供的采样支持与帮助; 感谢中国地质大学(北京)海洋学院李琰老师对本文相关研究内容所提出的宝贵建议。
中国东海一直以来都是海洋研究的热点区域, 东海复杂的水动力条件以及相应沉积环境塑造的各种沉积体系都在陆架中得以保存, 对揭示海陆相互作用及气候和环境变化等多种信息具有重要意义(熊应乾 等, 2006)。东海陆架泥质区的沉积过程尤其复杂, 针对其沉积物的研究手段也极为丰富。沉积学家一直致力于从沉积物粒度特征中提取能够辨识沉积环境的相关信息和参数(Visher, 1969; Friedman, 1979; McLaren et al, 1985; 孙千里 等, 2001; Tu et al, 2016)。沉积物的组成、形态和颗粒特征对于沉积环境有很好的指示对应关系, 利用沉积物的粒度分析数据结果, 可以了解沉积物相应类型及其沉积环境(贾建军 等, 2002; 李琰 等, 2014), 粒度频率分布和敏感粒级提取分析对于水动力环境和东亚季风等古气候的研究具有较好的指示作用(孙东怀 等, 2000; 肖尚斌 等, 2005)。粘土矿物广泛地分布于各种类型的沉积物中, 是海洋沉积物的重要组成部分。东海表层沉积物的粘土矿物类型主要为伊利石、蒙皂石、高岭石、绿泥石, 通过碎屑矿物组合特征和分布规律, 对加深理解东海陆架物质来源、输运过程、沉积环境和气候特征等问题具有重要意义(时英民 等, 1989; 李国刚, 1990; 何良彪等, 1997)。粘土矿物含量及其组合的变化, 与环境变化、物质来源及搬运强度、环流强度演化等关系密切, 并且对物源的季风气候特征反映较为敏感, 是认识沉积环境的重要标志(时英民 等, 1988; 蓝先洪, 2001; 孙庆峰 等, 2011)。海洋沉积物中所含的相关主微量元素与沉积物的物源区域环境有着密切联系, 其比值变化容易受到物源区的各种物理风化和风化强度的影响, 因此这些元素的比值变化可以反映出海洋沉积物源区古气候的相关变化(Dypvik, 2001; 刘连文 等, 2001; 曲华祥 等, 2019)。
目前关于沉积物的研究手段和方法非常丰富, 但是将多方面研究手段相互结合印证并且利用多种数据结果来反映研究区域沉积记录、物源及气候响应的综合研究并不多。本文利用东海内陆架泥质区南部S05-2孔沉积物, 在加速质谱仪(AMS)14C测年的基础上, 开展沉积物粒度测试、粘土矿物含量的X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和地球化学元素测试, 描述并分析沉积物的粒度特征、粘土矿物组合与相对含量、地球化学元素的组成及相对含量, 讨论中全新世以来沉积物记录的沉积过程及其对物源的指示, 并用沉积环境替代指标探讨了该地区沉积物对该时期气候演化的响应。

1 区域地质背景

利用重力柱状取样器在东海内陆架南部(26°49′00″N, 121°13′48″E)取得样品。样品采集站位编号为S05-2, 取样长度为340cm, 站位水深为65m (图1)。
图1 沉积物取样站点

黑点为S05-2取样点; 图片来源: http://bzdt.ch.mnr.gov.cn/; 审图号为GS(2019)1826

Fig. 1 Study area and Sampling site

东海大陆架位于中国大陆东南, 面积约51×104km2, 占东海总面积的67%。海陆架宽度呈北宽南窄, 内陆架海底地形复杂多变(周晓静, 2009)。内陆架靠近中国大陆东南近岸, 沿岸河流众多, 大量泥沙不断输送至陆架海域。在海区内复杂的水动力环境影响下, 沉积物受频繁的搬运与沉积作用, 在东海陆架区域堆积形成厚度不一的陆源碎屑沉积层, 同时在海平面变化等其他因素的影响下, 使得东海陆架地貌类型多样(杨作升 等, 1992; 王亮, 2014)。陆架区内水流系统复杂, 有长江冲淡水、闽浙沿岸流、台湾暖流和黑潮等水系, 这些东海内部的各种水团和中国东部入海河流水系一起构成了东海陆架水动力系统, 同时也裹挟着众多复杂的沉积物进行搬运和沉积。东海气候环境复杂, 范围纵向跨越暖温带、亚热带两个气候区, 并以暖温带为主, 具有明显的季风气候特点(周晓静 等, 2010)。冬季以西北风和北风为主, 降水较少; 夏季多为东南风和南风, 降雨较多。气温的季节性变化较大, 沿岸降雨量总体为南多北少。

2 分析方法

2.1 年龄测试

初步挑选底部340cm处样品, 选取有孔虫开展14C年龄测试以确定整根重力柱的年代; 再根据沉积物初步描述, 选取沉积物粒级变化明显的中间部分(166cm)样品, 挑出有孔虫了解其相应年龄。有孔虫14C实验由美国Beta Analytic公司AMS14C年代测试中心完成, 共完成两个样品测试。通过沉积物坐标寻找相应碳库基准, 利用Calib Rev704软件将沉积物14C年龄转换为日历年龄(Cal a BP), 分别得到340cm处沉积物年龄为(4870±30)Cal a BP, 166cm处沉积物年龄为(3660±30)Cal a BP。

2.2 粒度测试

利用英国MALVERN公司的Mastersizer2000 型激光粒度仪进行测试。依据MALVERN仪器测试样品所需前处理说明标准将样品进行预处理, 依次分别加入H2O2溶液和HCl溶液浸泡, 以消除有机质和自生碳酸盐的影响。粒度参数计算采用McManus (1988)矩法公式为基本公式, 得到了相应的粒度参数: 平均粒径(MZ)、标准偏差(σ)、偏度(SK)和峰度(KG)。共完成了170个粒度样品的测试。
矩法公式如下:
${{M}_{\text{Z}}}=\frac{\sum {{f}_{i}}\times {{X}_{i}}}{100}$
$\sigma =\sqrt{\frac{\sum {{f}_{i}}{{X}_{i}}-{{M}_{\text{Z}}}{{}^{2}}}{100}}$
${{S}_{\text{K}}}=\frac{1}{{{100}^{\text{ }\!\!~\!\!\text{ }3}}}\sum {{f}_{i}}{{X}_{i}}-{{M}_{\text{Z}}}{{}^{3}}$
${{K}_{\text{G}}}=\frac{1}{{{100}^{\text{ }\!\!~\!\!\text{ }4}}}\sum {{f}_{i}}{{X}_{i}}-{{M}_{\text{Z}}}{{}^{4}}$
式中: Xi为第i组粒级中值; fi为第i组粒级的频率百分含量。

