乌梁素海湖泊沉积物粒度特征及其环境指示意义

结合放射性同位素测年,在对乌梁素海湖泊沉积物粒度的分析基础上,结合黄河以及河套地区相关文献资料,探讨乌梁素海在自然和人类活动共同作用下的演变过程。乌梁素海沉积物中黏土（<4 μm）平均含量28.7%、细粉砂（4～16 μm）平均含量34.4%、中粉砂（16～32 μm）平均含量17.3%、粗粉砂（32～64 μm）组分平均含量14.1%、砂质组分（>64 μm）含量整体较低,平均含量为5.5%。沉积物不同粒级范围颗粒含量的相关性分析表明,在1965年左右（岩芯深度20 cm）乌梁素海沉积物组分特征发生了明显变化。基于此,结合前期对湖泊沉积物中元素含量特征的分析,利用粒径-标准偏差方法,通过对比黄河泥沙以及流域沉积物的粒度特征,研究了约1965年前后两个时段的沉积物来源。尽管乌梁素海湖泊沉积物主要来源于黄河携带的泥沙以及河套平原灌溉退水携带的大量流域表土侵蚀物质,但同一物源组分在1965年前后这两个不同的演化阶段具有不同的粒级特征。1965年之前,<19.95 μm的粒级组分反映了河套平原灌溉退水携带的流域表层侵蚀物质组分特征,而19.95～181.97 μm的粗颗粒组分反映了黄河径流携带的泥沙,后者决定了乌梁素海沉积物的粒级特征。1965年以来,这两种不同来源组分的粒级变细,灌溉退水携带的流域表土侵蚀物质（<5.71 μm组分）控制了湖泊沉积物的粒度特征,并与总排干入乌梁素海的水量变化、围湖建堤以及扬水站的修建等人类活动强度密切相关。总体来看,上世纪六十年代以来,乌梁素海湖泊沉积物的粒度组成受人类施加的影响已经超越了自然作用的影响。     

云南高原湖泊表层沉积物粒度特征及环境指示意义

选取云南15个高原湖泊,利用瑞典产HTH重力采样器提取沉积物短钻,取顶部0~0.5 cm作为湖泊现代沉积物进行粒度分析并利用分析软件对粒度频率曲线进行拟合,探讨各组分的沉积特征和环境指示意义。结果显示,滇池等15个云南湖泊表层沉积物频率曲线呈多峰态,含有2至5个组分,从细到粗分别为黏土组分（C1）、细粉砂组分（C2）、粉砂组分（C3）、细-中砂组分（C4）、粗砂组分（C5）,拟合众数粒径范围为0.6~423.0 μm。C1组分来自大气中长期悬浮的超细粉尘和气溶胶,通过自然沉降和降水进入湖泊水体,反映西南地区大气粉尘背景值;C2和C3是湖泊沉积物中的主要组分,反映流域内降水和水动力大小;C4和C5组分只出现在洱海、滇池、差黑海等部分湖泊湖心沉积物中,且含量非常低,该组分与湖泊水动力密切相关。对于滇池、抚仙湖等大型湖泊而言,粗颗粒进入湖心需两个过程:从流域地表进入湖泊水体的输入过程和从湖滨到达湖心的传输过程。湖心沉积物中粗粒含量主要受第二个过程影响,而该过程的强弱与湖流、水深、湖盆坡度等因素有关。西南地区干旱背景下湖泊快速收缩直至消失时,降水量的大幅减少使得地表径流动力减弱,加之大气环流偏弱以及水生植物覆盖面积比例增大,湖水动力减弱,由湖滨向湖心传输的物质以细粒碎屑为主。位于山地地区的小型湖泊,由于汇水面积有限、地形坡度较大,坡面径流可将地表风化碎屑物带入湖盆甚至湖心位置,这类湖泊沉积物中粗粒物质的增加反映流域内降水量或降水强度增大。     

