青海东部史前人口-耕地变化及其对植被演变的影响

集成青海东部考古数据和DEM,利用面积和墓葬相结合的估算法计算了区域史前人口数量,并利用GIS工具重建史前区域耕地面积的时空格局。结果表明:新石器马家窑文化时期区域人口、耕地迅速增加,并在晚期马厂时期达到新石器的顶峰,人口总数接近4万人,耕地面积达到462 km2,人口和耕地主要分布在黄河—湟水谷地内;齐家时期人口和耕地有一定幅度下降,在青铜时代人口和耕地有显著回升和增长,人口总数达61 000余人,耕地面积达到1 076 km2,约占区域适宜耕地总数的1/10。伴随人口与耕地的变化,人类活动的环境效应也逐步显现,5~4 ka B.P.人类活动导致研究区河谷地带乔木的减少,伴人植物增加,尤其是禾本科含量有较大幅度增加,与当时的粟作农业关系密切;4 ka B.P.后大范围的乔木减少是气候变化结果,其后人类活动加强,加速了乔木覆被面积的萎缩。     

基于孢粉的中全新世以来共和盆地人类活动探讨

采用1310个中国北方表土孢粉,共和盆地达连海化石孢粉数据,利用现代类比法,重建7.0cal kaBP共和盆地的人类活动指数(HI),结果显示:7~5.4 cal kaBP,人类活动非常微弱,盆地内主要为细石器狩猎采集活动,对自然环境影响非常有限;5.4~4.6 cal kaBP人类活动开始显现,宗日文化的定居、农业活动,已经开始对自然环境产生影响;进入3.8~2.0 cal kaBP的青铜时代,HI指示人类活动显著增强,这与当时社会及自然环境背景紧密相关,当时卡约文化遗址数量多达260余处,人口增长,畜牧业确立与普及,风沙活动较弱;1.8~1.2 cal kaBP HI达到峰值,此时汉—唐时期盆地内出现了城址,聚落建制和规模大大提高,人口数量较为稳定,畜牧业发展达到鼎盛,风沙活动较为微弱,人类活动强度达到顶峰;1.0 cal kaBP之后,人类活动相对减弱,这与盆地内风沙活动开始增强,聚落和人口减少,及其畜牧业衰落有关。重建的HI阶段性变化特征与盆地内人类活动的考古和历史记录较为吻合,揭示共和盆地人类活动强度变化,主要受聚落、人口、经济活动形式和沙地变化等自然—社会因素共同驱动,也说明采用孢粉记录来指示过去人类活动变化是可行的。     

青藏高原东部高寒草甸区放牧家畜粪花粉组合特征及其环境指示意义

青藏高原是我国重要的高寒草甸分布区和畜牧区,畜牧活动对区域植被和生态的影响作用受到众多学者的广泛关注.通过采集青藏高原东部高寒草甸区共49个放牧家畜粪样品(牦牛粪样品30个、马粪样品11个、羊粪样品8个),并在区域植被调查的基础上,对粪样品开展了花粉分析.结果 表明:这3种类型的粪样品花粉组合以莎草科(Cyperace...     

铅、锌、镉同位素示踪技术在沉积物重金属污染源解析中的应用:综述与展望

沉积物重金属污染防治的关键在于识别其污染源,采用铅、锌、镉多元同位素示踪技术是对其进行污染源解析的最佳手段之一。铅同位素示踪技术较为成熟且应用广泛,锌和镉同位素示踪技术作为新兴技术,在重金属污染源解析研究中可作为有力补充。本文系统概述了 Pb-Zn-Cd同位素的示踪机理、组成特征及其在沉积物重金属污染溯源中的应用,提出未来研究工作的重点是采用多元同位素示踪技术,并结合沉积物形态中重金属稳定同位素的组成示踪污染源。     