2.3 粘土矿物测试

依据德国BRUKER公司X射线粉晶衍射仪器样品使用前期处理说明对样品进行预处理: 依次分别加入H2O2溶液和CH3COOH溶液浸泡, 消除相应有机质和碳酸盐影响; 通过悬浮沉降法得到相应粘土矿物溶液; 取液离心, 取上清液, 分别制成自然定向片、乙二醇饱和定向片。利用德国BRUKER公司生产的D2-Phrase X射线粉晶衍射仪进行测试, 测试采用 CuKα辐射, 管电压 30kV, 管电流 10mA。扫描角度为 3°~30° (2θ), 扫描步长 0.02°, 每个点的停留时间为 0.035s。共测试136个样品。
粘土矿物半定量计算中的权因子确定主要依据《海洋调查规范—海洋地质地球物理调查 GB/T 12763.8—2007》(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 等, 2008), 蒙脱石用4, 伊利石用1, 绿泥石用1.75, 高岭石用1, 绿泥石+高岭石用2.5。本研究不考虑混层矿物的影响, 粘土矿物含量计算公式如下:
$W=\frac{1}{4}{{h}_{\text{m}}}+{{h}_{\text{i}}}+\frac{1}{2.5}{{h}_{\left( \text{c}+\text{k} \right)}} $
由于绿泥石和高岭石两种矿物在衍射图谱中存在复合峰, 相应计算公式为:
${{h}_{\left( \text{c}+\text{k} \right)}}={{h}_{\text{k}}}+\frac{1}{1.75}{{h}_{\text{c}}}$
$~{{W}_{\text{k}}}=\frac{{{h}_{\text{k}}}}{{{h}_{\left( \text{c}+\text{k} \right)}}}\times {{W}_{\left( \text{c+k} \right)}} $
$~{{W}_{\text{c}}}=\frac{{{h}_{\text{c}}}}{{{h}_{\left( \text{c}+\text{k} \right)}}}\times {{W}_{\left( \text{c+k} \right)}} $
式中: h(c+k)为绿泥石和高岭石衍射复合峰加权峰高之和, hm为蒙脱石衍射峰高, hi为伊利石衍射峰高, hk为高岭石衍射峰高, hc为绿泥石衍射峰高; W为样品中各种粘土矿物的衍射强度加权峰高总量之和, Wk为高岭石衍射强度峰高总量, Wc为绿泥石衍射强度峰高总量, W(c+k)为绿泥石和高岭石的衍射强度峰高总量之和。
依据各粘土矿物的衍射强度峰高含量, 依次得到各粘土矿物所占的相对百分含量。

2.4 地球化学元素测试

X荧光光谱法(X-ray fluorescence method, XRF) 分析地化元素的实验在中国地质调查局非常规油气地质重点实验室进行, 利用OLYMPUS手持式X射线荧光光谱仪以1cm间隔, 依据仪器使用方法手册说明对样品表面直接进行扫描测试。测试可得Si、Al、Fe、MgO、CaO、Na、K、MnO、Ti、P、FeO、烧失量等12项主量元素及氧化物含量结果, 以及Li、Be、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Mo、Cd、In、Sb、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、W、Re、Tl、Pb、Bi、Th、U、Nb、Ta、Zr、Hf等44项微量元素含量结果, 共得到340组测试数据。

3 数据结果

3.1 沉积物年龄

所有样品的测试结果均通过δ13C值进行分流效应校正。两个有孔虫样品所得14C年龄, 利用Calib Rev704软件将沉积物14C年龄转换校正为日历年龄(Cal a BP), 参考数据库为MARINE13, 如表1。
表1 S05-2孔沉积物166cm/340cm 处14C年龄结果统计表

Tab. 1 Radiocarbon dating results of sediments from S05-2

样品编号 实验室样品编号 深度/cm 样品类型 δ13C/‰ AMS14C年龄/(a BP) 校正后日历年龄/(cal a BP) 概率
S05-2-166 503269 166 有孔虫 -0.3 3260 ± 30 3660 ± 30 0.95
S05-2-340 509424 340 有孔虫 -0.6 4470 ± 30 4870 ± 30 0.95

3.2 沉积物粒度

S05-2孔沉积物基本组分以粉砂为主, 平均含量为82.06%, 其次是粘土, 平均含量约为12.8%, 砂的含量最少, 平均含量为5.14% (图2)。
图2 S05-2孔沉积物组分含量柱状图(a)及粒度参数深度分布曲线图(b)

Fig. 2 Component percentage (a) and depth distribution curve of grain size parameters (b) about core S05-2 Sediments

根据沉积物年龄得到两个年龄范围: 4870a BP—3660a BP以及3660a BP至今, 再结合粒度参数结果将两个年龄范围分别划分成前后两个阶段, 即共划分为4个阶段, 分别对应4个层段(表2):
表2 S05-2孔沉积物及分层粒度参数数据统计表

