湖光岩玛珥湖火山灰的成分及其来源

湖光岩玛珥湖沉积物中的火山灰保存了其原始形貌、原生的沉积和成分特征,是进行岩芯沉积物对比和定年的理想材料之一。除了对火山灰进行常规的定年外,通过精确测定火山灰中玻璃碎屑(玻屑)的成分,并与已知时代的火山喷发物成分对比确定火山灰的年龄已成为火山灰年代学研究的重要领域之一,因为它能够区分年龄差别在同位素定年误差之内的数层火山灰。本文利用电子探针分析了湖光岩玛珥湖岩芯火山灰中玻屑的成分,经与全球年龄已知火山喷发物的成分对比和分析,认为该火山灰的年龄为74000aB.P.,在此基础上,讨论了湖光岩玛珥湖岩芯74000aB.P.以来沉积速率的变化趋势。     

全新世以来江苏固城湖沉积模式初探

在江苏固城湖湖心采集了连续岩芯,进行了137 Cs, 210 Pb, 14 C和光释光分析以研究全新世以来固城湖湖泊沉积年代序列,同时进行了粒度、有机质、总氮以及元素的分析,以辅助研究固城湖的沉积模式.137 Cs和210 Pb的分析表明,固城湖百年来的沉积是持续的,近20年平均沉积速率约在0.066cm/a.从0.5m深度到1.78m深度的AMS 14 C的树轮校正年龄在8000～6500BC之间,而光释光数据表明同等深度其绝对年龄在7～8ka之间.AMS 14 C的校正年龄与光释光年龄结果有较好的一致性.从多环境代用指标的剖面来看,在钻孔30cm深度出现了大的转折.结合现代沉积物平均沉积速率及对比历史文献得出上部30cm岩芯代表了约450年以来的沉积,这与公元1556年下坝的建成使得固城湖彻底与太湖隔绝时间相符.因此,固城湖地区可能的沉积模式是固城湖彻底与太湖隔绝后才出现持续沉积,在此之前一段时间内沉积物由于侵蚀或者人类活动如围垦导致缺失,而在约6～8ka之间沉积速率比较高.     

32kaB.P.以来东北二龙湾玛珥湖沉积序列的粒度特征及其古环境意义

玛珥湖沉积物是古气候环境变化记录的优良载体^[1]。近年来,我国玛珥湖沉积序列的高分辨率古气候记录研究取得了重要进展^[2～6]。东北玛珥湖沉积序列的多指标高分辨率古气候研究,揭示了末次盛冰期以来东亚季风区北缘气候变化与全球性气候事件包括短期气候事件有良好的对应关系^[4,7]。本文对东北二龙湾玛珥湖沉积序列进行了系统的粒度分析,阐明32kaB.P.以来的粒度组成及其变化的基本特征,在此基础上初步探讨该沉积剖面粒度变化的古环境意义。二龙湾玛珥湖（42°18.1′N,126°21.4′E）位于吉林省辉南县境内,据四海龙湾玛珥湖约30km,海拔高度724m,湖区周围分布着茂密的森林植被。     

从古里雅冰芯与祁连山树轮记录看过去2000年气候变化

通过藏南沉错湖芯的210Pb和137Cs的测试,获得湖芯的平均沉积速率为0.16cm/a.根据湖芯长度和分样间距,获得平均分辨率为6～7年,长达1 350年的连续湖芯环境序列.对湖芯样品磁学指标的低频磁化率(Xlf)、等温剩磁(IRM)、饱和等温剩磁(SIRM)、非滞后剩磁(ARM)等指标及其比值的测试,划分了650 A D.以来沉错湖区的冷暖变化阶段和相对强度.结果表明,690～860A D.和1 120～1 320 A.D.分别出现两个相对集中的暖期,每个暖期中间又具有相对寒冷时段.1 520～1 650A.D.出现寒冷时段之后,1 820A D.左右直至现在环境又逐渐进入转暖时期.在3个暖期中,以1 220A.D.前后的温暖程度最强,而冷期中以1 610～1 650A.D.达到最盛.沉错湖区冷暖环境的演变得到了其他资料的很好验证.     

