湖光岩玛珥湖火山灰的成分及其来源

湖光岩玛珥湖沉积物中的火山灰保存了其原始形貌、原生的沉积和成分特征,是进行岩芯沉积物对比和定年的理想材料之一。除了对火山灰进行常规的定年外,通过精确测定火山灰中玻璃碎屑(玻屑)的成分,并与已知时代的火山喷发物成分对比确定火山灰的年龄已成为火山灰年代学研究的重要领域之一,因为它能够区分年龄差别在同位素定年误差之内的数层火山灰。本文利用电子探针分析了湖光岩玛珥湖岩芯火山灰中玻屑的成分,经与全球年龄已知火山喷发物的成分对比和分析,认为该火山灰的年龄为74000aB.P.,在此基础上,讨论了湖光岩玛珥湖岩芯74000aB.P.以来沉积速率的变化趋势。     

玛珥湖高分辨率古环境研究的新进展

玛珥湖的形成机制和特点不同于一般的火山口湖,其特有的沉积环境是发育和保存高分辨率气候记录的理想场所。近年来国外的玛珥湖研究在解决一些重要的古气候问题方面显示出巨大潜力。中国玛河湖分布广泛,中国科学院地质研究所最近对湖光岩玛珥湖的研究已经获得了初步成果。加强中国玛珥湖的研究,从不同地区玛珥湖的沉积物中获取高分辨率的气候变化信息,无论是对于研究东亚地区长期气候环境变迁历史,还是短期的人类活动与环境演变的关系,必将会取得非常有意义的成果。     

湖光岩玛珥湖全新世时期沉积物碳氮同位素组成的环境指示意义

通过对湖光岩玛珥湖沉积物的TOC,TN,δ13CTOC,δ15N和s-ratio的研究,作者重建了全新世期间湖泊初级生产力的变 化,从而揭示了湖光岩地区全新世气候演变历史。早全新世时期（10 400~6100 yr BP）,高值的TOC,TN,δ13CTOC和低值 的δ15N,s-ratio指示了高水平的湖泊初级生产力,反映温暖湿润的气候条件; 8500~7400 yr BP期间,δ15N出现最低值,同时 TN出现高值,表明可能受了固氮蓝藻的影响,指示该段时间季风减弱,可能为对应着8.2 ka事件;中全新世期间（6100~ 3600 yr BP）,TOC,TN和δ13CTOC下降,s-ratio上升,指示湖泊生产力下降,气候逐渐向冷干转变;晚全新世期间（3600 yr BP至今）,TOC和TN继续下降,δ13CTOC处于最低值,s-ratio达到最大值,代表季风最弱的时期和湖泊生产力持续降低。全新 世湖泊生产力的逐渐下降反映了季风的逐步减弱,而驱动因素则是北纬30°太阳辐射的减少。在~1000 yr BP以后,δ13CTOC与 δ15N表现出不同于全新世演化趋势的异常,可能指示人类活动的加剧,尤其是烧荒开田对沉积物的影响。     

中世纪暖期前后我国雷洲半岛地区的古气候变化

本文对位于雷洲半岛湖光岩玛珥湖湖沉积物进行了年代学(137Cs、AMS 14C)及总碳(TC)、氮(TN)、无机碳(IC)的分析。对于湖光岩玛珥湖这一热带地区封闭湖泊而言,无机碳含量的变化可能受降水量-蒸发量控制。有机碳、氮的变化可能反映了湖泊生产率及营养状况的变化。在热带地区,湖水温度变化不大,温度可能不是藻类生长的主要控制因素,降水量的增加及湖泊营养物质的变化可能是有机碳、氮含量增加的主要原因。碳酸盐含量的高值期对应于有机碳、氮的低值阶段。1400a来碳酸盐含量有两个高值阶段,分别为AD 880~1260和AD 670~760.这两个高值阶段可能也是干旱期。湖光岩玛珥湖地球化学指标所揭示的干旱期与安徽龙感湖硅藻和孢粉的研究结果有较好的对应性,可能表明我国南部地区中世纪暖期可能存在一个干旱期。      

湛江湖光岩玛珥湖中长链烷基二醇类化合物的检出及可能的环境意义

通过对湛江湖光岩玛珥湖现代环境介质(水体和表层沉积物)中的长链烷基二醇类化合物的定性和定量分析,检测出了一系列的长链烷基二醇化合物,包括1,13-C28、1,13-C30、1,14-C30、1,15-C30和1,15-C32.表层水体中1,14-C30相对含量最高,中层水体中1,15-C30相对含量最高,而底层水体中1,13-C30相对含量最高.推测1,14-C30主要来源于硅藻,但也不排除异鞭藻来源.1,13-C28可能同时具有黄绿藻和硅藻来源.1,13-C30、1,15-C30和1,15-C32长链化合物主要来源于黄绿藻(Eustigmatophytes),但也存在其他藻类来源.表层沉积物中长链烷基二醇化合物的分布与中层水体颗粒物各二醇类化合物的分布相似,表明湖光岩玛珥湖沉积物中长链烷基二醇类化合物主要来源于浮游藻类.湖泊水体颗粒物中二醇指数(DIX)同实测的湖泊水体温度具有很强的线性相关性,而表层沉积物中DIX一致,表明湖光岩玛珥湖中二醇指数能够用来作为水体温度的替代性指标.此研究结果为长链烷基二醇类化合物在湖泊古环境重建应用中提供了现代过程证据.     

