末次冰期以来钱塘江河口湾充填的物质来源

末次冰期以来钱塘江河口湾充填的物质来源 2010 年 4 月Vol . 30 ,No . 2 海 洋 地 质 与 第 四 纪 地 质 第 30 卷 第 2 期 Ap r . ,2010 MA R IN E GEOL O GY & Q U A T ERN A R Y GEOL O GY DOI :10 . 3724/ SP. J. 1140 . 2010 . 02075 末次冰期以来日本海陆源沉积的地球化学记录 及其对海平面和气候变化的响应 邹建军 ,石学法 ,刘焱光 ,刘季花 ( ) 国家海洋局第一海洋研究所 海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室 ,青岛 266061 摘要 :通过对日本海 Ulleung 盆地 KC ES21 岩心中的主微量元素 、稀土元素及粒度的综合 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,探讨了沉积物 来源及其控制因素 。结合地层年代模型 ,恢复了研究区 48 ka 以来的古环境记录 。结果显示 ,日本海 Ulleung 盆地 ( ) 沉积物以陆源碎屑为主 ,沉积物中主微量元素 Al 、K、Fe 、Mg 、Na 、Ti 、Th 、Sc 、Rb 、Sr 、Cr 、Co 、Hf 、Zr含量普遍低于 (Σμ) 平均页岩 。稀土元素丰度 R E E为 80,213 g/ g ,与长江 、黄河及中国黄土接近 ,高于日本上地壳 。球粒陨石标 (() ) 准化显示 ,沉积物中轻稀土显著富集 ,有显著的 Eu 负异常 01 6,01 8, Ce 异常不显著 。元素比值 L a/ Th 、Th/ Sc 及 L a/ Th2Hf 物源性质判别分析显示 ,研究区沉积物主要来源于上地壳 ,母岩落入长英质源岩区 。在 11,18 ka ,主 微量元素的分布特征与 11,0 ka 及 48,18 ka 有显著差异 。海平面和全球气候变化是控制主微量元素时空分布 () 的重要因素 。化学蚀变指数 CIA 45,61显示沉积物源区化学风化程度较弱 ,18 ka 以前风化程度低于 18 ka 以后 风化程度 ,暗示气候由干冷向暖湿转移 。这与全球气候变化和东亚夏季风强度变化趋势一致 。 关键词 :主微量元素 ;稀土元素 ;末次冰期 ;古气候 ;日本海 () 文章编号 :025621492 20100220075212 中图分类号 : P736 . 4 文献标识码 : A 西北太平洋发育一系列的边缘海 ,处在欧亚大海洋沉积物中铝 、钾 、镁 、铁 、钛 、铬 、钍 、钪及稀 陆和太平洋之间 ,在其沉积物中蕴藏着有关海洋 、陆 ,在风化 、剥蚀 、搬运和沉积及成岩过程中化 土元素 [ 1 ] 地及其相互作用的丰富信息。尤其是那些具有连 学性质稳定 ,被广泛用于示踪物源研究 。基于陆源 续沉积的边缘海可以为古气候和古海洋重建提供重 碎屑重建物源区气候变化的信息在一些海区得到应 要的信息 。用 ,本文的主要目的是通过分析日本 KC ES21 岩孔 日本海是西北太平洋一个半封闭的边缘海 ,由 碎屑元素含量的变化 ,探讨冰期/ 间冰期循环过程中于其独特的地理位臵 、洋流结构以及沉积特征 ,目前 Ulle ung 盆地沉积物来源的变化以及提取物源区气 已成为西北太平洋边缘海地质研究的一个热点 。已候变化的信息 。 有的研究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 ,日本海 U lle ung 盆地沉积物主要来 [ 2 ] 源于中韩克拉通地台。除此之外 ,风尘沉积和生 1 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 与方法 [ 325 ] 源沉积在 日本 海 沉积 物中 也 占 有 一 定 的 比 例。 由于与外部相连的海峡最大深度仅为 130 m ,因此 , 重力活塞岩心 KC ES21 采自 U lle u ng 海盆东南 () 部 35?561 150′N 、130?411 915′E, 位于对马暖流影 冰期海平面的波动将对日本海中陆源物质含量的变 响的区域 ,岩心长 101 15 m ,水深 1 4631 8 m 。岩心 化产生重要的影响 。另外 ,日本海还位于西风带下 主要为黏土质粉砂和粉砂沉积物组成 ,偶可见硅质 部 ,风带位臵的南北移动将影响季风锋面的位臵 ,这 和钙质生物碎屑 。岩心上部为泥质沉积 ,中部沉积 将对河流径流产生重要的影响 。冬季风强度的变化 层中暗色和亮色层交替出现 , 71 6 m 以下为浊流沉 [ 6 ] 将影响东亚内陆粉尘在日本海中的沉降 。因此 ,重 积物 ,从上至下有 4 层厚度不一的火山灰层。本 建日本海沉积物记录对于认识东亚区域气候演化和 文仅对 0 , 71 6 m 的沉积岩心进行 分析 , 按 6 , 20 海平面波动具有重要的意义 。 c m 不等间隔取样 ,共分析样品 71 个 。 ( 基金项目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 40431002 ; 40710069004 ; )1 . 1 粒度40606016 ( ) 作者简介 :邹建军 1979 —,男 ,博士后 ,主要研究方向为海洋地 挑少许样品 ,臵于烧杯中 ,加入 5 mL 30 %的过 球化学 , E2mail :zo ujia nj un @fio . o r g . cn 收稿日期 :2009210212 ; 改回日期 : 2009212208 . 文凤英编辑( ) 氧化氢 H2 O2 溶液 ,85 ?水浴中加热 1 h 溶解有机 ;然后再加入 5 mL 10 %盐酸 ,85 ?水浴中加热 1质 用空白样 、GSD29 标样进行质量监控 。GSD29 标样 重复分析表明 ,主量及微量元素相对 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 偏差皆小 h 除去生物碳酸盐 ,直至不再观测到冒泡现象 。然 (于 5 % ,稀土元素的相对标准偏差小于 10 % 。 后将样品移入离心管 ,加去离子水离心清洗 3 次 转 ) 速 4 500 rp m ,离心时间 20 mi n。在国家海洋局第 1 . 4 年龄模型 一海洋研究所海底沉积和环境地质国家海洋局重点 实验室 Mal ve r n2000 型 激 光 粒 度 分 析 仪 上 进 行 测 日本海碳酸盐补偿深度特别浅 ,注定了日本海 [ 1 ] 定 。利用 Fol k2Wa r d 公 式计 算 了每 个样 品 的 平 均 沉积物中钙质化石难以保存,这对于日本海古海 ( ) 粒径 Mz值 。 洋学 的 研 究 是 一 个 巨 大 的 困 难 。据 前 人 工 作 成 [ 6 ] 14 果, KC ES21 孔的年代模型是基于 1 个 A M S C 1 . 2 有机碳与 Ca CO3 测年数据 、2 个纹层和 4 个火山灰地层建立 。控制 把研磨好待测样品臵于 60 ?烘箱中烘干 ,称取点之间的年代序列采用线性内插法 ,控制点以外采 用线性外推 。71 6 m 长的岩心恢复了 48 ka 以来的 2 g 沉积物粉末样品臵于洁净的聚乙烯离心管中 , ( 加入 4 mL 1 mol 的 H Cl ,放臵在电热板上加热 60沉积记录 。根据测定结果 ,结合深度2年代模式计算 ) ?12 h 。重复加酸 2 次 ,直至不再有泡出现 ,然后 了 KC ES1 岩心的沉积速率 。线性沉积速率结果显 ( ) () 洗酸 ,烘干 , 进行总有机碳 TO C测试 。样品 在 国 示 图 1,18 ka 以来日本海的沉积速率高于末次冰 () 期 48,18 ka的沉积速率 。其中 ,沉积速率最快的 家海洋局第一海洋研究所海底沉积和环境地质国家 ( 海洋局重点实验室用 Va rio EL III 元素分析仪 德 是 253, 402 cm , 沉 积 速 率 为 391 1 cm/ ka , 468 , ) 国元素分析仪公司进行分析测试 。