37 ka以来日本海沉积物有机质碳和氮稳定同位素变化及其古海洋学意义

摘要：

海洋沉积物有机质碳氮稳定同位素(δ13C、δ15N)广泛用于有机质来源示踪、古生产力和古海洋环境重建.日本海沉积物δ13C和δ15N值一个显著特征是在末次冰盛期(LGM)同步负偏,但是对这一现象产生的原因以及他们的演化过程的认识仍然存在明显不足.在本研究中,我们详细调查了 37 ka以来日本海中部LV53-23-1岩心沉积物δ13C和δ15N演化历史.结果显示,沉积物δ13C和δ15N分别介于-26.3‰至-22.5‰和1.6‰至6.1‰,低值出现在LGM(26.5～17 ka)暗色层状泥发育时期,指示较强的陆源输入贡献.在Heinrich冰阶1时期(17～14.5 ka),δ13C和δ15 N快速正偏,表明日本海海洋环境发生了明显的转换,对应于对马海峡淹没及对马暖流入侵.14.5 ka之后,沉积物δ15N值恢复到5‰,与开阔大洋海水硝酸盐的δi5N值近似.我们采用二端员混合模型粗略地估算了有机质来源的相对贡献.LGM时期陆源有机质贡献介于65％至80％,14.5 ka以后海源有机质贡献介于60％至80％.除了增加的陆源有机质贡献以外,LGM时期沉积物δ15N亏损还涉及如下过程:(1)较高的含Fe沙尘供给提高日本海表层海洋生物固氮效率;(2)缺氧环境盛行减弱成岩作用对沉积物δ15N影响.37 ka以来,日本海沉积物δ13C和δ15N变化与有机质来源、营养盐的供给、表层生产力和沉积物氧化还原条件相关,实际受海平面和全球气候制约.

关键词：碳氮稳定同位素、沉积物有机质来源、海平面、末次冰期、日本海

所属期刊栏目：29

分类号：P736.4(海洋基础科学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;泰山学者攀登计划

在线出版日期：2022-09-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：123-135