江汉平原江陵湖泊沉积物粒度特征及气候环境意义

以江汉平原江陵湖泊沉积物为研究对象,结合沉积物岩性、粒度组成、孢粉和有机碳同位素等,分析了江陵湖泊沉积物粒度组成特征及该区域近9 000 a来的气候环境变化。研究发现,江陵湖泊沉积物记录了该区湖泊水体逐渐减小直至消亡的过程,气候环境变化大致可分为以下5个阶段：（1）8 900～6 300 a B.P.为水体较深、面积较大的开阔湖阶段,气候暖湿;（2）6 300～4 700 a B.P.为面积较小、水体较浅的潴水湖阶段,气候干旱;（3）4 700～3 400 a B.P.为面积更小、水体更浅的洼地湖阶段,气候偏暖偏湿;（4）3 400～2 500 a B.P.为湖沼泥炭发育阶段,气候暖湿;（5）2 500 a B.P.以来,由湖泊及湖沼堆积转化为洪水漫滩堆积,古云梦泽开始萎缩,气候变干。江陵湖泊沉积物粒度所记录的区域气候干湿变化与国内邻近区域（特别是鄱阳-洞庭湖区）显示出较好的一致性,沉积物粒度研究是恢复区域古降水等气候环境变化的有效途径。     

云南星云湖表层沉积物粒度空间分布特征及其影响因素

本文以滇中地区星云湖为研究对象,对湖区84个表层沉积物样品进行了粒度测定,并进行了参数计算和空间分布特征分析,进而探讨了星云湖表层沉积物粒度的环境及人类活动指示意义。结果表明：星云湖表层沉积物平均粒径在8.82~57.71 μm之间,粉砂为该研究区的优势粒级,平均含量达到62.48%,粘土和砂含量的平均值分别为30.68%和7.04%。研究区北部受入湖河流的影响,砂含量较高;南部由于受到盛行风、湖流和湿地的影响,呈现为舌状细粒沉积为主;在其东部螺蛳铺河入湖区,由于受到湖流的顶托作用和人类农耕和河道改造的影响,粉砂和粘土含量较高。星云湖表层沉积物除海门村附近外普遍较细、整体分选极差,而在北部湖区表现为正偏态。河流入湖口沉积物粒度参数表现出不同特征,其中北部入湖口呈单主峰和多峰态的组合特征,东部入湖口呈双峰态,西南各入湖口呈单、双峰组合特征。星云湖现代沉积物与沉积环境和物源的变化紧密相关,是研究湖泊沉积和环境变化的理想场所。

     

湖泊沉积物不同粒级组分的元素含量特征及其环境指示意义①——以内蒙古黄旗海为例

黄旗海湖泊柱状沉积物的全样、77~20 μm、<20 μm粒级的钛(Ti)、锰(Mn)、锶(Sr)、銣(Rb)、钡(Ba)、锆(Zr)等元素含量分析表明,元素在湖泊沉积物各粒级组分的丰度存在较大差异:Ti、Zr倾向于在粗颗粒中富集,Mn、Sr、Rb倾向于在细颗粒中富集,Ba的富集粒级不明显。Ti、Zr与Mn、Rb的颗粒粒级富集倾向可能是其硅酸盐矿物颗粒碎化过程的结果,而Sr则与湖泊自生碳酸盐有关。元素比值Zrc/（Rbc+Bac）、Zrc/Rbc与Ti、Zr的粒度效应Tic/Tif、Zrc/Zrf指示了沉积物重、轻矿物的相对比率,是流域侵蚀强度与湖泊涨缩的信息指示;Ba、Rb与Sr在细粒级的含量之比Baf/Srf、Rbf/Srf指示了硅酸盐与碳酸盐矿物的相对含量,是流域风化、侵蚀搬运强度与湖泊过程（包括物理/化学/生物）等混合信息指示,没有明确的环境指向性。     

