許冬 葉黎明 于曉果 葛倩 雷吉江

（國家海洋局第二海洋研究所，國家海洋局海底科學(xué)重點實驗室，浙江杭州310012）

0 引言

生長在冰底的冰藻和水體中的浮游植物是北冰洋初級生產(chǎn)力的主要貢獻者［1］。隨著全球變暖，北冰洋夏季的海冰覆蓋面積快速減少且海冰厚度變?。?］。海冰的消融會顯著影響北冰洋的初級生產(chǎn)力和有機碳的埋藏。受無冰區(qū)面積增加和無冰區(qū)季節(jié)延長的雙重影響，北冰洋浮游植物初級產(chǎn)量在1998—2009年間增加了約20%［3］。除了海冰覆蓋程度，環(huán)流和營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)也能影響北冰洋沉積物中有機碳的構(gòu)成。陳志華等［4］對北冰洋西部沉積有機質(zhì)來源的研究表明，楚科奇海中西部海域受太平洋富營養(yǎng)鹽海水的影響，海洋生產(chǎn)力高，表層沉積物中海源有機質(zhì)含量超過60%；在阿拉斯加西北部近海，海水的營養(yǎng)鹽含量低，海洋生產(chǎn)力低，表層沉積物中陸源有機質(zhì)信號增強；在高緯海區(qū)和加拿大海盆，也具有較低的海洋生產(chǎn)力，加之受順時針波弗特環(huán)流對陸源有機質(zhì)輸送的影響，沉積物中陸源有機質(zhì)含量較高。

在歷史時期，北冰洋沉積物中有機碳含量與海冰覆蓋程度變化有一定聯(lián)系。北冰洋中心區(qū)PS2174-5孔的記錄表明，有機碳來源變化有一定的冰期-間冰期旋回性，一般而言在冰期有機碳含量較高，陸源有機質(zhì)貢獻大，在間冰期有機碳含量低，海洋源有機質(zhì)貢獻大［5］。門捷列夫脊HLY0503-08JPC孔的記錄也顯示冰期沉積含有更多的陸源有機質(zhì)［6］。在之前的若干次冰期-間冰期旋回中，北冰洋環(huán)流曾發(fā)生過顯著變化［7-10］，對有機質(zhì)的來源和保存也必然產(chǎn)生影響，但迄今關(guān)于沉積有機質(zhì)來源和埋藏與海冰覆蓋、海流變化等之間的關(guān)系探討不多［5-6，8，11］，而這些研究對于預(yù)測未來北冰洋營養(yǎng)鹽結(jié)構(gòu)、初級生產(chǎn)力、碳通量等的變化具有十分重要的意義。

本文分析了北冰洋阿爾法洋脊08B85-D孔沉積物的Mn和Ca含量、粒度組成、有機碳含量和有機碳δ13C組成，擬探討有機碳來源和埋藏情況變化與海冰覆蓋程度和環(huán)流等變化之間的關(guān)系。

1 材料和方法

08B85-D是2008年中國第三次北極科學(xué)考察期間由“雪龍”號在北冰洋阿爾法脊上（147.080°W，85.140°N，水深2 060 m，圖1）用重力取樣器采得，柱長2.5 m，沉積物組成以黏土和粉砂為主，砂含量不高，偶見礫石，具有明顯的“褐色-灰色”顏色旋回，沒有發(fā)現(xiàn)濁流等事件沉積形成的特殊構(gòu)造。

圖1 北冰洋地理概況及研究鉆孔位置圖.BG代表波弗特環(huán)流；TD代表穿極漂流；虛線箭頭指示冰期表層流路徑，引自文獻［7］Fig.1.Geographicmap of Arctic Ocean and cores location.BG：Beaufort Gyre；TD：Transpolar Drift；Broken arrow represents the surface current path in glacial period，cited from［7］

