湖相沉积物酸溶与酸不溶组分常量元素的地球化学行为及其环境意义

湖泊沉积物元素地球化学是探讨湖泊沉积环境的有效代用指标之一.通过青藏高原北缘柴达木盆地湖相沉积剖面沉积物中酸溶组分(AS)和酸不溶组分(AI)常量元素(K,Ca,Na,Mg,Ti,Fe,Mn和Al)的测试,分析了不同组分中常量元素的分布特征及其元素含量与矿物组成的关系.结果显示:剖面中常量元素的组成与沉积物矿物成分密切相关,酸溶组分与酸不溶组分中元素含量差别较大,揭示出不同组分对湖泊沉积环境的响应模式存在差异.其中,沉积物酸不溶组分中的Al、Fe等元素与石英矿物相对含量变化呈负相关,而与粘土矿物相对含量呈正相关,揭示出酸不溶组分元素变化与湖泊流域物质组成或风化强度等信息有关.沉积物酸溶组分常量元素含量相对较低,Na和Ca等活泼元素在酸溶组分中相对富集,与碳酸盐含量有较好的相关性,主要形成于湖泊自生作用.通过与常规代用指标沉积物粒度和87Sr/86Sr对比分析,贝壳堤剖面酸溶组分Mg/Ca比值部分继承了源区的信号,不能直接响应于湖泊盐度的变化.利用去趋势方法,去趋势后酸溶组分Mg/Ca比值与中值粒径及锶同位素比值呈现较好的正相关性,响应于传统的盐度模式解释,揭示了Mg/Ca比值指示湖泊环境变化的可靠性,综合分析不同组分的地球化学元素信息在提取和解译沉积物元素地球化学的环境代用指标方面具有重要意义.     

晋南全新世黄土剖面常量元素地球化学特征及其古环境意义

通过对晋南地区中梁铁厂全新世黄土剖面常量元素含量分析和粒度、磁化率及光释光年代测定,探讨全新世以来该剖面的化学风化特征及其古环境意义。剖面沉积物的Al₂O₃、TFe₂O₃、K₂O含量变化趋势基本一致,三者含量在古土壤层中较高,代表气候暖湿;剖面常量元素含量与UCC对比具有富Ca而贫Na、K的特征;剖面总体处于低等化学风化强度,介于陕西扶风和宁夏彭阳的剖面之间,其中古土壤层处于中等风化强度,Ca、Na大量淋失。常量元素地球化学特征指示该区全新世以来气候经历了"气候回暖→温暖湿润→气候转凉→持续干凉"的转化过程。1.2-2.5 ka BP期间区域地表流水作用较强,导致了Ca的相对淋失。     

晚更新世早期共和盆地湖相沉积常量元素地化学特征及环境演变

对共和盆地过马营沙沟湖相沉积剖面常量元素氧化物及比值特征进行分析,结合光释光测年,探讨了共和盆地晚更新世早期的环境演变.结果 表明:(1)SiO2和Na/K自剖面底部向上大致呈现出一谷两峰的变化特征,整体波动增大,高值均出现在细砂层,指示冷干气候;低值出现在粉砂层,指示温湿气候;(2)CaO、MgO与CIA值自剖面底部...     

青藏高原东北部全新世常量元素地球化学特征及环境演变北大核心CSCD

对青藏高原东北部风成砂-古土壤序列泽库剖面(ZK剖面)常量元素氧化物含量及其比值进行分析,结合14C测年,揭示其常量元素地球化学特征,探讨了青藏高原东北部全新世环境演变。结果表明:(1)剖面沉积物的化学组成以SiO2、Al2O3、CaO为主,其中SiO2和CaO的标准差较高,对气候变化较为敏感。(2)自剖面底部向上SiO2含量和残积系数呈现先减少后增加的趋势,高值指示冷干的气候意义,CaO含量和退碱系数则相反,高值指示温湿的气候意义。(3)9.4 ka BP以来青藏高原东北部的气候经历了由温湿向冷干的转变过程,可划分为9.4~4.2 ka BP气候温湿期和4.2 ka BP至今气候冷干期;其中在6.6~6.2 ka BP、2.4~2.0 ka BP和1.7~1.5 ka BP存在次一级的气候波动。     