Tab. 2 Grain size parameters of each layer of core S05-2 sediments

分层 年龄范围 项目 平均粒径/μm 分选系数 偏态 峰态
层段 Ⅳ
(0~92cm)		 3660a BP
以来后期阶段		 平均值 6.76 1.88 0.08 2.36
最大值 7.02 2.11 0.26 3.26
最小值 6.36 1.76 -0.46 2.14
层段 Ⅲ
(92~166cm)		 3660a BP
以来早期阶段		 平均值 6.86 1.80 0.16 2.48
最大值 7.08 2.07 0.35 2.83
最小值 6.42 1.70 -0.20 2.30
层段 Ⅱ
(166~254cm)
 4870a BP—3660a BP
后期阶段		 平均值 6.76 1.80 0.26 2.49
最大值 7.08 2.04 0.56 2.83
最小值 6.33 1.61 -0.10 2.27
层段 Ⅰ
(254~340cm)
 4870a BP—3660a BP
早期阶段		 平均值 6.88 1.71 0.23. 2.63
最大值 7.12 2.03 0.38. 3.50
最小值 6.43 1.60 -0.35 2.44
层段Ⅰ: 重力柱340~254cm, 代表4870a BP—3660a BP年龄范围的早期阶段;
层段Ⅱ: 重力柱254~166cm, 代表4870a BP—3660a BP年龄范围的后期阶段;
层段Ⅲ: 重力柱166cm~92cm, 代表3660a BP以来年龄范围早期阶段;
层段Ⅳ: 重力柱92cm~0cm, 代表3660a BP以来年龄范围的后期阶段。
结合表2, 得到S05-2孔沉积物组分含量柱状图及粒度参数深度分布曲线(图2b)。
层段Ⅰ中沉积物的平均粒径范围为6.43~ 7.12μm, 粒度以粉砂为主, 分选性较差, 偏态以近对称为主, 峰态则以正态为主要表现形式; 层段Ⅱ中沉积物的平均粒径值在6.33~7.08μm之间, 该阶段的水动力环境变化明显, 分选性差, 偏态依旧为近对称, 峰态表现为平坦; 层段Ⅲ的平均粒径范围为6.42~7.08μm, 变化范围变小, 水动力环境变化程度相对减弱, 分选性差, 近对称的偏态表现, 峰态为平坦形式; 层段Ⅳ的平均粒径范围为3.36~ 7.02μm, 平均值为6.81μm, 水动力环境变化相对开始明显, 分选性为整体最差阶段, 偏态与峰态依旧延续为近对称和平坦的表现形式。
同时将不同深度粒度数据与粒级值比较, 280cm/ 330cm取自层段Ⅰ; 200cm/220cm取自层段Ⅱ; 100cm/150cm取自层段Ⅲ; 20cm/80cm取自层段Ⅳ, 可以得到其频率分布曲线图(图3)。由图3分析可以发现, 在20cm、80cm、200cm和220cm深度的频率累积曲线出现明显的两个峰, 150cm深度主体为明显的颗粒粒级集中峰, 在粗颗粒处出现一个稍明显的小峰, 其他深度的频率累积曲线则为单一峰。即层段Ⅱ和层段Ⅳ的情况为双峰, 沉积环境复杂可能存在两种及以上动力或物质来源(王中波 等, 2012); 层段Ⅰ频率累积曲线为单峰情况, 沉积环境稳定, 物源较单一; 层段Ⅲ的总体表现为主单峰, 夹杂略微明显小峰, 体现该层段由早期较深位置的双峰复杂沉积环境, 开始向较稳定的单峰未定沉积环境过渡。
图3 频率累积分布曲线图

a. 280cm/330cm取自层段Ⅰ; b. 200cm/220cm取自层段Ⅱ; c. 100cm/150cm取自层段Ⅲ; d. 20cm/80cm取自层段Ⅳ

Fig. 3 Frequency cumulative distribution curve. (a) 280/300 cm; (b) 200/220 cm; (c) 100/150 cm; (d) 20/80 cm

此外, 沉积物粒级整体组分对于沉积环境的敏感程度具有局限性, 所以提取环境敏感粒度组分在利用粒度数据研究古沉积环境的方面有重要意义。相关研究表明粒级-标准偏差法(Wang et al, 1999; 孙有斌 等, 2003; Xiao et al, 2006; 陈桥 等, 2013)能够较为有效地提取敏感粒级, 本研究利用该方法来进行敏感组分的分离。
敏感粒级曲线图(图4)显示了3个明显的峰值, 依次为18.67μm、64.72μm和295.83μm, 其对应的组分依次为0.26~32.44μm、32.44~170.23μm和170.23~677.70μm。将该3组粒级组分的百分含量和平均粒径值与S05-2孔沉积物总体的平均粒径进行深度分布曲线对比, 得到S05-2 孔沉积物敏感组分含量及平均粒径变化深度曲线图(图5)。
图4 S05-2孔沉积物粒级-标准偏差曲线图

Fig. 4 S05-2 sediment grain size-standard deviation curve

图5 S05-2 孔沉积物敏感组分含量和平均粒径变化深度曲线图

Fig. 5 Depth curve of content and average grain size of S05-2 sediment sensitive components

图5显示, 细粒级组分的百分含量及粒径的波动情况均与总体的平均粒径波动情况相符合, 可以相对敏感地反映出水动力的变化情况。因此选取出细颗粒粒级组分0.26~32.44μm作为沉积物粒级的敏感组分, 用于指示相应粒级变化以及相关的响应指标。

3.3 沉积物中的粘土矿物

根据相应X射线衍射方法可得到粘土矿物乙二醇(EG)样品光谱曲线, 识别出蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石等主要的4种粘土矿物。选取各层段代表曲线: 310cm (层段Ⅰ)、190cm (层段Ⅱ)、130cm (层段Ⅲ)和60cm (层段Ⅳ)得图6, 图像显示310cm和190cm代表的层段Ⅳ和Ⅲ与130cm和60cm代表的层段Ⅱ和Ⅰ存在明显区别, 前两个层段显示出蒙脱石衍射峰的存在, 而后两个层段则没有体现出蒙脱石衍射峰, 其相应结果也符合据实验结果(表3)所得的粘土矿物含量深度曲线图(图7)。通过粘土矿物相应含量结果发现: 伊利石的含量最高, 平均含量为75.07%, 含量范围为47.71%~81.55%; 其次为绿泥石, 平均值为16.28%, 含量范围在9.02%~31.14%; 高岭石和蒙脱石相对含量都非常少, 平均含量分别为4.04%和4.61%。
图6 S05-2孔沉积物粘土矿物乙二醇(EG)片X射线衍射图谱

a. 60cm; b. 130cm; c. 190cm; d. 310cm

Fig. 6 XRD pattern of clay mineral EG in S05-2 sediments. (a) 60cm; (b) 130cm; (c) 190cm; (d) 310cm

表3 S05-2孔沉积物粘土矿物各成分含量统计表(单位: %)

Tab. 3 Clay mineral contents of S05-2 sediments

蒙脱石 伊利石 高岭石 绿泥石
最大值 38.750 81.549 9.221 31.137
最小值 0.003 47.716 1.188 9.021
平均值 4.610 75.066 4.043 16.282
图7 S05-2沉积物粘土矿物各成分含量深度曲线图

图中虚线表示层段划分间隔线

Fig.7 Depth curves of clay mineral percentage of S05-2 sediments

3.4 地化元素数据结果

本研究对S05-2孔沉积物剖面进行XRF扫描后, 获得相应常微量元素的含量值, 经数值筛选, 获得8种含量相对稳定的元素(表4)。
表4 S05-2孔沉积物部分元素质量分数统计表(单位: μg·g-1 )

