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MD052925 岩芯氧碳同位素地層 岩芯氧碳同位素地層 岩芯氧碳同位素地層 岩芯氧碳同位素地層

本研究完成 MD05-2925 岩芯 0~2840 公分沉積物標本之分析,

利用浮游有孔蟲 G. sacculifer 氧同位素建立本岩芯之氧同位素年代 地層架構。岩芯氧同位素曲線隨深度變化呈現明顯的冰期-間冰期迴 旋,冰期與間冰期之變化振幅可達 2.6‰(圖 3.1),推斷 MD0529-25 岩芯並無受到明顯生物擾動,使冰期與間冰期的氧同位素數值因生 物擾動造 成的混 合 作用,造 成冰期 間 冰期兩者 振幅變 小 的情況 (Waelbroeck et al., 2005)。

本岩芯選用 5 個層位的碳十四定年點及 36 個與低緯度區氧同位 素綜合曲線(Bassinot et al., 1994)所對比出的氧同位素極值事件,共 41 個年代控制點,建立 MD05-2925 岩芯約 55 萬年來的年代模式(圖 3.2)。

圖3.1MD05-2925岩芯G. sacculifer氧同位素隨深度變化圖。

圖 3.2 MD05-2925 岩芯氧同位素與低緯度區氧同位素綜合曲線比對圖。

(A) MD05-2925 岩芯氧同位素地層記錄,十字符號代表 5 個碳十 四定年點,空心三角形符號代表 MD05-2925 岩芯 G. rubber (pink)

本岩芯平均沉積速率為 5.2 cm/ka,上部岩芯沉積速率較高 (10~19cm/ka),可能為活塞岩芯上部受拉張作用所致。間冰期的沉積 速率平均約為 5 cm/ka,冰期的沉積速率平均約為 4.7 cm/ka,沉積速 率上並無呈現明顯的冰期-間冰期的差異(圖 3.3)。

圖 3.3 MD05-2925 岩芯沉積速率圖。圖中實心圓點代表本岩芯所選擇 之年代控制點,陰影區塊代表間冰期。

3.2 55 萬年來碳同位素記錄

萬年來碳同位素記錄 萬年來碳同位素記錄 萬年來碳同位素記錄

本岩芯 55 萬年的 G. sacculifer 碳同位素記錄大致呈現間冰期 高,冰期偏低的趨勢(圖 3.4),而冰消期(Termination I~ VI,簡寫為 TI~T VI) G. sacculifer 表現出相對較低的碳同位素數值,且在低值之 後有快速上升的趨勢,故冰消期的碳同位素快速變化代表此時快速 轉變的氣候與全球碳的重新分配有同時性記錄。從 55 萬年來的碳同 位素記錄中,發現在從 MIS 13 進入 MIS 12 之間,記錄到 MIS 13 有 個碳同位素的極大值 2.1‰,快速下降至 MIS 12 的碳同位素最小值 0.7‰,在約 20ka 年間出現 1.4‰的碳同位素快速降低的記錄,顯示碳 同位素隨氣候變遷而有重新分配的現象。

3.4MD05-2925岩芯55萬年來G. sacculifer碳氧同位素記錄。氧同位素記錄(圓點),碳同位素記錄(菱形)。灰色區 塊代表暖期區間,虛線直線代表六次冰消期(T I~T VI)。

3.3

十六萬年以來多種屬氧同位素記錄 十六萬年以來多種屬氧同位素記錄 十六萬年以來多種屬氧同位素記錄 十六萬年以來多種屬氧同位素記錄

MD05-2925 岩芯在十六萬年以來的多種屬浮游有孔蟲之氧同位 素記錄呈現出表水種浮游有孔蟲 G. ruber 與 G. sacculifer 兩者間有相 近的氧同位素記錄(圖 3.5)。其中 G. sacculifer 在約 20ka 時出現一個 明顯變低的氧同位素數值(-1.4‰),經過多次重複分析該深度樣本,仍 得 到 相 同 的 低 值 結 果 , 而 屬 次 表 水 之 上 部 溫 躍 層 有 孔 蟲 P.

obliquiloculata 的氧同位素記錄,亦有類似在氧同位素達最高值前出 現突然變輕的情況,唯 P. obliquiloculata 之振幅遠小於 G. sacculifer 之振幅,表示在 20ka 時,在 G. sacculifer 水層確實記錄到一明顯區域 性氧同位素變輕的事件,顯示在混合層深度於 20ka 時海水受溫度或 鹽度突然改變之影響,反映在混合層深度浮游有孔蟲氧同位素曲線 上。

圖 3.5 MD05-2925 岩芯 G. ruberG. sacculiferP. obliquiloculata 多種 屬有孔蟲的氧同位素記錄圖。

達到氧同位素平衡的浮游有孔蟲的氧同位素記錄主要受到海水 溫度和海水氧同位素成份的影響,而在冰期-間冰期尺度海水氧同位 素成份主要受到冰川體積的控制,故將同一層位 G. sacculifer、P.

obliquiloculata 的氧同位素相減,能夠扣除氧同位素受冰川效應的影 響,所得之氧同位素差值理論上即為混合層與溫躍層間氧同位素受到 海水溫度變化造成的水層間氧同位素差值。MD05-2925 岩芯 G.

sacculifer 與 P. obliquiloculata 的氧同位素差值(P. obliquiloculata 的氧 同位素數值扣除 G. sacculifer 的氧同位素數值後做五點平均,∆δ18Oo-s) 變化記錄顯示冰期與間冰期時 ∆δ18Oo-s偏高,而冰消期 ∆δ18Oo-s為偏 低的情況。160ka 以來,∆δ18Oo-s五點平均後的平均差值為 0.8‰,最 大值為 1.2‰,發生在 MIS 5e 附近;最小值為 0.3‰,發生在約 43ka 左右(圖 3.6)。T I 時 ∆δ18Oo-s呈現變小的趨勢,而 T I 時 ∆δ18Oo-s則為 增大的趨勢,代表最近兩次冰消期暖池南緣位置之溫鹽變化並不一 致。

圖 3.6 MD05-2925 岩芯 160ka 以來,浮游有孔蟲 G. sacculifer (空心圓) 及 P. obliquiloculata (實心圓)氧同位素及兩種屬氧同位素差值 (實線)圖。