浅析末次间冰期以来柴达木盆地东南部古气候环境演化

在前人研究的基础上,以柴达木盆地察尔汗地区ZK2钻孔沉积物为研究对象。选取古气候替代指标——色度,分析了察尔汗地区近130kaB．P．以来气候的变化．揭示了该区对全球气候变化的响应模式以及古气候变化在色度指标上的表现。结果表明：末次间冰期以来,察尔汗地区环境由温暖湿润冷暖频繁波动干热环境变化,色度L＊,a＊,b＊具体表现为在不同水平的波动。其中b＊较L＊,a＊能更敏感地反映古环境的变化,在温暖湿润的间冰期,b＊值趋向于高值区间;而在寒冷干燥的冰期,b＊值趋向于低值区间波动。这种整体波动的趋势与氧同位素的5个阶段基本吻合。     

色度学方法的深时研究:以藏南贡扎剖面白垩系赛诺曼/土仑阶为例

色度学方法在揭示未固结或半固结沉积物沉积时的古气候方面有着良好的应用,但成岩或成岩后演化对原岩成分的改造使得其在已成岩岩石中的应用还不多。文中以藏南定日贡扎剖面白垩系晚赛诺曼阶到早土仑阶的98件岩石样品为研究对象,应用色度学方法,并结合镜下观察和主量元素分析,得到以下的主要结论:(1)对样品的CIE1976L*a*b*色度空间分析显示,L*与a*的变化趋势呈镜像对称,通过快速傅里叶变换可识别出半周期分别为9.2m和1.8m的两个主周期;而L*与b*的变化趋势大致相同。(2)色度指标与主量元素的相关性分析表明,L*值与碳酸盐含量正向相关,b*值可能主要与Mn元素含量相关,L*和b*可以对古海洋化学条件做出一些制约;a*受粘土矿物含量制约,反映了古气候的变化。     

中国帕米尔地区黄土上部色度变化特征及古气候意义

以中国境内帕米尔黄土-古土壤序列为研究对象,对剖面上部进行土壤色度指标与其他常用气候替代指标（如磁化率、碳酸盐和有机碳）对比研究后发现:在帕米尔黄土沉积期间,亮度L*很大程度上受控于颜色分量a*和b*,进而可能与影响a*、b*的物质相对含量有关。红度a*在整个黄土-古土壤剖面中变化特征明显,与磁化率呈明显的负相关关系,可能与土壤中铁氧化物的种类和含量关系密切。由于a*和b*具有较高的相关性,认为它们具有较为一致的致色物质,可能受控于相似的气候因子。色度a*、b*和亮度L*的变化表明其可以作为帕米尔地区良好的气候代用指标,结合磁化率共同反映该地区的古气候变化过程。     

内陆湖泊流域的化学风化及气候变化—以内蒙古岱海为例

利用湖泊沉积物中Rb/Sr值来反映受古气候制约的流域陆地化学风化率的变化，并恢复了岱海近400a以来以小冰期为特征的、具有100a准周期（经谱分析）的气候波动历史。通过磁化率、粘土矿物含量和种类的综合分析，确证了湖泊沉积物Rb/Sr值的变化可以用来重建流域内化学风化率与其相应的古气候演化过程，是湖泊沉积记录中具有比磁化率更明显气候意义的有效代用指标。     