Tab. 4 Partial element contents of S05-2 sediments

元素名称 最大值 最小值 平均值
Ti 3524.61 1991.32 2954.97
V 374.87 0 175.02
Mn 516.21 287.63 396.67
Fe 41146.78 25900.92 34157.56
Ni 55.42 15.34 29.06
Rb 113.33 78.62 95.44
Zr 157.82 103.32 123.87
Sr 220.74 88.05 109.61
利用表4中元素结果深度曲线变化明显的元素绘制纵向变化曲线图(图8)。各种元素在纵向上呈现出个别的点位或层位出现变化较明显波动情况, 且某些元素在特定点位的变化存在一致性, 推断在这些层位或点位出现沉积环境出现某些变化, 及引起元素在含量上出现特定变化的情况。
图8 S05-2孔沉积物部分元素质量分数深度曲线图

图中虚线表示层段划分间隔线

Fig. 8 Partial element content depth curves of S05-2 sediments

图8表明, 层段Ⅰ除Ti、V、Ni元素外大部分元素质量分数变化稳定; 层段Ⅱ表现出多种元素质量分数波动变化频繁且明显, V、Ni、Rb、Sr、Zr元素质量分数变化尤其突出; 层段Ⅲ元素质量分数总体呈现较为稳定的趋势, 但是在往上接近层段Ⅳ部分出现突变的情况, 层段Ⅳ的阶段也重新开始出现波动明显的情况, 例如Zr、Rb、Sr、Ni、Ti、V、Mn等元素质量分数都体现相应情况。

4 讨论

4.1 沉积物粒度沉积学记录

研究沉积物粒度不仅可以知道沉积物的相应颗粒属性特点, 还可以了解在其沉积过程中沉积环境的变化, 反映其沉积特征, 因此沉积物的粒度构成对于了解研究区的沉积过程及沉积环境特征具有指示意义。
沉积物粒度分析显示, 沉积物的粒级组成主要为砂、粉砂和粘土, 其中粉砂的含量最多, 粘土含量次之, 砂含量最少(图2a)。其中粉砂和砂的含量在纵向上出现细微差异, 越往上砂的含量增加, 粉砂含量减少, 表明在整体上相应的粒级出现变大的情况, 则反映出水动力有增强的情况。沉积物在平均粒径垂向上的波动变化较明显, 范围在6.34~7.12μm之间, 颗粒相对偏粗, 属于粉砂颗粒, 反映水动力环境较强, 根据地理位置判断应为沿岸流和暖流导致的较强水动力环境; 分选系数在1.60~2.11的范围变化, 均值为1.798, 整体来看, 依照粒度参数值标准, 沉积物分选较差; 偏态参数的数值在-0.46~ 0.55区间内, 平均值为0.18, 样品偏态参数显示主要为近对称; 峰态的变化范围为2.14~3.50, 平均值为2.48, 上部分多为平坦, 在296cm往下部分则多表现为正态(图2b)。
沉积物粒度参数的分层图显示, 4个层段粒级参数变化情况有明显区别(图2a)。层段Ⅰ和层段Ⅲ的参数变化波动幅度较稳定, 而层段Ⅱ和层段Ⅳ的各参数值, 尤其是平均粒径的波动幅度相对较大, 体现出这两个层段的水动力变化情况较复杂。结合频率分布曲线(图3), 可以了解到在层段Ⅰ内, 该阶段沉积物物质来源较为单一, 层段Ⅲ虽有其他物源影响但总体物源体现较为单一, 即可能这两层段都处于水动力情况相对稳定的沉积环境; 层段Ⅱ和层段Ⅳ的曲线出现明显双峰情况, 反映了不同营力带来不同物质来源(鞠建廷, 2012), 说明碎屑物源可能有两种或两种以上不同水动力来源, 沉积环境不稳定, 分析结果印证了对沉积物粒度参数的初步判断, 同时也为各阶段的水动力及物源情况的研究和分析提供相应的参考依据。

4.2 沉积物物源情况讨论

粘土矿物成分组合对沉积物来源有明显指示作用, 因此本文分析讨论沉积物中在不同年龄阶段的粘土矿物组合用以反映其物质来源。从S05-2孔沉积物所处的地理位置可以初步判断其潜在的物质来源主要为长江、台湾岛河流物质, 也可能有黄河河流物质。引用相关研究和数据(Milliman et al, 1985; 郭志刚 等, 1995; Yang et al, 2002; 李传顺 等, 2012; 彭娜娜, 2016), 结合本文数据得到表5。表中, 根据李传顺等(2012)研究指出, 台湾岛河流物质研究对象为台湾岛12条主要河流, 其中西部河流为: 淡水河、头前溪、大安溪、大甲溪、乌溪、浊水溪、曾文溪、高屏溪, 本文中统称为台湾岛西部河流; 东部河流为: 花莲溪、秀姑峦溪、兰阳溪、双溪, 本文中统称为台湾岛东部河流, 本文所引12条台湾东西部河流统一表述为台湾岛河流, 且台湾岛东西部河流粘土矿物显示, 蒙脱石含量极低(表5), 基本不含蒙脱石(0)。
表5 S05-2孔沉积物各层段及潜在物源区粘土矿物组分组成含量表(单位: %)

Tab. 5 Composition of clay mineral components in each layer of S05-2 sediments and potential source areas

样品 蒙脱石 伊利石 高岭石 绿泥石
S05-2 层段Ⅰ 4.80 76.43 3.00 15.76
S05-2 层段Ⅱ 11.47 70.46 3.22 14.85
S05-2 层段Ⅲ 0.03 78.30 4.56 17.11
S05-2 层段Ⅳ 0.75 76.61 5.17 17.46
长江 6.85 67.95 12.62 14.14
黄河 17.52 61.58 8.73 12.17
古黄河 21.49 60.28 8.49 10.01
黄海泥质区 23.67 52.89 10.33 12.89
台湾岛东部河流 0 70.82 2.45 26.64
台湾岛西部河流 0 69.40 3.40 27.40

注: 长江、黄河粘土矿物数据引自Yang等(2002)和Milliman 等(1985); 古黄河数据引自彭娜娜(2016); 黄海泥质区粘土矿物数据引自郭志刚等(1995); 台湾岛河流相关粘土矿物数据引自李传顺等(2012)

对S05-2孔沉积物不同阶段的粘土矿物组合情况与潜在物源区沉积物粘土矿物组合进行投点分析(图9), 用以了解和判断不同时期S05-2柱沉积物的物质来源。
图9 S05-2孔沉积物分层与潜在物源区沉积物对应伊利石-高岭石+蒙脱石-绿泥石粘土矿物组合特征图[据李传顺等(2012), 彭娜娜(2016)修改]

