在國家自然科學基金等項目聯合資助下，中國科學院廣州地球化學研究所博士研究生周國議在導師宋之光研究員指導下，聯合南寧師范大學和廣東海洋大學相關研究人員，研究闡釋了南海北部灣全新世以來的海洋環境變化。相關研究成果近日發表于Lithosphere。

　　作為南海西北部的半封閉性邊緣海，北部灣現今的海洋格局是自1.1萬年以來隨全球海平面上升發展而來的。北部灣三面環陸，全新世以來，接受了來自周邊河流、沿岸侵蝕和南海北部等源區提供的陸源碎屑物質，沉積來源相對復雜。再加上受全新世海侵、東亞季風、北部灣表層環流、瓊州海峽潮流和沿岸潮汐等影響，海平面變化和水動力條件較為復雜，其全新世沉積物能夠記錄海平面變化、東亞季風演化等重要信息。

　　據介紹，對北部灣沉積物組成、來源及古氣候環境的研究，可以為該地區的古海洋環境恢復提供基礎信息，對重建南海全新世古海洋演化、探索東亞季風演化也具有重要的理論支撐意義。但已往對北部灣全新世以來海洋環境變化研究不多，在時間、空間上也都比較局限，缺乏綜合性的地球化學研究，不利于探討北部灣海域全新世海洋環境變化及其區域氣候環境的影響。

　　研究人員對取自南海北部灣中東部、靠近雷州半島西南部海域的柱沉積物剖面（約11.3~3.2 kyr BP）的沉積粒徑、有機質豐度、有機質碳同位素、礦物和元素組成等沉積學和地球化學特征的詳細分析，在AMS¹⁴C定年的基礎上，結合全新世全球海平面變化和南海西北緣的區域海平面變化，恢復重建了南海北部灣全新世以來的海洋環境變化歷史，并對3.2 kyr BP時的海平面變化進行了闡釋。

　　研究表明，柱沉積物剖面可以以86cm深度為界限，劃分為上下兩個沉積層段，其中下部沉積層段埋深86~200cm，沉積時間為3.2 ~ 11.3 kyr BP；上段沉積層段埋深4 ~ 86cm，沉積時間為0.2 ~ 3.2 kyr BP。相比下部沉積層段，上部沉積層段沉積物的粒度、元素、礦物組成和有機質豐度、δ¹³C_org值等發生顯著變化。沉積物地球化學特征表明，上部層段沉積時海水深度較大，水動力較弱，沉積保存條件較；而下部層段沉積時海水深度較淺，水動力條件較強，沉積埋藏條件較差。

　　自全新世以來，隨著海平面的上升，北部灣逐漸被海水淹沒，在中全新世出現高于現今高度的海平面，但在距今約3.2kyr時因瓊州海峽不斷拉張、致使臨近北部灣中東部海底沉降、海水深快速增大，并以相對較高的海平面延續至今，并導致海洋環境發生急劇變化；總體表現為海底沉積物粒徑變細、粘土礦物組成升高，有機質豐度明顯增多、有機碳同位素組成顯著正偏（海洋自生有機質輸入增加）等，而沉積物元素組成也顯示在3.2kyr BP之后，周邊物源區侵蝕風化作用增強、氣候更為濕熱等特征。

　　該項研究恢復重建了北部灣全新世以來的海洋環境變化，更好地揭示了南海北部灣全新世區域海平面變化與沉積特征變化，進一步深化了南海西北緣全新世海平面變化和海水深度變化的理解，對于全面研究全新世以來陸架邊緣海海洋環境變化過程及其對陸域氣候環境的影響有重要科學意義。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.2113/2022/2632112