东西伯利亚海拉普捷夫陆架12 ka BP以来碎屑矿物沉积记录揭示的环境演变

本研究通过分析拉普捷夫海东部古雅纳-勒拿河冲积平原沉积岩芯的轻/重矿物、粗粒组分及薄片鉴定，重建了晚更新世以来4个典型沉积阶段（12–10.4 ka BP河流冲积期、10.4–8.2 ka BP有机质富集期、8.2–5.0 ka BP河流输入高峰期、5.0–0 ka BP现代海冰主导期），揭示了跨极漂流系统东移对碎屑矿物（如紫苏辉石）源汇过程的调控，为北极增暖背景下沉积物输运-气候反馈机制提供关键证据。

　　

【研究背景】
北极陆架作为全球气候变化的放大器，其沉积过程记录着冰期-间冰期旋回中河流输入、永久冻土侵蚀与海冰输运的复杂博弈。拉普捷夫海东部作为西伯利亚河流（勒拿河、雅纳河等）入海物质的主要沉积区，其晚更新世以来的沉积演化历史长期存在两大谜团：一是海平面快速上升期（如10.4–8.2 ka BP）如何改变陆源有机质埋藏通量；二是跨极漂流系统（Transpolar Drift System）东移如何重塑矿物源汇格局。现有岩芯记录因表层沉积缺失（如KD9502岩芯23 cm处已对应6020 a BP）难以完整捕捉全新世海侵过程，而碎屑矿物组合的示踪潜力尚未充分挖掘。

【研究方法】
中国科学院海洋研究所联合俄罗斯科学院的研究团队，基于2018年中俄联合航次采集的LV83-16-1岩芯（水深40 m，76°15.196′N），通过AMS ¹⁴C测年建立年代框架，结合63–250 μm粗粒组分筛分、重矿物比重分离（密度>2.85 g/cm³）、薄片显微鉴定等技术，系统分析了12 ka BP以来4个沉积单元的矿物学特征，并与表层沉积物进行对比验证。

【研究结果】

1. 河流冲积期（～12–10.4 ka BP）：岩芯底部富集云母、褐铁矿、石英和斜长石，反映低海平面时期古雅纳-勒拿河洪泛平原的河流主导沉积。
2. 有机质富集期（～10.4–8.2 ka BP）：细粒沉积中自生重晶石、黄铁矿和菱铁矿含量激增，指示气候变暖与海平面快速上升引发的永久冻土侵蚀/岛屿夷平作用。
3. 河流输入高峰期（～8.2–5.0 ka BP）：火山玻璃碎屑增加与海冰标志物（如硅藻碎片）的初现，反映持续海侵背景下河流物质通量达到峰值。
4. 现代沉积期（～5.0–0 ka BP）：紫苏辉石等矿物组合揭示西拉普捷夫海/喀拉海物质的东向输运，而～2 ka BP后粉砂含量上升暗示锚冰（anchor ice）对陆架物质的再搬运。

【结论与意义】
该研究首次在拉普捷夫海东部建立完整的碎屑矿物沉积序列，证实跨极漂流系统东移导致泰梅尔半岛物质贡献增强（通过紫苏辉石含量变化示踪）。自生矿物（如黄铁矿）的层位分布为北极快速变暖期有机碳埋藏机制提供新证据，而～2 ka BP后锚冰活动的强化预示现代北极放大效应可能已改变陆架沉积动力学。成果发表于《Quaternary Science Reviews》，为预测北极碳循环-气候反馈提供了关键地质参照。