地球科学|宋赛,叶黎明等:晚更新世北极楚克奇陆架边缘有机碳的差异埋藏

学术   科学   2024-11-07 00:00   湖北  

   点击蓝字关注我们哦


有机碳埋藏是评价北冰洋碳封存能力的关键因素,但其在轨道时间尺度上的埋藏特征目前还存在很大的争论.通过分析楚克奇陆架边缘M04孔和周边表层沉积物中总有机碳、稳定碳同位素和生物标记物等指标,进一步探讨了晚更新世楚克奇陆架边缘有机碳的组成、来源、埋藏速率及其与周边冰盖的协同演化.结果表明,陆源有机碳是楚克奇陆架边缘有机碳埋藏的主体,且在冰期‒间冰期旋回中表现出了显著的差异性,间冰期(MIS1和MIS3)埋藏速率低,冰期(MIS4和MIS2)埋藏速率急骤升高.结合楚克奇陆架边缘的地貌特征和沉积环境,东西伯利亚冰盖(ESIS)的扩张和冰下排水系统的输运可能是陆架有机碳二次搬运、并在陆架边缘高速埋藏的主要控制因素.M04孔的沉积记录为梳理北冰洋有机碳的埋藏特征提供了新的视角,进一步揭示了高速沉积区有机碳埋藏的驱动机制,有助于客观评价北冰洋碳埋藏对全球碳封存的推动作用,但仍需要更多、特别是来自北极加拿大一侧的数据才能有效刻画北冰洋碳埋藏与气候转型之间的耦合关系.
晚更新世楚克奇陆架边缘M04孔有机碳的埋藏特征有别于北冰洋其他海区现有的沉积记录,在冰期‒间冰期旋回中表现出了更加显著的差异性,冰期的有机碳埋藏速率可以达到间冰期的10倍左右.即使同样是在冰期,MIS4期的有机碳埋藏速率约是MIS2期的3倍,突出了该期北冰洋在全球大洋有机碳埋藏中的特殊性.除了上部10 cm,在冰期‒间冰期旋回中有机碳埋藏的主体均是不易降解的陆源有机碳,海相有机碳受限于初级生产力和降解作用整体上波动幅度很小. 
结合楚克奇陆架边缘的地貌特征和沉积环境,东西伯利亚冰盖的扩张和冰下排水系统的输运很可能是楚克奇陆架边缘轨道尺度上有机碳高速堆积的主要控制因素,而不是初级生产力、河流流量或海平面升降引起的岸线迁移.MIS4期,东西伯利亚冰盖及其扩展冰架覆盖了M04孔所在的楚克奇陆架边缘、南门捷列夫洋脊和大部分楚克奇海台,在阻挡其他海区有机碳输入的同时,强力的侵蚀作用驱动了陆架沉积物的二次搬运,并在陆架边缘高速埋藏.MIS2期,东西伯利亚冰盖及其扩展冰架显著缩小,冰盖的侵蚀作用有所减弱,有机碳埋藏速率随之降低.总体上,M04孔的沉积记录为梳理北冰洋有机碳的埋藏特征提供了新的视角,进一步揭示了高速沉积区有机碳埋藏的驱动机制,有助于客观评价北冰洋碳埋藏对全球碳封存的推动作用,但目前仍缺乏北极加拿大一侧长时间序列的沉积记录,现有的数据仍不足以全面刻画北冰洋碳埋藏与气候转型之间的耦合关系.
图1 研究站位及区域概况
图2 M04孔沉积地层和有机碳埋藏特征
图3 晚更新世北冰洋有机碳的差异埋藏




文章刊登在《地球科学》第49卷第9期

宋赛, 叶黎明, 于晓果, 吴自银, 张永战, 章伟艳, 李中乔, 季仲强, 金海燕, 张泳聪, 杨映, 2024. 晚更新世北极楚克奇陆架边缘有机碳的差异埋藏. 地球科学, 49(9): 3387-3398. doi: 10.3799/dqkx.2023.105

Song Sai, Ye Liming, Yu Xiaoguo, Wu Ziyin, Zhang Yongzhan, Zhang Weiyan, Li Zhongqiao, Ji Zhongqiang, Jin Haiyan, Zhang Yongcong, Yang Ying, 2024. Differential Burial of Particulate Organic Carbon at the Chukchi Continental Margin, Arctic Ocean since Late-Pleistocene. Earth Science, 49(9): 3387-3398. doi: 10.3799/dqkx.2023.105

更多论文信息,请点击左下方(阅读原文


加入学术交流群

备注“姓名+单位+ES”



扫码添加小编微信,拉你进入《地球科学》编辑部学术交流群,群内不定期开展答疑会、分享学术研究、学术直播等高质量活动。


往期回顾

矿物学·岩石学·矿床学

   →近70年中国变质岩石学-变质地质学的研究进展

造山带橄榄岩岩石学与构造过程:以松树沟橄榄岩为例

片麻岩穹窿与伟晶岩型锂矿的成矿规律探讨

岩浆作用与地球深部过程

从岩浆岩看青藏高原地壳的生长演化

地壳生长及深部物质架构研究与问题:以中亚造山带(北疆地区)为例

→辽东白云-小佟家堡子矿集区控矿构造及成矿有利区预测

→晶粥储存、侵入体累积组装与花岗岩成因

→交代岩石圈地幔与金成矿作用

实验地球科学的前沿与发展战略

实验地球化学的发展历史和研究展望

实验岩石学发展现状与趋势

实验矿床学的发展现状和前景展望

实验流变学的发展现状与趋势

高温高压装置研制和技术创新的发展现状与趋势


构造地质学

纪念马杏垣先生

关于大陆构造研究的一些思考与讨论

秦岭造山带是印支碰撞造山带吗?