南极普里兹湾NP951柱样元素地层与古环境初步研究

对南极普里兹湾ＮＰ９５１柱样的元素地球化学特征及其古环境意义进行了研究。结果表明，本区沉积物在沉积过程中受冰盖消融、淡水涌入和陆源物质的影响较大；沉积物中ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｐ、Ｓ、Ｃｏｒｇ等元素组分较好地记录了由古气候变化而引起的物源改变，这些元素组分在地层中的分布规律与古海洋沉积环境及古气候变迁相一致；自晚更新世末期以来的气候大致可分为温暖期、寒冷期、高温期、转冷期和转暖期五个区段；在柱样的１４５ｃｍ（１４．４ｋａＢ．Ｐ．）、８５ｃｍ（１０．３ｋａＢ．Ｐ．）和２５ｃｍ（６．３ｋａＢ．Ｐ．）处出现了古气温的高值点，指示了气候的变化；８５ｃｍ处元素含量的突变指示了异常事件的发生，该层位正好对应于哥德堡地球磁场漂移，全球气温突然变暖，标志着１０．３ｋａＢ．Ｐ．以后南极地区进入了全新世。     

长江北支口门圆陀角附近潮滩沉积物元素地球化学特征及其环境指示意义

圆陀角地处长江北支与江苏海岸的交汇处,发育了典型的粉砂淤泥质潮滩,潮滩沉积物元素可记录海岸环境变化的信息。在圆陀角附近潮滩采集了长度为218 cm的YY孔岩芯,常量与微量元素分析结果显示,岩芯沉积物平均粒径与大多数元素之间相关性好,“粒控效应”特征明显。除Ca、Na、Ti、P、Sr外,岩芯大部分元素含量自下向上呈现由低变高再变低的趋势,并在岩芯132 cm深度出现最大值。根据圆陀角附近海岸沙嘴长江北支变迁的证据,苏北岸外海域是长江北支的重要泥沙来源;粒度和粘土校正后的元素含量呈自下而上由低变高的趋势。邻近区域沉积物元素富集系数分析显示,在1956年前后,圆陀角附近潮滩沉积物发生了较大的变化,1956年以前的主要来源于长江,1956年以后演变为主要来源于南黄海辐射沙洲南翼。     

尕海DG03孔元素地球化学特征及其环境意义

通过对柴达木盆地尕海DG03孔沉积物的Ti、V、Cr、Mn、Ni、Zn、C、N等元素含量变化以及m(C)/m(N)、m(Sr)/m(Ba)比值变化的测定,结合DG03孔沉积序列的年代学测定和沉积物分布特征,分析了尕海地区11·52ka BP以来的气候环境变化过程。研究表明尕海地区在11·52ka BP以来存在明显的气候波动;4·70kaBP以来的全新世晚期气候波动频率加大,存在5次较为明显的冷干和暖湿的气候旋回,并且表现出冷干气候时段长,暖湿气候时段短的特征。     

太湖8000年来沉积物元素变化特征及古环境指示

通过对太湖北部钻孔沉积物地球化学元素的测试分析,可以很好的反演太湖8 000年来沉积环境演变,大体可以分为4个阶段:1)8.0~6.6 kyr BP气候温暖湿润阶段;2)6.6~2.6 kyr BP气候趋冷及频繁波动阶段;3)2.6~1.5 kyr BP气候回暖阶段;4)1.5 kyr~现在,气候再次快速变冷阶段。认为两次暖湿阶段指示近8 000年来东亚季风两次明显的加强,此变化导致长江中下游湖泊在全新世期间两次明显的高水位期。     

安徽宣城向阳剖面第四纪红土常量元素地球化学特征及其古气候意义

安徽宣城向阳剖面是我国南方第四纪红土标准剖面,蕴含着丰富的古环境与古气候信息,对其进行常量元素地球化学特征及古气候的研究,对深刻理解该区红土风化成壤强度与古气候演化、充实中国南方第四纪红土的高分辨率研究具有一定意义。本文基于野外地质地貌、岩性调查与加密采样,运用ZSX PrimusIV型X射线荧光光谱仪(XRF),对该剖面进行常量元素测定,并采用地球化学风化参数指标CIA与BA、元素迁移率等分析方法,结合前人的年代数据,探讨了该剖面红土风化特征及古气候意义。研究表明:(1)向阳剖面常量元素以Fe_2O_3、Al_2O_3、SiO_2为主,具有显著的富硅铝铁化特征,约916 ka以来红土堆积处于相对暖湿的古气候背景下,但是气候总体有向干凉方向变化的趋势;(2)约916 ka以来研究区古气候大致存在7次相对暖湿与相对干凉期的旋回变化;其中,阶段I至阶段II暖湿程度与风化强度较大,气候向暖湿方向发展,阶段III暖湿程度与风化强度均有所降低,阶段IV暖湿程度与风化强度达到最大,是最稳定的时期,阶段V至阶段VII气候一直向干凉方向变化;(3)在6.2 m(约534 ka前)以下部分,红土成土沉积动力强度较大,干湿变化比较强烈,沉积环境不稳定,而此后红土成土沉积动力减弱,沉积环境相对稳定。     