黄色区域代表黄河物源指示区, 绿色区域代表长江物源指示区, 蓝色区域代表台湾岛河流物源指示区

Fig. 9 Corresponding characteristics of Ill-Kln + Mnt-Chl clay minerals in each layer of S05-2 sediments and potential source areas sediments (modified after Li et al, 2012; Peng, 2016)

图9显示, 层段Ⅰ: 样品点大部分落在台湾特征区, 部分样点落在长江特征区内, 即该时间段内, 沉积物的主要物质来源为台湾岛, 较少长江河流物质; 层段Ⅱ: 沉积物样品点分布较为分散, 约一半的样品点在台湾特征区分布, 其他的点分布在长江和黄河特征区, 即在该阶段以台湾岛河流物质、长江河流物质和黄河河流物质共同作为沉积区的物质来源; 层段Ⅲ: 样品全部分布在台湾岛河流物质粘土矿物特征区, 表明该阶段样品的物质来源主要为台湾岛河流物质; 层段Ⅳ: 该层段样品点绝大部分落在台湾特征区, 极少量落在长江特征区, 即该阶段内沉积物的物质来源主要为台湾岛河流物质, 长江河流物质稍有影响。

4.3 气候特征响应情况

通过对沉积物的元素分析, 可以了解其相应代表的矿物组成成分, 并通过其常量元素和微量元素的变化, 了解其相应的沉积环境, 有助于追溯研究区的古环境甚至古气候的演化。元素的变化对于古气候的研究也具有重要指示意义(Yang et al, 2002; Wei et al, 2004), 需要提取环境敏感元素进行相应含量分析, 结合相关结果得出沉积环境变化结论。
铷(Rb)元素对粘土具有较强的亲和性, 赋存于相对稳定且颗粒较细的粘土矿物中(刘连文 等, 2001); 锶(Sr)元素化学性质相对活泼, 极易与沉积物分离, 以离子状态进入到溶液, 在相应的沉积区域沉积(Ingram et al, 1992)。当气候条件温暖湿润时, 化学风化作用更容易产生, 土壤中有机物和粘土矿物赋存变多, Rb的含量增加, Sr由于强活化性较容易被溶液携带离开而含量减少, 从而使得沉积物中Rb/Sr增大。因此可将沉积物的Rb/Sr作为相应的气候替代性指标, 判断中国大陆东部冬季风演变, 即当Rb/Sr值减小时, 反映气候变冷, 冬季风变强。
锆(Zr)元素的化学性质稳定, 在石英、长石等岩石中以较粗的颗粒富集, Rb元素对主要在粒级较小的细颗粒粘土矿物中富集, 即Zr/Rb值的大小反映粗粒矿物和细粒矿物的相对含量, 体现于沉积物粒度变化。冬当季风强盛时, 风尘中粗颗粒的部分较多, Zr含量较高, Zr/Rb比值较大(刘连文 等, 2001)。因此当Zr/Rb值变大, 反映冬季风变强。
前文提取细颗粒组分作为敏感组分, 当冬季风增强时, 降水响应也增强(曾剑 等, 2010), 间接引起相应水动力增强, 使得沉积物细颗粒含量减少, 即本文选取敏感粒级组分变小时, 亦可间接反映冬季风增强。
相关研究中指示粘土矿物的含量变化也对气候变化有指示(Yuretich et al, 1999; Liu et al, 2003; Wan et al, 2010), 本研究中发现沉积物中高岭石和蒙脱石相对含量都非常少, 其相应含量受环境的变化更为敏感, 且高岭石在高温潮湿的气候条件下水解作用较强, 因此高岭石在炎热多雨的气候条件下含量增加, 相反蒙脱石则主要在温暖湿润的条件下生成, 但相对高岭石形成条件则较冷干燥。何良彪(1989)研究太平洋岩心时指出蒙脱石含量与有孔虫冷暖层位的关系, 在有孔虫指冷层位, 蒙脱石含量高; 在指暖层位, 蒙脱石含量较低。另外, 相关研究利用粘土矿物组合特征指出气候特征为干冷气候特征时, 高岭石含量偏低(蓝先洪 等, 2001)。因此, 用蒙脱石和高岭石的相对含量比值作为气候环境变化的指示标志, 相应的比值相对越大, 其反映的气候则越寒冷干燥, 比值变小则反应的气候条件则越温暖湿润。即当蒙脱石和高岭石的比值变大时, 反映了气候变冷, 冬季风增强。
此外, 引用湖光岩玛珥湖沉积物磁化率、董歌洞石笋δ18OVSMOW和格陵兰GISP2冰芯δ18OVSMOW等相关研究对象的数据。相关研究表明冬季风增强时, 沉积物的磁化率显示为高值(刘东生 等, 1998; Yancheva et al, 2007); 中国南部董歌洞石笋氧同位素记录, 表明在冰期或冰段时期的氧同位素比间冰期或间冰段时期明显偏重(程海 等, 2005; Dykoski et al, 2005), 即董歌洞沉积物的氧同位素升高, 指示气候变冷, 冬季风增强; 针对冰芯的氧同位素含量, 当气温降低时, 降水中的δ18OVSMOW值减小, 且大量研究表明冰芯中的积累量是大气降水在冰川上的直接记录(姚檀栋 等, 1997; Alley, 2000), 即格陵兰冰芯中δ18OVSMOW含量减少时, 指示气候变冷。将各参数指标进行综合分析可推断和佐证本文的研究结论(图10)。
图10 S05-2孔沉积物气候指标深度曲线(a)及董歌洞石笋氧同位素δ18OVSMOW含量(Dykoski et al, 2005)、格陵兰冰芯氧同位素δ18OVSMOW含量(Alley, 2000)、湖光岩玛珥湖磁化率(Yancheva et al, 2007)年代曲线图(b)

图中灰色部分表示参数所显示较为明显的冬季风阶段; 图a中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为层段; 图b中黑色虚线表示对根据参数显示较为明显的冬季风阶段密集情况而进行阶段划分的分割线

Fig. 10 Comparing of the Climatic Indicator depth curve about S05-2 sediments (a), Dongge cave stalagmite δ18OVSMOW Isotope (Dykoski et al, 2005), Greenland ice core δ18OVSMOW Isotope (Alley, 2000), Magnetic Properties about sediments of Lake Huguang Maar (Yancheva et al, 2007) (b)