总碳样品不经 493 c m 沉积速率最慢 ,为 4 cm/ ka 。酸化处理直接进行测试 。Ca CO用如下公式进行计 3 统计分析1 . 5 算 : ) () (c CaCO = c TC2c TOC ×81 33 为了用少数几个抽象变量反映原来多观测变量 3 在测试 过 程 中 用 GSD29 标 样 进 行 质 量 监 控 。 所代表的主要信息 ,并解释这些观测变量之间的相 重复分析标样 GSD29 表明 , TC 、TO C 的相对标准偏 互依存关系 ,本文使用 SPSS 软件对所分析数据进 差分别为 11 2 % 、21 6 % 。 TO C 、Al 、Ca 、Fe 、M g 、行因子分析 。分析指标包括 上文计算所得 Ca CO全部为生源 Ca CO。据 K、Na 、P 、Ti 、Co 、Cr 、Sr 、L i 、Sc 、Rb 、Th 、Zr 、N b 、Ta 、3 3 (Σ)此可以计算出生源 CaO 含量 。假设沉积物中 CaO Hf 、Y 及 R E E 。其中用稀土元素总量之和 R E E ( 完全由生源相 CaO 和硅酸盐相 CaO 组成 由于沉 替代具体的稀土元素 ,共计 22 个参数 。积物中磷的含量非常低 ,因此 ,磷酸钙盐组分可以忽 ) 略不计,可计算硅酸盐相 CaO 组分的含量 ,计算误 差估计为 20 % 。 ( ) ( ) ( ) c ( CaO) silicat e= c T2CaO - c CaCO ×01 56 3 1 . 3 主微量元素及稀土元素 样品经冷冻干燥后 ,用玛瑙研磨至 200 目 。把 研磨好 待 测 的 样 品 臵 于 105 ?烘 箱 中 烘 干 , 称 取 01 05 g 样品放臵在 Telfo n 瓶中 。加 3 mL 氢氟酸和 1 mL 硝酸 ,然后放在密闭容器中 ,用电热板加热 48 () h 170 ?。冷却后 , 开盖 , 调 节 电热 板温 度 至 170 [ 7 ]图 1 日本海 KC ES21 岩心年龄模型和沉积速率 ?, 加 1 mL 高氯酸 , 开口蒸干 。蒸干后的样品加 5 Fig. 1 A ge mo del a nd sedi mentatio n rate in co re KC ES21 () mL 硝酸 1 ?1进行提取 ,转移到比色管中 ,并定容 至 25 mL 。样品在海底沉积和环境地质国家海洋局 2 结果 ( 重点实验室进行测试 。主量元素 Al 、Ca 、M n 、Fe 、 ( ) ) M g 、K、Na 、Ti及微量元素 Co 、Cr 、Sr 、P采用 IC P2 2 . 1 有机碳和 Ca CO3 ( O ES 分析 。微 量元 素 L i 、Sc 、Rb 、Th 、Zr 、N b 、Ta 、 ) Hf 、Y及稀土元素用 IC P2M S 测试 。在测试过程中有机碳含量为 01 9 %,31 7 % 。TO C 高值主要 第 2 期邹建军 ,等 :末次冰期以来日本海陆源沉积的地球化学记录及其对海平面和气候变化的响应 77 2 ( ) Zr 相关性不显著 r= 01 18,而在 11 ka 以后 , Al2 出现在 12,91 5 ka ,低值出现在 18,141 6 ka ,随后 2 ( ) () TO C 含量基本保持稳定 。Ca CO含量为 01 98 %,Zr 二者呈显著的正相关 r= 01 77图 2。 在剖面3 ( ) 121 5 % , 高 值 主 要 出 现 在 111 5 ka 121 47 %和上 ,主微量元素都呈现相似的分布规律 (( ) ) 111 87 ka 111 46 %。已有的研究表明该岩心有机 图 3,但与 TO C 和 Ca CO剖面分布趋势相反 。根 3 [ 7 ] 质主要为海洋来源,高值指示高生产力 。 据主微量元素的剖面分布特征 ,将其划分成 3 个显 著不同的时期 : 0,11 、11,18 、18 ,48 ka 。不同时 主微量元素2 . 2 期元素的浓度 、分布特征都呈显著的变化 。48,18 ka ,主微量 元 素 含 量 变 化 非 常 小 , 如 AlO、KO 、Al 、Na 、K、M g 、L i 、Rb 、Sc 、Th 等元素主要富集2 3 2 在上地壳中 。与平均页岩相比 , KC ES21 岩心中 Al 、TiO、钍 的 变 异 系 数 分 别 为 31 18 % 、31 34 % 、 2 Fe 、K、M g 相对贫化 , Na 显著富集 。微量元素除 L i21 14 % 、41 68 % 。与 48, 18 ka 相比 , 18 , 11 ka 主 微 量 元 素 含 量 呈 显 著 的 波 动 , 出 现 多 个 低 值 ,外 ,其他元素则相对贫化 。据已有方法 ,计算了陆源 ) ( 物质的组成 :陆源物质 % = Al/ Al×100 。Al2 O3 、K2 O 、TiO2 、钍的变 异 系 数 分 别 为 151 78 % 、 样品 陆源背景 [ 8 ] Al选择 PA A S。结果表明陆源物质约占整 151 02 % 、151 3 % 、181 42 % 。0 , 11 ka 元 素 含 量 又 陆源背景 出现较大的 变化 , 尤 其 是 在 11 , 5 ka 变 化 尤 其 显 个沉积物的 71 % , KC ES21 沉积物以陆源碎屑为主 。 Φ ( 著 。主微量元素这种有规律的时空分布特征显然受 KC ES21 岩 心 中 值 粒 径 为 61 7 介 于 51 9 , 71 3 Φ) ,与主微量元素不存在相关性 ,表明粒度不是控 某种因素的影响 ,可能与全球气候变化和海平面升 降相关 。制元素分布的主 要因 素 。这 与 河口 近海 区存 在 的 “元素地球化学的粒控效应”存在显著的差异 。同样 2 . 3 稀土元素 [ 9 ] 的现象在 黄海 泥 质区 被观 测 到。CaO 硅酸 盐 相 计算结果显示 ,在 81 2,0 ka ,沉积物中 CaO 皆为生 KC ES21 岩心中稀土元素测试结果见表 1 。表 Σμμ 1 显示 ,R E E 为 80 ,213 g/ g ,均值为 166 g/ g ,物源 ,未发现 CaO 的硅酸盐相态 。在 18 ,81 2 ka , [ 10 ] [ 11 ] [ 10 ] [ 8 ] 沉积物中 CaO 主要以生源为主 ,但是 ,在部分层位 与黄河、黄 土接近 , 小 于长 江和 PA A S, [ 12 ] Σ( 高于日本上地壳。L R E E L a 、Ce 、Pr 、N d 、Sm 、 有硅酸盐相 CaO 。在 48,18 ka ,硅酸盐 CaO 含量 μμ) 介于 21 02 %,41 37 %之间 。 Eu含量为 70,192 g/ g ,均值为 150 g/ g ,显著高 2 2 Σ( ) ( ( ) 于H R E E Gd 、Tb 、Dy 、Ho 、Er 、Tm 、Yb 、L u的含 相关分析 显 示 Al2 K r= 01 88 、Al2M g r= 2 2 2) ( ) ( ) ( ( μμ) 量 均 值 为 16 g/ g , 介 于 8 , 20 g/ g 。L R E E/ 01 87、Al2Cr r= 01 92、Al2L i r= 01 8、Al2Sc r 2 2 ) ( ) ( ) ( ( ) = 01 86、Al2Rb r= 01 75 、Al2Th r= 01 77 图H R E E 比值为 91 3 介于 81 3,91 9,与上地壳接近 (() ) ) 91 54,轻稀土显著富集 。相邻稀土元素 L a —L u2都有显著的正相关 ,暗示 KC ES21 岩心中上述元 2 Σ ( ) ( ) 的相关系数皆大于 01 98 ,暗示物源一致 。R E E 与素主要来源于陆源碎屑 。Al2Na r= 01 42 图 2 2 2 2 ( ( ) ( ) ) Th r= 01 64、Zr r= 01 63、TiOr= 01 64呈现 为弱相关 ,这与 Na 在化学风化中易淋滤有关 ,从而 2 2 ( ( ) 显著的正相关 图 2, 暗示 Ulle ung 盆地稀土元素 导致风 化 产 物 中 相 对 富 集 钠 。