新疆干旱区柴窝堡湖沉积记录的150年来气候环境特征

通过乌鲁木齐附近柴窝堡湖钻孔岩芯的粒度、有机质含量、化学元素以及同位素等多项分析,开展了研究区近150年来的气候环境演化研究.通过沉积记录与器测气象资料比较,认为沉积物的有机质含量反映了流域降水的变化,而有机质碳同位素的变化则与温度相关.在运用有序样品最优聚类分析对沉积物地球化学元素序列进行阶段划分的基础上,综合粒度、有机质含量以及同位素等多环境代用指标的分析,恢复了不同阶段的气候环境信息.结果表明,1860～1910A.D.,各环境指标显示当时湖泊水位较高,湖水较深,显示偏冷、偏湿的气候环境特征.1910～1950A.D.,粒度、地球化学元素、有机质、磁化率等指标波动明显,虽然有机碳同位素值有所升高,但仍然总体偏负,显示该阶段湖泊环境总体上波动强烈,气候不稳定.其中约1920A.D.左右,粒度显示突然变化,有机碳同位索、烧失量、元素含量等也均发生了显著的波动,指示明显气候环境事件的存在.1950A.D.以来,钻孔岩芯的磁化率升高,重金属元素含量以及总磷含量呈现明显富集,而有机质及其碳同位素变化却与器测温度和降水变化一致,指示了近期气候和人类活动对湖泊环境的影响.     

临夏盆地13～4.4 Ma湖相沉积物颜色记录的气候变化探讨

利用高分辨率的代用资料来恢复古气候环境变化是当前过去全球变化研究的重要内容.通过对临夏盆地13～4.4 Ma时段稳定湖泊沉积物以10 cm间隔连续采得的2 060块样品进行颜色测定与分析,获得该时段湖相沉积物高分辨率颜色指标变化序列.通过沉积物颜色与成分分析,并与氯离子、CaCO3、风成石英砂含量和孢粉组合以及北太平洋ODP885/886孔的风成粉沙通量变化曲线对比,认为稳定湖相沉积物颜色指标是研究古气候变化的辅助性代用指标,并揭示了该地区在8 Ma和6.2 Ma左右存在两次重大的气候变干转型事件.     

火山灰全岩与原位分析差异:以四海龙湾记录的1 600年前金龙顶子火山喷发为例

火山灰地层学主要依靠火山玻璃的成分进行源区的识别,然而,当火山玻璃成分不均一时就会对源区识别造成影响.四海龙湾玛珥湖位于东北新生代龙岗火山区内,其湖泊沉积物可以记录周边的火山喷发,电子探针等方法得到的火山玻璃成分可以揭示其喷发来源.同时,玛珥湖的纹层年龄可以限定其喷发年龄.在四海龙湾沉积物(钻孔2008) 的78~79 cm岩芯处出现一层火山灰层,其纹层年龄为AD 308 a,电子探针结果显示火山玻璃具有不均一的主量元素组成,为玄武质粗安岩到碱玄质响岩.FeO、TiO₂及Al₂O₃等与MgO协变图解更清楚地显示了此次火山喷发的火山玻璃成分的不均一性.火山玻璃与火山灰全岩对比分析显示,全岩分析在火山灰地层学应用中容易造成对比偏差.      

