深海沉积物非常非常非常有研究价值，光在古气候上的研究价值说上3天3夜也说不完，它包含了相当丰富的古气候信息，和一些重要的古气候指示物（paleoclimate proxy),相对于冰芯和黄土，它的沉积时间更长，例如青藏高原古里雅冰芯的精确定年时间是0.6Ma（百万年），而深海沉积物的目前可确定的精确沉积记录可达200Ma，由于海洋一直接受河流输送的陆源物质、大气搬运的重金属、海洋生物的遗骸以及海水与大气的同位素分馏，所包含信息异常丰富。


1、深海氧同位素信息，由于平衡分馏的差异，深海沉积物/记录能够有效地反映古气候事件和气温的波动，记录长度。但是因为扰动和各个采样孔记录的差别，记录需要复杂的建模矫正，2004年布朗大学Lisiecki和波士顿大学的Raymo两位博士（大神请收下我的膝盖）根据全球的57个采样点信息，校正出一条优秀的记录曲线称之为LR04。

这个是他们选取的包含上新时到更新世沉积记录的全球57个深海钻孔点位置。


LR04曲线，数字为第四纪MIS编号，奇数为间冰期（暖期），偶数为冰期（冷期），下面方框是地球磁场分期黑色为正向，白色为反向。LR04深海沉积曲线显著反映了米兰科维奇的冰期-间冰期旋回理论，和气温的周期性变化。


2、C、N同位素的变化，由于生物的化学成分，生物体死亡后分解，依然保留了C、N元素，而海洋接受了从河流输送的陆源物质（包括植物残体）、海洋内藻类（如硅藻壳）与植物残体，其碳同位素能够反映深海表层的碳循环，而其中的与气温成比例关系，反映出气候变化。


3、包含的碎石和冰碛物，在第四纪由于冰期和间冰期的变化，冰川范围不断变化，在冰期，冰盖由大陆向海洋大陆架延伸，海水由于大量结冰，海平面下降。向海洋延伸的海冰携带了一些碎石和冰碛物，在进入间冰期消退中，这些碎石和冰碛物在洋流搬运下沉积在海底沉积物中，这种海冰搬运碎石的作用称之为冰笩作用（类似于冰做的筏子）。所以海底沉积物的碎石、冰碛物层反映了冰期，通过同位素定年，可以确定冰期和间冰期时间。


4、耳石，想必大家对这个名字很陌生，它是脊椎动物的内耳和无脊椎动物的耳泡中的石灰质结石（Ca),在许多真骨鱼类中尤为显著。也就是鱼类和海洋无脊椎动物（章鱼、乌贼之类）死后身体腐烂，但是耳石却很容易保存下来。这种听力平衡器官对于研究古气候有啥作用呢？作用大了！在鱼类和海洋无脊椎动物存活期间（短到几年十几年，长到几百年），它的耳石中的起到了类似于石笋的作用，其中的锶和氧同位素值的变化反映了气温变化，记录了其生活期间的气候，由于鱼类生命周期不长，其耳石的时间精度非常高，成为古气候指示物研究的潜力方向。深海沉积物包含了大量的鱼类耳石，利用同位素定年确定耳石的起始和终结年代，就可以得到期间的同位素反映的气温纪录。


参考文献：Lorraine E.Lisiecki,Maureen E.Raymo.A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic D18O records.Paleoceanography vol 20,PA1003.2005