浙江曹娥江下游XYC孔色度特征及其全新世环境记录*

XYC孔位于钱塘江南岸曹娥江下游地区。在对1717个样品的色度、粒度、总有机碳(TOC)测试分析的基础上,重点探讨该钻孔沉积物色度特征及环境意义,并结合年代框架讨论该地区环境变化特征。初步结论如下: (1)钻孔沉积物呈现高亮度、较低黄度和低红度特征,纵向看,①、②层色度波动明显,③层至⑧层下段色度变化稳定,⑧层上段至⑨层色度波动变化再次增强,呈波动—稳定—再波动特征。(2)亮度值与砂含量及TOC含量相关性较好,沉积动力强,砂含量高,亮度值高;TOC含量高,亮度值低。黄度、彩度值与TOC含量呈较好负相关,对气候的状况及海面变化有较好指示意义。(3)色度及其变化过程指示多水或水下沉积环境,并在一定程度上响应该地区海平面变化以及河流相—潮坪相—浅海相—湖沼相的沉积相变化过程: 9690—9107 cal a BP时段,该区以河流沉积为主,水动力变化不稳定,气候偏干,TOC含量较低,亮度高,红黄度低;9107—8613 cal a BP时段,黄度、彩度值降低,气候转湿,半咸水贝类生物及毕克卷转虫为主的底栖有孔虫的出现,表明研究区发生海侵并逐步由低潮坪转为高潮坪环境;8613—7330 cal a BP时段,黄度、彩度值最低,气候更湿润,伴有正常盐度的异地希望虫和少量抱球虫、圆辐虫等浮游有孔虫,海面进一步上升,成为浅海环境;7330—5131 cal a BP时段,黄度、彩度值升高,海面降低,气候变干,研究区转化为湖沼环境,泥炭发育。     

江汉平原江陵剖面有机碳含量、碳同位素和磁化率的古气候意义

湖泊中的有机碳及其同位素与磁化率指标广泛应用于古气候的重建,但由于各地自然条件的差异,其气候意义具有一定的区域性.对江汉平原江陵剖面沉积物中磁化率参数、总有机碳(TOC)、总氮(TN)及其碳同位素δ(13C)值影响因素与环境气候关系的研究结果表明:沉积物总有机碳(TOC)的变化与总氮(TN)呈正相关关系,而总有机碳(TOC)与同位素δ(13C)、磁化率值则呈负相关关系,其组合可以很好地反映江汉平原地区的环境演变.在暖湿期,沉积物中总有机碳、总氮较高,有机质的δ(13C)值偏负,磁化率偏低;反之,在凉干期,沉积物中总有机碳、总氮较低,有机质的δ(13C)值偏正,磁化率偏高.江汉平原地区6 000 a PB以来的古气候演化经历了3个阶段:即冷干-暖湿-凉干的变化过程.     

浙江曹娥江下游XYC孔色度特征及其全新世环境记录

XYC孔位于钱塘江南岸曹娥江下游地区。在对1717个样品的色度、粒度、总有机碳(TOC)测试分析的基础上,重点探讨该钻孔沉积物色度特征及环境意义,并结合年代框架讨论该地区环境变化特征。初步结论如下:(1)钻孔沉积物呈现高亮度、较低黄度和低红度特征,纵向看,(1)、(2)层色度波动明显,(3)层至(8)层下段色度变化稳定,(8)层上段至(9)层色度波动变化再次增强,呈波动—稳定—再波动特征。(2)亮度值与砂含量及TOC含量相关性较好,沉积动力强,砂含量高,亮度值高;TOC含量高,亮度值低。黄度、彩度值与TOC含量呈较好负相关,对气候的状况及海面变化有较好指示意义。(3)色度及其变化过程指示多水或水下沉积环境,并在一定程度上响应该地区海平面变化以及河流相—潮坪相—浅海相—湖沼相的沉积相变化过程:9690—9107 cal a BP时段,该区以河流沉积为主,水动力变化不稳定,气候偏干,TOC含量较低,亮度高,红黄度低;9107—8613cal a BP时段,黄度、彩度值降低,气候转湿,半咸水贝类生物及毕克卷转虫为主的底栖有孔虫的出现,表明研究区发生海侵并逐步由低潮坪转为高潮坪环境;8613—7330 cal a BP时段,黄度、彩度值最低,气候更湿润,伴有正常盐度的异地希望虫和少量抱球虫、圆辐虫等浮游有孔虫,海面进一步上升,成为浅海环境;7330—5131 cal a BP时段,黄度、彩度值升高,海面降低,气候变干,研究区转化为湖沼环境,泥炭发育。     