萨拉乌苏河流域高分辨率的沙丘砂常量元素分布指示的全新世寒冷事件

The components of the primary elements in the dune sands for the MGS1 subsection of the Milanggouwan section in the Salawusu River valley, compared with those of modern dune sands, show that they were caused by East Asian winter monsoon in the Mu Us desert during Holocene. The examined ages for the 11 layers of dune sands, based on the average sedimentary rate, are： 0 to 960, 1350-2240, 2470 to 3530, 4000 to 4180, 4290 to 4350, 4380 to 4760, 5040 to 5920, 6570 to 8270, 9020 to 9700, 9880 to 10160 and 10580 to 11080 a BP, respectively. The climatic events indicated by these dune sands are consistent with those records in the Huguangyan volcanic lake, Zoige peat bog, Hulu cave and Dunde ice core, particularly with the climatic fluctuations of the North Atlantic since 11 000 a BP. Among them, patterns from B0 to B8 correspond to the peak values of 0MD, 2D, 4D, 6D＋8D＋10D, 12D, 14D, 16D, 18D and 20D respectively. It might be caused by the North Atlantic ice age induced by the heat circulation, which strengthened the polar high pressure and Siberian-Mongolian high pressure and further led to the dominance of the winter monsoon over China＇s desert area.     

青藏高原湖泊沉积物对古气候环境变化的响应

随着全球变化研究的不断深入,青藏高原湖泊沉积物的研究得到很大发展。作为高分辨率古环境变化的“记录仪”,湖泊沉积物在重建晚第四纪全球环境变化中具有特殊的地位和意义。湖泊沉积物中储存的各种信息反映了矿物学、同位素地球化学、生物学、沉积学等方面对气候环境变化的响应。在古环境变化研究中,湖泊沉积物已经从定性化研究逐渐过渡到定量化研究。     

华北平原中部晚上新世以来沉积物碳氧同位素特征及其古环境意义

利用华北平原中部衡水水文地质科研深孔的岩芯,对平原区古土壤钙结核层碳氧同位素组分的古气候环境意义及相关气候指标的定量转换进行探讨,发现碳氧同位素对古气候变化具有较好的响应关系:3.5 MaB.P.以来华北平原古气候逐渐由湿润转向干旱,早更新世由多个干湿冷暖旋回组成,晚期气候由暖迅速转凉;中更新世气候略温和,由3个冷干-暖湿旋回组成;晚更新世气候变化趋势为湿润—干燥—湿润,总体上呈现增温趋势.进入全新世后,δ13C平均值(-5)较低,属于相对湿润期;δ18O平均值(-9.5)较低,属于相对寒冷期.应用相关公式可以定量恢复古温度变化,但平原区古土壤层受后期地下水作用的影响较大,如何消除这一影响还需更多数据支持.     

香港岛水域全新统重矿物与硅藻记录及其古环境意义

通过对香港岛水域V10柱样中化石硅藻与重矿物的鉴定分析,结合14C年代数据,探讨了该区全新世环境的演变过程及硅藻组合和重矿物组成对海洋环境变化的响应。结果显示：全新世该水域硅藻始终以沿岸半咸水种占据绝对优势,其次为咸水种,基本不见淡水种;重矿物中自生黄铁矿和菱铁矿占有相当大的比例,共同反映该区自全新世以来为近岸低盐的海洋环境,沉积界面以强还原条件为主。受全球及区域气候变化影响,该区全新世气候与环境变化呈现出阶段性和复杂性：其中,约11 650―10 650 cal. a BP,气候由冰期的寒冷转向温凉,海平面上升;10 650―7 200 cal. a BP,气候温暖但可能较为干燥,海平面的变化仍主要受海侵的影响;7 200―6 000 cal. a BP,气候温暖湿润,夏季风降水大幅增加,海平面继续上升,到6 900 cal. a BP达到最高海平面;6 000 cal. a BP之后,夏季风减弱,海平面回落,气候可能又变为温干。     

干旱盆地古湖相沉积物生物标志物分布特征及环境意义——以柴达木盆地为例

柴达木盆地大面积裸露于地表的古湖相沉积物长期受到物理风化的剥蚀作用,成为风尘堆积的主要物源。而沉积物中的生物标志物在一定条件下会被保存下来,记录了古环境变化。利用气相色谱-质谱联用仪对采自柴达木盆地察尔汗盐湖古湖相沉积物样品进行了分析,结果检测出一系列具有生物源指示意义的生物标志物,主要包括系列正构烷烃、系列正烷基-2-酮、正构脂肪酸/醇/酯、系列支链烷烃、系列烷基酰胺以及若干五环三萜类（非藿烷系列）及甾类化合物。研究发现柴达木盆地察尔汗古湖湖泊沉积物中生物标志物未受强烈的成岩作用及微生物活动的改造,基本保持了原有的分布特征。正构烷烃高碳数系列明显的奇碳优势以及样品中高含量的非藿类五环三萜类生物标志物的检出说明在高原封闭性盐湖中曾经存在着大量高等植物碎屑的输入,指示了沉积时期气候湿润、植被相对繁盛,与柴达木盆地的现代自然地理环境截然不同。     