XRF元素含量掃描分析：柱狀樣剖分以后，將其中一份切面整平，利用X射線熒光巖芯掃描儀（XRF）高分辨率地分析沉積物中Mn和Ca元素相對含量，分析方法參考L?wemark等［12］。X射線熒光掃描所用儀器型號為Itrax，Mo管，曝光時間5 s，掃描步長2 mm，X射線寬度4 mm，即單次掃描結(jié)果為2 mm×4 mm面積內(nèi)元素的平均含量，含量以計數(shù)強度表示（cps），重復(fù)分析偏差＜3%。

粒度分析：根據(jù)樣品顆粒粗細稱取0.1—0.5 g樣品，用30%的過量H2O2去除有機質(zhì)，再加入1 mol·L－1過量Na2CO3并在85℃水浴鍋中加熱4 h去除生物硅，將樣品用去離子水清洗至中性后，加入適量分散劑六偏磷酸鈉，經(jīng)超聲振蕩使樣品分散，最后使用mastersizer 2000型激光粒度儀（測量范圍為0.02—2 000μm）測試粒度組成，利用矩法計算樣品的平均粒徑。對同一樣品平均粒徑的重復(fù)性測試偏差≤2%。按2 cm間隔共分析124個樣品。

有機碳含量和穩(wěn)定碳同位素分析：將沉積物樣品冷凍干燥后磨細，經(jīng)2 N鹽酸超聲波反應(yīng)30 min后除去其中碳酸鹽，用去離子水洗至中性并低溫烘干。使用Thermo NE1112型碳氮元素分析儀，經(jīng)ConfloⅢ與Delta Plus AD同位素質(zhì)譜分析儀連接，在線進行樣品有機碳含量和穩(wěn)定碳同位素分析。碳同位素以PDB國際標(biāo)準為參考標(biāo)準，測試精確度為±0.2‰。按2 cm間隔共分析124個樣品。

08B85-D柱樣的上部130 cm由葉黎明等［10］按1 cm間隔做了IRD（＞154μm）含量、有孔蟲豐度等分析。

2 結(jié)果

2.1 顏色旋回、M n和Ca元素相對含量

和北冰洋眾多鉆孔類似，08B85-D孔巖性剖面也具有明顯的顏色旋回，褐色層和灰色層交替出現(xiàn)，是沉積環(huán)境和沉積物組分階段性變化的反映（圖2）。柱樣上半部顏色旋回要比下半部顯著，其中0—4 cm、32—43 cm和65—85 cm是比較典型的褐色層，每個褐色層的顏色深淺不一。需要指出的是，各褐色層并非呈單一褐色，其中還夾雜了若干層灰色沉積物。比較特別的是，43—52 cm處和96 cm附近出現(xiàn)了淺黃色斑點狀沉積物。

08B85-D孔沉積物中Mn元素相對含量在深度剖面上顯示出了非常明顯的階段性變化，與顏色層具有很好的對應(yīng)關(guān)系，表現(xiàn)為沉積物顏色越深，Mn元素含量越高（圖2）。其中0—4 cm褐色層和32—43 cm褐色層具有相對最高的Mn含量。對于每一個褐色層而言，Mn元素含量變化普遍具有在底部快速增加、在頂部迅速降低的特點。在比較特殊的淺黃色斑點層，Mn元素含量處于低值區(qū)。

Ca元素與Mn元素的相對含量變化大不相同，Ca元素相對含量并沒有出現(xiàn)明顯的旋回性，表現(xiàn)為在大部分層位穩(wěn)定在極低值，而在特定層位如0—3 cm、31—56 cm、85—97 cm、127—130 cm、174— 180 cm處突然出現(xiàn)峰值，淺黃色斑點層正對應(yīng)于Ca的高含量層（圖2）。據(jù)葉黎明等［10］研究，在08B85-D孔兩處淺黃色斑點層，白云石含量非常高，分別達到了16.4%和15.6%。在柱狀樣31 cm和87cm處還發(fā)現(xiàn)了兩顆典型的礫石，其成分均為白云石。