近4万年来雷州半岛北部地区汞沉积及其影响机制

雷州半岛地处热带北缘,受东亚季风影响强烈。以取自雷州半岛北部下录地区的埋藏泥炭沉积作为研究材料,测试分析了该岩心的汞浓度及其分布情况,将测试结果与其他气候环境代用指标如孢粉、炭屑、烧失量（LOI）以及有机碳同位素（δ13C_org）等进行对比分析,讨论自MIS（Marine Isotope Stages）-3晚期（约40 cal ka B.P.）至全新世早期（约6.9 cal ka B.P.）区域气候与环境变化影响下的汞沉积过程及可能的影响机制。结果显示:近4万年以来,沉积物的汞浓度与乔木类孢粉浓度的变化较吻合,两者之间显示出较高的相关性,揭示了晚更新世晚期以来,森林群落作为重要的地表汞库,在地区汞沉积过程中起到固定、储存和传输作用。此外,汞浓度与岩心中炭屑沉积通量（指示了区域性野火发生状况）的变化存在相反趋势,反映了区域性野火活动对地表植被以及土壤有机质的焚毁破坏,造成地表汞向大气的释放,不利于汞在地表和沉积物中的沉积与保存。对比不同区域的汞沉积记录发现,晚更新世晚期以来,下录泥炭汞浓度记录与全球其他地区汞记录、粉尘记录等具有较高的相似度,特别是MIS-2时期均存在明显峰值,反映了全球气候变化影响下,大气粉尘沉降对地表汞的输送和沉积具有较大贡献。     

贵阳市阿哈湖水体和沉积物间隙水中汞的含量和形态分布初步研究

为了弄清楚酸性矿井废水的排放是否对阿哈湖造成了汞污染,我们研究了阿哈湖中汞的各种赋存形态(包括溶解气态汞、活性汞、颗粒态汞、溶解态汞、溶解态甲基汞、颗粒态甲基汞,以及沉积物间隙水体的溶解态汞和溶解态甲基汞)及其在水体和沉积物间隙水中的剖面分布.实验数据表明,溶解态甲基汞浓度在沉积物下2～5 cm处最高,随深度增加而逐渐降低,与硫酸盐还原菌(SRB)的分布相吻合,说明水体-沉积物界面是甲基汞的产生地点;并且在沉积物中高浓度硫酸根浓度高达1100mg/L时,硫酸根浓度与甲基汞浓度依然一致.     

94–9ka察尔汗盐湖的气候环境演化过程

本文依托柴达木盆地中东部察尔汗盐湖沉积中心102 m长钻孔(ISL1A)岩芯,应用AMS14C和不平衡U系测年方法建立了年龄-深度框架,对岩芯开展了元素地球化学分析,利用主成分分析提取影响察尔汗盐湖沉积物化学组成的2个主控因子:入湖径流量因子和湖泊蒸发量因子,结合孢粉、粒度、沉积物中石盐含量等环境代用指标,分析讨论察尔汗盐湖晚更新世湖泊波动与环境变化过程。结果表明:察尔汗古湖在晚更新世经历多次淡化期和咸化期,94–52 ka期间察尔汗古湖为微咸水-半咸水湖,湖泊入湖径流量较大,湖区植被为草原/荒漠草原植被;约52 ka各指标均反映了察尔汗古湖环境发生了显著变化,湖泊入湖径流量减小,蒸发量增加,湖泊由咸水湖退缩演化为盐湖,湖区植被由草原/荒漠草原演替为荒漠草原/荒漠。34–24 ka期间察尔汗盐湖入湖径流量增加,湖泊有所扩张,但湖水盐度较高;24–9 ka期间在冷干气候背景下,湖泊退缩演化为干盐湖。环境指标所指示的察尔汗盐湖波动演化过程得到了柴达木盆地及其周边地区其他环境变化记录的支持。     