西太湖沉积物污染的地球化学记录及对比研究

通过对西太湖MS、DLS沉积短岩芯中金属元素、营养指标的对比分析,讨论了西太湖近80年来的元素地球化学演化特征。结果表明,20世纪40年代以前,西太湖沉积物中元素为自然来源;40~70年代末期,除北部Hg、TP受到人为污染之外,其余元素仍主要为自然来源;70年代末期以来,重金属元素人为污染逐渐加重,湖泊营养程度升高。西太湖北部沉积物中Pb、Zn、Mn、Ni、As污染开始于20世纪70年代末期,Hg污染开始于40年代初期;与北部相比,南部沉积物重金属污染历史较短,Pb、Zn污染开始于70年代末期,As、Mn、Ni、Hg污染开始于80年代中期~末期。西太湖北部、南部沉积物中TN、TOC含量70年代末期以来开始增加,C/N比值增大,有机质外源输入比例增加。西太湖北部沉积物中TP含量自40年代初期以来逐渐增加,受到人为污染;南部TP含量在40~70年代略高,但无明显的人为污染特征。     

科尔沁沙地风沙沉积物磁学特征及其古环境意义初探

选取位于科尔沁沙地东北缘的六户屯剖面风沙沉积物为研究对象,进行系统的磁学特征和粒度分析。结果表明：六户屯剖面磁性矿物含量较少,磁学性质主要受亚铁磁性磁铁矿控制,并含有少量赤铁矿和针铁矿,磁性矿物粒度较细,以稳定单畴和超顺磁颗粒为主。沉积物中磁性矿物的粒度分布受风力大小与成壤强度的影响,单畴颗粒相对含量随风力的增强而增加,随土壤发育程度的增强而减少,χARM/χlf和χARM/SIRM可以指示冬夏季风的相对强弱。六户屯剖面磁性矿物粒度主要受冬季风强度及其动力分选作用的控制,磁性矿物粒度与沉积物总体粒度呈反相关;但在某些层位,夏季风影响下的成土过程对其改造作用不容忽视。成壤过程中形成的超顺磁颗粒是磁化率增强的主要因素,单畴颗粒对土壤发育适宜期磁化率的增加贡献相对较弱。     

戈壁表层沉积物地球化学元素组成及其沉积意义

作为干旱、半干旱区的一类重要荒漠景观,戈壁在中国分布面积较广,其独特的物质组成和沉积特征对解释它的物源和发生过程有重要的意义.本文通过筛分处理对戈壁表层不同粒径沉积物地球化学元素组成进行了分析.结果表明:各类戈壁表层沉积物的主要元素组成特征基本相似,但不同粒级沉积物主要元素的含量略有差异.与UCC的平均化学组成相比,戈壁表层沉积物中主要元素除Si基本与UCC保持一致外,其余各主要元素均在不同程度上表现出了富集和淋失特征,微量元素在两大类型戈壁中随沉积物粒径的变化与主要元素基本一致.在极端干旱的气候条件下戈壁表层沉积物缺少有效的化学风化过程,基本处在未受或较弱的大陆化学风化的初、中级阶段.各个粒级的沉积物在经历侵蚀和风化过程中较好的继承关系表明,戈壁砾石层下伏的细粒沉积层不是外源搬运沉淀,而是局地岩屑通过就地风化和成壤作用形成.     

南极普里兹湾沉积物稀土元素地球化学特征

利用中国第29次南极科学考察在南极普里兹湾获取的3个短柱样品,进行了稀土元素测试分析,探讨了普里兹湾海洋沉积物稀土元素特征、分布模式及其控制因素。结果表明,普里兹湾各站沉积物中稀土元素含量各异,但均具有与上陆壳、中山站变质岩相似的页岩标准化配分模式,整体表现为轻稀土富集型,说明其物源一致,具有明显的大陆地壳来源特征。结合沉积物粒度、化学元素、生源指标等分析其分布及富集规律,发现物源是控制研究区稀土元素组成的主要因素,同时生物作用会对稀土元素的含量产生稀释,但"粒度效应"在此并不明显。普里兹湾沉积物短柱稀土元素参数垂向变化,反映了百年尺度内物源输入、沉积环境的变化。各站δCe值普遍具有向下减小的趋势,反映了随深度增加沉积环境的氧化性逐渐减弱的特征。