南海东北部多指标沉积记录揭示13 ka BP以来海平面与东亚夏季风演化机制

本研究通过南海东北部HX6岩芯的高分辨率粒度、黏土矿物和微量元素分析，揭示了13 ka BP以来沉积物源汇过程对海平面变化和东亚夏季风(EASM)的响应机制，首次提出EM3组分可同步反映华南古气候记录与北半球夏季日照强度，为理解EASM演化驱动因素提供了新的沉积学证据。

　　

南海作为全球最大的边缘海之一，其沉积记录如同地质"黑匣子"，保存着末次冰盛期(LGM)以来高分辨率的源-汇过程和古气候信息。然而，南海东北部作为台湾造山带与大陆坡的交汇区，其沉积物输运机制与东亚夏季风(EASM)演化的耦合关系长期存在认知空白。更棘手的是，该区域同时受到黑潮(KC)入侵、极端气候事件等多重因素影响，使得传统单指标研究难以揭示复杂的环境驱动机制。

中国海洋大学的研究团队在《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》发表的最新研究，通过HX6岩芯(2624米水深)的多指标综合分析，重建了13 ka BP以来南海东北部沉积演化史。研究采用端元模型分析(EMM)解译粒度组分，结合黏土矿物组合和稀土元素(REE)示踪技术，首次建立了沉积组分与EASM强度的定量关系。

关键技术方法

1. 高分辨率粒度分析：使用Malvern Mastersizer 2000激光粒度仪，1 cm间隔采样
2. 端元建模(EMM)：解耦4个粒度端元(EM1:0-1.5μm, EM2:2-10μm, EM3:6-24μm, EM4:10-100μm)
3. 黏土矿物X射线衍射分析：定量蒙脱石/伊利石比值示踪物源
4. AMS¹⁴C测年：建立高精度年代框架(20.7 cm/ka平均沉积速率)

主要研究结果

年龄模型与沉积速率
岩芯HX6记录了13-7 ka BP(沉积速率15.1-26.7 cm/ka)和7-0 ka BP(18.2-22.3 cm/ka)两个沉积阶段，浊积层S3的突然中断对应8.2 ka冷事件。

浊流事件触发机制
C-M图解揭示浊流层具有高C值(D₁)和M值(D₅₀)特征，结合粒度概率累积曲线，确认8.2 ka事件期间强EASM降水与地形效应共同触发大规模浊流。

物源示踪新发现
REE配分模式与黏土矿物组合显示：台湾物源贡献占比超70%，珠江物源仅占20%，蒙脱石/伊利石比值变化直接反映台湾造山带剥蚀强度。

粒度端元的气候指示意义
• EM1(黏土级)含量与海平面上升呈正相关(r=0.82)
• EM3(6-24μm)与华南洞穴石笋δ¹⁸O记录同步变化，指示其可作为EASM强度代用指标
• EM4(砂级)异常峰值与El Ni?o事件和印太暖池(IPWP)增温事件高度吻合

讨论与结论
该研究创新性地构建了粒度端元-气候驱动力的定量关系模型：EM3组分与25°N七月日照量的显著相关性(r=0.79,p<0.01)，证实北半球太阳辐射是EASM演化的首要驱动力。同时发现IPWP热力异常通过调控沃克环流，可增强EM4组分的突发性沉积。这些发现为理解亚洲季风区海-陆-气相互作用提供了新的沉积学视角，对预测未来气候变化下的极端天气事件具有重要启示。

研究团队特别指出，台湾物源主导性(>70%)的确认，修正了传统认为珠江是南海东北部主要物源的认识，这对重建东亚边缘海沉积通量模型具有范式变革意义。论文通讯作者Lisha Hu强调，EM3组分与石笋记录的同步性，为陆-海古气候记录对比建立了新的桥梁。