青海湖地区冰消期以来气候变化的黄土记录

青海湖周围堆积着很多黄土和风沙沉积,这些风成沉积序列是过去气候变化的良好记录.相对于湖泊沉积,这些沉积物受到的研究较为薄弱.对青海湖南岸的黄土堆积进行了光释光年代学、磁化率、Fe/Mg值、粒度和有机质含量等气候替代性指标测量.在具有绝对年代标尺控制的基础上,结合气候替代性指标变化特征的分析,表明冰消期以来青海湖地区的古气候经历了多次的冷暖和干湿变化过程:14～9 ka间气候前期相对冷干,后期转为凉干,其中可能在11 ka左右存在一次暖湿事件;9～2.5 ka间气候呈暖湿状态;2.5 ka以后的地层扰动较大.黄土和湖泊沉积记录的环境变化过程具有可比性.     

柴达木盆地第四纪沉积环境演化

文章以柴达木盆地察尔汗地区ZK2号钻孔沉积物为研究对象,选取古气候替代指标——色度,应用数理统计和时间序列的方法,从色度L*、a*、b*在整个钻孔剖面的变化曲线上,找出特征值,再参照年代数据,划分出不同水平的色度变化区间,揭示了柴达木盆地第四纪以来高分辨率古环境演变规律。     

湖泊沉积物粒度分析方法在古气候环境研究中的应用

沉积物的粒度是衡量沉积介质能量和沉积盆地能量的一种重要代用指标,与沉积环境的关系非常密切,在古气候古环境研究中,湖泊沉积物的粒度指标发挥着重要的作用。刘兴起等人利用全样粒度分析方法对青海湖QH-2000钻孔的沉积物粒度特征进行了详细研究,结果表明冷干和暖湿气候条件下沉积物的粗颗粒组分增多,介于二者之间的气候条件下,沉积物的粒径变化相对比较平缓。Xiao Jule等利用正态函数分布拟合法,将Dali湖沉积岩心的粒度组分划分为6种,通过对各组分峰值粒径等粒度参数的分析研究,得出各组分含量及其峰值粒径等的变化与湖泊水位关系密切。根据建立起的湖泊沉积物粒度参数与气候环境之间的耦合关系,最后将达里湖1.2kaBP以来的水位波动划分为不同的5个阶段。     

WEATHERING AND CLIMATE CHANGE SINCE 1820 AD IN HOH XIL, QINGHAI-XIZANG PLATEAU, CHINA——EVIDENCE FROM ELEMENT GEOCHEMISTRY OF LAKE SEDIMENTS OF GULUG CO LAKE

1INTRODUCTION LAKESEDIMENTSREFERTOMATERIALSBROUGHTABOUTBY EROSIONFROMTHELAKECATCHMENT(WUYANHONGETAL.,2004).THEELEMENTCOMPOSITIONOFLAKESEDIMENTSAND THEIRRATIOSREFLECTTHEGEOCHEMICALPROCESSESOFDIFFERENT ELEMENTSDURINGENVIRONMENTALEVOLUTION.CHEMICAL WEATHERIN…     

Weathering and climate change since 1820 AD in Hoh Xil, Qinghai-Xizang Plateau, China Evidence from element geochemistry of lake sediments of Gulug Co Lake

Element geochemistry of lake sediments has been widely used to detect climate change because element composition and ratios can reflect the weathering degree in the source area. Given the element composition of lake sediments from Gulug Co Lake, Hoh Xil, Qinghai-Xizang Plateau, chemical index of alteration (CIA), index of composition variability (ICV) and other element ratios have been used to establish the weathering sequence of this area since 1820 AD. The weathering is so weak that the element composition change is more sensitive to climate change and autochthonous processes. From 1820 to 1984 AD, there were two drier periods with a wetter interval from 1870 to 1945 AD. After 1984 the weather showed a tendency of becoming wet.     

Weathering and climate change since l820 AD in Hoh Xil, Qinghai-Xizang Plateau, China——Evidence from element geochemistry of lake sediments of Gulug Co Lake

Element geochemistry of lake sediments has been widely used to detect climate change because element composition and ratios can reflect the weathering degree in the source area. Given the dement composition of lake sediments from Gulug Co Lake, Hoh Xil, Qing- hai-Xizang Plateau, chemical index of alteration （CIA）, index of composition variability （ICV） and other element ratios have been used to establish the weathering sequence of this area since 1820 AD. The weathering is so weak that the element composition change is more sensitive to climate change and autochthonous processes. From 1820 to 1984 AD, there were two drier periods with a wetter interval from 1870 to 1945 AD. After 1984 the weather showed a tendency of becoming wet.     

