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Mineralogy,Petrology,Mineral deposit Geology 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:在非洲西北部大陆边缘,第四纪沉积物粒度分布的变化与河流和风成物质输入的相对多寡有关,进而能够反映陆地气候干湿度的变化。在第一项研究中,分析了DY26Ⅲ-Nig-S60-GC2沉积岩心中有孔虫的碳、氧同位素、陆源碎屑的粒度、黏土矿物组成、地球化学组成和磁化率。结果表明,该岩心揭露了120ka以来的沉积,冰期时陆源物质输入通量较大,粒度、K/Al、Ti/Al比值和磁化率增大,而Fe/K比值减小,表明ITCZ的平均纬度向南偏移。相反,在间冰期,陆源输入减少,粒度、K/Al、Ti/Al比值和磁化率较小,而Fe/K比值增大,表明ITCZ的平均纬度向北偏移。频谱分析表明,Fe/K、K/Al和Ti/Al的变化具有典型低纬气候波动特征,这些陆源物质组成指标的变化受季风变化及其强度的控制,一致表现出以23kyr的岁差周期为主的周期性。此外,冰期高岭石含量较间冰期低,表明冰期源区化学风化减弱,而间冰期化学风化较强。该岩心陆源输入通量在末次冰期呈现较高的变率,支持末次冰期快速气候变化在高低纬同时存在的观点。
  浊流是陆坡区沉积物由大陆边缘快速搬运到深海的重要机制之一。在我们的第二项研究中,对取自赤道东大西洋深海盆地的DY26Ⅲ-Nig-S71-GC8沉积岩心进行了岩石学和沉积学分析,在海底下90cm深度识别出一段30cm厚的浊流沉积物层,主要由长石和石英组成,向上粒度变细(正粒序)。该浊积层颗粒物分选差,磨圆度为圆形至亚圆形,表明浊积物的源区很有可能位于尼日利亚大陆边的陆架边缘,距离采样点的距离长达340km。该浊流事件发生在末次冰期,这一时期海平面下降,河流以及尼日利亚大陆边缘的海底峡谷能够更有效的顺坡搬运物质,有利于浊流的形成。而浊流事件的触发则可能由于强震或者与天然气水合物在静水压力降低情况下失稳引起的滑坡有关。
  非洲大陆边缘的陆坡和深海沉积物是非洲古气候变化历史的载体。在第三项研究中,搜集和对比了西非、西北非和西南非岸外沉积岩心中的风成物质和陆源物质的输入的变化,进而研究了陆源物质的源区以及其从陆到海的传输路径。根据粒度分布和端元分析,在DY26Ⅲ-Nig-S60-GC2和DY26Ⅲ-Nig-S71-GC8岩心中同时识别出四组不同来源的陆源物质。类型1为远源风尘,主要以细粉砂为主,可能是由从高纬地区吹向西非海岸的干冷风系从Bodélé低压中捕获,并偶尔远播到赤道地区。类型2为近源风尘,主要由粗、细粉砂组成,来源于广泛干旱引起的源区扩大。类型3为半深海沉积,由粘土和细粉砂组成,与陆地河流输入有关。类型4为块体流沉积,由中、粗砂组成,主要成分为石英和长石。在DY26Ⅲ-Nig-S60-GC2岩心中,类型4沉积发生在~49ka,而在DY26Ⅲ-Nig-S71-GC8岩心中,类型4沉积发生在~35ka和不晚于40.9ka。风成物质端元的含量变化表明非洲大陆冰期气候干旱,而间冰期气候相对湿润。
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