此 外 , K2Rb r=2 2 2 Σ) ( ) ( ) ( ) 主要为碎屑 物质 输 入 。R E E 与 Fe r= 01 43 也 01 92、K2M g r= 01 85 、K2Sc r= 01 81 、K2Cr 2 2 2 ( ) ( ) ( ) 有相关性 ,可能与稀土元素附在铁氧化物颗粒表面 r= 01 65、Th2Rb r= 01 72、Th2Sc r= 01 81、 2 2 ( ) ( ) 有关 。与粒度及 KO 、AlO无相关性 ,暗示粒度和 Rb2Cr r= 01 81、Rb2Sc r= 01 81也呈显著的正 2 2 3 黏 土 矿 物 不 是 控 制 稀 土 元 素 分 馏 的 重 要 因 相关 ,表明上述元素主要为陆源碎屑来源 。 N b 、Ta 、Zr 、Hf 、Ti 、Y 地球化学性质一般较 稳 素 。 Σ在垂直剖面上 ,R E E 含量在 11,0 及 48,11 定 ,不易受变质 、蚀变和风化作用等的影响 ,通常被 () ka 无显著的变化 图 3,变异系数分别为 41 11 %和 称为高场强元素 。与平均页 岩 相比 , KC ES21 岩 心 Σ71 19 % 。但是 ,48,11 ka R E E 含量的变异系数达 中高场强元素含量相对贫化 。这可能是由于生源生 Σ到 151 8 % 。161 5 ka 时 R E E 含 量 出 现 最 小 值 物质稀释作用的结果 。相关 分 析表 明 , KC ES21 岩 (μ) 771 9 g/ g,这与主微量元素的变化趋势一致 。总 心 48 ka 以来高场强元素与 Al 之间无显著的相关 Σ体上 ,R E E 含量以 18 ka 为界 , 18 ka 以前的含量 性 ,暗示影响高场强元素和碎屑元素分布的因素存 约比 18 ka 以后样品高 15 % ,暗示输入的陆源物质 在差异 ,但是 , 高场 强元 素之 间 则存 在显 著的 相 关 有所增加 ,这与 Fe 、Zr 、Ti 、Th 等元素所记录的结果 性 ,表明他们物源一致 。现以 Al2Zr 为例 ,说明高场 十分相似 。 强元素与碎屑元素之间的关系 。在 18 ka 以前 , Al2 图 2 西太平洋 KC ES21 岩心中部分元素的相关散点图 Fig. 2 Scat ter plo t s of so me element s in co re KC ES21 ( 程度较低 。经 PA A S 页岩标准化后 ,标准化曲线较采用球粒标准陨石对稀土元素进行标准化 图 为平坦 ,有一定程度的 Ce 负异常 ,无明显 Eu 异常 ,() 4。从曲线的分布形态来看 ,轻稀土陡峭 L a/ SmN N ( ) 呈现中稀土 Sm 、Eu 、Gd 、Tb 、Dy富集的趋势 。( ) ) 1 9,41 4,重稀土平坦 GdN / YbN = = 311 5,11 9。 δδ Eu 和Ce 是反映沉积环境的两个重要参数 ,() L a/ Yb比值介于 91 4 ,111 7 ,平均值为 111 6 , 显 N 按如下公式进行计算 : 著低于长江 、黄河及上地壳 ,暗示研究区 R E E 分馏 第 2 期邹建军 ,等 :末次冰期以来日本海陆源沉积的地球化学记录及其对海平面和气候变化的响应 79 图 3 日本海 KC ES21 岩心 48 ka 以来一些主微量元素和稀土元素剖面变化 Fig. 3 Profile s of so me majo r a nd mino r and rare ea rt h element s in co re KC ES21 since 48 ka 1/ 2 δ) ( δEu = Eu/ Sm×Gd和Ce = Ce/ N N N N 141 6 ka 。已有的研究指出日本海 Ce 负异常是成岩 1/ 2() 作用的一种反映 ,并不能用于指示沉积物氧化还原 L a×PrN N [ 13 ] [ 14 ] N 是球粒 陨 石标 准化, 当 其 > 11 05 为 正 异 ( ) 环境的变化。L a/ Yb显示 , 轻 重稀 土 分异 在N 常 , < 01 95 为负异常 。球粒陨石标准化结果显示 , 过去 48 ka 有剧烈的变化 ,低值主要出现在 121 6,δKC ES21 岩心中沉积物Eu 值为 01 65,01 71 ,均值 111 5 ka 。δ为 01 68 ,有显著的负铕 异常 。Eu 值 与 上地 壳 、黄 河悬浮体 、黄土接近 ,小于长江悬浮体 ,高于日本上 δ地壳 。沉积物中Ce 值为 01 9,11 05 ,在 18,141 6 3 讨论 ka 及 48,39 ka 有微弱的 Ce 负异常 。 Ce 异常通常被用于指示海底氧化还原环境变 3 . 1 物质来源 化的一个指标 ,负异常指示沉积物为还原环境 。本 日本海西接欧亚大陆 、东临日本列岛 ,通过 4 个 文的研究显示 ,微弱的 Ce 负异常主要出现在 18 , 较浅的海峡与东海 、太平洋和鄂霍次克海相连 。该 图 4 球粒陨石和 PA A S 标准化稀土配分模式 Fig. 4 Di st ributio n pat ter ns of R E E no r malized ver sus cho ndrite a nd PA A S ( )经过方差极大旋转表 1 日本海沉积物元素因子载荷矩阵 区域构造活动相对活跃 ,火山活动频发 。前人的研 ( ) Table 1 Mat ri x of f acto r loadi ng Va ri ma x rawof 究还表 明 日 本 海 还 有 东 亚 冬 季 风 携 带 的 粉 尘 沉 ele me nt s i n co re sedi ment s of t he Sea of J ap a n [ 4 ] 降,因此 ,日本海沉积物具有多种来源的可能 。 F1 F2 F3 F4 公因子 ( ) 因子分析显示 表 1,前 4 个因子累积方差贡TOC 0 . 04 - 0 . 09 0 . 97 - 0 . 04 献为 941 33 % ,能够代表整个样品的数据变化 。第 1Al O 0 . 79 0 . 36 0 . 40 - 0 . 24 2 3 主因子 F1 方差贡献为 541 5 % ,是影响沉积物元素 - 0 . 26 0 . 10 - 0 . 07 0 . 94 CaO 变化的主要 地质 因素 之 一 , 主要 由 Al 、Fe 、K、M g 、 0 . 87 0 . 29 - 0 . 18 0 . 25 FeO 2 3 0 . 88 0 . 25 0 . 17 - 0 . 31 KO 2 Co 、Cr 、Sc 、Rb 、Th 构成 。第 2 主因子 F2 方差贡献 0 . 93 0 . 11 0 . 29 - 0 . 15 MgO Σ 221 99 % ,包括 Ti 、Y、Zr 、N b 、Hf 、Ta 和 R E E 。F30 . 60 - 0 . 11 0 . 65 - 0 . 32 Na O 2 因子 方 差 贡 献 为 101 23 % , 主 要 载 荷 为 TO C 和0 . 48 0 . 82 0 . 06 0 . 01 TiO2 PO。F4 因子方差贡献为 61 61 % , 主要 载 荷为 Ca2 5 0 . 03 0 . 47 0 . 70 0 . 48 PO2 5 0 . 95 - 0 . 05 - 0 . 21 0 . 01 和 Sr 。上述 4 个因子反映 KC ES21 岩心中元素来源 Co 0 . 79 0 . 23 0 . 46 - 0 . 27 Cr 存在显著差异 。 - 0 . 16 0 . 20 - 0 . 03 0 . 95 Sr 主因子 F1 主要由大 离 子亲 石元 素 构成 , 这 些 0 . 55 0 . 44 0 . 64 - 0 . 10 Li 元素的化学性质 活泼 , 易 迁 移 , 主要 富集 在上 地 壳 0 . 81 0 . 39 0 . 40 - 0 . 05 Sc 中 。