太平洋海山富钴结壳生长过程与新生代海洋演化关系

利用Os同位素地层学方法结合钴含量经验公式,确定了分布于太平洋海山的两个富钴结壳的生长年龄,其中MHD79自距今75 Ma开始生长,经历了4次生长间断,分别在63～59,51～42,38～33和25～11 Ma.MP3D10推测于距今62 Ma以前开始生长,其间经历了5次生长间断,分别在62～59,51～40,38～33,23～11和8～4 Ma.通过与前人的研究成果包括ODP144航次以及中太平洋海山的结壳CD29-2,N5E-06和N1-15进行对比研究,发现它们比较一致的5个生长与间断时期与新生代海洋演化过程存在着密切的关系.古新世碳同位素最高期(PCIM)全球海洋生产力上升,刺激了海山结壳的生长,富钴结壳的第一个生长间断(Ⅰ)结束.古新世-始新世最暖期(PETM),虽然海水的垂直交换减弱,但强烈的陆地化学风化致使大量的陆源营养物质输入,生物生产率上升,没有发生结壳的生长间断.而早始新世气候最佳期(EECO)距今52～50 Ma,两极温暖,纬向温度梯度小,风驱海洋循环及上升流活动微弱,陆地风化作用亦减弱,开放大洋的生物生产力下降,富钴结壳再次出现生长间断(II).中始新世早期.始新世晚期、渐新世是一个长期渐进的变冷过程,海洋循环和上升流活动增强导致的生物生产力上升,并由此造成水成成因元素Fe,Mn和Co及生物成因元素Cu和Zn含量增加,是研究区最有利于富钴结壳生长的阶段(生长期Ⅲ,Ⅳ),其间的间断期Ⅲ对应于始新世.渐新世界线,推测与始新世-渐新世之交的全球气候转型、天体撞击事件有关.中新世早至中期研究区富钴结壳经历的一次较大规模的生长间断(间断期Ⅳ),推测与中新世早期短暂的气候回暖,南极底流的暂时退缩有关.其后南极冰盖扩展,底层水环流增强,大洋肥力增加,一度中断的结壳于中新世晚期又继续生长(生长期Ⅴ).