湖泊沉积物14C年龄硬水效应校正初探——以青海湖为例

在深入探讨湖泊硬水效应成因和变化规律的基础上,借鉴海洋碳库效应校正方法,首次利用湖水和大气14C放射性比度之间关系的方法对青海湖沉积物14C年龄进行硬水效应校正,并重建了青海湖硬水效应在过去8 ka中的变化过程.笔者认为,青海湖表层沉积物有机质14C年龄不老于1549 aBP,青海湖硬水效应在7000-1000 aBP期间是逐渐增强的.     

全新世镜泊湖粒度特征记录的该地区古降水变化历史

在湖泊沉积与环境演变研究中,粒度参数通常用来反映湖泊水动力条件的变化,进而反映湖面波动状况以及湖区环境有效湿度的变化．镜泊湖JPH-1钻孔沉积物粒度分析表明:全新世以来镜泊湖沉积物粒度的变化呈现明显的粗细交替变化的规律性．结合14C测年,镜泊湖沉积物粒度特征有效地指示了历史时期镜泊湖水动力变化的情况．进而揭示了该地区古降水的变化历史．9300-8540cal aBP,是一个降水较少的偏干旱时期;8540-6350 cal aBP,降水颇丰的湿润时期; 6350-3120cal aBF,气候波动频繁,前期(6350-4800 cal aBP)由湿润向干旱过渡,后期(4800-3120cal aBP左右)又由于早转向湿润,31 20-1 580 cal aBP,降水较多,气候湿润;1 580 cal aBP至今,降水变化波动剧烈,这阶段粒度特征的变化除了与降水的自然变化有关外,还与人类活动的剧烈影响有关系．湖区周围人类活动破坏了原始植被,大量地表裸露,降水冲刷地表作用明显增大,陆源物质被携带人湖,粗颗粒含量显著增多．     

过去5000 a以来抚仙湖沉积物有机质碳同位素的古环境指示意义

通过测定抚仙湖沉积物全有机样品的稳定碳同位素组成(δ~(13)C_(org))、总氮、总有机碳含量指标并计算碳氮比值,对过去5000 a以来抚仙湖沉积物有机质来源、δ~(13)C_(org)的影响因素及其所指示的古环境意义进行分析.结果表明:在过去的5000 cal a BP里,抚仙湖沉积物有机质主要来源发生明显变化,沉积物有机质输入由内源水生生物和陆生C_3植物共同输入(5000-2300 cal a BP阶段)转变为以内源沉水植物、浮游植物和藻类等输入为主(2000 cal a BP至今阶段);有机质来源发生变化是造成抚仙湖沉积物δ~(13)C_(org)值变化的主要原因;2000 cal a BP以来,陆源有机质输入的锐减与人类活动的影响密切相关;在2300-2000 cal a BP阶段,抚仙湖沉积物δ~(13)C_(org)值的快速变化可能指示了抚仙湖流域的古环境在这一时期经历了快速变化的气候事件.     

可可西里库赛湖揭示的青藏高原北部近4000年来的干湿变化

通过青藏高原北部可可西里库赛湖KS-2006孔(深637cm)沉积岩芯总有机碳、总氮含量及沉积物粒度变化的研究,恢复了该地区近4000年来的干湿变化历史.结果表明,该地区近4000年来经历了显著的干湿变化,干旱时段出现在3900-3590cal aBP、3320-2630cal aBP、1720-1420cal aBP及1100-840cal aBP期间:湿润时段出现在3590-3320cal aBP、2630-1720cal aBP、1420-1100cal aBP以及840cal aBP之后小冰期有效降水升高的相对湿润时期.区域对比分析表明库赛湖地区近4000年来的干湿变化受亚洲季风影响;同时,该地区存在明显的中世纪暖期及小冰期的三次降温事件记录.     