圖2 08B85-D孔Ca和Mn含量變化及地層劃分.B84A、PS51／38-4、HLY0503-14JPC和HLY0503-6孔數(shù)據(jù)分別引自文獻［13-16］，AAR代表氨基酸定年結(jié)果Fig.2.The stratigraphy of core 08B85-D and the curves of Ca and Mn content.Data of B84A，PS51／38-4，HLY0503-14JPC and HLY0503-6 are from［13-16］，respectively.AAR：amino acid racemization dating results

2.2 粒度

08B85-D孔沉積物中砂（2 000—63μm）、粉砂（63—4μm）、黏土（＜4μm）含量分別在0.0%—38.3%、36.7%—54.4%、23.0%—51.4%間變化，砂、粉砂、黏土的平均含量分別為14.4%、48.1%和37.5%。沉積物的平均粒徑（Mz）介于5.59—7.86Ф，平均值為6.95Ф（圖3）。柱樣65 cm之下沉積物粒度組成相對穩(wěn)定，但在85—90 cm、129—132 cm、151—152 cm、177—182 cm出現(xiàn)明顯的粒徑變粗。柱樣65 cm之上沉積物粒度組成波動較大，在5—30 cm層，粒徑是全柱中最粗的，砂含量均值高達33.1%，平均粒徑均值為5.83Ф?？傮w而言，灰色層的粒徑要比褐色層粗，而且沉積物粒徑變粗的層位也很好地對應(yīng)了IRD（＞154μm）含量的高值區(qū)間。

2.3 有機碳含量

全柱的有機碳含量介于0.10%—0.35%，平均含量僅為0.15%。30 cm之下有機碳含量都很低，平均僅為0.14%，但在69—70 cm和83—84 cm出現(xiàn)有機碳含量的相對高值（圖3），分別為0.33%和0.24%。在30 cm往上至柱樣頂部，有機碳含量表現(xiàn)出遞增趨勢，平均為0.23%?？傮w上有機碳含量與沉積物顏色的變化間并無對應(yīng)關(guān)系。

2.4 穩(wěn)定碳同位素值

08B85-D孔沉積有機質(zhì)的δ13C值介于－26.85‰—－22.34‰，均值為－23.62‰。δ13C的兩處較為明顯的低值出現(xiàn)在69—70 cm和83—84 cm，恰對應(yīng)于有機碳含量的兩處相對高值（圖3）。65 cm之下δ13C值平均為－23.80‰，而65 cm之上δ13C值平均為－23.07‰。

圖3 08B85-D孔粒級組成、TOC含量和有機碳同位素組成變化Fig.3.The grain-size，TOC content and carbon isotope constitute of core 08B85-D

表1 有機碳含量和有機碳來源的分期統(tǒng)計Table 1.The statistic results of content and source of TOC in differentMISs

3 討論

3.1 年齡框架

在北冰洋中部海區(qū)，因為較厚的海冰覆蓋，生物生產(chǎn)力較低，而且還存在鈣質(zhì)殼體的溶解作用［17］，沉積物中的有孔蟲記錄連續(xù)性較差，往往出現(xiàn)間斷［14，17-19］。有孔蟲記錄的間斷不僅限制了有孔蟲氧同位素地層學(xué)的應(yīng)用，也限制了AMS14C測年的應(yīng)用［20］。不過，北冰洋有孔蟲記錄雖然連續(xù)性不佳，但有孔蟲豐度變化曲線往往較直觀地體現(xiàn)了冰期-間冰期的旋回性［14，16-18］，仍具有地層對比意義。

北冰洋沉積物中的顏色旋回通常是由沉積物中的Mn元素含量決定的，前人研究認為，間冰期時河流輸入更多的Mn，且北冰洋底層水的流通性好，富氧環(huán)境下溶解態(tài)的Mn在“沉積物-水”界面處大量沉淀，隨后被埋藏在沉積物中長久保存并使沉積物顏色較深；而冰期時環(huán)境則不利于Mn元素的向海輸入和沉淀保存，沉積物顏色相對較淺［12，21-22］。沉積物顏色旋回和Mn含量變化在北冰洋沉積地層對比和年齡框架的建立中得到廣泛應(yīng)用［11，13，20，23］。

