罗斯海大陆边缘中晚更新世沉积环境对南极冰盖动力学的启示

《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》：Mid-to-late Pleistocene Depositional Environments at the Ross Sea Continental margin: Implications for Antarctic Ice Sheet Dynamics

本综述通过多指标分析（包括MS、TOC、C/N、CaCO3、生物硅及(10Be/9Be)reac比值）重建了罗斯海80万年来冰盖动态与古沉积环境演变，揭示了MPT（中更新世过渡期）前后冰川-间冰期旋回对海洋生产力和底流强度的控制机制，为预测现代冰盖变化对海平面影响提供关键古环境类比。

　　

亮点

本研究通过整合沉积学、环境磁学、有机地球化学和铍同位素(¹⁰Be/⁹Be)_reac等多指标数据，揭示了罗斯海大陆边缘80万年来冰盖进退与海洋环境演化的耦合关系。高分辨率岩芯记录显示，中更新世过渡期（MPT）后冰盖退缩伴随海洋生产力提升，而强盛期底流活动与重力流沉积则指向冰盖向陆架边缘的推进。

磁化率与地层学特征

RS15-LC47岩芯的磁化率（MS）变化揭示了明显的阶段性特征：750–550?ka期间MS值高且波动剧烈，对应冰盖扩张阶段；550–250?ka期间MS显著降低，反映冰盖影响减弱；250?ka以来MS波动加剧，指示冰川-间冰期旋回主导的沉积环境变迁。该模式与邻近岩芯RS15-LC42的记录高度一致，共同印证了区域冰盖动态的同步性。

沉积相组合与古环境解读

基于岩芯描述和物理性质分析，识别出等高流沉积（contourite）与滑塌沉积交替出现的组合，暗示高能底流环境与重力流事件频繁发生。毫米级断层和分选差的沉积结构进一步支持冰盖前进触发重力流的假说。750–550?ka期间(¹⁰Be/⁹Be)_reac比值偏低，反映冰盖逼近陆架边缘缩短了沉积物搬运时间，限制了开放海洋环境中的同位素捕获；而高TOC/TN比值和低过量钡（Ba_ex）则指示陆源输入增加与海洋生产力受抑制。550?ka后(¹⁰Be/⁹Be)_reac比值跃升，与Opal_MAR（蛋白石沉积通量）和TOC的同步增加共同证实间冰期暖化促进海洋生物活动。

结论

多指标联合分析表明，罗斯海大陆边缘的沉积过程受冰盖进退的严格控制：冰盛期底流增强、陆源物质主导沉积；暖期间冰流重组、海洋生产力提升。该研究为理解南极冰盖对轨道尺度气候响应的沉积记录提供了关键证据。