程海表层沉积物粒度空间分布特征及其影响因素

由于受湖泊动力条件和物质来源的影响,湖泊表层沉积物的各粒度组分表现出不同的空间分布特征。选择滇西北程海作为研究对象,通过测试程海表层沉积物的粒度,分析了其不同粒度组分的空间分布特征,对影响程海表层沉积物粒度空间分布的因素进行探讨。研究结果表明:程海表层沉积物的优势粒级为粉砂,各样品沉积类型为黏土质粉砂。粒度组分及其参数的空间分布特征变化差异明显,黏土组分含量呈现出由南向北逐渐增加的趋势,而粉砂、中值粒级则呈现出相反的变化趋势,表明程海沉积物粒径受盛行南风的控制与影响,表现为湖泊水动力由南向北逐渐减弱。程海表层沉积物的粒度空间分布特征表明,其表层沉积物易受盛行风的影响向北扩散,因此,应加强该地区沿岸,特别是南岸人类活动的管理,有效控制人为物质的输入,减少污染物的扩散。     

泸沽湖表层沉积物粒度空间分布特征及其影响因素

选择位于青藏高原和云贵高原过渡区的泸沽湖作为研究对象,对南部主湖区70个表层沉积物样品进行了粒度分析,结合湖泊周围自然地理要素,探讨了粒度各组分在空间上的分布特征及其影响因素。结果表明:泸沽湖南部主湖区表层沉积物沉积类型以黏土质粉砂为主,少数样品为砂质粉砂、砂,砾石主要分布在研究区南部和北部湖滨带,其中粉砂是该研究区的优势粒级。另外,南部主湖区表层沉积物粒度各组分分布具有明显的空间差异性,其中研究区东南侧及西南侧由于受入湖河流（山跨河、三家村河）的影响,导致黏土组分呈舌状分别向北、向东北方向延伸,但东南侧由于受湖水外流形成的定向湖流顶托作用,对研究区物源的贡献较弱;研究区西北部砂组分由于受到悬移作用和定向湖流影响,由西北向东南方向凸出;由于受反时针环流作用的影响,大量细粒物质由研究区北部和西南侧悬移至研究区南部并沉积下来,使得此处有大量细物质沉积。同时指出,泸沽湖南湖表层沉积物粒度空间分布的差异性特征受控于湖泊沉积动力过程及沉积物对环境变化响应敏感程度的差异,研究湖泊表层沉积物粒度组成不仅对于认识湖泊水动力及物质输入状况有很大的促进作用,对合理选择钻孔岩芯位置、开展湖泊沉积古气候环境变化研究具有一定的参考意义。     

崇明东滩表层沉积物的粒度空间分布特征

经对崇明东滩45个现代表层沉积物样品粒度分析表明：潮滩沉积物绝大部分以淤泥质粉砂为主，平均粒径16．1—46．5μm。沉积物粒度组成具有明显的空间分布特点：高—中—低潮滩依次出现细粉砂、中粉砂和粗粉砂；从潮滩北部至南部，沉积物粒度由细变粗。上述特征与水动力条件基本对应，同时也受到植被分布状况的制约。     

一种新的粒度指标:沉积物粒度分维值及其环境意义

根据分形理论，对1000个不同类型沉积物样品的粒度分形结构及其分维值作了定量计算。结果表明：各类型沉积物都具有良好的统计自相似性，并且各自有着不同的分维值。粒度分维值的大小与分选好坏密切相关。没有经过外力搬运与分选的风化破碎物质(碎屑物)——断层泥、冻土的粒度分维值接近于碎形体的分维值2．60左右；经过外力搬运但分选作用较弱的冰碛物、水石流、泥石流堆积物的粒度分维值也接近2．60；而经过强烈外力分选作用的河床、湖泊沉积物、潮滩及海底沉积物的分维值明显偏小。鉴于此，本认为分维值可以作为沉积物类型判别的重要参数之一。     

长江三角洲东部沉积物粒度特征及其环境意义

本文从沉积物粒度特征讨论不同时期的古地理环境,探讨第四纪时期新构造运动、古气候及海平面等因素控制对沉积环境的控制,建立长江三角洲东部的第四纪沉积环境演化模式.     