北冰洋一些巖芯中的粉白層（pink-white layers）也是較為直觀的具有地層對比意義的標(biāo)志層［23］，其特點是碎屑碳酸鹽巖（主要是白云石）含量高，比較顯著的粉白層的出現(xiàn)與勞倫泰冰蓋在MIS8（／7）、MIS5d及MIS4／MIS3時解體所導(dǎo)致的富白云石冰筏碎屑供應(yīng)增加有關(guān)［23］。北冰洋巖芯中Ca含量變化有時主要響應(yīng)碎屑碳酸鹽巖輸入的變化［10，15］，在碎屑碳酸鹽巖輸入顯著增加時（如在粉白層），往往出現(xiàn)Ca含量顯著峰值。Ca含量變化曲線也已成為北冰洋沉積地層對比輔助工具［13，15-16］。

08B85-D孔Mn、Ca含量和有孔蟲豐度變化曲線與鄰近B84A孔有極高的相似度（圖2），可以參考B84A孔上部的AMS14C測年數(shù)據(jù)（王汝建未發(fā)表資料）來確定08B85-D孔最上部地層的時代。08B84A孔上部0—10 cm深度測年數(shù)據(jù)（王汝建未發(fā)表資料）顯示，0—2 cm的年齡為12 647 a，2—4 cm的年齡為34 515 a，說明MIS2存在沉積間斷，而這可能是阿爾法脊地區(qū)的普遍現(xiàn)象［15，23］。08B84A孔4—10 cm的年齡都大于42 ka，對應(yīng)于有孔蟲豐度的高峰，應(yīng)當(dāng)屬于MIS3（王汝建未發(fā)表資料）。對照B84A孔來看，08B85-D孔0—2 cm可能為MIS1，2—10 cm可能為MIS3，兩者之間的MIS2存在沉積間斷。

08B85-D孔MIS4／MIS5／MIS6／MIS7的界線主要依據(jù)浮游有孔蟲豐度變化來確定。在MIS4和MIS6時，阿爾法脊海域覆蓋的海冰可能大大限制了浮游有孔蟲的生長，致使沉積物中的浮游有孔蟲豐度極低，在大部分層位甚至近于零［14］，而在間冰期MIS5和MIS7時，海冰的減少利于浮游有孔蟲的生長，沉積物中保存的浮游有孔蟲殼體相對較多。類似的浮游有孔蟲保存情況在門捷列夫脊上的HLY0503-8孔中也有體現(xiàn)［18］。除了浮游有孔蟲豐度變化，巖性變化和Ca含量峰值的出現(xiàn)也有助于地層的劃分。在08B85-D孔中，具有最顯著Ca含量峰值的43—52 cm層位能對應(yīng)于文獻所述的PW2粉白層，出現(xiàn)時間可能為MIS5d［23］。

08B85-D孔MIS7以前的地層主要根據(jù)與楚科奇海臺HLY0503-6孔和阿爾法脊HLY0503-14孔Ca含量變化對比來劃分。08B85-D孔中Ca含量的次高峰位于96 cm附近，可能對應(yīng)于PW1粉白層，出現(xiàn)于MIS7和MIS8界線附近［15］。另外一個標(biāo)志層出現(xiàn)在128 cm附近，具有Ca含量的明顯峰值，而其下Ca含量保持在極低水平，能對應(yīng)于Polyak等［15］所述的“往下碎屑碳酸鹽巖消失、Ca含量突然降到很低”的標(biāo)志層，其出現(xiàn)時間約介于300—350 ka，可以通過與HLY0503-6孔對比大致確定MIS8／MIS9／MIS10界線位置（圖2）。在08B85-D孔下部175—180 cm處還有一個比較顯著的小Ca峰，而且伴隨了砂含量的增加，可能對應(yīng)于HLY0503-6孔最下部Ca含量增加和出現(xiàn)IRD峰值的層位，應(yīng)該屬于MIS16時沉積［16］。在Stein等［23］關(guān)于美亞海盆柱樣的巖性地層對比研究中，MIS6、MIS10、MIS12、MIS16時均出現(xiàn)砂含量較高的沉積層，從08B85-D孔的粒度數(shù)據(jù)來看，具有相對高的砂含量的130—132 cm層和151—152 cm層可能分別屬于MIS10和MIS12時沉積（圖3）。

