Marine Geology发表我室博士生新成果——揭示上新世以来赤道西太平洋区域构造和陆源风化演变

时间:2021-09-14浏览:10

912日,国际著名地学期刊Marine Geology以“Tectonic and climatic controls on the Plio-Pleistocene evolution of sediment discharge from Papua New Guinea”为题发表了我室博士生彭娜娜与合作者的最新成果,该成果利用IODP 363航次在赤道西太平洋钻取的U1489站位沉积物元素地球化学分析结果(图1),探讨了近4百万年来巴布亚新几内亚区域的构造演变和基岩风化历史。



1 区域背景示意图,红色圆圈表示U1489站位位置

(a)赤道西太平洋上层海流,(b)巴布亚新几内亚地质概览


自约3-5百万年以来,北半球冰盖开始发育,全球气候持续变冷,同时热带太平洋的纬向和经向温度梯度逐渐增加,最终塑造了晚第四纪和现代的气候格局。其中,热带海域的构造变迁,例如巴拿马地峡关闭、印度尼西亚海道缩紧以及西太岛弧体系发育等,可能通过驱使大洋环流改组、风化消耗大气CO2等,在全球气候变冷和区域海气格局改组中扮演决定性的作用。低纬地区的海洋沉积记录,为探索这些海洋气候系统的过程和联系提供了研究材料。然而,构造运动导致的物源特征、搬运动力、沉积环境以及风化剥蚀等因素的变化,可能干扰古海洋气候变化信息的解读。

该研究通过细致分析上新世以来U1489站岩屑沉积组分的主量、微量和稀土元素组成,着重解析了上新世以来巴布亚新几内亚区域活跃的构造变化对陆源物质向海输运的影响。结果表明,上新世以来巴布亚新几内亚是赤道西太平洋最重要的陆源颗粒物质源区,其中在约3.51.7百万年前,其东侧的AdelbertFinisterre地块与巴布亚新几内亚主岛碰撞拼合,造成赤道西太平洋陆源输入中铁镁质母岩组分显著增加,同时增强了陆源物质搬运和沉积的水流动力条件;最近约1.7百万年,巴布亚新几内亚区域构造活动较为平静,陆源沉积物的化学风化强度逐渐增强,反映热带太平洋海温梯度和大气环流增强(图2)。


2  上新世以来巴布亚新几内亚东部构造简史

PNG: Papua New GuineaAFT: Adelbert-Finisterre TerraneNB: New BritainSEC: South Equatorial Current


论文第一作者为我室博士研究生彭娜娜,共同通讯作者包括我室党皓文副教授和吴家望副教授,合作者包括我室翦知湣教授和美国Moss Landing海洋实验室Ivano W. Aiello教授。研究受国家重点研发计划(2018YFE0202401)、自然资源部“全球变化与海气相互作用”专项(GASI-GEOGE-04)及国家自然科学基金委(41630965919582089185810641606049)资助。