层段Ⅰ中仅在335~337cm、295~296cm处有相应的气候变冷响应, 此时Rb/Sr值出现了变小的情况, 同时敏感粒级含量变少, 相应的Zr/Rb值和蒙脱石与高岭石的比值出现偏大情况; 但是总体的曲线相对稳定, 变化并不明显, 因此该层段所反映的冬季风处于相对稳定的阶段。结合董歌洞石笋的δ18OVSMOW含量的变化(Dykoski et al, 2005)、格陵兰冰芯的δ18OVSMOW变化(Alley, 2000)以及湖光岩玛珥湖磁化率的波动(Yancheva et al, 2007)(图10b), 发现在5000a BP—3660a BP的早期阶段仅存在两个较为明显冬季风响应期, 总体也是处于稳定阶段。
层段Ⅱ中Rb/Sr值多次变小, 相对应的Zr/Rb值增加, 敏感粒级含量减小, 蒙脱石与高岭石的比值多次在相应变化点出现高值。同时在大致对应的时间范围内, 石笋、冰芯的δ18OVSMOW及沉积物磁化率数据多次出现同时反映气候变冷的情况(Alley, 2000; Dykoski et al, 2005; Yancheva et al, 2007), 均指示了冬季风波动情况频繁且更强盛的情况。
层段Ⅲ中仅在110~112cm和98~99cm处附近Rb/Sr值明显变小, 相应Zr/Rb值、敏感组分含量、及蒙脱石与高岭石的比值情况均在该深度出现气候变冷的响应。在大致对应的时间段内, 引用的董歌洞石笋氧同位素δ18OVSMOW、格陵兰冰芯氧同位素δ18OVSMOW和湖光岩玛珥湖沉积物磁化率同时指示气候变冷的频率和强度也明显减弱, 表明冬季风波动进入缓和阶段。
层段Ⅳ中Rb/Sr值开始出现多次的明显变小, 与之对应的时间段内, Zr/Rb值也同时相应增加, 敏感组分的含量变少, 蒙脱石与高岭石的比值也有出现变大的情况, 均指示了相对较明显的冬季风增强期, 冬季风变化开始频繁。与之对应的石笋、冰芯以及沉积物磁化率也存在多次于同一时间段同时指示了气候变冷的冬季风增强且频繁的情况。
各层段的情况反映了4个阶段的划分具有一定的依据性, 层段Ⅰ和层段Ⅲ水动力显示较为稳定, 物源表明相应的沉积物也只是以台湾岛河流物源为主, 相应的冬季风较为稳定; 层段Ⅱ与层段Ⅳ则体现出复杂的水动力环境, 各物源区对沉积区域共同影响明显, 同时冬季风的增强频率增加。

5 结论

1) 沉积物的粒级组成主要为砂、粉砂和粘土, 其中粉砂的含量最多, 粘土含量次之, 砂含量最少。颗粒相对偏粗, 沉积物分选较差, 相关参数均指示相应水动力环境强。
2) 沉积物中主要包含伊利石、绿泥石、蒙脱石和高岭石4种粘土矿物。相应的粘土矿物组分中, 伊利石的含量最高, 其次为绿泥石, 高岭石和蒙脱石相对含量都非常少。粘土矿物组分相对含量显示, 台湾岛河流物质作为物质来源之一, 自4870a BP以来贯穿始终持续为研究区提供物源; 4870a BP—3660a BP的年龄范围内, 长江河流物质对研究区物源持续存在影响, 但总体占比不大; 3660a BP以来的早期阶段长江物质对研究区无影响, 后期阶段则开始出现黄河及长江河流物质的少量物源物质混合输送影响, 但主体物源依旧为台湾河流物质。
3) 4870a BP—3660a BP的早期阶段, 冬季风变化相对稳定; 4870a BP—3660a BP的后期阶段冬季风波动情况频繁且更强盛; 3660a BP 以来早期阶段冬季风波动进入缓和稳定阶段; 3660a BP以来后期阶段, 存在相对明显的冬季风增强期, 季风变化开始频繁。

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within
[1]
陈桥, 刘东艳, 陈颖军, 等, 2013. 粒级-标准偏差法和主成分因子分析法在粒度敏感因子提取中的对比[J]. 地球与环境, 41(3):319-325.

CHEN QIAO, LIU DONGYAN, CHEN YINGJUN, et al, 2013. Comparative analysis of Grade- standard deviation method and factors analysis method for environmental sensitive factor analysis[J]. Earth and Environment, 41(3):319-325 (in Chinese with English abstract).

[2]
程海, 艾思本, 王先锋, 等, 2005. 中国南方石笋氧同位素记录的重要意义[J]. 第四季研究, 25(2):157-163.

CHENG HAI, AI SIBEN, WANG XIANFENG, et al, 2005. Oxygen isotope records of stalagmites from Southern China[J]. Quaternary Sciences, 25(2):157-163 (in Chinese with English abstract).

[3]
郭志刚, 杨作升, 王兆祥, 1995. 黄、东海海域水团发育对底质沉积物分布的影响[J]. 青岛海洋大学学报, 25(1):75-84.

GUO ZHIGANG, YANG ZUOSHENG, WANG ZHAOXIANG, 1995. Influence of water masses on the distribution of sea-floor sediments in the Huanghai Sea and the East China Sea[J]. Journal of Ocean University of Qingdao, 25(1):75-84 (in Chinese with English abstract).

[4]
何良彪, 1989. 中国海及其邻近海域的粘土矿物[J]. 中国科学 B辑, (1):75-83 (in Chinese).

[5]
何良彪, 刘秦玉, 1997. 黄河与长江沉积物中粘土矿物的化学特征[J]. 科学通报, 42(7):730-733 (in Chinese).

[6]
贾建军, 高抒, 薛允传, 2002. 图解法与矩法沉积物粒度参数的对比[J]. 海洋与湖沼, 33(6):577-582.

JIA JIANJUN, GAO SHU, XUE YUNCHUAN, 2002. Grain-size parameters derived from graphic and moment methods: A comparative study[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 33(6):577-582 (in Chinese with English abstract).

[7]
鞠建廷, 朱立平, 冯金良, 等, 2012. 粒度揭示的青藏高原湖泊水动力现代过程: 以藏南普莫雍错为例[J]. 科学通报, 57(19):1775-1784 (in Chinese).

[8]
蓝先洪, 2001. 海洋沉积物中粘土矿物组合特征的古环境意义[J]. 海洋地质动态, 17(1):5-7 (in Chinese).