这暗示 构 成 F1 因 子 的 元 素 主 要 来 源 于 上 地0 . 91 0 . 21 0 . 21 - 0 . 23 Rb 0 . 21 0 . 77 0 . 06 0 . 55 Y 壳 。KC ES21 岩 心 沉 积 物 中 L a/ Th 比 值 均 值 为 0 . 10 0 . 95 0 . 02 0 . 15 Zr ( ) 21 53 ,接近上地壳 21 8,暗示沉积物主要来源于上 0 . 46 0 . 76 0 . 35 - 0 . 18 N b 地壳 。主因子 F2 主要由高场强元素和稀土元素构 - 0 . 21 0 . 80 - 0 . 10 0 . 34 Hf 成 ,这些元素的地球化学性质相对不活泼 ,常用于示 0 . 45 0 . 80 0 . 29 - 0 . 14 Ta 0 . 76 0 . 60 0 . 14 0 . 01 Th 踪沉积物的来源和原岩性质 。L a/ Th2Hf 物源性质 [ 5 ] 0 . 49 0 . 73 - 0 . 07 0 . 43 6 R E E ( 判别分 析 显 示 大 部 分 样 品 落 在 长 英 质 源 区 图54 . 50 22 . 99 10 . 23 6 . 61 方差贡献 累) 5,且靠近上地壳与长江悬浮体的平均成分 ,支持沉 54 . 50 77 . 48 87 . 71 94 . 33 积方差/ % 积物母岩物质主要来自上地壳 ,以长英质岩石为主 。 第 2 期邹建军 ,等 :末次冰期以来日本海陆源沉积的地球化学记录及其对海平面和气候变化的响应 81 因子 3 和因子 4 反映 KC ES21 岩心中 TO C 和 P 来 数的变化趋势 。 源一致 ,Ca 和 Sr 主要为生物来源 。 沉积物中稀土48,22 ka ,4 个主因子得分都未发生剧烈的变 化 ,即亲石元素 、高场强元素 、稀土元素 、TO C 及钙 、元素配分模式与长江 、黄河 、日本 上地壳 、黄土及 PA A S 的配分模式一致 , 暗示日本锶含量都未发生显著的波动 。GR IP2 冰 心 和洞 穴 海沉积物是多源组分有效混合的产物 。总体上 ,在石笋氧同位素记录显示此时全 球气 候处 于 弱暖 期 () 11,0 和 48,18 ka ,沉积物轻稀土元素含量显著高 图 6,气 候 不 稳 定 , 发 生 了 多 次 气 候 快 速 变 化 事 [ 17218 ] 于日本上地壳 ,但是在 18,11 ka ,轻稀土元素含量 件 ,如 Hei nrich 和 Da n sgaa r d2Oe sch ge r 事 件。 与日本上地壳接近 。这暗示在 18,11 ka , U lle u ng 但是 , KC ES21 岩心的地球化学记录并未反映出上 盆地有来自日本岛弧风化产物的输入 。已有的捕获 述千年尺度的气候变化事件 ,这可能与本次研究取 μ器样品 Sr 、N d 同位素分析表明 ,日本海陆源沉积物 样间隔较大有关 。KC ES21 岩心小于 4 m 的沉积 主要有 3 种来源 ,来自中韩大陆的粉尘 、由对马暖流 物粒径剧烈的变化可能是此时期气候剧烈波动的一 [ 16 ] [ 19 ] () 转移的东海物质 、日本岛弧的侧向迁移。对日本 种响应 图 6。采用频谱分析软件对 40,22 ka 黏土含量进行分析发现 ,黏土含量存在显著的千年 海表层沉积物地球化学组分的分析表明 ,表层沉积 [ 2 ] () 物主要来源于长江和洛东江输入的物质。我们分 尺度变化规律 周期为 1 170 a,反映了气候千年尺 析的数据支持前人的结论 ,过去 41 8 万年以来日本 度的变化特征 。 海 Ulle ung 盆地沉积物主要来自中韩大陆 ,但是 ,18 已有的研究表 明 , 40 , 30 ka 是 一个 特 殊的 气 [ 20 ] ,11 ka 受环流的影响 , 也有来自日本上地壳的风 候时期 。此时期海平面比 现今 低 80 m, 日本 海 化产物 。 可以通过津轻海峡和对马海峡与东海和太平洋进行 有限的水体交换 。但是 ,在我国此时期海面低于现 [ 24 ] 代海面 8,10 m 左右。古里雅冰心记录研究发 现 ,40, 30 ka 青藏高原的气候温暖 、湿润 , 要比现 今温度 高 4 ?, 降 水 量 甚 至 高 出 现 代 的 40 % , 100 % , 中 国 出 现 了 比 现 代 更 为 暖 湿 的 特 殊 环 [ 25226 ] 境。温暖湿润的气候必然增加长江 、黄河输送 大量的陆缘物质进入中国边缘海 ,并有可能通过对 马海峡扩散至日本海 。KC ES21 岩心线性沉积速率 显示 ,此时日本海沉积速率并没有显著增加 ,表明此 时期日本海接收陆源物质通量较低 。这可能与该时 ( ) 期我国近海为高海平面 仅比现今低 10 m 左右, 长江 、黄河河口的地理位臵远离陆架有关 。 [ 27 ] () () 在末次冰盛期 L GM22,18 ka由于海平 面的下降 ,东海及黄海陆架大多出露成陆地 。长江 及黄河河口可以直达外陆架 ,长江和黄河仍源源不 [ 15 ]图 5 日本海沉积物 L a/ Th2 Hf 源区判别图解 断地将大量陆源物质从中国大陆搬向中国陆架 。但 Fig. 5 L a/ Th2Hf di scriminatio n diagram of 是由于对马海峡的最大深度仅为 130 m ,末次盛冰 [ 15 ][ 28 ] so urce rock s fo r J ap an Sea sediment s 期日本海可能被完全隔离。但是 ,也有观点认为 [ 29 ] 日本海与东海通过对马“海沟”相联,可以与外界 水体进行有限的交换 。图 6 显示 ,22,18 ka ,沉积 3 . 2 古环境重建 速率并没有显著的增加 ,因子得分 F1 、F2 、F3 值相 前文的研究显示 KC ES21 岩心沉积物主要来自 应减小 ,并在 18,15 ka 出现最小值 。 中韩克拉通地台 ,物源在过去 48 ka 没有发生显著 18,11 ka ,4 个主因子显示日本海的古海洋环 的变化 。影响日本海沉积物中碎屑元素含量变化的 境发生了剧烈的波动 ,线性沉积速率剖面图显示研 ( ) 主要因素 ,可能为气候或者海平面变化 。为了反映究区沉积速率显著增大 图 6。沉积物中元素含量 KC ES21 岩心中过去 48 ka 以来主微量元素和其他 的剧烈波动是气候和海平面变化共同作用的结果 , 参数的综合变化趋势 ,本文用因子得分反映具体参 是对 全 球 气 候 变 化 的 一 种 响 应 。海 平 面 剧 烈 的 波 [ 20 ] [ 21222 ] [ 23 ]18 δ图 6 日本海 KC ES21 岩心主因子得分 、CIA 、沉积速率与东海海平面 变化 、石笋 、冰心 O 曲线对比 Fig. 6 Co mp ari so n of f acto r sco res , CIA , sedimentatio n rate in co re KC ES21 wit h sea2level change i n Ea st China [ 20 ] 18 [ 21222 ] [ 23 ] δSea , a ndO in cave stalagmit ea nd ice co re 动 ,通过调节对马海峡的宽度和深度而影响对马暖18,15 ka 因子 1物质供给量产生重要的影响 。在 流输入日本海的强度和范围 。由于此时是全球气候 及因子 2 的 波 动 也 许 反 映 了 千 年 尺 度 气 候 涛 动 快速变化的时期 ,这将不可避免地影响东亚季风的 Hei nric h 事件 1 期 。这与日本海津轻海峡有孔虫氧 [ 30 ] 强度和锋面位臵 。这对于区域降水和河流输送入海 同位素所记录的变化是一致的。同样的低值也 第 2 期邹建军 ,等 :末次冰期以来日本海陆源沉积的地球化学记录及其对海平面和气候变化的响应 83 ( ) YD 冷期 。但是与 H1 事件存在一些差异 ,出现在 在逐渐加强 。