构造和气候因素对南极斯科舍弧东南部南奥克尼微大陆古海洋学演化的影响

《Global and Planetary Change》：Tectonic and climatic controls on the paleoceanographic evolution of the southeastern South Orkney Microcontinent (Scotia Arc, Antarctica)

南极半岛区域构造演化与深海环流耦合机制研究。通过分析南奥克尼微大陆东南部地震剖面与ODP钻孔数据，揭示该区域在古新世至第四纪的沉积记录与构造运动、水 masses 演化的时空耦合关系。研究发现，早至晚古新世已有 Weddell Sea 水体和底流沉积影响，新近纪以来构造沉降与海域 m? r?ng共同驱动 contourite 沉积发育，晚新生代沉积模式转变与南极半岛冰盖扩张存在对应关系。

　　这项研究聚焦于南奥克尼微大陆（South Orkney Microcontinent, SOM）东南部的沉积记录，特别关注其在德雷克海峡形成初期的演化过程。SOM是南 Scotia 弧的一部分，位于南极半岛和南美洲之间，是由于板块分离而形成的大陆块之一。它在地质演化中占据关键位置，因此研究其沉积覆盖对于理解早期古海洋环境的变化具有重要意义。研究团队利用多道地震反射剖面，结合国际海洋钻探计划（ODP）第113航次在站点695和696的钻探数据，对SOM的沉积层进行分析，从而揭示其在德雷克海峡开启过程中的作用。

研究发现，SOM东南部的沉积记录显示，自晚始新世以来，威德尔海的水体影响逐渐增强，与之相关的海底环流也日益显著。这一过程在早中新世和中中新世时期尤为明显，表现为环流沉积的显著发展。环流沉积的形成与地质构造活动密切相关，尤其是与波威尔盆地的持续下沉以及珍盆地的初步开启有关。波威尔盆地的下沉为水体交换提供了新的深水通道，而珍盆地的开启则进一步促进了这一过程。此外，研究还发现，在晚中新世时期，SOM东南部的底部沉积活动逐渐停止，这一现象与南 Scotia 海盆地广泛发育环流沉积的时间相吻合。这表明，该地区的海底环流在晚中新世时期发生了重大变化，可能与全球气候模式的调整有关。

研究还指出，在中中新世之后，SOM东南部的沉积模式显示了冰盖向大陆架扩展的迹象。这一变化与南极半岛地区在约5百万年前（5 Ma）建立更永久的冰盖相一致。这些沉积记录不仅反映了德雷克海峡的形成过程，还揭示了该区域与全球气候变化之间的联系。通过对SOM东南部沉积记录的分析，研究团队能够重建从始新世到现代的气候和古海洋环境演变过程，为理解地球历史上的海洋环流变化提供了新的视角。

在地质构造演化方面，研究强调了 Scotia 弧的发展对SOM的形成和演化起到了关键作用。Scotia 弧的形成导致了多个大陆碎片向东漂移，这些碎片原本连接南美洲和南极半岛，现在分布在 Scotia 弧的边缘。这些大陆块经历了显著的拉伸和变形，尤其是在 Scotia 海的南部边缘，强烈的走滑构造活动使得这一地区的地质演化尤为复杂。这种变形不仅影响了区域的地形和地貌，还对水体的分布和流动产生了深远影响。

为了更全面地理解这些地质和沉积变化，研究团队利用了来自南极研究科学委员会（SCAR）开放源数据库的多道地震反射剖面数据。这些数据被用于识别和分析SOM东南部的沉积层，结合ODP站点的钻探数据，对沉积层的年代和地质特征进行了精确的划分。通过这种多学科的方法，研究团队能够更准确地重建德雷克海峡的形成过程，并探讨其对全球海洋环流的影响。

此外，研究还揭示了在始新世晚期至始新世-渐新世过渡时期，SOM的沉积记录显示了明显的拉伸和早期后拉伸沉积的特征。这些沉积层的形态和结构表明，当时水体的分布和流动模式已经发生了显著变化。通过对这些沉积层的详细分析，研究团队能够更好地理解德雷克海峡的形成过程以及其对全球海洋环流的影响。这些发现不仅对地球历史上的气候变化研究具有重要意义，还为理解现代海洋环流的起源提供了新的证据。

研究团队特别关注了古地理和古水深变化对水体分布的影响。例如，相邻海洋盆地的形成可能为水体的交换提供了新的通道，从而影响了区域的沉积模式。这些变化在德雷克海峡逐步开启的过程中尤为明显，显示出海洋环流在这一时期经历了显著的调整。通过对这些变化的分析，研究团队能够更全面地理解德雷克海峡的形成过程及其对全球海洋环境的影响。

研究结果还表明，德雷克海峡的形成过程不仅影响了区域的沉积模式，还对全球气候变化产生了深远影响。例如，在德雷克海峡开启之前，南极洲被陆地屏障包围，水体的交换受到限制。随着德雷克海峡的开启，这些屏障被打破，水体的流动模式发生了显著变化，进而影响了南极洲的气候和环境。这一变化可能与全球气候模式的调整有关，特别是在始新世晚期和渐新世早期，南极洲的气候逐渐变得更加寒冷，最终形成了现代的南极冰盖。

通过对SOM东南部沉积记录的分析，研究团队能够更准确地重建德雷克海峡的形成过程，并探讨其对全球海洋环流的影响。这些发现不仅对地球历史上的气候变化研究具有重要意义，还为理解现代海洋环流的起源提供了新的证据。此外，研究还揭示了在德雷克海峡开启之后，南极洲的气候和环境发生了显著变化，这可能与全球气候模式的调整有关。

在研究过程中，团队特别关注了如何通过多道地震反射剖面和钻探数据的结合，来更精确地划分沉积层的年代和特征。这种方法不仅提高了研究的准确性，还为理解德雷克海峡的形成过程提供了新的视角。此外，研究还强调了古地理和古水深变化对水体分布和流动的影响，特别是在 Scotia 弧的形成过程中，这些变化可能对全球海洋环流产生了重要影响。

总的来说，这项研究通过分析SOM东南部的沉积记录，揭示了德雷克海峡的形成过程及其对全球海洋环流的影响。这些发现不仅对地球历史上的气候变化研究具有重要意义，还为理解现代海洋环流的起源提供了新的证据。研究团队的成果为未来的科学研究提供了宝贵的资料，并为理解地球历史上的海洋环境变化奠定了基础。