08B85-D孔MIS16之前的地層，由于數(shù)據(jù)和可用于對比的資料缺乏，尚難以進行界定。

參考Stein等［23］的研究和上述地層劃分結(jié)果，我們對褐色層進行了編號。因為MIS2沉積可能間斷，0—4 cm的褐色層可能涵蓋文獻中的B1和B2兩個褐色層，32—43 cm則可能涵蓋褐色層B4-B6。關(guān)于褐色層B3屬于MIS4還是MIS5目前沒有統(tǒng)一的認定［23］，在08B85-D孔中可能缺失。

3.2 有機碳來源變化的古環(huán)境意義

08B85-D孔整體有機碳含量很低，與極地中心區(qū)的低生物生產(chǎn)力和低有機碳含量［4，24］相一致，也與冰期時穩(wěn)定的海冰覆蓋有關(guān)［5］。前人研究表明，北冰洋西部陸源有機碳的δ13C值在－27‰左右，如馬更些河沉積物中有機質(zhì)的 δ13C值介于－27.7‰—－26.5‰［25］，科威爾河沉積物中有機質(zhì)的δ13C值為－26.9‰（n＝1）［25］，育空河懸浮顆粒物的有機質(zhì)δ13C值為（－26.22±0.70）‰［26］。在北冰洋西部，以硅藻為主的海洋生物對沉積物中有機質(zhì)的貢獻大［4］，海洋源有機碳的δ13C值在－21‰左右，如楚科奇海與波弗特海鄰近海域浮游生物δ13C值為－22.4‰［27］，在加拿大的巴羅（Barrow）海峽與蘭開斯特海峽（Lancaster Sound），顆粒有機質(zhì)和冰藻的δ13C值分別為（－21.6±0.3）‰和（－20.7±0.9）‰［28］。如果以－27‰和－21‰分別作為阿爾法脊處有機碳陸源端元和海洋源端元的δ13C值，利用二元混合模型，可以計算08B85-D孔陸源和海洋源有機碳的各自貢獻量。結(jié)果表明全孔有機碳海洋源的貢獻略大，平均為56.4%，在不同的氧同位素期次，海洋源貢獻有波動，并呈現(xiàn)一定的規(guī)律（表1）。

在MIS16，08B85-D孔砂含量和Ca含量均出現(xiàn)峰值，有機碳的陸源貢獻略高于海洋源貢獻。波弗特環(huán)流控制下的美亞海盆IRD組分以碎屑碳酸鹽巖為特征［29-30］，主要來自班克斯島、維多利亞島和加拿大北部的麥肯齊地區(qū)［7，30-31］，08B85-D孔所在處遠離陸地，海冰應(yīng)當(dāng)是陸源巖屑和有機質(zhì)搬運的主要載體。這一時期的海冰可能主要是季節(jié)性的［16，19］，陸源有機質(zhì)在阿爾法脊沉積中貢獻高可能說明這一時期海冰活動性較好，對陸源有機質(zhì)的搬運效率較高。

在MIS15—MIS10，總體上08B85-D孔有機碳海洋源貢獻略高于陸源貢獻，可能指示海冰的覆蓋程度相較MIS16時要低。對門捷列夫脊HLY0503-06孔浮游有孔蟲和介形蟲研究顯示MIS11時具有異常溫暖的間冰期環(huán)境和較高的海表生產(chǎn)力［16］，海平面也高出現(xiàn)在許多［32］。08B85-D孔中132—148 cm出現(xiàn)的褐色層和增加的海洋源有機質(zhì)貢獻可能是這種氣候和海洋環(huán)境下的產(chǎn)物。