青海湖QH-2000钻孔沉积物粒度组成的古气候古环境意义

据孢粉记录所划分的气候演化阶段,研究了青海湖QH—2000孔沉积物粒度组成的变化．结果表明,冷干和暖湿气候条件下沉积物的粗颗粒组分明显增多;介于二者之间的气候条件下,沉积物的粒径变化相对较平缓．QH—2000孔沉积物粒度的波动特征表明：晚冰期冰川的消融开始于14300aBP左右;博令(Boelling)暖期是冰川大量消融的时期,冰融水对青海湖的补给结束于博令暖期的晚期,即12000aBP左右;新仙女木冷事件和8200aBP左右的冷事件具有突变性的特点．全新世大暖期结束后,气候在转型过程中具有相对冷暖和干湿的快速波动特征;2100—0aBP间,沉积物粒度的变化特征同人类活动有关．     

济州岛西南泥质区近2300 a来环境敏感粒度组分记录的东亚冬季风变化

对位于东海陆架济州岛西南泥质区的B2孔进行了沉积物粒度分析, 从中提取出了对沉积环境变化敏感的粒度组分. 研究表明该敏感组分的粒级含量和平均粒径变化主要受东亚冬季风的强弱变化制约. 根据以上粒度指标与AMS14C测年相结合建立了近2300 a东亚冬季风高分辨率的时间变化序列. 结果表明近2300 a东亚冬季风变化和中国东部气候变化序列有较好的一致性, 可以划分为四个阶段: 1900 aBP (50 AD)以前和1450 ~ 780 aBP (500 ~ 1170 AD)这两个阶段东亚冬季风相对较弱, 与气候变化的暖期相对应; 1900 ~ 1450 aBP (50 ~ 500 AD)和 780 ~ 219 aBP (1170 ~ 1731 AD)两个阶段为东亚冬季风强盛期, 与气候变化的冷期对应, 后者为近2300 a以来最寒冷的气候阶段, 对应于小冰期. 其中各阶段内部东亚冬季风有明显的次级波动. 在1900 aBP (50 AD)和780 aBP (1130 AD)前后有两次明显的阶段性的气候由暖转冷突变事件, 后者可能与全球尺度大气环流的改变有关.     

广东新丰江水库表层水体CO2分压及其影响因素

于2012年7月和2013年1月定点采集新丰江水库表层水样,测定水样的理化及生物学参数,计算水体中二氧化碳分压(p(CO_2))大小并分析其时空变化,探讨新丰江水库p(CO_2)的影响因素及其CO_2源/汇机制.结果表明:丰水期p(CO_2)变化范围为16~3545μatm,均值为999μatm,从水库上游到坝前p(CO_2)逐渐升高;枯水期p(CO_2)变化范围为399~1355μatm,均值为756μatm,从水库上游到坝前p(CO_2)呈下降趋势.丰水期p(CO_2)受温度影响较小,与营养盐(NO-3、DSi)浓度呈正相关,与叶绿素a(Chl.a)、溶解有机碳(DOC)浓度呈负相关,与溶解无机碳(DIC)浓度没有明显相关性;枯水期p(CO_2)受温度影响也较小,受碳酸盐体系的影响,与NO-3、DSi、Chl.a、DIC浓度呈正相关,与DOC浓度没有明显相关性.新丰江水库相对于大气来说是一个通量值偏低的CO_2源.     

青海湖QH1孔晚全新世沉积物稀土元素地球化学与气候环境关系探讨

通过对青海湖QH1孔沉积物稀土元素丰度分布模式及稀土总量(REE)的分析结合沉积物中TOC含量粒度参数的变化特征探讨了稀土元素纵向变化与气候环境之间的关系. 结果表明青海湖沉积物中稀土元素总丰度值不高平均值为63mg/kg不包括Y左右. 总体上表现以半干旱的环境为主导化学风化作用相对微弱. 同时湖泊沉积物具有轻稀土相对富集缓右倾斜型CeEu基本上无明显异常的REE分布模式. 稀土元素与总有机碳TOC粒度之间存在较好的相关性. 分析表明沉积物中REE高值段指示暖湿气候环境REE低值段代表冷干气候环境. 根据稀土元素分布与沉积环境的关系重建了8500aBP以来青海湖区经历4次较大的暖湿-温干-暖偏湿-冷偏干的气候演化过程. 从而得出在高寒半干旱地区的青海湖沉积物中稀土元素对古气候变化具有良好的指示作用.     

