北京颐和园昆明湖底沉积物对3000余年来自然环境变化的…

通过对昆明湖底沉积物综合研究得知：１．昆明湖前身形成于３０００余年之前，原先是一个天然湖泊，后经人工开拓形成如今的昆明湖。２．根据湖底沉积物特征将其划分为六层，Ⅰ－Ⅳ层系天然湖泊时形成的，Ｖ－Ⅳ层为人工湖时形成。３．较高精度（采样间距为２－３ｃｍ）的孢粉资料呈现的变化与历史资料记载的气候变化大体相符。４．湖底沉积物中介形虫分布较广，腹足类次之。它们的变化规律与孢粉组合的变化大体相符。硅藻壳体仅见于     

杭州湾表层沉积物有机碳分布、来源及近20年来的变化

根据2002年、2008年、2012年、2017年和2022年夏季采样分析结果,对杭州湾表层沉积物中有机碳（TOC）时空分布变化进行了研究。结果表明研究区TOC平均值分别为0.55%(n=16)、0.50%(n=112)、0.44%(n=38)、0.53%(n=38)和0.51%(n=38),总体上呈现南北高东西低的“X”形平面分布特征,高值区出现在北岸金山至南汇咀海域和南侧镇海至慈溪海域,相关性分析表明TOC分布受到沉积物类型的控制,主要赋存于细颗粒沉积物内。沉积物的氧化还原环境也对TOC分布有显著影响。分区进行5个年份TOC统计分析显示,20年来北部海域先减后增,变化较为明显,南部和东部海域2017年增大之后减小,西部海域变化不大。TOC随时间的变化受到自然条件和人为活动造成的长江入海泥沙和有机物质通量下降、海洋源增加等因素的影响。C/N、δ13C特征表明,研究区沉积物中有机碳陆源贡献比例大都在30%～70%,站点差异较大,北岸近岸海域和东南侧海域陆源有机碳比例较高,湾中部和东部海域有机碳的海洋源比例较高。     

去除有机质前后海底沉积物对稀土元素吸附能力的变化研究

为更好地了解有机质对沉积物吸附稀土元素能力的影响,对珠江口和南海沉积物在去除有机质之前和之后进行了稀土元素吸附实验研究。结果表明,同一种沉积物在去除有机质前后对稀土元素的吸附呈现基本相同的规律,只是吸附量有所不同。沉积物在去除有机质之后对稀土离子的吸附能力比去除有机质之前大大降低;沉积物对各种稀土元素吸附量降低的百分比为:珠江口沉积物对Yb的吸附量减少了47.24%,对La的吸附量减少了75.50%,对其它元素的吸附量减少介于47.24%—75.50%之间;南海沉积物对Sm的吸附量减少了35.93%,对Ho的吸附量减少了45.41%,对其它元素的吸附量减少介于35.93%—45.41%之间。     

台湾东黑潮主流区近千年来沉积物稀土元素的变化特征与来源

基于沉积物AMS14C定年,研究了近千年来台湾以东黑潮主流区沉积物的稀土元素组成变化特征及赋存形态,探讨了该区近千年来稀土来源。台湾东黑潮主流区近千年来沉积物中稀土元素总量平均为119.82μg/g,低于上陆壳和中国黄土的稀土元素平均含量,与冲绳海槽较为接近;轻重稀土元素比值平均为11.30,明显富集轻稀土,具有明显的陆源属性。研究区沉积物稀土元素对球粒陨石和上地壳标准化配分模式均表现为轻稀土富集重稀土相对亏损,且具有弱的Ce正异常。根据定年结果及稀土元素变化特征趋势将柱状沉积物分为3层：0~8.5、8.5~21.5和21.5~30cm,随深度增加稀土元素总量的平均值逐渐增大,轻重稀土元素比值逐渐减小,Ce正异常程度逐渐减弱。稀土元素赋存形态分析表明,La、Ce、Pr、Nd 4种轻稀土元素主要为天然陆源,其他稀土元素受氧化还原环境影响相对较大。稀土元素主要存在于残渣态中,其次为铁锰氧化物结合态,残渣态对台湾以东黑潮主流区沉积物中总稀土元素的配分模式起决定性作用,也是造成Ce正异常的关键赋存形态。近千年来沉积物中稀土元素变化与沉积物粒度关系不大,物质来源较为稳定,台湾东部河流输入是研究区沉积物中稀土元素的最重要来源,亚洲大陆风尘输送对稀土元素的贡献较小。     