湛江湖光岩玛珥湖沿岸植物正构烷烃分布特征及其H同位素组成

从湛江湖光岩玛珥湖沿岸随机采集主要的草本和木本植物,分析其叶蜡正构烷烃分布特征及单体H同位素(δ²H)。结果表明,湖光岩玛珥湖沿岸植物叶蜡正构烷烃主要由长链烷烃(n-C₂₉～n-C₃₁)组成,具有明显的奇偶优势;平均碳链长度(ACL值)与碳优势指数(CPI值)呈负相关关系;不同种类植物之间的正构烷烃δ²H值差异明显,木本植物正构烷烃的δ²H值(-247‰～-107‰)比草本植物(-222‰～-94‰)低,可能与它们的内在特性和所利用的土壤水深度有关。通过对比不同生境下低、中、高纬度地区湖泊沿岸植物叶蜡正构烷烃δ²H值发现,低纬度热带、亚热带地区的植物叶蜡正构烷烃具有更长的链长和更高的δ²H值,但植物与降水之间的δ2H分馏值随纬度变化相对恒定(约-120‰),说明湖泊生境沉积叶蜡正构烷烃单体δ²H值是具有较大潜力的古水文代用指标。     

摇蚊亚化石记录的苏干湖近千年来盐度变化研究

利用摇蚊亚化石重建湖泊古盐度进而分析区域干湿变化已成为国际上古气候重建研究的热点之一。本文利用苏干湖SG03I孔的摇蚊亚化石组合变化分析了湖泊水体近千年来的盐度波动过程,沉积序列可划分为3个摇蚊组合带,通过高咸水属种Orthocladius/Cricotopus和Psectrocladius barbimanus,以及低咸水属种Psectrocladius sordidellus和Procladius的相对丰度变化实现盐度重建。结果表明,990～1450A.D.期间高咸水种处于绝对优势,湖泊盐度较高;1450～1850A.D.期间低咸水种显著增加,指示了小冰期期间较高的入湖水量与蒸发量之比;1850～2002A.D.期间低咸水种丰度回落,湖泊水体盐度逐渐增加至现代水平。SG03I孔岩芯摇蚊指标与其他代用指标的结果有很好的对应关系,摇蚊亚化石组合变化揭示的苏干湖区小冰期相对湿润的气候状况在干旱区其他记录中也有反映,证实了摇蚊亚化石分析在西北干旱区古环境研究中的有效性。     

石臼湖近代环境演化历史

以2007年在石臼湖采集的浅岩芯钻孔(SJH07-C1)研究近代石臼湖湖泊环境演化历史以及人类活动的影响。运用核素²¹⁰Pb和 ¹³⁷Cs进行定年,²¹⁰Pb 的CRS模式定年结果与¹³⁷Cs方法获得的年代具有较好的可比性。同时分析了岩芯沉积物的理化指标,包括烧失量、总磷、金属元素和磁化率。分析表明：  1955年以前地球化学指标表明石臼湖湖泊沉积物中人类活动信息较弱,但总磷和有机质（烧失量）开始出现增加,湖泊营养水平开始升高。1955～1969年,湖泊沉积物磁化率较高,重金属（包括铜、铅、锌和汞）含量快速增加,可能与该期开始大量使用化肥、农药有关,导致入湖污染物增加。1969～1997年期间,1969～1979年时段湖泊沉积物磁化率最高,重金属含量比较稳定,在石臼湖进行了大规模的围垦;   1979～1997年,湖泊沉积物磁化率较高但呈减少趋势,重金属含量再次快速增加,总磷增加较快,说明该阶段入湖污染物增加,湖泊营养水平也在增加。1997～2007年,磁化率较低,重金属含量保持在高水平,总磷快速增加,显示该阶段湖泊营养水平较高,但入湖物质通量在减少。     

从沉积物组成变化看三峡水库蓄水对大宁河沉积环境的影响

对2006年10月采自长江重要支流大宁河中上游河底沉积物约42cm长的岩芯样品进行X射线衍射（XRD）、总碳（TC）和有机碳（TOC）分析。实验结果表明:（1）该研究时段内沉积物中主要的矿物类型是石英和方解石,总碳含量为33～57g／kg,有机碳含量为8～34g／kg;（2）沉积剖面中总碳和有机碳含量从10cm深的部位向岩芯顶部都发生了急剧的下降,沉积物颜色也在此处由灰色转为红褐色,这可能反映了三峡水库蓄水后,在较低的流速状态下,原来处于位置较高、含碳较低的褐红色粘土受水体淹没并被大量输入河流沉积物中,从而引起了泥沙沉积速率的迅速增加;（3）双龙沉积剖面中有机碳的变化结果还显示,在17～10cm深处沉积物有机碳含量大幅度增加,可能是本区域内该时段人类活动引起有机物质急剧输入到河流中的反映。      