在垂向剖面上 图 6, C IA 值呈现冰 因子 3 和因子 4 得分在 YD 期间出现高值 ,暗示 YD 期 、间冰期旋回的特征 ,表现为冰期 C IA 值低 ,化学 期间海洋生产力较高 ,这与黄东海富营养盐沿岸流 风化弱 ;间冰期 C IA 值高 ,化学风化相对较强 。 [ 7 ] 水团流入日本海有关。 前人的研究显示日本海气候波动与全球气候变 [ 36237 ] 化背景高度一致。在过去 48 ka , C IA 值有 显 全 新 世 初 期 , 海 平 面 还 在 缓 慢 上 升 , 并 在 7 000 aB P到达现今的水平 。进入全新世 ,对马暖流 著的变化 ,M IS1 期的值高于 M IS3 期 ,在末次盛冰 成为控制日本海古环境变化的一个主要因素 。对马 期 ,C IA 值急剧下降 。由于地壳的化学风化程度是暖流强弱的变化将影响其所携带东海物质量的多寡 由多种因素控制 ,在母岩和地形相似的前提下 ,气候 进入日本海 。底栖有孔虫碳氧同位素和有孔虫组合 尤其是降雨量是决定风化程度的主要因素 。在暖湿 显示对马暖流形成于 16 ka ,最终形成是在 81 5 cal . 条件下 ,植被发育 ,矿物的风化速度提高 ,化学风化 [ 31 ] [ 38 ] kaB P 左右。11 , 7 ka , 温暖富盐的黑 潮开 始 变 程度增加 ,反之则风化程度减弱。因此 , KC ES21 [ 32 ] 强 ,并且它的一个分支流入日本海。因子 1 和因 岩心中 CIA 的变化是对全球气候变化的一种响应 ,子 2 得分的增大可能是对对马暖流流入日本海的一 指示日本海周边陆地过去 48 ka 气候由干冷转向暖 种响应 。自从 5 ka 以来 ,因子 1 和因子 2 得分都没 湿的变化趋势 ,这与全球气候变化和东亚夏季风强 度变化趋势一致 。 有发生相对显著的变化 ,暗示日本海海洋环境与现 今接近 。 4 结论 3 . 3 风化趋势及古气候意义 () 风化作用产生的碎屑物是海洋沉积物的重要来 1日本海 U lle ung 盆地沉积物以陆源碎屑为 源 ,因此 ,沉积记录的完美解释离不开对化学风化过 主 ,主要来自中韩大陆 。主微量元素含量与平均页 ( ) 程的深入理解 。化学蚀变指数 C IA 作为一个反映 岩相比 ,相对贫化 。沉积物中轻稀土显著富集 ,有显 源区物质化学风化程度的地球化学指标 ,与黏土矿 著的铕负异常 ,铈异常不显著 。稀土元素的配分模物和长石比值呈 正比 , 值 越 大反 映化 学 风化 越强 。 式与长江 、黄河一致 ,轻稀土元素含量显著高于日本 ( 其计算公 式 如 下 : CIA = AlO/ AlO+ NaO + 2 3 2 3 2 上地壳 。 3 [ 33 ] 3 () ) ) ( KO + CaO ×100 摩尔比,其中 CaO 为硅酸2过去 48 ka 以来沉积物中陆源碎屑组分发2 生了显著的变化 ,海平面和全球气候变化是控制主 盐相 。 KC ES21 岩 心 样 品 的 C IA 值 介 于 451 6 , 微量元素分布的两个主要因素 。 601 8 ,平均为 50 ,暗示沉积物未经剧烈的蚀变 。C IA [ 34 ] () 值高于日本岛火山岩及 U lle ung 盆地的火山灰 3风化蚀变指数计算结果显示 ,末次冰期物源 [ 35 ] ( ) 层中的 C IA 值 原始 数 据经 过计 算。投在 A2 区风化强度显著低于全新世风化强度 ,暗示源区气 () CN2 K 三角图中 图 7,显示这些组成点集中分布在候由干冷转向暖湿 ,这与全球气候变化及东亚夏季 风化趋势线上 。图 7 还表明 ,11,0 ka CIA 值显著 风强度变化趋势一致 。 高 于 4 8 , 1 8 ka 的 C IA 值 , 反 映 了 源 区 风 化 程 度 正 参考文献( Ref erences) [ 1 ] 汪品先. 西太平洋边缘海的冰期碳酸盐旋回 [ J ] . 海洋地质与 ( ) 第四纪 地 质 , 1998 , 18 1 : 1211 . [ WA N G Pi nxia n . Glacial ca r bo nat e cycle s i n we st er n Pacific ma r gi nal sea s [ J ] . Mari ne ( ) Geolo gy a nd Q uat er na r y Geolo gy , 1998 , 18 1: 1211 . ] [ 2 ] Cha H , Choi M , L ee C , et al . Geoche mi st r y of surf ace sedi2 ment s i n t he so ut hwe st er n Ea st / J ap a n Sea [J ] . J o ur nal of A si2 ( ) a n Ea rt h Science s , 2007 , 29 526:6852697 . Iri no T , Tada R . High2re sol utio n reco nst r uctio n of va riatio n i n [ 3 ] ( ) aeolia n dust Ko sa depo sitio n at OD P sit e 797 , t he J ap a n Sea , duri ng t he la st 200 ka [J ] . Glo bal a nd Planet a r y Change , ( ) 2003 , 35 122:1432156 . 图 7 A2CN2 K 三角图解 [ 4 ] Naga shi ma K , Tada R , Ta ni A , et al . Co nt ri butio n of aeolia n Fig. 7 Ter nar y plo t of A2CN2 K dust i n J ap a n Sea sedi ment s e sti mat ed f ro m ESR signal i nt en si2 t y a nd cr yst alli nit y of qua rtz [J ] . Geochemi st r y Geop hysics Ge2 [ 18 ] Hei nrich H . Origi n a nd co n sequence s of cyclic ice raf ti ng i n o syst ems , 2007 , 8 ,Q02 Q04 ,doi :101 1029/ 2006 GC00136 . t he no rt hea st At la ntic Ocea n duri ng t he pa st 130 000 yea r s ( ) Oba T , Peder sen T F . Paleocli matic significance of eolia n ca r2 2152 . [ 5 ] [J ] . Q uat er na r y Re sea rch , 1988 , 29 2: 142bo nat e s supplied to t he J ap a n Sea duri ng t he la st glacial ma xi2 [ 19 ] Schulz M , St at t egger K. Sp ect r u m : sp ect ral a nal ysi s of une2 ( ) mu m[J ] . Paleocea no grap hy , 1999 , 14 1:34241 . venl y spaced p aleocli matic ti me serie s[J ] . Co mp ut er a nd Geo2 ( ) [ 6 ] science s , 1997 , 23 9: 9292945 . 刘焱光 , 石学法 , Bo ng2Chool S , et al . 48 ka 以来日本海 Ulle2 ung 海盆南 部 陆 坡 的 沉 积 特 征 [ J ] . 海 洋 学 报 , 2010 : 待 刊.