洱海地区一万多年以来气候环境演化的湖泊沉积记录

根据对洱海北部10．8m深水区ES孔沉积物高分辨率的孢粉、粒度、碳屑、藻类分析,结合AMS^14C测年数据,划分了11个阶段,恢复了一万多年以来云南洱海地区气候环境演化序列．全球性的降温事件在该地区都有明显的反映,包括9900aBP(Younger Dryas)、8500aBP、7100aBP、5100aBP左右的四次冷事件,6800—5500aBP为全新世水热配置最佳期,距今2400年开始该地区出现较为明显的人类活动．     

MIS-3晚期以来乌伦古湖古湖相沉积记录的初步研究

通过对现代乌伦古湖附近出露的古湖相沉积剖面的AMS~(14)C测年,粒度、总有机碳、总有机氮以及碳酸盐等环境代用指标的分析及其与全新世钻孔沉积记录的对比研究,结果发现:乌伦古湖在MIS-3晚期的33600-22500 cal a BP以及冰后期至早中全新世的16500-6500 cal a BP期间,维持着湖相沉积环境,湖面约比现在湖面高40 m.33600-22500 cal a BP的MIS-3晚期,气候相对温暖,乌伦古湖呈现高湖面特征,湖泊沉积物来源以流水搬运为主;22500-16500 cal a BP的末次冰期冰盛期,气候寒冷干燥,湖泊沉积物来源以风力搬运为主;16500-6500 cal a BP的冰后期以及早、中全新世期间,气候回暖,湖泊沉积物主要来源于河流径流作用.6500-5500 cal a BP,受高温干旱事件的影响,湖面收缩、水位剧降,除沉积中心外的其它钻孔位置出现沉积中断.5500 cal a BP后气候转冷变湿,湖泊重新恢复到现在的状态.乌伦古湖MIS-3晚期以来的古湖相沉积环境变化及其反映的古气候万年尺度上的干湿变化与周边区域气候环境变化记录有很好的一致性,响应了区域环境变化和全球气候突变事件.季风和西风的强度消长变化及其引起的环流条件改变以及温度变化引起的蒸发效应可能是区域气候环境变化的主要原因.这一古湖相沉积记录的研究可为MIS-3晚期以来北疆地区的古湖泊演化以及长时间尺度上西风和季风环流相互关系及其影响区的气候环境演化提供地质证据.     

可可西里库赛湖KS-2006孔矿物组成揭示的青藏高原北部晚全新世气候变迁

通过对可可西里库赛湖KS-2006孔矿物组合的分析表明:库赛湖沉积的碳酸盐为以文石为主的自生碳酸盐,其含量的高低能够指示温度的变化;盐类矿物只是在2150 cal aBP以来才出现,表明湖水盐度增高,与此同时,石英含量的持续增高可能同冷干气候条件下该区风成活动的加强有关.青藏高原北部晚全新世的气候环境演化过程为:377...     

太湖14000年来古环境演化的湖泊记录

Two sediment cores, one 396 cm long from west Taihu Lake, another 246 cm long from east Taihu Lake, are interpreted from the analysis of their magnetic susceptibility, total organic carbon, total nitrogen, total pigments, organic carbon isotope, hydrogen index, saturated hydrocarbons, ¹⁴C dating and surficial sediment conditions. The west Taihu Lake core is the longest one studied in this lake so far, and has provided us the most complete environmental and climatic information for this lake. The results from the west Taihu lake core indicate that Taihu Lake has undergone the following stages:from ca.14 300 to 13 300 aB.P. Taihu Lake was in low lake-level, and there existed exposed features from the proxies reflecting arid paleoclimate. From ca.13 300 to 12 400 aB.P. an arid transitional stages occurred with a slightly warmer and wetter climate. From ca. 12 400 to 10 900 aB.P. a period of large climatic fluctuation occurred and from 10900-10 000 aB.P. a warm period developed with deep water and strongly reducing sediments. During ca.10 000-7 200aB.P., a cool transitional period alternating with a warm climate occurred. It was warm and wet during 7 200-5 700aB.P.; some proxies changed violently in 5 050aB.P., reflecting obvious changes in material source and a probable interruption of sedimentation. The east Taihu Lake history from ca. 6 550 to 6 450 aBP, the climate was cold and dry, and gradually turned warm and wet in ca. 6 450-6 050 aBP. It was warm and wet in ca. 6 050-5 800 aBP and had a cold tendency in 5 800-ca. 5 000 aBP. An abrupt change occurred at ca. 5 000 aBP, and the lake sediment in the uppmost part was disturbed by wave action indicating shallow water conditions.     