The Medieval Warm Period and the Little Ice Age from a sediment record of Lake Ebinur,northwest China

Ma, L., Wu, J., Yu, H., Zeng, H. & Abuduwaili, J. 2011: The Medieval Warm Period and the Little Ice Age from a sediment record of Lake Ebinur, northwest China. Boreas, Vol. 40, pp. 518–524. 10.1111/j.1502‐3885.2010.00200.x. ISSN 0300‐9483. Lake Ebinur, Xinjiang, northwest China, is a closed‐basin, shallow lake that responds rapidly to changes in the ratio of precipitation to evaporation (P/E). A sediment record spanning the last 1500 years was obtained from the lake. We used δ¹⁸O and δ¹³C in bulk carbonate, and δ¹³C of organic matter in the lake sediments to infer environmental changes in the Ebinur region during the Medieval Warm Period (MWP) and the Little Ice Age (LIA). Decreased δ¹⁸O values of carbonate largely reflect an enhanced P/E ratio within the basin and a higher lake level. Bulk carbonates with higher δ¹³C values are deposited during periods when lake‐water pH is high, while lower δ¹³C values reflect a lower pH in the water column. δ¹³C in organic matter is associated with the amount of precipitation. The results indicate that the Ebinur region experienced a dry MWP and a wet LIA, although the MWP and LIA were warm and cold periods, respectively, as expected. Furthermore, the MWP and LIA were hydrologically complex and cannot be characterized as uniformly wet or dry. Peak wet periods are recorded in the sediment core around AD 1000, 1400 and 1700, and a dry event also occurred in the period of temperature change within the LIA (cold to warm around AD 1500). A comparison of the Lake Ebinur data with proxy records for the strength of the Siberian High and climate proxy indicators suggests that precipitation in the Ebinur region was a consequence, in part, of an enhanced Siberian High during the LIA.     

抚仙湖全新世自生碳酸盐及其区域气候和湖泊水位指示意义

抚仙湖是我国面积、蓄水量最大的高原湖泊之一。通过对抚仙湖FXH-B2钻孔岩芯296 cm沉积物的矿物组成和碳酸盐含量分析,结合岩芯XRF扫描数据和AMS^14C年代的测定,探讨了抚仙湖湖泊沉积物中碳酸盐含量与方解石矿物及沉积物Ca元素相对含量之间的关系及其环境指示意义,在对比和参考水下地形测量、地球物理勘探、水质和地球化学监测和不同部位钻孔岩芯的分析结果的基础上,重建了抚仙湖全新世以来气候和湖泊水位的变化。结果指示,抚仙湖碳酸盐含量与方解石的XRD信号强度、沉积物Ca元素的XRF扫描数据之间存在很高的相关性,沉积物中碳酸盐类物质主要为方解石(其他碳酸盐类矿物相对含量极微甚至可以忽略不计),沉积物中Ca元素主要来自碳酸盐,因此其含量由碳酸盐、即方解石矿物含量决定。沉积物中碳酸盐含量的变化可以用沉积物中Ca元素XRF扫描结果进行表示。由于抚仙湖处于亚热带季风气候区,以10月至次年4月降水量极少而蒸发强烈为特点的干季和以5月至9月降水为主的湿季所形成的干湿变化控制了湖泊演化的主要过程,区域气候变化是湖泊演化和水位变化的主要动力。结合湖泊沉积碳酸盐稳定同位素δ^18O和δ^13C、有机质含量及其同位素δ^13C、抚仙湖北部边缘水下侵蚀地形测量、地球物理勘探和沉积地层年代的确定和讨论,明确了抚仙湖沉积碳酸盐含量指示湖泊水位的变化,并重建了抚仙湖过去约12 ka以来水位变化的历史。结果显示,在约12 cal.ka B.P.至2.2 cal.ka B.P.期间的湖泊水位变化主要经历了波动式降低的过程,其中4.37~2.2 cal.ka B.P.期间高CaCO3含量、偏正的碳酸盐δ^18O、δ^13C值指示抚仙湖一度出现低于现代湖面约30 m左右的低水位,可能记录了抚仙湖流域极端的干旱时期,在2.2~2.0 cal.ka B.P.期间抚仙湖水位经历了快速升高的变化事件,期间湖水位快速上升达到现代湖水水位,揭示了印度季风控制区区域降水的特殊性和气候变化的突发性。     