云南洱海沉积物粒度组成及其环境意义辨识

高原封闭,半封闭湖泊是气候和环境演化的敏感指示器,其沉积物记录具有连续性,敏感性和高分辩率的特点,在恢复和重塑各种短时间凡度的气候和环境演化序列上,具有其它自然历史记录无法替代的优势。     

江汉平原洪水沉积物的粒度特征及环境意义——以2005年汉江大洪水为例

2005年10月初汉江发生了自1983年以来最大的一次洪水。通过对江汉下游仙桃河段不同地貌单元洪水沉积物的系统取样和分析,发现2005年汉江洪水沉积的粒度特征具有以下特点：  1)不同河道地貌单元的沉积物粒级组分有所不同,高河漫滩的粒径相对偏细,主要以粉砂级组分为主（49.56.％）,粘土含量相对较高（约为4.871％）。低河漫滩和平水位边滩沉积物的粒径相对偏粗,主要以砂级组分为主（低河漫滩为82.96.％,边滩为69.72.％）,低河漫滩沉积物中粘土含量较少,只有1.058.％; 2)平水位边滩沉积物的粒径的统计平均值比高河漫滩沉积物值偏大,而标准差值的统计平均值却比高河漫滩和低河漫滩沉积物的偏小;   3) 3种地貌单元中,高河漫滩的偏度平均值最大,低河漫滩的偏度平均值最小,但低河漫滩偏度平均值的分布范围却较大;   4)低河漫滩沉积的粒度参数值曲线的空间波动起伏最为明显,而高河漫滩粒度参数值的空间变化不大;   5) 3种地貌单元的峰态系数的统计平均值均大于1.15（为窄态）,频率曲线表现为单峰,概率累积曲线都较平缓且均为2段式,反映了一般河流高水位沉积的基本特征。分析认为,粒度特征与河道不同地貌单元的微地貌形态和沉积结构是一致的,均是由洪水时不同地貌单元的水动力特征决定的。     

武汉市汤逊湖沉积物重金属垂向变化的磁响应特征及环境意义

对武汉汤逊湖湖泊沉积物T06-1样芯进行了磁性测量、重金属分析和粒度分析,探讨了利用磁参数追踪、指示城市湖泊重金属污染的可行性。结果表明,低矫顽力的亚铁磁矿物主导了沉积物的磁性特征。磁参数,SIRM和ARM与重金属Cr,Zn,Cu和Pb呈现较为一致的垂向变化特征:55cm之下,磁参数值和重金属的含量均较低且稳定;在50~10cm之间,两者基本呈现随深度的减小而增加的趋势,其中在20~10cm区间,出现小范围内波动;而10cm至表层,元素含量和磁参数值随深度减小而急剧增加。选取粘土(（4μm）对沉积物中Cr,Zn,Cu和Pb进行粒度校正的结果显示:校正后元素的变化趋向于平稳,但在表层的10cm处Cr,Pb,Zn和Cu的含量仍然较高,表明了表层沉积物中金属元素的含量主要受人类活动的影响。相关分析也表明了磁参数X1,SIRM和ARM与重金属Cr,Pb,Zn和Cu之间均呈显著相关关系（0.62≤R≤0.86）,表明磁参数可以用于追踪和指示汤逊湖湖泊沉积物重金属污染。     

云南程海现代沉积物环境记录研究

本文通过对程海沉积物Ｃ、Ｈ、Ｎ等元素含量及其比值的综合分析,辨识了程海沉积物有机质Ｈ／Ｃ及Ｃ／Ｎ值的环境指示意义,发现它们增可作为程海水位波动及区域气候干湿变迁的替代性指标。研究结果表明：程海的水位和区域气候干湿主为化明显以历了两个不同的阶段,但整体上程海水位一直呈下降趋势,反映区域气候整体上向干旱化方向发展。     