近1 500年来新疆艾比湖同位素记录的气候环境演化特征

利用介形虫壳体δ18O ,δ13 C及其沉积物有机质δ13 C同位素组成等环境代用指标 ,重建了西北干旱区艾比湖地区近 15 0 0年来气候环境演化特征。结果表明 ,气候不稳定性不但出现在时段约 6 6 0～ 76 0A .D .及约 1380～15 0 0A .D .由暖干变冷湿的气候转换时期 ,也出现在时段约 10 5 0～ 115 0A .D .及约 185 0～ 194 0A .D .由冷湿变暖干的转换时期。尤其是由冷湿到暖干的气候转换时期 ,频繁而大幅度的气候变化影响湖泊水环境的稳定连续性 ,限制了介形虫等湖泊生物的生存 ,造成湖泊生态环境系统的破坏。而在百年尺度上艾比湖地区气候表现为暖干、冷湿的组合特征。约 185 0年开始 ,气候出现明显的干旱化趋势。     

青土湖地区9500a BP以来的环境变化研究

通过对青土湖地区ZY剖面的代用指标分析,研究了该区9500aBP以来的气候环境变化.在9500～6700aBP期间,剖面为风成砂沉积,平均粒径、磁化率、碳酸盐含量和C/N代用指标值均出现了的最低值,代表了湖泊干涸状态下强烈的风力搬运堆积,反映为一种暖干的古气候环境;6700～5800aBP期间,为碳酸盐粉砂质粘土沉积,代用指标的值均为高值,指示高水位、暖湿的古气候环境;5800～2700aBP为碳酸盐粉砂沉积,代用指标的值均表现为中等,代表了低水位状态下的碳酸盐沉积,反映夏季风减弱,区域降水量减少;2700～1100aBP期间为沼泽沉积,此时湖泊水量变化是以人为因素为主还是自然因素为主,需要进一步研究.     

雷州半岛玛珥湖区玄武岩的年代、地球化学特征及其意义

我国南部雷州半岛是亚洲季风影响的核心区,区域内田洋、青桐洋和九斗洋这3个干玛珥湖沉积序列可为揭示低纬地区亚洲季风的轨道尺度变化提供关键证据。查明这些玛珥湖的形成年代、基底玄武岩的地球化学组成及其风化产物特征,为进一步获得沉积序列的年代控制、揭示沉积物替代指标的古气候意义提供了基础。本研究对3个干玛珥湖基底的玄武岩进行了K-Ar测年、地球化学成分和玛珥湖周围风化剖面粘土矿物的测试分析,得出了以下结论:1)田洋玛珥湖湖盆的形成年代为0.73~0.87Ma,首次报道的青桐洋和九斗洋湖盆的形成时代分别为0.82 Ma和0.81~1.08 Ma,它们均属于早更新世晚期到中更新世早期的石峁岭期火山射气喷发形成的。2)田洋、青桐洋和九斗洋玛珥湖基底玄武岩均属于石英拉斑玄武岩。同一时期喷发的石英拉斑玄武岩广泛分布在玛珥湖的周围,这些玄武岩风化的产物以高岭石、三水铝石以及赤铁矿为主,在降水较为充沛的时期,物理或化学风化的产物随地表径流汇入湖盆,是玛珥湖沉积的主要来源。本研究为正在进行的低纬地区更新世轨道尺度季风降水重建提供了基础。     