[ 20 ] Saito Y , Kat aya ma H , Ike ha ra K , et al . Tran sgre ssive a nd highst a nd syst e ms t ract s a nd po st2glacial t ra nsgre ssio n , t he [ L IU Yangua ng , S H I Xuef a , Bo ng2Chool S , et al . Depo si2 ( ) Ea st Chi na Sea [ J ] . Sedi ment a r y Geolo gy , 1998 , 122 124 : tio nal f eat ure i n t he so ut h slop e of t he Ulleung Ba si n i n t he Sea of J ap a n [J ] . Act a Ocea nolo gica Si nica , 2009 , i n p ress. ] 2172232 . Wa ng Y , Cheng H , Edwa r ds R , et al . A high2re sol utio n a b2 [ 7 ] [ 21 ] 邹建军 , 石学法 , 刘焱光 ,等. 48 ka 以来日本海古生产力和古 sol ut e2dat ed lat e Plei stocene mo nsoo n reco r d f ro m Hul u Ca2 氧化还原环境变化的地球化学记录 [ J ] . 海洋学报 , 2010 : 待 ( ) ve , Chi na [J ] . Science , 2001 , 294 5550:234522348 . 刊. [ ZO U J ia nj un , S H I Xuef a , L IU Ya ngua ng , et al . Geo2 chemical reco r ds of paleop ro ductivit y and p aleo redo x i n t he Sea Wa ng Y , Cheng H , Edwa r ds R , et al . Millennial2a nd o r bit al2 [ 22 ] of J ap an si nce 48 ka [ J ] . Act a Ocea nolo gica Si nica , 2009 , i n scale cha nge s i n t he Ea st A sia n mo n soo n o ver t he p a st ( ) p ress. ] 224 000yea r s[J ] . Nat ure , 2008 , 451 7182:109021093 . [ 8 ] [ 23 ] Member s G. Cli mat e i nst a bilit y duri ng t he la st i nt er glacial Taylo r S R , McL enna n S. The Co nti nent al Cr u st : It s Co mpo2 p erio d reco r ded i n t he GR IP ice co re [J ] . Nat ure , 1993 , 364 : sitio n a nd Evol utio n [ M ] . New Yo r k : Blackwell Scientific Publicatio ns Oxfo r d , 1985 . 2032207 . [ 9 ] [ 24 ] Li u J , Saito Y , Ko ng X , et al . Geoche mical charact eri stics of 王靖泰 ,汪品先. 中国东部晚更新世以来海面升降与气候变 ( ) sedi ment a s i ndicato r s of po st2glacial envi ro nment al change s off 化的关系 [ J ] . 地理学报 , 1980 , 35 4 : 2982312 . [ WA N G t he Sha ndo ng Peni n sula i n t he Yello w Sea [ J ] . Co nti nent al J i ngt ai , WA N G Pi nxia n . Relatio nship bet ween sea2level ( ) Shelf Re sea rch , 2009 , 29 7: 8462855 . cha nge s a nd cli matic fl uct uatio ns i n Ea st Chi na si nce lat e ( ) [ 10 ] Plei stocene[J ] . Act a Geo grap hica Si nica , 1980 , 35 4: 2982 Gailla r det a J , Dup réB , Allegre C. Geoche mi st r y of la r ge ri v2 er suspended sedi ment s : silicat e weat heri ng o r recycli ng t rac2 312 . ] ( [ 25 ] er ? [J ] . Geochi mica et Co smochi mica Act a , 1999 , 63 232 施雅风 ,于革. 40,30 kaB P 中国暖湿气候和海侵的特征与 ) ( ) 24:403724051 . 成因 探 讨 [ J ] . 第 四 纪 研 究 , 2003 , 23 1 : 1211 . [ S H I Yaf eng , YU Ge . Wa r m2hu mid cli mat e a nd t ra n sgre ssio n s [ 11 ] Li u C , Ma suda A , O kada A , et al . A geoche mical st udy of duri ng 40,30 kaB P and t hei r pot ential mecha ni sms[J ] . Q ua2 loe ss a nd de sert sa nd i n no rt her n Chi na : Implicatio n s fo r co n2 ( ) t er na r y Science s , 2003 , 23 1: 1211 . ] ti nent al cr u st weat heri ng a nd co mpo sitio n [J ] . Che mical geol2 施雅风 ,赵井东. 40 ,30 kaB P 中国特殊暖湿气候与环境的 ( ) [ 26 ] o gy , 1993 , 106 324: 3592374 . ( ) 发现与研究过程的回顾 [ J ] . 冰川冻土 , 2009 , 31 1 : 1210 . [ 12 ] To ga shi S , Imai N , O kuya ma2Ku suno se Y , et al . Yo ung up2 [ S H I Yaf eng , Z HAO J i ngdo ng. The sp ecial war m2humid cli2 per cr u st al che mical co mpo sitio n of t he o ro genic J ap a n A rc mat e a nd envi ro n ment in China during 40 ,30 kaBP : di scovery ( ) [J ] . Geoche mi st r y , Geop hysics , Geo syst e ms , 2000 , 1 11: a nd review [J ] . J o ur nal of Glaciolo gy a nd Geocr yolo gy , 2009 , 1049 . ( ) 31 1: 1210 . ] [ 13 ] Sun S S , McDo no ugh W F . Che mical a nd i so topic syst e matics Mi x A , Bar d