3500年来祁连山中段天鹅湖岩芯记录的沉积环境变化

湖泊沉积,特别是内陆高山封闭湖泊沉积是古气候研究的重要载体,可以高分辨率、敏感地记录连续的古气候环境变化。选取祁连山中段天鹅湖沉积岩芯TEB孔的10个陆生植物残体进行AMS 14C测年并建立年代框架,结合对总有机碳（TOC）含量、矿物成分及元素相对含量等指标的分析结果,重建了天鹅湖3 500年来的沉积环境变化特征。初步研究结果表明:碳酸盐含量变化主要受控于地下水补给量的变化,进而反映区域降水量,1 534 BC~1 300 AD期间,天鹅湖区降水呈减少的趋势,尤其是中世纪暖期（720~1 300 AD）,是3 500年来最干旱的时期;小冰期开始于1 300 AD,共出现三次降水较多的时期,1 600~1 730 AD为小冰期最盛期。受西风环流影响,天鹅湖沉积记录了该区域中世纪暖期相对暖干,而小冰期较为冷湿的变化特征。同时,该湖记录的小冰期气候相比于中世纪暖期更不稳定。     

河西走廊花海古湖泊早、中全新世湖水盐度变化及其环境意义

通过对花海古湖泊沉积剖面8.42~0.405 m沉积物样品的矿物和化学元素测定,分析了沉积物中盐类矿物含量及化学元素K/Na比值的变化情况,结合已有的年代地层结果,重建了花海古湖泊10.47~5.5 cal ka BP湖水盐度变化. 结果表明：花海湖泊全新世湖相沉积阶段中,除个别层位以硫酸盐类矿物沉积为主外,早全新世(10.47~8.87 cal ka BP)和中全新世(8.87~5.5 cal ka BP)均以碳酸盐盐类矿物沉积为主,并且早全新世时期K/Na高于中全新世时期,揭示了早全新世时期湖水盐度高于中全新世时期. 这一结果与该湖泊沉积过程所揭示的湖泊水位变化、粒度等揭示的有效湿度变化具有一致性,表明花海湖泊早、中全新世湖水盐度的高低可以指示其湖泊水位的变化,并间接反映了有效湿度的变化. 结合花海湖泊晚全新世湖泊萎缩、气候干旱的特点,该区域早、中、晚全新世气候干湿变化变化模式可以概况为早全新世降水增强、气候呈现由干向湿的转变,中全新世有效湿度最大,晚全新世气候干旱. 这种全新世气候干湿变化模式有别于西风区,亦与季风区不完全相同,呈现出了一种季风-西风过渡带全新世气候干湿变化的模式.     

内蒙古岱海地区小冰期气候演化特征的地球化学记录

通过对地处气候敏感带的岱海湖泊岩芯介形类壳体丰度、Sr/Ca和Mg/Ca摩尔比值，以及自生碳酸盐氧同位素组成等地球化学指标的综合分析，结合岩芯的岩性特征和^210Pb、^14C测年，重建了岱海小冰期以来气候环境演化过程，揭示小冰期前期本区以冷湿气候为主，在中后期，气候寒冷干旱，间有气候转温和的冷湿、湿干气候。本区小冰期气温变化与华北其他地区具有一致性，但降水与气温组合状况复杂，反映了明显的区域特征，其原因可能是气候转型期经向环流加强，气旋活动加强所致。     

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。