晚新生代西太平洋古海洋环境演化过程与机制

李铁刚^1,2，秦秉斌¹，万世明^2,3，姚政权^1,2，邹建军^1,2，刘焱光^1,2，乔淑卿^1,2，徐兆凯^2,3，孙晗杰^2,3，

南青云^2,3，常凤鸣^2,3，熊志方^1,2

（1. 自然资源部 第一海洋研究所，山东 青岛 266061；

2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋地质过程与环境功能实验室，山东 青岛 266237；

3. 中国科学院海洋研究所 海洋地质与环境重点实验室，山东 青岛 266071）

论文简介：

晚新生代以来低纬度西太平洋通过水文循环和碳循环两类关键过程，对区域乃至全球气候变化产生深刻的影响。从水文循环的视角，西太平洋暖池是现代最重要的热量和水汽源区之一，是区域乃至全球气候变化的“引擎”，西太暖池可通过类厄尔尼诺-南方涛动过程、印尼穿越流变动、亚洲季风系统等热带因素，并通过与中高纬海洋、大气过程联动，驱动区域和全球气候。从碳循环的视角，西太平洋存在一系列受高低纬过程影响的碳源-汇机制，热带因素也可通过季风降水和海洋流系演化等，影响亚洲大陆边缘与其邻洋的风化作用和生物泵等，进而改变沉积物碳源-汇过程。

我刊密切关注国内西太平洋古海洋学研究动向，特别邀请李铁刚研究员及其合作团队，撰文论述西太平洋古海洋环境演化研究领域中若干关键科学问题的相关研究及进展。

作者简介：

李铁刚，博士，研究员，博士生导师。主要研究方向为海洋地质与古海洋学。从事研究以印度洋-西太平洋暖池为靶区，通过现代监测与历史重建相结合、模拟结果与指标记录相验证的策略，查明古海洋环境演化过程与机制、建立现代海洋环境安全保障技术、构建深海环境探测体系，从而揭示印-太暖池在过去全球变化和现代社会发展中的作用机理。近年来，以国家战略需求为导向，以核心科学问题为牵引，作为负责人实施了一系列重大项目（工程），取得了令人瞩目的成果。实施 4 项国家自然科学基金重点项目或联合基金项目，丰富了气候变化的“热带驱动”理论，奠定了我国在西太暖池过去全球变化研究领域的优势地位。实施国家重大科技基础设施“海洋科学综合考察船”工程（作为副总经理）和中国科学院战略先导专项项目“深海海洋环境与特殊生态系统”，构建了国际先进的深海探测与技术体系，引领了西太平洋深海科学研究。截止目前，负责了包括国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、 973 计划项目课题等 30 余项重大项目（工程）。入选山东省泰山学者特聘专家、新世纪百千万人才工程，享受国务院政府特殊津贴。获中国科学院科技进步奖二等奖 1 项，国家海洋局海洋创新成果奖一等奖 1 项、二等奖 2 项, 海洋工程科学技术奖特等奖、一等奖各 1 项，中国科学院杰出科技成就奖 1 项。发表专著 3 部，论文300 余篇， SCI\EI 论文 170 余篇。现任全球海洋观测伙伴关系（POGO）理事会理事，中国海洋工程咨询协会常务理事，中国海洋学会海底科学分会副主任，《Journal of Sea Research》期刊主编等。

论文摘要：

晚新生代西太平洋通过水文循环和碳循环两类关键过程，对区域乃至全球气候变化产生深刻的影响。本文从上新世以来西太暖池及其主流系演化、晚第四纪北太平洋中层水演化和白令海峡开合、第四纪中国东部陆架环境演化以及新生代亚太沉积物源-汇过程与碳埋藏等方面，综述了西太平洋古海洋环境演化过程与机制。上新世以来西太暖池与印尼贯穿流的演化过程伴随构造运动而阶段性地发生，但其在轨道时间尺度上演化的细节过程并不清晰，尚未形成系统性认识。北太平洋中层水以及白令海峡开合等关键高纬过程在冰期旋回中发生了显著变化，并与低纬过程之间存在遥相关。第四纪中国东部陆架环境演化主要受控于海平面变化以及与低纬过程相关联的热量与物质传输，在此背景下，中国东部陆架形成了富有机碳的泥质沉积体系。构造隆升和亚洲季风驱动下的亚洲大陆与邻洋的沉积物源-汇过程具有显著的碳汇效应，可能在大气二氧化碳浓度（pCO₂）冰期旋回和新生代气候变冷中发挥重要作用。就西太平洋古海洋环境演化过程与机制中若干关键科学问题开展深入和系统研究，不仅可为建立气候变化的低纬驱动理论提供支撑，也可为更好认识我国陆架环境变化规律以及碳汇潜力提供科学依据。

关键词：西太平洋；新生代；古海洋与古环境；水文循环；碳循环

引用格式：李铁刚, 秦秉斌, 万世明, 等. 晚新生代西太平洋古海洋环境演化过程与机制[J]. 海洋科学进展, 2022, 40(4):551-563. LI T G, QIN B B, WAN S M, et al. Evolution and mechanism of the paleoceanographic environment in the western pacific during the late cenozoic[J]. Advances in Marine Science, 2022, 40(4):551-563.

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