末次冰消期热带湖光岩玛珥湖古季风变化记录

末次冰消期热带湖光岩玛珥湖沉积物高分辨率的生物硅、总有机碳、总氮和总氢等有机地化指标记录显示了一系列百年至千年尺度的快速变化 ,表明季风环流系统运行的强烈不稳定性。这种不稳定变化与格陵兰冰芯记录的气候事件相比较 ,表现出一定的遥相关 ,但也表现出了末次冰消期初始转暖低纬度区超前高纬度区的显著不同 ,这种变化可能与低纬度区热带水文循环的驱动作用相关     

末次冰消期带湖光岩玛珥湖古季风变化记录

末次冰消期热带湖光岩玛珥湖沉积物高分辨率的生物硅、总有机碳、总氮和决氢等有机地化指标记录显示了一系列百年至升年尺度的快速变化,表明季风环流系统运行的强烈不稳定性,这种不稳定性变化与格陵兰冰芯记录的气候事件相比较,表现出一定的遥相关,但也表现出了末交肖期初始转暖低纬度区超前高纬度区的显著不同,这种变化可能与低纬度区热带水文循环的驱动作用相关。     

中国玛珥湖的时空分布与地质特征

自新生代以来 ,在亚洲东部大陆边缘的裂谷系和青藏高原内部及周边地区 ,火山活动频繁发生 ,形成大量火山和火山岩 ,在一些火山区还发育有大小不等、形态不一的玛珥湖 ,其中有的积水 ,有的干枯 ,它们集中分布于雷琼、东北、青藏高原等地区 ,跨越了热带、亚热带、温带和高寒地带。从中新世的山东山旺盆地 ,早更新世东北龙岗地区的龙湾 ,到雷琼地区中晚更新世的田洋、湖光岩等 ,几乎各个时代、各种类型的玛珥和玛珥湖都有 ,玛珥湖中的沉积物从几十米到一二百米厚度不等 ,记录了不同地区、不同时段气候环境演变的历史 ,对全球变化研究有着重要意义。     

我国中低纬度末次冰消期气候转暖 与高纬度气候变化的关系*

末次冰消期转暖的过程和机制一直是古气候研究的热点,然而对于末次冰消期全球气候在时间、空间上的变化以及热带低纬度地区在其中发挥的作用仍不明确。文章根据我国中低纬度地区的湖光岩玛珥湖、渭南黄土剖面和东海DGKS9603孔沉积物中的植硅体等环境指标的分析,研究了末次冰消期在这些地区的变化特点,并结合古里雅冰芯和南京葫芦洞石笋氧同位素记录与南极BYRD冰芯、北极格陵兰GRIP冰芯氧同位素记录进行了对比。结果表明,各地区转暖的时间并不同步,明显受印度洋季风或东南季风影响的古里雅、湖光岩地区是气候转暖较早的地区,格陵兰地区的快速转暖滞后于我国中低纬度转暖1.5~2.0ka以上。如何理解高纬度和热带低纬度地区气候转暖的差异性问题及其原因和机制有待于更多高分辨率气候记录研究和模型的检验。     

基于湖积物硅藻与地球化学记录的古环境变迁反演——以桂林会仙岩溶湿地为例

通过对狮子潭柱状沉积物的放射性定年、地球化学与硅藻分析,反演桂林会仙岩溶湿地全新世的古湖沼演替,与其响应的气候变迁与人类活动记录。放射性210Pb、14C定年结果显示该湖在6 400 cal BP开始有湖积物保存,在2 700 cal BP—公元1943年间有沉积间断事件,且于公元1943年再度沉积。在6400—5 200 cal BP,高比例的浮游型硅藻反映高水位状态,可对应到气候暖湿的中国全新世大暖期鼎盛期。在5 200—2 700 cal BP,沉积物内稀酸可溶相Ca、Mg、Sr浓度降低,Mg/Ca、Sr/Ca值明显增加,且浮游型硅藻几乎消失,显示当时湖泊水位显著降低,气候逐渐变干。在公元1943年沉积物再度沉积,可能与战争造成人口迁徙与废耕有关。自公元1973年以来,硅藻壳片大量堆积,反映人类过度活动造成藻华的现象。湖泊沉积物内硅藻组成及沉积物的地球化学特征能够很好地反演古气候、环境变迁。     