08B85-D孔中，MIS9時沉積有機質(zhì)的陸源和海洋源貢獻大致相等，但MIS8時海洋源有機質(zhì)貢獻略高于陸源。從HLY0503-06孔介形蟲豐度來看，MIS8具有和MIS9時大致相當(dāng)?shù)慕樾蜗x豐度［16］，可能指示MIS8時仍具有可觀的海洋生產(chǎn)力。08B85-D孔MIS9時Ca和IRD含量波動指示這時海冰覆蓋程度的波動較大，且海冰可能具有較強的活動性，能為阿爾法脊帶來可觀的陸源有機質(zhì)，而在MIS8時，海冰活動性可能稍弱，輸送到阿爾法脊的陸源有機質(zhì)減少。

MIS7時阿爾法脊沉積物TOC含量和δ13C值出現(xiàn)過兩次明顯波動，指示陸源有機碳輸入的兩次飆升，陸源有機質(zhì)貢獻曾高過80%，這種變化發(fā)生在MIS7早期碎屑碳酸鹽巖冰筏事件之后，出現(xiàn)在富Mn和低IRD含量層位。陸源有機碳輸入的兩次飆升應(yīng)該與冰筏解體后海流對陸源有機質(zhì)的直接搬運有關(guān)，陸源有機質(zhì)可能由強盛的波弗特環(huán)流攜帶直接輸向阿爾法脊，且能較好保存［6］，這種情況可能與短期氣候波動有關(guān)。

MIS7之后，Ca含量峰值不再與IRD含量高值區(qū)間相對應(yīng)，在MIS6和MIS4—MIS3時冰筏碎屑出現(xiàn)高含量但Ca含量非常低，這種情況的出現(xiàn)可能與IRD源區(qū)的轉(zhuǎn)變有關(guān)。在MIS6和MIS4—MIS3海冰搬運作用增強的情況下，阿爾法脊B85-D孔缺失碎屑碳酸鹽巖，而在羅蒙諾索夫脊上的GreenICE 10孔中碳酸鹽巖組分卻顯著增加了，說明來自班克斯島、維多利亞島和麥肯齊地區(qū)的含碳酸鹽巖碎屑［7，30-31］幾乎沒有在B85-D孔處沉積，而可能被海冰搬運進入歐亞海盆。B85-D孔處此時沉積的IRD可能來自以石英碎屑為特征的埃爾斯米爾等島嶼或拉普捷夫海和東西伯利亞海物源區(qū)［7，30-31］。物源的變化可能源于冰期時海流的變化，影響美亞海盆的波弗特環(huán)流可能消亡了，而原本主要影響歐亞海盆的穿極漂流則可能擴張影響到了阿爾法脊地區(qū)，改變了陸源碎屑的搬運軌跡［7，9］。發(fā)生變化的還有海冰覆蓋情況，對北風(fēng)脊有孔蟲的研究揭示西北冰洋中晚更新世海冰覆蓋程度似乎是不斷發(fā)展的，MIS7之后的海冰覆蓋最為發(fā)育［19］。B85-D孔沉積有機質(zhì)來源也響應(yīng)了這種變化，在MIS6和MIS4-MIS3，陸源有機質(zhì)的貢獻不僅沒有增加，反而減弱了，說明海冰的濃度可能過大，限制了陸源有機質(zhì)的搬運和沉積。海底地形探查發(fā)現(xiàn)，在晚更新世冰期有超過1 km厚的冰層直接覆蓋在楚科奇海臺和北風(fēng)洋脊的沉積物之上，伴隨了沉積間斷［33］，在羅蒙諾索夫脊上也發(fā)現(xiàn)了底冰侵蝕的痕跡［33-34］，一系列證據(jù)表明MIS6時冰架覆蓋范圍很廣［35-36］。和MIS6時不同，在MIS4—MIS3時很顯著的特點是TOC含量增加很多，這時的有機碳含量變化與楚科奇海盆03M03孔和格陵蘭附近GreenIce10孔的有機碳含量變化型式比較類似，都有峰-谷-峰-谷的轉(zhuǎn)變［8，11］，但和03M03孔不同，08B85-D孔TOC含量的谷值處并未對應(yīng)于IRD含量的增加，即未受“稀釋作用”影響。為何在MIS4—MIS3時海洋生產(chǎn)力低下的情況下，08B85-D孔有機碳含量相比之前幾個氧同位素期明顯增加，有機質(zhì)來源卻仍以海洋源為主呢？我們認為，這可能與海冰對有機質(zhì)的搬運過程有關(guān)，此時08B85-D孔海洋源有機質(zhì)可能并非主要在阿爾法脊處生產(chǎn)并沉降，而是在相對高生產(chǎn)力海域生產(chǎn)，再由海冰侵蝕搬運至阿爾法脊處沉積［11，37-38］，這種異地搬運的有機質(zhì)相比間冰期新鮮沉積有機質(zhì)具有更高的保存潛力［6］。相對而言，MIS4—MIS3時的海冰活動性可能稍好于MIS6時，海冰的侵蝕搬運能力最強。