太湖晚冰期—全新世气候、环境变化的沉积记录

本文根据西太湖３．９６ｍ长湖泊岩芯沉积物的地球化学、微体古生物的综合分析,讨论了太湖距今１４００多年来的演化过程,结果表明：１４３００－１３０００ａＢＰ气候干旱,西太湖尚未形成：１３００－１１０３０ａＢＰ降水增加,湖泊形成,但气候偏凉;１１０３０－１０２００ａＢＰ是一个较显著的冷偏湿期,湖泊水位相对较深;１０２００－９５００ａＢＰ为一温干时期;９５００－７２００ａＢＰ是偏暖湿的过渡阶段,内部波动剧     

巢湖悬浮物中稀土元素(REE)的物源精确示踪作用

通过巢湖南灵钻孔(ACN)的植硅体化石的系统研究,划分出六个植硅体组合带．并根据各植硅体组合带主要成分所反映的生态特征,结合主成分分析法(PCA),恢复了该区中全新世以来的古气候与古环境变化:自5600 aBP以来气候划分为3个相对寒冷期(5600-5200 aBP、4600-3600 aBP、2500-2100 aBP)和3个相对温暖时期(5200-4600 aBP、3600-2500 aBP、2100-1800 aBP);并讨论了各个时期巢湖流域的环境变化．     

黄河下游南四湖地区黄河河道变迁的湖泊沉积响应

黄河下游地区湖泊演化多与黄河河道变迁密切相关,进行高分辨率的湖泊沉积环境的研究,可揭示历史时期黄河下游的河道变迁,本文以南四湖ＤＳ孔为例,探讨河道变迁的湖泊沉响应。     

河西走廊4200年以来青铜冶炼的元素地球化学记录

金属的使用与冶炼是人类社会发展过程中一项革命性事件。河西走廊地区全新世条湖湖相沉积元素地球化学记录显示,10500-9500cal aBP和8000-7200cal aBP时段Cu、Pb、Zn、Ni元素含量高值区,分别对应了早全新世增温期冰川融水量增加和全新世适宜期季风降水的增强。Cu、As、Pb、Zn、Ni含量在4200-3700cal aBP时段出现最高峰值,另外Cu、Pb、Zn、Ni4种元素在3000-2700和2100-1900cal aBP时段出现较高峰值。4200-3700cal aBP时段元素异常记录了我国西北地区最早的青铜冶炼,As元素是这一时期青铜合金的主要成份。另外,西周时期(3000-2700cal aBP)和汉代(2100-1900cal aBP)Cu、Pb、Zn、Ni元素峰值,可能是先民青铜冶炼的结果。元素地球化学记录不仅可以判定早期青铜冶炼的起迄时间,也提供了甄别不同时代青铜合金元素组成变化的信息。     

河西走廊花海古湖泊全新世白云石的发现及其环境意义

通过对河西走廊花海古湖泊沉积物的X衍射分析发现,全新世期间有明显的白云石沉积.岩性、沉积过程、石膏以及Fe3+含量的变化表明,花海湖全新世白云石沉积环境以还原环境为主,即还原环境利于白云石的形成,为白云石的成因研究提供了新的证据.白云石作为碳酸盐矿物,可以反映湖水盐度,但并非直接指示了湖水的咸化.随着湖水盐度的进一步增加,在硫酸盐型湖泊中,白云石含量随盐度的增加而相应减少,表明利用白云石分析湖水盐度时需要结合其他矿物进行分析.结合石膏含量的变化,花海湖全新世时期白云石含量的变化可以揭示该区域湖水盐度的变化.在10.478.87 cal ka B.P.早全新世时期,湖水的盐度较高,气候由干向湿转变;8.87 cal ka B.P.时期,有大量石膏沉积,显示了湖水盐度的进一步升高,气候干旱;随后湖水相对淡化,气候湿润;5.50 cal ka B.P.至今,沉积出现间断,气候逐渐干旱.