近千年来台湾以东黑潮主流区沉积物来源及其对气候波动的响应

基于AMS¹⁴C定年结果,对近千年来台湾以东黑潮主流区沉积物的粒度、黏土矿物组成及结晶学特征等进行研究,分析该区沉积特征、物质来源及近千年来环境演化的沉积记录。结果表明,台湾以东黑潮主流区沉积物主要为细粒的粉砂和黏土,沉积速率平均为34.44 cm/ka,低于东海陆架和冲绳海槽南部,高于开阔大洋,具有从陆架向大洋过渡的沉积特征。黏土矿物组成的分析结果表明,台湾以东黑潮主流区沉积物黏土矿物组成以伊利石(平均57%)和蒙脱石(平均25%)为主,含有少量绿泥石(平均16%),几乎不含高岭石(平均2%),其中蒙脱石主要来源于吕宋岛弧物质输送和附近海域原位的基性火山物质蚀变,伊利石和绿泥石主要来源于亚洲大陆风尘输送和台湾东部河流输入,高岭石主要来源于台湾东部河流和吕宋岛弧物质输入。黏土矿物的物源定量识别研究表明,研究站位的黏土矿物有26%～72%来源于亚洲大陆风尘输送,11%～55%来源于台湾东部河流输入,11%～26%来源于吕宋岛弧物质输送。近千年来沉积物物源的变化特征较好地反映了中世纪暖期、小冰期和现代暖期这3个百年尺度的全球性气候变化阶段。亚洲大陆风尘输送和台湾东部河流输入对研究区沉积物的相对贡献量变化反映了中世纪暖期较强的东亚冬季风特征和台湾地区较为干旱的气候环境,同时也反映了小冰期逐渐减弱的东亚冬季风强度和台湾地区较为湿润的气候环境。现代暖期和中世纪暖期在东亚热力差异和降水异常上的差别反映了人类活动对沉积物的扰动。而研究区小规模的沉积特征突变事件主要与暴雨、台风和地震活动相关。     

中国东部陆架海锋面的时空变化及其对细颗粒沉积物输运和沉积的影响

本文利用中国东部陆架海不同季节的航次观测数据与HYCOM模式数据,分析了HYCOM模式输出的水体温盐数据在中国东部陆架海的适用性,并探讨了中国东部陆架海表底层温盐锋面的时空变化及其对细颗粒沉积物输运和沉积的影响。研究结果表明,中国东部陆架海表、底层温度锋（盐度锋）的分布趋势基本一致（不考虑冲绳海槽以东的海域）,但底层锋面的强度和锋区范围明显大于表层。锋面的位置很好的体现了海区流系的基本格局。表、底层温度锋面基本处于几大水团的交界处,说明表、底层温度锋面的分布与研究区环流和水团配置情况密切相关。而表、底层盐度锋面的分布则与研究区入海径流、沿岸流以及暖流等的分布密切相关。此外,对比锋面与中国东部陆架各泥质沉积区的位置可以发现,研究区温盐锋面的空间分布和季节变化对于泥质沉积区的形成具有重要的控制作用。     

应力-应变过程中海底沉积物微结构变化对其声速的影响

阐述了对海底沉积物样品在应力-应变过程中进行同步声学测量的实验工具及方法,分析了采自南海45个站位的海底沉积物样品的实验数据资料,结果表明,沉积物颗粒越粗、孔隙越小、无侧限抗压强度越大,声速越高.沉积物样品在受力应变过程中,声速具有明显的随应力而变化的特征.进一步探讨了不同应变阶段沉积物的声学特征以及应力所导致沉积物微结构变化对其声速的影响过程,这一研究将在石油地质测井和海底工程基底稳定性评价等方面具有重要应用意义.     

藏南沉错沉积物有机质δ13C对湖区环境冷暖变化的响应

湖泊沉积物有机质碳同位素δ13C是一种重要的环境代用指标,其对环境变化的响应较为复杂。通过研究藏南沉错CC1孔216 cm柱状沉积物中有机质δ13C的变化,认为其波动是对湖区环境冷暖变化的良好响应,且在暖期偏低,而在冷期偏高。以δ13C的变化为基础并结合其他地球化学指标包括总有机碳(TOC)、氢指数(HI)、碳氮比(C/N)等,讨论了研究区近1 400 a来的冷暖变化,进一步划分出了4个暖期和4个冷期以及若干冷暖过渡期。其中4个暖期依次和"隋唐温暖期"、中世纪温暖期(包含中间2个暖期)和20世纪变暖相对应;而4个冷期中的后3个分别对应于小冰期的3个冷期,其时间范围分别约为1460-1510 AD、1660-1770 AD、1850-1900 AD。CC1孔δ13C值波动所指示的冷暖时期与青藏高原其他地区和我国东部地区利用冰心、树轮、物候资料、史料及观测等资料的研究结果较为相似,反映了湖泊沉积物有机质δ13C作为环境代用指标的有效性以及藏南沉错地区气候变化与其他地区的相似性。     