云南腾冲青海湖泊沉积物物化参数的特点、环境意义及末次冰消期以来气候环境变化

根据对云南腾冲青海湖泊沉积钻孔样品的粒度特征、总有机碳、碳酸盐、磁化率及年代学分析测试, 探讨了各指标的变化特点及其环境指示意义, 指出了云南高原湖泊沉积物化指标的特殊性及其变化特点。在此基础上, 重建了云南腾冲地区末次冰消期(15830a B.P.)以来沉积环境与气候干湿变化历史。通过青海沉积物年代序列的重建和综合各物化参数分析得出, 云南腾冲地区自15830a B.P.以来总体呈现冷湿-温湿-暖干-温和偏干的气候演变过程, 并可分为4个阶段, 即15830~12790a B.P.气候温凉偏湿; 12790~4680a B.P.为温暖湿润期, 湖泊水位高, 气候湿暖, 降水多; 4680~312a B.P.气候特征呈现出从温湿到暖干气候逐渐演化, 降水减少, 湖泊水位下降; 312a B.P.以来气候特征为前期温和湿润, 后期具有暖干化特征, 反映了近几十年来全球气候变暖导致的气候变化趋势并叠加了研究区人类活动对区域环境的影响。     

北太湖沉积岩芯中有机氯农药HCH和DDT残留垂直分布特征及沉积环境意义

为了探讨有机氯农药HCH和DDT残留在湖泊沉积物中的赋存和演化过程,并利用其特有的时间标尺特征分析近现代在人类活动干扰下的湖泊沉积过程,2006年在太湖的竺山湾、梅梁湾利用重力采样器分别采集湖泊沉积岩芯ZS和ML,按1cm间隔分样。测定了两孔岩芯20cm深度以上的HCHs（六六六类）和DDTs（滴滴涕类）残留量,结合测年资料分析了两孔岩芯中近50年来HCHs和DDTs垂直分布特征及沉积环境意义。研究结果表明,竺山湾岩芯ZS中HCHs和DDTs的残留量分别为0.22～9.70ng/g和0.32～12.34ng/g;梅梁湾岩芯ML中HCHs和DDTs的残留量分别为0.18～11.02ng/g和0.52～13.44ng/g。尽管两孔岩芯中HCHs和DDTs的残留量不同,但指示的沉积时间一致:在20世纪50年代中期以后岩芯中HCHs和DDTs残留量均明显增加,在20世纪70年代末出现峰值,这与太湖流域有机氯农药HCH和DDT使用的历史相一致,岩芯ZS中HCHs和DDTs残留量以及岩芯ML中HCHs残留量在80年代初以后逐渐降低,这与有机氯农药HCH和DDT在1983年禁止使用的时间相对应。但在岩芯ML中20世纪90年代以后DDTs残留量又明显增加,显示有新的输入源,可能与90年代以来无锡、常州快速发展的"小化工、小农药"排污进入梅梁湾有关。研究结果同时还表明太湖沉积物中的HCHs和DDTs残留量在沉积岩芯上的变化序列可以作为指示太湖沉积过程的时间标尺,对太湖沉积环境变化的研究具有重要意义。     

云南泸沽湖矿物学沉积记录及其环境辨识意义

通过对泸沽湖矿物学沉积记录的精细剖析发现，泸沽湖的物质沉积过程相对稳定，沉积物粒度分布、矿物组成与组合沉积记录在纵向上的变化均具明显的韵律性，矿物结构与化学沉积记录也表现出规律性的变化特点。在泸沽湖上述矿物学沉积记录的典型特征基础上，通过对这些记录的环境标志性特征、环境辨识可适性等的探索性研究，在200，100和50a短时间尺度上，比较准确地重建了泸沽湖区域气候与环境演化的历史谱系，探讨了全球性气候因子对泸沽湖区域气候与环境变迁的控制     