E , Schneider R. Envi ro nment al p rocesse s of t he of ocea nic ba salt s : i mplicatio n s fo r mantle co mpo sitio n a nd [ 27 ] ( ) ice age : la nd , ocea ns , glacier s EP IL O G[ J ] . Q uat er na r y p roce sse s [ J ] . Geolo gical Societ y Lo ndo n Sp ecial Publica2 ( ) Science Review s , 2001 , 20 4:6272657 . ( ) tio n s , 1989 , 42 1: 3213 . Oba T , Kato M , Kit azato H , et al . Paleoenvi ro nment al Mur ray R , Buch holtz Ten Bri nk M , Br umsack H , et al . [ 14 ] [ 28 ] cha nge s i n t he J ap a n Sea duri ng t he la st 85 000 year s[J ] . Pa2 Ra re ea rt h ele ment s i n J ap an Sea sedi ment s a nd diagenetic be2 leocea no grap hy , 1991 , 6 :4992518 . havio r of Ce/ Ce 3 : Result s f ro m OD P L eg 127 [J ] . Geochi m . Pa r k S , Yoo D , L ee C , et al . L a st glacial sea2level cha nge s Co smochi m. Act a , 1991 , 55 : 245322466 . [ 29 ] ( ) a nd p aleo geo grap hy of t he Ko rea Tsu shi maSt rait [J ] . Geo2 [ 15 ] Gu X X , Li u J M , Zheng M H , et al . Pro vena nce a nd t ecto n2 ( ) Mari ne L et t er s , 2000 , 20 2:64271 . ic set ti ng of t he Pro t erozoic t ur bidit es i n Huna n , so ut h Chi2 Ho shi ba M , A hago n N , O h ku shi K , et al . Fo ra mi nif eral o x2 [ 30 ] na : Geoche mical evidence [ J ] . J o ur nal of Sedi ment a r y Re2 ygen a nd ca r bo n i so top e s duri ng t he la st 34 kyr off no rt her n ( ) search , 2002 , 72 3:3932407 . J apa n , no r t hwest er n Pacific [ J ] . Ma ri ne Microp aleo ntolo gy , Ma ho ney J . Nd and Sr i sotopic si gnat ure s of fi ne2grai ned [ 16 ] ( ) 2006 , 61 4: 1962208 . cla stic sedi ment s : A ca se st udy of we st er n Pacific ma r gi nal Li T , Sun R , Zha ng D , et al . Evol utio n a nd va riatio n of t he ( ) ba si ns[J ] . Sedi ment ar y Geolo gy , 2005 , 182 124:1832199 . [ 31 ] Tsu shi ma wa r m cur rent duri ng t he lat e Q uat er na r y : Evidence Bo nd G , Sho wer s W , Che seby M , et al . A p er va si ve millen2 [ 17 ] f ro m pla nkto nic fo ra mi nif era , o xygen a nd ca r bo n i so top e s nial2scale cycle i n No rt h Atla ntic Holocene a nd glacial cli2 ( ) [J ] . Science i n Chi na Series D : Ea rt h Sciences, 2007 , 50 ( ) mat e s[J ] . Science , 1997 , 278 5341:125721266 . 第 2 期邹建军 ,等 :末次冰期以来日本海陆源沉积的地球化学记录及其对海平面和气候变化的响应 85 ( ) ( ) 5:7252735 . 24:1962208 . 244 1 L ee K. Surf ace wat er cha nge s reco r ded i n L at e Q uat er na r y Heusser L , Mo rley J . Pollen a nd radiolaria n reco r ds f ro m [ 32 ] [ 36 ] ()ma ri ne sedi ment s of t he Ulleung Ba si n , Ea st Sea J apa n Sea deep2sea co re RC 142103 : Cli matic reco nst r uctio ns of No rt h2 ea st J ap a n a nd No r t hwest Pacific fo r t he la st 90 000 yea r s[J ] . [ J ] . Palaeo geo grap hy , Palaeocli matolo gy , Palaeoecolo gy , ( ( ) ) 2007 , 247 122:18231 . Q uat er na r y Re search , 1985 , 24 1:60272 . Ne sbit t H , Yo ung G. Ea rl y Pro t erozoic cli mat es a nd plat e [ 33 ] [ 37 ] Go r baren ko S , So ut ho n J . Det ailed J apa n Sea p aleocea no gra2 mo tio n s i nf er red f ro m majo r ele ment che mi st r y of l utit e s[ J ] . p hy duri ng t he la st 25 kyr : co nst rai nt s f ro m A MS dati ng a nd 18 Nat ure , 1982 , 299 : 7152717 . , 1982 , 299 :7152717 . delt a O of pla n kto nic fo ra mi nif era [ J ] . Palaeo geo grap hy , ( ) A nazawa K , Yo shida M . Mul tiva riat e a nal ysi s of J ap a nese Palaeocli matolo gy , Palaeoecolo gy , 2000 , 156 3:1772193 . [ 34 ] volcanic rocks : Volatile a nd majo r ele ment s[ J ] . Geoche mical [ 38 ] Chen J , A n Z S , Li u L W , et al . Va riatio ns i n che mical co m2 J o ur nal , 1996 , 30 : 3552372 . po sitio n s of t he eolian du st i n Chi ne se Loe ss Plat ea u o ver t he p a st 2 . 