黄河源地区优云湖相地层环境代用指标反映的古环境变化

通过对黄河源地区优云湖相地层剖面的研究,综合分析了剖面的粒度、碳酸盐含量、磁化率、TOC、N和C/N比值环境代用指标,获得了这一地区中更新世中晚期古湖泊环境变化记录。结果显示该古湖泊465～219 kaB.P.期间可能经历了深湖-滨浅湖-深湖-浅湖-深湖5个湖泊演化过程。465～435.2 kaB.P.期间,降水量较多,入湖径流多,气候比较冷湿,为深湖环境;435.2～367.3 kaB.P.期间,入湖径流减少,湖水水动力减弱,环境温度较低,湖泊营养状态较差,有机物主要是陆源物质,为浅湖环境;367.3～284.6 kaB.P.期间,环境温度逐渐增高,湖泊的营养状态好转,湖泊水体体积逐渐增大,为深湖环境;284.6～228.2 kaB.P.期间湖泊为浅水环境,但环境温度低,湖泊的营养状态差,湖泊水体体积逐渐增加,后期向深湖转变;228.2～219.0 kaB.P.期间,环境温度低,湖泊的营养状态差,湖泊水体体积逐渐增加,为深湖环境。优云地区中更新世中晚期的环境代用指标在约370 kaB.P.和约250 kaB.P.发生突变,这两次突变分别与深海氧同位素曲线MIS11向MIS10转变时期和MIS8向MIS7转变时期相对应,反映该区及青藏高原东北部的气候环境演变特征具有全球变化特征。     

早古近纪陆相断陷型湖泊物质分异作用及其对“PETM”事件的响应:以济阳坳陷孔店组为例

古近纪早期,地球上发生了古新世-始新世极热气候(PETM)事件,严重影响全球碳循环过程和海陆生态环境系统.依据普通薄片、元素分析、碳同位素、TOC等实验结果.研究了渤海湾盆地济阳断陷湖盆古新世-始新世时期的湖泊环境时空波动变化及其对PETM事件的响应,发现济阳断陷湖盆早期经历了多旋回的演化过程,湖盆中碎屑物质和化学物质的分异作用同时发生,陆地风化作用和化学沉积物质分异指示了极热气候的变化过程;该时期湖水为逐渐咸化的盐湖环境,具有空间的分带性和时间的阶段演化性,湖水咸化是热气候事件发生的直接响应;湖泊的时空波动演化经历了古新世-始新世时期的极热气候(PETM)事件,该事件早期湖泊尚未完全咸化,浮游生物比较繁盛,早期浮游植物对12CO₂的吸收,会导致短暂的湖泊古生产力较高,但是随着湖盆逐渐咸化,生物的活动存活较难,主要以旱生植物为主,古生产力降到最低.由于过量的12C吸收沉淀,造成湖泊沉积记录中的δ13C明显负偏,最大可达5×10-3.由此证实全球PETM事件影响了古新世-始新世之交济阳断陷湖盆的时空演化和物质分异过程.      

吐哈盆地西南缘水西沟群沉积地球化学特征

对吐哈盆地西南缘区勘探孔不同层位的泥岩元素地球化学特征进行了研究。结果表明:不同沉积环境中形成的泥岩,其常量、微量元素质量分数及分布不同。利用泥质岩中常、微量元素质量分数及组合特征,采用聚类分析能很好地识别出不同的沉积环境,特别是10 0%识别出湖泊环境和河流环境;泥质岩中常、微量元素质量分数及组合特征,显示吐哈盆地西南缘水西沟群形成时古环境为温暖潮湿、富氧氧化的淡水湖泊环境。但是,从层序Ⅰ—层序Ⅲ,水体有从半咸水到淡水,古气候由半干热到温暖潮湿的变化特点。      

中国湖泊沉积记录的环境演变:研究进展与展望

综合分析了８０年代后期以来中国湖泊沉积与环境演变研究的新进展,着重对湖泊沉积记录与亚洲古季风变迁、青藏高原湖泊沉积与环境演变、人与自然相互作用的湖泊响应等方面进行了扼要综述,指出今后研究的方向是：湖泊沉积环境指标与气候要素关系的定量研究、高分辨率环境演化时间序列与空间分异规律、现代湖泊沉积动态过程与环境、中国第四纪湖泊数据库与全球变化研究、科学交叉及与其它地质记录的比较研究。     

