深海沉積物非常非常非常有研究價值，光在古氣候上的研究價值說上3天3夜也說不完，它包含了相當豐富的古氣候信息，和一些重要的古氣候指示物（paleoclimate proxy),相對于冰芯和黃土，它的沉積時間更長，例如青藏高原古里雅冰芯的精確定年時間是0.6Ma（百萬年），而深海沉積物的目前可確定的精確沉積記錄可達200Ma，由于海洋一直接受河流輸送的陸源物質、大氣搬運的重金屬、海洋生物的遺骸以及海水與大氣的同位素分餾，所包含信息異常豐富。


1、深海氧同位素信息，由于平衡分餾的差異，深海沉積物/記錄能夠有效地反映古氣候事件和氣溫的波動，記錄長度。但是因為擾動和各個采樣孔記錄的差別，記錄需要復雜的建模矯正，2004年布朗大學Lisiecki和波士頓大學的Raymo兩位博士（大神請收下我的膝蓋）根據全球的57個采樣點信息，校正出一條優秀的記錄曲線稱之為LR04。

這個是他們選取的包含上新時到更新世沉積記錄的全球57個深海鉆孔點位置。


LR04曲線，數字為第四紀MIS編號，奇數為間冰期（暖期），偶數為冰期（冷期），下面方框是地球磁場分期黑色為正向，白色為反向。LR04深海沉積曲線顯著反映了米蘭科維奇的冰期-間冰期旋回理論，和氣溫的周期性變化。


2、C、N同位素的變化，由于生物的化學成分，生物體死亡后分解，依然保留了C、N元素，而海洋接受了從河流輸送的陸源物質（包括植物殘體）、海洋內藻類（如硅藻殼）與植物殘體，其碳同位素能夠反映深海表層的碳循環，而其中的與氣溫成比例關系，反映出氣候變化。


3、包含的碎石和冰磧物，在第四紀由于冰期和間冰期的變化，冰川范圍不斷變化，在冰期，冰蓋由大陸向海洋大陸架延伸，海水由于大量結冰，海平面下降。向海洋延伸的海冰攜帶了一些碎石和冰磧物，在進入間冰期消退中，這些碎石和冰磧物在洋流搬運下沉積在海底沉積物中，這種海冰搬運碎石的作用稱之為冰笩作用（類似于冰做的筏子）。所以海底沉積物的碎石、冰磧物層反映了冰期，通過同位素定年，可以確定冰期和間冰期時間。


4、耳石，想必大家對這個名字很陌生，它是脊椎動物的內耳和無脊椎動物的耳泡中的石灰質結石（Ca),在許多真骨魚類中尤為顯著。也就是魚類和海洋無脊椎動物（章魚、烏賊之類）死后身體腐爛，但是耳石卻很容易保存下來。這種聽力平衡器官對于研究古氣候有啥作用呢？作用大了！在魚類和海洋無脊椎動物存活期間（短到幾年十幾年，長到幾百年），它的耳石中的起到了類似于石筍的作用，其中的鍶和氧同位素值的變化反映了氣溫變化，記錄了其生活期間的氣候，由于魚類生命周期不長，其耳石的時間精度非常高，成為古氣候指示物研究的潛力方向。深海沉積物包含了大量的魚類耳石，利用同位素定年確定耳石的起始和終結年代，就可以得到期間的同位素反映的氣溫紀錄。


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