[9]
李传顺, 石学法, 高树基, 等, 2012. 台湾河流沉积物的黏土矿物组成特征与物质来源[J]. 科学通报, 57(2-3):169-177.

LI CHUANSHUN, SHI XUEFA, GAO SHUJI, et al, 2012. Clay mineral composition and their sources for the fluvial sediments of Taiwanese rivers[J]. Chinese Science Bulletin, 57(2-3):169-177 (in Chinese with English abstract).

[10]
李国刚, 1990. 中国近海表层沉积物中粘土矿物的组成、分布及其地质意义[J]. 海洋学报, 12(4):470-479 (in Chinese).

[11]
李琰, 于洪军, 易亮, 等, 2014. 渤海南部Lz908孔海陆交互沉积的粒度特征及其对沉积环境的指示[J]. 海洋科学, 38(5):107-113.

LI YAN, YU HONGJUN, YI LIANG, et al, 2014. Grain-size characteristics and its sedimentary significance of coastal sediments of the borehole Lz908 in the south Bohai Sea (the Laizhou Bay), China[J]. Marine Sciences, 38(5):107-113 (in Chinese with English abstract).

[12]
刘东生, 刘嘉麒, 吕厚远, 1998. 玛珥湖高分辨率古环境研究的新进展[J]. 第四纪研究, (4):289-295.

LIU DONGSHENG, LIU JIAQI, LV HOUYUAN, 1998. Progress in high-resolution paleoenvironment research from Maar Lake[J]. Quaternary Sciences, (4):289-295 (in Chinese with English abstract).

[13]
刘连文, 陈骏, 陈旸, 等, 2001. 最近130ka以来黄土中Zr/Rb值变化及其对冬季风的指示意义[J]. 科学通报, 47(9):702-706 (in Chinese).

[14]
彭娜娜, 2016. 17000a以来冲绳海槽中部柱状样S10沉积学特征及其物源环境指示[D]. 青岛: 中国科学院海洋研究所.

PENG NANA, 2016, The characteristics and provenances of core S10 sediments in the Central Okinawa Trough: Constrains on the index of paleoenvironment since 17000a[D]. Qingdao: Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences (in Chinese with English abstract).

[15]
曲华祥, 黄宝琦, 2019. 南海北部MD12-3232站深海氧同位素MIS6期到MIS5期陆源沉积物元素比值反映的古气候变化[J]. 地学前缘, 26(3):236-242.

QU HUAXIANG, HUANG BAOQI, 2019. Paleoclimate change reflected by element ratios of terrigenous sediments from deep-sea oxygen isotope MIS6 to MIS5 at MD12-3432 station in northern South China Sea[J]. Earth Science Frontiers, 26(3):236-242 (in Chinese with English abstract).

[16]
时英民, 李坤业, 杨惠兰, 等, 1988. 东海DC-2孔岩芯粘土矿物组合及其分布特征[J]. 海洋科学, (2):13-19.

SHI YINGMIN, LI YEKUN, YANG HUILAN, et al, 1988. Clay mineral assemblage and their distribution characteristic in sediments in core DC-2 from the East China Sea[J]. Marine Sciences, (2):13-19 (in Chinese with English abstract).

[17]
时英民, 李坤业, 杨惠兰, 1989. 南黄海粘土矿物的分布特征[J]. 海洋科学, (3):32-37.

SHI YINGMIN, LI YEKUN, YANG HUILAN, 1989. Distributary characteristic of clay mineral in the South Huanghai Sea[J]. Marine Sciences, (3):32-37 (in Chinese with English abstract).

[18]
孙东怀, 鹿化煜, DAVID R, 等, 2000. 中国黄土粒度的双峰分布及其古气候意[J]. 沉积学报, 18(3):327-335.

SUN DONGHUAI, LU HUAYU, DAVID R, et al, 2000. Bimode Grain-size distribution of Chinese loess and its paleoclimate implication[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 18(3):327-335 (in Chinese with English abstract).

[19]
孙庆峰, 陈发虎, COLIN C, 等, 2011. 粘土矿物在气候环境变化研究中的应用进展[J]. 矿物学报, 31(1):146-152.

SUN QINGFENG, CHEN FAHU, COLIN C, et al, 2011. Application progress of clay minerals in the researches of climate and environment[J]. Acta Mineralogica Sinica, 31(1):146-152 (in Chinese with English abstract).

[20]
孙千里, 周杰, 肖举乐, 2001. 岱海沉积物粒度特征及其古环境意义[J]. 海洋地质与第四纪地质, 21(1):93-95.

SUN QIANLI, ZHOU JIE, XIAO JULE, 2001. Grain-size characteristics of Lake Daihai sediments and its paleaoenvironment significance[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 21(1):93-95 (in Chinese with English abstract).

[21]
孙有斌, 高抒, 李军, 2003. 边缘海陆源物质中环境敏感粒度组分的初步分析[J]. 科学通报, 48(1):83-86.

SUN YOUBIN, GAO SHU, LI JUN, 2003. Preliminary analysis of grain-size populations with environmentally sensitive terrigenous components in marginal sea setting[J]. Chinese Science Bulletin, 48(2):184-187 (in Chinese with English abstract).

[22]
王亮, 2014. 东海典型泥质区高分辨沉积记录及其对气候环境变化的响应[D]. 青岛: 中国海洋大学.

WANG LIANG, 2014. High-resolution sedimentary record in the typical mud areas of East China Sea and its response to climate and environmental changes[D]. Qingdao Ocean University of China (in Chinese with English abstract).

[23]
王中波, 杨守业, 张志珣, 等, 2012. 东海陆架中北部沉积物粒度特征及其沉积环境[J]. 海洋与湖沼, 43(6):1041-1049.

WANG ZHONGBO, YANG SHOUYE, ZHANG ZHIXUN, et al, 2012. The grain size compositions of the surface sediments in the east China Sea: Indication for sedimentary environments[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 43(6):1041-1049 (in Chinese with English abstract).

[24]
肖尚斌, 李安春, 2005. 东海内陆架泥区沉积物的环境敏感粒度组分[J]. 沉积学报, 23(1):122-129.

XIAO SHANGBIN, LI ANCHUN, 2005. A study on environmentally sensitive grain-size population in inner shelf of the East China sea[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 23(1):122-129 (in Chinese with English abstract).

[25]
熊应乾, 刘振夏, 杜德文, 等, 2006. 东海陆架EA01孔沉积物常微量元素变化及其意义[J]. 沉积学报, 24(3):356-364.

