全新世气候变化驱动下济州岛西南泥质区沉积演化机制解析

本研究针对济州岛西南泥质区(SWCIM)沉积演化对气候变化的响应机制这一科学问题，通过重矿物、黏土矿物和底栖有孔虫记录等多指标分析，结合沉积速率分布特征，揭示了8.2 ka以来东亚季风(EAM)和厄尔尼诺-南方振荡(ENSO)通过调控黄海沿岸流(YSCC)与黄海暖流(YSWC)强度，影响沉积物"源-汇"过程的关键机制，为理解边缘海沉积系统对气候变化的响应提供了新见解。

　　

在东亚边缘海沉积研究中，济州岛西南泥质区(SWCIM)犹如一部记录气候与海洋相互作用的"地质年鉴"。这片位于东海陆架北部的特殊沉积区，自全新世以来就持续接收着来自长江与黄河的沉积物，但其沉积演化如何响应气候变化始终是未解之谜。尤其当学界发现中全新世(约6 ka前后)沉积物源存在争议性转变时——有的研究指向黄河物质主导，有的则认为长江与朝鲜河流混合贡献——这个谜团更显扑朔迷离。

为破解这一科学难题，中国自然资源部相关研究机构的研究团队在《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》发表了创新性成果。他们通过整合Z7、ZB8等6个岩芯的AMS ¹⁴C测年数据，结合重矿物、黏土矿物组合和底栖有孔虫群落分析，首次系统揭示了气候-洋流-沉积三者间的动态耦合机制。关键技术包括：1) AMS ¹⁴C测年建立年代框架；2) 黏土矿物X射线衍射分析物源；3) 重矿物显微镜鉴定粗颗粒来源；4) 底栖有孔虫生态指标重建古环境；5) 沉积速率空间分析追踪沉积中心迁移。

【Sediment sources】章节显示，角闪石-绿帘石-金属矿物组合证实黄河物质占主导，而蒙脱石/伊利石比值则揭示长江贡献随时间波动。这种"矿物指纹"的矛盾恰巧反映了洋流分选效应——YSCC优先输送黄河细粒物质，而YSWC则携带长江粗颗粒组分。

【Chronology and lithology】部分通过沉积速率空间差异揭示8.2 ka以来存在三个沉积中心迁移阶段，与东亚季风(EAM)强度变化高度吻合。当夏季风增强时，YSCC将更多黄河物质向南输送；而冬季风主导期则有利于YSWC北上，形成"沉积跷跷板"效应。

【Conclusion】部分创新性提出"涡旋捕集"机制：ENSO事件通过改变黑潮入侵强度，调节SWCIM区涡旋系统的位置与效率。强ENSO年涡旋中心向西南偏移20-30 km，导致沉积中心同步迁移。这一发现不仅解释了中全新世物源争议的成因，更建立了"气候驱动洋流-洋流控制沉积"的定量模型。

该研究的意义在于首次将EAM-ENSO振荡与SWCIM沉积演化直接关联，为预测未来气候变化下边缘海沉积格局提供了理论依据。特别是提出的"涡旋捕集效率"概念，为全球类似泥质区的形成机制研究树立了新范式。正如论文通讯作者Yong Zhang强调的，这项成果标志着我们从"描述沉积特征"迈入了"预测沉积响应"的新阶段。