鄱阳湖沉积物近8ka来有机质碳同位素记录及其古气候变化特征

通过对鄱阳湖沉积物的高密度采样和有机质碳同位素分析,讨论了鄱阳湖近 8 ka来的古气候环境.鄱阳湖沉积物有机质δ 13C值为-22.42‰～-32.42‰,属 C3类植物来源.暖湿期δ 13C值相对偏负;冷(凉)干期δ 13C值相对偏正.这些记录表明,鄱阳湖近 8 ka来经历了 4次暖湿和 4次冷(凉)干的气候环境变化, 7 900～3 660 a B.P.、3 440～2 990 a B.P.、2 940～2 170 a B.P.、1 820～6 50 a B.P.属相对温暖湿润的气候环境;3 660～3 440 a B.P.、2 990～2 940 a B.P.、2 170～1 820 a B.P.、650～200 a B.P.为相对冷凉干旱的气候环境,自 200 a B.P.(1 750 A.D.)以来湖区气候开始转暖.暖湿期持续时间较长,冷(凉)干期持续时间较短,1 000 a B.C.左右为一次重要的气候变冷事件.我国全新世几个特征性气候在湖区均有不同的显示,并与孢粉、硅藻、历史记录所反映的古气候环境对应性较好,可以作为恢复古气候变化的灵敏指标.     

沉积过程中有机碳及Globigerinoides ruber氧、碳同位素变化特征--以南海南部为例

由水体到沉积物,不同沉积阶段的沉积过程也有所不同。通过对比南海南部（SCS-S）水体沉降颗粒物、海底表层沉积物和岩芯柱状沉积物（上部3 m）中Globigerinoides ruber氧、碳同位素（δ18O、δ13C）值和有机碳（TOC）含量及堆积速率的变化,系统分析了TOC、δ18O、δ13C等环境演变指标参数在沉积过程中的变化特征。结果显示:1）整个沉积过程中,TOC及同位素等环境演变指标参数的变化情况并不一致。不过,由下层水体沉降到海底表层的过程中,TOC及堆积速率（分别由4.20%、0.38 g/（cm2·ka）下降到1.182%、0.039 g/（cm2·ka）、δ18O、δ13C值（分别偏重0.196 ‰、0.855 ‰） 均出现了明显变化。而一旦形成表层沉积物并被埋藏覆盖形成海底沉积物层（以岩芯柱状沉积物代表）以后,在不考虑冰期-间冰期气候旋回的影响下,除TOC外,δ18O、δ13C值等则基本保持不变;2）不同沉积阶段,TOC含量变化与δ18O、δ13C值的相关性分析表明,岩芯柱状沉积物中TOC含量变化与δ18O、δ13C变化之间的相关性最为明显,特别是TOC含量与δ18O 变化间呈显著正相关（r=0.74）,即由下层水体到表层沉积物这一沉降过程中,TOC含量与堆积速率的突变及其对应的底层水中溶解氧（O₂）、二氧化碳（CO₂）含量变化可能是诱导δ18O、δ13C大幅偏重的主要因素。因此,利用TOC等指标参数进行古环境变化分析时有必要考虑不同沉积过程的影响。     

热带玛珥湖沉积物的磁组构特征及对湖水动力条件的指示

热带玛珥湖湖水动力条件的变化,是反映区域有效降雨量的重要指标,为探测有效降雨的时空分布特征及其机制提供了良好的基础素材.对位于雷琼半岛的双池岭和湖光岩两个玛珥湖进行沉积物磁组构的分析,结果表明尽管湖泊沉积物磁面理发育、磁线理值很小,玛珥湖的水动力条件比较微弱,但各向异性度P和水流速度函数Fs呈现向上递减的长期趋势,与湖泊草本植物孢粉含量向上增加、有机碳含量减低、沉积物颜色从黑褐色向青灰色过渡的特征一致,反映了大约9cal.kaB.P.以来,华南区域有效降雨量逐渐增加、湖水平面上升的过程.这种变化的机理可能是当夏季风减弱时,热带辐合带(ITCZ)南移、ENSO活动加强的结果.