湖泊沉积物色度在短尺度古气候研究中的应用

在ODP对大西洋海洋沉积物的研究中,色度作为最直观和简便的指标被普遍用于反映千年尺度的气候环境变化。能否用湖泊沉积物色度反映短时间尺度的气候环境变化？利用CIE／L a b表色系,通过青藏高原可可西里苟仁错湖泊沉积物的 L、a和 b值与有关地球化学指标的统计相关关系分析,对湖泊色度指标在短尺度古气候研究中的意义进行了探讨,并据此分析了 1440年以来苟仁错地区的古气候演变。研究表明,L值（亮度）与沉积物 碳酸盐含量正相关,L高时,气候冷干,碳酸盐含量较高;反之,气温上升,湿度增加;a值（红-绿彩度）与沉积物中Mg含量相关,高 a值对应于沉积物中高MgO含量和高Mg／Ca比值,反映气温较高;b（黄-蓝彩度）值与三价铁的含量相关,较高的 b值代表了湖泊处于较强的氧化条件下,因此 b值可以用于反映湖水深度变化,反映有效湿度的变化,b值高,湖水浅,氧化作用增强;苟仁错沉积物 a值和 b值曲线镜像对称进一步反映了冷干-暖湿的气候组合特征。根据沉积物的色度意义,判断苟仁错地区自 1430年进入小冰期,至1890年结束。近40年来气候变化与邻近气象站的器测相吻合。     

青海湖沉积物生物硅的环境意义初步研究

湖泊沉积物中生物硅含量的变化已经被广泛应用于评价湖泊生产力和古气候变化研究,但大型湖泊不同位置生物硅含量的时空变化及其与环境要素之间的关系仍缺乏详细的现代过程研究。通过对青海湖不同位置表层沉积样品的生物硅含量测定,建立其空间分布模式及最近数百年生物硅含量的时间序列。结果表明,青海湖表层沉积物生物硅含量变化范围是1.75 ％ ~2.98 ％ ,平均值为2.25 ％ 。与世界其他湖泊相比,青海湖生物硅含量处于相对较低水平,可能与其特殊的地理位置和气候条件有关。青海湖生物硅含量的空间分布规律与沉积物质量堆积速率以及陆源组分含量(如SiO2)相反,而与化学/生物沉积组分(如CaCO3)含量的空间分布规律大体一致,说明生物硅的空间分布受到陆源碎屑物质的"稀释效应"影响。时间序列上,生物硅含量与SiO2含量呈相反变化趋势,与指示降雨量变化的 C/N 比值也是反相变化,说明生物硅含量在时间序列上也受与气候条件密切相关的陆源输入的影响。青海湖湖心低沉积速率区域的生物硅指标具有指示古气候变化的潜力。     

更尕海现代碎屑物质粒度组成空间分异及其输入过程

文章分析了更尕海表层沉积、流域地表沉积、湖泊水体沉积以及岩芯沉积等的粒度组成,并比较了不同沉积类型之间有关的沉积动力联系。更尕海表层沉积具有4种类型的粒度分布模式,其粒度组成由两个端元组分(粗、细颗粒组分)或者二者的混合构成。湖泊现代沉积物表现出自西北向东南逐渐变细的趋势。粗颗粒组分主要由风力输入,反映了流域风场状况或风沙活动的强度(如尘暴事件); 而细颗粒组分输入过程复杂,其环境意义需要进一步理解。更尕海沉积岩芯样品具有类似于湖泊表层沉积的粒度组成特征,然而其粗颗粒组分的变化可能还受控于湖泊水域面积的分异作用。未来的工作拟将在合理评价湖泊水位变化的基础上,进一步明确湖泊沉积岩芯中粗颗粒的环境意义。