应力-应变过程中海底沉积物微结构变化对其声速的影响

本文阐述了对海底沉积物样品在应力-应变过程中进行同步声学测量的实验工具和方法,分析了采自南海45个站位的海底沉积物样品的实验数据资料,结果表明,沉积物颗粒越粗、孔隙越小、无侧限抗压强度越大,声速越高。沉积物样品在受力应变过程中,声速具有明显的随应力而变化的特征。进一步探讨了不同应变阶段沉积物的声学特征以及应力所导致沉积物微结构变化对其声速的影响过程,这一研究将在石油地质测井和海底工程基底稳定性评价等方面具有重要的应用意义。     

黄海近岸锋面的时空变化及其对沉积物输运和沉积的影响

利用2010和2012年黄海海域不同季节的航次观测数据与HYCOM模式再分析数据进行了比对,检验了HYCOM模式的水体温度数据在黄海海域的适用性。据此分析了黄海海域的温度锋面和混合锋面的时空变化。结果显示,温度锋通常在秋季开始出现,在冬季最为发育,在春季逐渐消失;黄海混合锋面与季风活动密切相关,主要在秋季开始出现,在冬季发育。悬浮沉积物基本上集中在温度锋的向岸一侧,难以跨越锋面输运。山东半岛成山头海域的温度锋在形态及空间位置上与泥质沉积区相对应,沉积中心(厚度40 m)主要分布在温度锋的西侧,而在其东侧泥质沉积厚度快速减小。研究结果发现,秋冬季节混合锋与温度锋的空间位置并不一致,混合锋位于温度锋的西侧,强烈混合使得沉积物不易沉降,对应泥质沉积厚度小;而在混合锋东侧,悬浮沉积物浓度高且水体层化显著,沉积物易于沉降堆积,与泥质沉积中心对应。混合锋与温度锋的空间分布差异与共同作用可能是该区域泥质沉积体"Ω"形态发育的动力学机制。     

艾比湖最近20Ka的氧碳同位素记录与气候突变

本文根据新疆艾比湖ＺＫｏｏＢ孔中３０个氧碳同位素样品的测试数据，制作了艾比湖最近二万年来的氧碳同位素变化曲线，氧碳同位素记录的研究表明，最近二万年来艾比湖的δ＾１８Ｏ变化主要是受湖水的蒸发作用和淡化过程所控制，艾比湖的水体环境在最近二万年中至少经历了八次明显的波动变化，δ＾１８Ｏ变化所反映的环境演变过程与全球性气候变化基本一致。二万年来δ＾１３Ｃ值的波动主要受湖泊水体中ＴＤＩＣ变化以及湖泊水体与大     

黄土高原中部最近130ka来气候变化的碳、氧同位素记录

本文根据歧山剖面的碳、氧同位素记录分析表明，距今１３０ｋａ来，黄土高原中部地区的气候至少经历了８次较大的波动。在万年尺度上，这些波动与全球的趋势基本一致，但在较小的时间尺度上，在大趋势相似的背景下，又有明显差别，反映了气候变化的区域特点。     

南疆博斯腾湖近12.0kaB.P.以来古气候与古水文状况的变化

对南疆博斯腾湖相沉积物多手段的综合研究，揭示了近12．0KaB.P，以来古气候与古水文状况的变化与特征。结果表明，其气候的演化特征具有明显的西风型环境演变特征。研究还发现气候120ka、10.0ka、4.0ka和1.5kaB.P.存在显著的阶梯式增暖变干特征，其中暖峰主要出现于11．5－11．0ka、9.4ka、7.5-7.0ka、6.5-6.0ka、3.0ka和2.0kaB.P.,气候特征以干暖为主，湖泊水文特征总体表现为盐度增加、水位下降、湖面缩小；而冷峰主要出现于11．0－10．0ka、8．8ka5．0－4．5ka和1．5kaB.P.,此时湖泊膨胀淡化，湖面上升。在7．0－5．0kaB.P.期间出现的相对暖湿环境特征可能是全新世大暖期最盛期暖湿气候特征的反映，可能与此时西南夏季风势力增强有关，湖泊水文状况明显变好。     

24kaB.P.以来青藏高原中部湖泊演化及古降水量研究———以兹格塘错与错鄂为例

古湖泊砂砾堤研究表明,24kaB.P.,兹格塘错、错鄂分别存在10m、30m(高出现代湖面)的高湖面,湖泊面积分别可达272km2、220km2,是现代湖泊的1.42、3.12倍.与此相比,9.0-6.0kaB.P.湖面略低;在兹格塘错,古湖泊高出现代湖面8m,面积约为246km2,比现代大56km2;在错鄂,古湖面高出现代12m,面积约为138km2.基于Kutzbach水能联合方程,利用逐次逼近法取得有关参数,重建的各流域上述各时期的降水量分别可达(400±20)mm/a (兹格塘错 24kaB.P.)、(535±20)mm/a (错鄂 24kaB.P.)、(370±20)mm/a (兹格塘错 9.0-6.0kaB.P.)、(470±20)mm/a (错鄂 9.0-6.0kaB.P.).