关于发展洋板块地质学的思考

大陆俯冲带壳幔相互作用

增生型造山带结构解析与时空制约

洋板块地质与川藏铁路工程地质关键区带

华北克拉通太古宙构造热事件时代及演化

中条山地区涑水杂岩新太古代烟庄正长花岗岩年龄及成因:对华北克拉通地壳演化的制约

→俯冲带结构演变解剖与研究展望


地学与健康

"同一健康"视角下医学地质学的创新发展

优化生态环境保障人民健康


古生物学

地史时期生物对冰室气候形成的作用


沉积和盆地动力学

下扬子地区早古生代晚期前陆盆地沉积特征与盆山过程

陆相断陷盆地陆源碎屑与碳酸盐混合沉积研究进展

渤海海域秦南凹陷东南缘沙一段混积岩优质储层成因及勘探意义


石油地质学

非常规源岩层系油气形成分布与前景展望

→”双碳”目标下我国油气产业发展的思考

→我国陆上未来油气勘探领域探讨与攻关方向


地球物理学

从高分辨率地震层析成像看青藏高原软流圈的物质运动


《地球科学》

青年学者论坛回放

→黄康俊|金属稳定同位素示踪地球增氧事件

→张   文|激光微区锆石Zr同位素分析测试技术及参考物质研发

→Marize Muniz da Silva|巴西São Francisco地块 Mineiro带后碰撞岩浆作用

→Dionatan Ferri Padilha|巴西南部Dom Feliciano带后碰撞玄粗质和超钾质岩浆作用

→王选策|地球系统中的挥发分和物质循环——对非俯冲带岩浆的新观点

→陈   印|中国北方砂岩型铀成矿作用及其与构造演化和油气藏的联系

→荣   辉|基性岩侵入对铀储层成岩-成矿作用的影响:以松辽盆地钱家店铀矿床为例

→兰中伍|南秦岭岩浆作用与浅表环境响应

→余文超|贵州遵义下石炭统九架炉组铝土矿物源:来自地球化学与锆石U-Pb同位素年代学的证据

→岳  汉|从2021年青海玛多地震到松潘-甘孜块体的长期形变模式

→王  墩|2021年Mw7.4青海玛多地震的震级、地震动场及破裂过程

→邓阳凡|华北东南缘综合地球物理特征及其对徐淮弧形构造带的启示

→谢国治|胶东半岛高Ba-Sr牙山侵入体的成因及其与华北克拉通破坏的关系

→白江昊|长江中下游地区A型花岗岩成因:放射性成因Ca-Nd同位素制约

→李振洪|川藏交通廊道重大灾害防控专题

→王   栋|川藏交通廊道冰雪灾害风险评价

→汤高明|青藏高原典型地表地质灾害机理及分类

→崔一飞|川藏交通廊道泥石流级联调控风险防控原理与方法

→刘金高|金伯利岩与碱性玄武岩的成因联系及深部地幔演化

→丁   兴|富氟流体活动及其成岩成矿效应 

柳保军,雷超,郑金云 | 专题十:南海陆缘盆地动力学及其能源效应

施小清,杨晓帆,戴恒 | 专题十一:地下水环境的刻画与模拟

高晓英,罗涛 |专题十二:微区分析在地球科学中的应用

梁琛岳,刘博 | 专题十中亚造山带南缘构造与成矿

Alexander Humphreys ,Johann Hohenegger | 专题十四:热带大型底栖有孔虫

 付伟 ,李登峰,李占轲,等 | 专题十五:战略性矿产资源研究与勘查进展

雷宏武,张晓博 | 论坛专题十六:地热能地球科学

李斌 ,张志遥 | 专题十七 :深层油气论坛

李博 ,吴琼,李严严 | 专题十八:强震区滑坡崩塌灾害防治技术方法研究

程晓敢,石许华,林秀斌 | 专题十九:盆山过程与动力学

黄发明,张东明,李旭 | 专题二十 :机器学习与灾害风险

郑义,虞鹏鹏 | 专题二十一:华南大地构造演化与关键金属成矿

黄发明,李为乐,谭道远 | 专题二十二:地质灾害风险智能评价

陈红汉,罗群,李文正,王海学,唐大卿 | 专题二十三:走滑断裂与油气

侯晓坤,贾智杰 | 专题二十四 :工程地质与防灾减灾

王全荣,杜尧 | 专题二十五:地下水系统参数获取与污染成因

董志文,王欢业,蒋宏忱 | 专题二十六:青藏高原环境-地质-微生物

喜欢就点个在看吧!

地球科学编辑部
《地球科学》(中文版)和Journal of Earth Science(英文版)是由教育部主管,中国地质大学主办的综合性地球科学学术刊物。中文版被EI 等数据库收录,英文版被SCI收录。
 最新文章