西菲律宾海是全球海-气和海-陆相互作用的关键区域之一,是全球物质和能量交换的重要场所,因而在研究区域的源-汇过程和全球气候变化中扮演重要角色。菲律宾岛弧是西菲律宾深海碎屑沉积物的主要源区,然而对于其碎屑沉积物的沉积特征还缺乏系统的研究,因而缺少可供物源对比研究的基础数据;对于岛弧物质向深海输入的变化及其控制因素也缺乏清晰的认识。2006年“国际海洋全球过去气候变化(IMAGES)”MD155航次在吕宋岛东侧比科尔岛架MD06-3052站采集到了高质量的沉积岩心,为开展上述问题提供了很好的材料。本论文对该岩心碎屑沉积物的矿物组成、粒度、放射性成因Sr、Nd同位素等特征进行了研究,分析了碎屑沉积物的来源、输运方式,探讨了碎屑物质向海输入变化规律及其控制因素。通过X-射线衍射分析(XRD)和综合矿物分析仪(Tescan Integrated Mineral Analyser,TIMA)分析方法,在比科尔岛架正常海相沉积物中识别出的主要矿物包括方解石、文石、电气石、斜长石、石英、绿帘石。浊流层矿物组成与正常海相沉积层类似,火山灰层以含有火山玻璃为特征,但不同火山灰层的火山玻璃含量和形态存在差异。研究区中的文石和方解石主要是生物成因的,而石英、斜长石、电气石等代表了陆源碎屑组分。150 ka以来碳酸盐的含量在间冰期增加而冰期时减少,石英、斜长石以及电气石的含量变化与其相反,表现为冰期高而间冰期低。石英/碳酸盐比值具有冰期高而间冰期低的变化趋势,指示了研究区冰期时陆源碎屑物质输入增加,间冰期时输入减少。在MD06-3052孔中,正常海相沉积层位的碎屑物质主要由黏土和粉砂组成,砂含量较低,而火山灰层和浊流层中砂含量明显增加。利用粒度参数化端元分析方法,在正常海相沉积层位的碎屑组分中分离出EM1(众数2μm)、EM2(众数10μm)和EM3(众数45μm)三个端元。根据各端元粒径分布,对不同粒级(20μm)碎屑进行了Sr、Nd同位素分析,结果表明MD06-3052孔不同碎屑端元主要来源于菲律宾岛弧。此外,通过火山灰层中火山玻璃主微量元素的对比分析,结果表明MD06-3052岩心中约18 ka(A1)和76 ka(A3)堆积的火山灰来源于皮纳图博(Pinatubo)火山的喷发,而103 ka的火山灰(A4)来自于比科尔弧火山活动区的安山-英安质岩浆喷发。结合碎屑沉积物的来源和粒级进一步分析了各端元输运方式,其中EM1和EM2碎屑端元分别通过表层流和底层流搬运到比科尔岛架,EM3粗粒碎屑端元则是低海平面时期裸露的岛架碎屑沉积物在重力流作用下再沉积形成的。风化碎屑总含量和各端元含量变化,以及粗碎屑(EM2和EM3)质量堆积速率(MAR)的变化相同,并与全球海平面协同变化,150 ka以来表现为冰期低海平面时(40~14 ka和150~130 ka)高而间冰期高海平面时低,而细粒EM1碎屑端元的MAR在40~14 ka低海面时并未明显增加。我们认为,海平面变化是控制吕宋岛粗碎屑物质向比科尔岛架输入的主要因素。冰期海平面大幅度降低使大部分岛架裸露并成为新的物源区,这导致菲律宾岛弧碎屑物质在从源到汇系统中的搬运距离大大缩短,从而使粗碎屑向研究站位的输入明显增加。细粒碎屑端元的输入除了受到海平面变化的影响外,还可能受到洋流和区域降水的影响。