XIONG YINGQIAN, LIU ZHENXIA, DU DEWEN, et al, 1988. Variation and its implication of major and trace elements of EA01 from the continental shelf of the East China Sea[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 24(3):356-364 (in Chinese with English abstract).

[26]
杨作升, 郭志刚, 王兆祥, 等, 1992. 黄东海陆架悬浮体向其东部深海区输送的宏观格局[J]. 海洋学报, 14(2):81-90 (in Chinese).

[27]
姚檀栋, THOMPSON L G, 施雅风, 等, 1997. 古里雅冰芯中末次间冰期以来气候变化记录研究[J]. 中国科学(D辑), 27(5):447-452.

YAO TANDONG, THOMPSON L G, SHI YAFENG, et al, 1997. Climate variation since the Last Interglaciation recorded in the Guliya ice core[J]. Science in China Series D: Earth Sciences, 40(6):662-668 (in Chinese with English abstract).

[28]
曾剑, 张强, 王同美, 2010. 东亚冬季风与中国南方冬季降水的关系分析[J]. 高原气象, 29(4):975-981.

ZENG JIAN, ZHANG QIANG, WANG TONGMEI, 2010. Analysis on Relationship of East-Asian winter monsoon intensity and winter precipitation in Southern China[J]. Plateau Meteorology, 29(4):975-981 (in Chinese with English abstract).

[29]
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会, 2008. GB/T 12763.8-2007 海洋调查规范第8部分海洋地质地球物理调查[S]. 北京: 中国标准出版社: 11-12(in Chinese).

[30]
周晓静, 2009. 东海陆架细颗粒沉积物组成分布特征及其物源指示[D]. 青岛: 中国科学院研究生院(海洋研究所).

ZHOU XIAOJING, 2009. The source and composition of fine-grained sediment deposited on the East China Sea shelf[D]. Qingdao: The Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences (in Chinese with English abstract).

[31]
周晓静, 李安春, 万世明, 等, 2010. 东海陆架表层沉积物粘土矿物组成分布特征及来源[J]. 海洋与湖沼, 41(5):667-675.

DOI

ZHOU XIAOJING, LI ANCHUN, WAN SHIMING, et al, 2010. Clay minerals in surfacial sediments of the East China Sea shelf: distribution and provenance[J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 41(5):667-675 (in Chinese with English abstract).

[32]
ALLEY R B, 2000. The Younger Dryas cold interval as viewed from central Greenland[J]. Quaternary Science Reviews, 19(1-5):213-226.

[33]
DYKOSKI C A, EDWARDS R L, CHENG HAI, et al, 2005. A high-resolution, absolute-dated Holocene and deglacial Asian monsoon record from Dongge Cave, China[J]. Earth and Planetary Science Letters, 233(1-2):71-86.

[34]
DYPYJK H, HARRIS N B, 2001. Geochemical facies analysis of fine-grained siliciclastics using Th/U, Zr/Rb and (Zr+Rb)/Sr ratios[J]. Chemical Geology 181 (1-4):131-146.

[35]
FRIEDMAN G M, 1979. Address of the retiring president of the international association of sedimentologists: differences in size distributions of populations of particles among sands of various origins[J]. Sedimentology, 26(1):3-32.

[36]
INGRAM B L, SLOAN D, 1992. Strontium isotopic composition of estuarine sediments as paleosalinity paleoclimate indicator[J]. Science, 255(5040):68-72.

DOI PMID

[37]
LIU ZHIFEI, TRENTESAUX A, CLEMENS S C, et al, 2003. Clay mineral assemblages in the northern South China Sea: implications for East Asian monsoon evolution over the past 2 million years[J]. Marine Geology, 201(1-3):133-146.

[38]
MCLAREN P, BOWLES D, 1985. The effects of sediment transport on grain-size distributions[J]. Journal of Sedimentary Research, 55(4):457-470.

[39]
MCMANUS J, 1988. Grain size determination and interpretation[M]// TUCKER M. Techniques in Sedimentology. Oxford, UK: Blackwell Scientific Publications: 63-85.

[40]
MILLIMAN J D, BEARDSLEY R C, YANG ZUOSHENG, et al, 1985. Modern Huanghe-derived muds on the outer shelf of the East China Sea: identification and potential transport mechanisms[J]. Continental Shelf Research, 4(1-2):175-188.

[41]
TU LUYAO, ZHOU XIN, CHENG WENHAN, et al, 2016. Holocene East Asian winter monsoon changes reconstructed by sensitive grain size of sediments from Chinese coastal seas: A review[J]. Quaternary International, 440:82-90.

[42]
VISHER G S, 1969. Grain size distributions and depositional processes[J]. Journal of Sedimentary Research, 39(3):1074-1106.

[43]
WAN SHIMING, TIAN JUN, STEINKE S, et al, 2010. Evolution and variability of the East Asian summer monsoon during the Pliocene: Evidence from clay mineral records of the South China Sea[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 293(1-2):237-247.

[44]
WANG L, SARNTHEIN M, ERLENKEUSER H, et al, 1999. East Asian monsoon climate during the Late Pleistocene: high-resolution sediment records from the South China Sea[J]. Marine Geology, 156(1-4):245-284.

[45]
WEI GANGJIAN, LIU YING, LI XIANHUA, et al, 2004. Major and trace element variations of the sediments at ODP Site 1144, South China Sea, during the last 230 ka and their paleoclimate implications[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 212(3-4):331-342.

DOI

[46]
XIAO SHANGBIN, LI ANCHUN, LIU J P, et al, 2006. Coherence between solar activity and the East Asian winter monsoon variability in the past 8000 years from Yangtze River-derived mud in the East China Sea[J]. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 237(2-4):293-304.

DOI

[47]
YANCHEVA G, NOWACZYK N R, MINGRAM J, et al, 2007. Influence of the intertropical convergence zone on the East Asian monsoon[J]. Nature, 445(7123):74-77.

DOI PMID

[48]
YANG SHOUYE, JUNG H S, CHOI M S, et al, 2002. The rare earth element compositions of the Changjiang (Yangtze) and Huanghe (Yellow) river sediments[J]. Earth and Planetary Science Letters, 201(2):407-419.

DOI

[49]
YURETICH R, MELLES M, SARATA B, et al, 1999. Clay minerals in the sediments of Lake Baikal; a useful climate proxy[J]. Journal of Sedimentary Research, 69(3):588-596.

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