基于ARIMA模型的洞庭湖第四纪沉积物中镉演化及意义

在对洞庭湖区沉积物钻探取样的年代学和地球化学研究基础上,分别建立第四纪和全新世时期Cd和Cd/Ca的时间序列演化ARIMA模型,并据模型的拟合值及未来预测值对区域地球化学环境中Cd的演化规律进行了探讨,结果显示区内Cd的演化有较显著的周期性——环境地球化学旋回,与气候多次冷暖的交替有关;沉积物Cd/Ca受气候环境等控制,分析该比值的变化规律可推测区域环境地球化学的演变历史;Cd和Cd/Ca两者的变化基本同步,说明该区Cd的演化主要为自然演化;未来30年内沉积层的Cd含量仍有逐渐增高的趋势,之后转为降低。从本区环境地球化学指标的时间变化规律及其与全球环境变化的相关联中说明自然条件是区域镉等元素沉积的主控因素。     

中国近20万年以来古气候研究概况及其发展方向

全球变化是当今人们所面临的重大问题之一,而对过去全球变化的认识,尤其对近20万年以来的古气候变化的认识是预测未来全球变化的关键。我国对黄土、湖泊沉积物、冰心、海洋沉积物等信息载体的研究已取得了大量的成果,但仍存在分辨率不高、研究区域分布不均、系统研究不够等问题。因此,应针对这些不足,并结合我国的特殊地域优势和气候形成机制,对一些重点地段和时间段加强研究,以便加深对青藏高原抬升对东亚气候的影响和东亚季风的演化规律等问题的认识。     

盐湖遥感研究的进展与展望

盐湖遥感因其研究对象的独特性和重要性而具有重要的理论和实际应用意义。从盐湖水体的光谱特征,盐湖水体、盐分的敏感特征波段,盐湖盐量、水深的估测模型,以及盐湖地质演化的解译,盐湖水面、晶间卤水的变化监测、生态环境的变化等方面,详述了国内外最新的研究进展。指出随着遥感从低分辨率到高分辨率,多光谱到高光谱,可见光到微波方向的发展,应在盐湖信息识别、盐湖成分定量估测的基础上,注重盐湖盐分物化参数的高光谱反演、晶间卤水的雷达遥感监测等,从遥感角度探求生态系统和气候、盐度等因素的深层次相互关系,此外还应在盐湖生物、盐湖灾害等领域拓展研究。     

气候环境变化的湖泊沉积学响应

湖泊沉积可作为气候和环境变化的信息库,它能提供时间分辨率高达百年至十年的气候变化信息。湖泊沉积能灵敏地反映与地球轨道力变化相关的气候效应,以及在此背景上叠加的非线性气候事件。湖泊沉积与其中的古生物组合、元素同位素组成是古气候环境的重要替代指标,为检验大气动力学气候模型和进一步改进模型,预测未来气候提供了依据。     

Evolution of an organic‐rich lake basin – stratigraphy,climate and tectonics: Piceance Creek basin,Eocene Green River Formation

The Piceance Creek basin formed as a continental foreland basin ca 53 to 48 Ma in the early to middle Eocene. On a global basis, the basin contains one of the richest oil shale resources known, where the profundal oil shale deposits, kerogen‐rich mudstones (clay and carbonate), exist over most of the basin. Despite its economic importance, the evolution of the Piceance Creek basin is still somewhat unclear. Based on facies association analysis, depositional trends, and gamma ray and Fischer assay data, six evolutionary lake stages are recognized: (i) fresh lake; (ii) transitional lake; (iii) highly fluctuating lake; (iv) rising lake; (v) high lake; and (vi) closing lake. Lake stages are composed of depositional units and characterize large‐scale changes in sedimentological patterns, depositional trends and fluctuations in the oil shale richness related to changes in climate and tectonics. Lake stage evolution is also consistent with the global Eocene climate trend. Stage 1 formed prior to the Eocene climate optimum. At the beginning of the Eocene climate optimum, a saline‐restricted lake formed (Stage 2) and evolved into the highly fluctuating lake (Stage 3) indicating rapid climate changes during the peak of the Eocene climate optimum. This stage was followed by the rising and high lakes (Stages 4 and 5) after the climate optimum and during a change to a more humid climate. The closing of the lake (Stage 6) was caused by increased sand input from the north, indicating the influence of both tectonics and climate. Based on depositional trends and climate evolution, it is suggested that, during the arid climate, laterally heterogeneous highly cyclic depositional units dominate, whereas, during the humid climate, depositional units form laterally continuous sediments that can be traced over long distances.     

松南长岭地区沉积层序演化与成藏要素特征研究

研究基准面升降和可容纳空间增减的变化,将长岭地区坳陷层泉四段-嫩一段地层划分为5个三级层序、8个四级层序,建立高精度层序地层格架.其地层纵向上表现为两期三角洲与湖泊沉积体系交互叠置的演化序列,反映出两次大的湖平面旋回变化.在层序地层格架内分析成藏要素的发育特征及其与沉积层序演化的有机联系.将坳陷期地层划分为三套有成因联...