5 Ma a nd che mical weat heri ng i n t he A sian i nla nd [J ] . Pa r k M , Ki m J , Kil Y. Identificatio n of t he lat e Q uat er na r y [ 35 ] ( ) ( ) Science i n Chi na Serie s D : Ea rt h Science s, 2001 , 44 5 : t ep hra layer s i n t he Ulleung Ba si n of t he Ea st Sea u si ng geo2 4032413 . che mical a nd st ati stical met ho ds [ J ] . Ma ri ne Geolo gy , 2007 , GEOC HEM ICAL RECO RD OF TERRI GENO US SED IM ENTS FROM THE SEA OF JAPA N SI NCE L AST GL ACIAL A ND ITS RESPO NSE TO SEA L EVEL A ND CL IMATE C HA NGE ZO U J ia nj u n , S H I Xuef a , L IU Ya ngua ng , L IU J i h ua ( Key L a bo rato r y of St at e Ocea nic Admi ni st ratio n fo r Ma ri ne Sedi mentolo gy and Envi ro n ment al Geolo gy , )Fi r st Instit ut e of Ocea no grap hy , St at e Ocea nic Admi ni st ratio n , Qi ngdao 266061 , Chi na Abstract : We a nal yzed majo r , t race , a nd ra re ea rt h ele me nt che mi st r y , a nd grai n size s fo r KC ES21 pi sto n co re sedi me nt s f ro m t he U lle ung ba si n i n t he Sea of J ap a n to det e r mi ne t he se di me nt p ro ve na nce a nd f ac2 to r s co nt rolli ng t he co mpo sitio n of t he sedi me nt s. Ba se d o n t he st rati grap hic a ge mo del , a 48 ka reco r d fo r p aleo e nvi ro nme nt al c ha nge wa s ret rieved. The re sult s sho w t hat , t he co mpo sitio n of se di me nt s i s do mi na2 ( t ed by t e r ri ge no u s mat t e r . In ge neral , t he co nce nt ratio n s of majo r a nd mi no r ele me nt s Al , K , Fe , M g , ) (Σ)Na , Ti , Th , Sc , Rb , Sr , Cr , Co , Hf , Zr a re le ss t ha n ave ra ge shale . R E E to t al a bu nda nce s R E E w hich a re clo se d to t ho se repo rt e d p revio u sly fo r t he Ya ngtze , Yello w River , a nd Chi ne se Lo e ss , b ut a re μmuch hi ghe r t ha n t he upp e r cr u st co mpo sitio n of J ap a n Isla nd , ra nge bet wee n 80 a nd 213g/ g . Cho ndrit e2 ( ) no r malize d R E E p at t er n s wit h di sti nct ne gative Eu 01 6 , 01 8a no malie s a nd a st ro ng li ght2R E E e nrich2 me nt were see n t hro ugho ut t he dat a . Ce ri u m a no maly i s no t di sti nct . Ele me nt al ratio s a nd L a/ Th2Hf di s2 cri mi natio n dia gra m of so urce roc k s sho w t hat sedi me nt s i n t he st udy a rea mai nl y o ri gi nat e f ro m upp e r cr u st a nd t he p a re nt roc k s a re f el d sp a r2qua r tzo se . Duri ng 11,18 ka , t he a bunda nce s of majo r , mi no r , a nd ra re ea r t h ele me nt s a re diff ere nt f ro m t ho se duri ng 0,11 ka a nd 18,48 ka . The f acto r s co nt rolli ng t he el2 ( ) e me nt s di st ri butio n s a re relat e d to sea2level a nd cli mat e c ha nge s. The Che mical Inde x of Alt eratio n C IA() 45,61i ndicat e s t hat t he i nt e n sit y of c he mical weat he ri ng i n t he sedi me nt so urce i s wea k . The weat he2 ri ng i nt e n sit y i s muc h hi gher af t e r 18 ka , i ndicati ng cli mat e c ha nge s f ro m col d a nd dr y to wa r m a nd wet co nditio n s. The weat heri ng t re nd i s ve r y si mila r to glo bal cli mat e c ha nge a nd to t he i nt e n sit y of t he Ea st A sia n su mmer mo n soo n . Key words : majo r a nd mi no r ele me nt s ; ra re ea r t h ele me nt s ; la st glacial ;p aleocli mat e ; Sea of J ap a n