MIS5時并沒有出現(xiàn)MIS7時陸源有機質(zhì)輸入脈沖式飆升的情況，海洋源有機碳比例平均高達66.5%，有孔蟲豐度的大幅增加也指示MIS5時海洋生產(chǎn)力大幅提高。在MIS5，08B85-D孔IRD含量較低，Ca峰卻最為顯著，這可能指示隨著勞倫泰冰蓋解體，加拿大北極地區(qū)又成為IRD的重要源區(qū)［10］。Ca峰的出現(xiàn)對應(yīng)了陸源有機碳貢獻的略增（圖3），說明海冰仍然在陸源有機質(zhì)搬運中具有重要作用?？傮w上MIS5時海冰應(yīng)當(dāng)比MIS7后期多，因為沒有出現(xiàn)MIS7后期時環(huán)流對陸源有機質(zhì)直接輸送導(dǎo)致的沉積物δ13C值的顯著降低。

到MIS1時，08B85-D孔TOC相對高含量應(yīng)該與氣候回暖、原地海洋初級生產(chǎn)力增加有關(guān)。Ca峰的出現(xiàn)則表明海冰濃度可能類似于MIS5時，波弗特環(huán)流能將加拿大北極地區(qū)的碎屑碳酸鹽巖搬運至阿爾法脊處。

08B85-D孔有機碳的來源大致具有4種不同的模式，即間冰期原地海洋生產(chǎn)為主（MIS5和MIS1）、間冰期海流搬運陸源為主（MIS7后期）、冰期原地海洋生產(chǎn)為主（MIS8）和冰期海冰侵蝕搬運海洋源為主（MIS6和MIS4—MIS3）。

4 結(jié)論

綜合Mn含量、Ca含量、浮游有孔蟲豐度與其他鉆孔的對比，可以確定08B85-D孔上部180 cm為MIS16以來的沉積，有機碳含量和來源變化并不具備冰期-間冰期旋回性。

海冰覆蓋程度和波弗特環(huán)流的強度共同決定了阿爾法脊處有機碳來源的構(gòu)成。在MIS7若干時段時海冰覆蓋極少，增強的波弗特環(huán)流可將陸源有機質(zhì)直接輸送至阿爾法脊處，使沉積有機質(zhì)中陸地來源占主導(dǎo)。在MSI6—MIS1，08B85-D孔有機碳始終以海洋源貢獻占主導(dǎo)，與海冰覆蓋程度維持在較高水平，限制了陸源有機碳的輸送，特別是在MIS6和MIS4—MIS3時，海冰很盛，波弗特環(huán)流有可能消亡。在MIS4—MIS3時，阿爾法脊地區(qū)沉積的有機質(zhì)可能部分來自海冰侵蝕搬運的異地沉積有機質(zhì)。

MIS7時出現(xiàn)的TOC和δ13C的異常信號，也許能成為阿爾法脊附近地區(qū)地層對比新的依據(jù)。

致謝感謝審稿專家的建設(shè)性意見；感謝參加“雪龍?zhí)枴钡谌伪睒O科學(xué)考察的所有科學(xué)家和工作人員的辛苦付出；感謝姚旭瑩老師為本文有機碳含量和穩(wěn)定碳同位素分析提供技術(shù)支持。

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