察尔汗盐湖矿物组合特征及其成因指示

察尔汗盐湖赋存有硫酸镁亚型和氯化物型两种水化学类型,沉积了中国最大的液体钾镁盐矿床。为解释察尔汗盐湖卤水矿床成因,拟在别勒滩、达布逊、察尔汗和霍布逊区段选择4个剖面,剖面深度在0~7 m之间,属于全新统上含盐组的上部盐层,每隔10cm进行采样,运用XRD半定量方法分析矿物组合特征。结果表明,整个湖区矿物组合由石盐、石膏、水氯镁石和碳酸盐组成,其平均含量分别为70%、4.7%、3.4%和1%;显示其矿物组合特征简单,盐层主要沉积石盐而贫石膏和碳酸盐矿物。同时,研究发现各区段石膏(硫酸盐矿物)平均含量自西向东明显下降,含镁矿物平均含量自西南向东北明显下降。结合察尔汗盐湖区卤水化学组成和水化学类型的分带,基本符合盐湖北部和东北部卤水富Ca~(2+),贫Mg~(2+)和SO_4~(2-)的沉积事实,进一步说明盐湖北部和东北部卤水和盐类沉积受具有氯化物型盐泉水的补给影响,为察尔汗盐湖混合掺杂成因提供了一定的矿物学证据。     

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。     

青海囊谦盆地始新世石膏层沉积环境研究

囊谦盆地出露有晚始新世贡觉组石膏—红色泥岩沉积旋回,对研究古气候演化和沉积环境提供了良好的素材。以往的研究仅限于膏盐地层海陆相判定,而对其形成过程未有报道。采集囊谦盆地的盐泉水、贡觉组第三段的石膏和碎屑沉积物样品,并分析锶同位素比值和孢粉组合特征。结果表明,囊谦盆地盐泉水和石膏~(87)Sr/~(86)Sr比值分布在0.708 53～0.708 98之间,且位于陆源水的比值范围内;红色碎屑层孢粉组合主要以麻黄—白刺—栎粉为主,其中干旱成分占到45%,主要以麻黄粉(30%)和白刺粉(13%)为主,指示了干旱的气候环境;裸子植物杉粉在红色泥岩中的含量有所波动,最高含量达到36%,平均含量为9%,指示气候干湿交替变化。综合Sr同位素分析和孢粉分析认为,在全球中纬度干旱的大背景下,囊谦盆地石膏层形成于相对干旱和相对湿润的气候环境交替变化的陆相环境。     

青海察尔汗盐湖碳酸盐的硼同位素地球化学特征

盐湖蒸发岩的硼(B)同位素组成(δ~(11)B)对卤水古盐度变化具有一定的指示意义,但关于盐湖体系碳酸盐沉积的B同位素组成研究较少。本文对察尔汗盐湖百米钻(ISL1A)岩芯碳酸盐进行了B含量及B同位素组成的精确测定。结果表明,所测样品的B含量在10.88×10~(-6)~265.66×10~(-6)之间,δ~(11)B值的变化范围为-1.28‰~+9.94‰,B含量和δ~(11)B值呈现较明显的正相关关系。分析表明,随着盐湖卤水盐度的增大,卤水的B同位素组成也逐渐增大,这导致盐类沉积物的B同位素组成也相应增大。在天然盐湖中,不充分的沉积分异作用使得蒸发岩析出时依然可能存在碳酸盐沉积,碳酸盐的析出可能贯穿盐湖演化的各个阶段,因此可以尝试利用碳酸盐的B同位素组成分析盐湖在整个演化过程中卤水的盐度变化情况。ISL1A钻孔碳酸盐B同位素组成的变化较好地反映了察尔汗盐湖在41.8ka以来古卤水盐度的变化及其在析盐过程中经历的气候干湿波动。     

柴达木盆地盐湖卤水型锂矿源汇过程及流域水文地貌演化与成矿联系

锂是一种重要的能源金属,随着新能源汽车及储能材料的广泛应用,全球锂资源需求量快速增加,预计未来十年内中国锂资源年需求量超过百万吨。锂矿主要分为三种类型,硬岩型、卤水型和沉积型。我国卤水型锂矿集中分布于青藏高原盐湖区,其中柴达木盆地盐湖锂资源最为集中,开发程度最高,是我国重要的盐湖锂资源产业基地。柴达木盆地一里坪、东-西台吉乃尔盐湖和察尔汗盐湖別勒滩区段卤水锂含量最高,是盆地主要的锂矿沉积区,流域锂资源的源-运-汇过程在盐湖卤水锂成矿中最具代表性,物质来源为那陵格勒河上游支流洪水河流域沿昆仑断裂分布的富锂热泉水补给,河水是携锂运移的主要载体,河水中的锂在出山口后历经多级冲积扇发生水岩反应(地表水/地下水转化与黏土矿物吸附/解吸)后到达尾闾盐湖区,最终蒸发浓缩富集成矿。同时,那陵格勒河流域中多级冲积扇的沉积演化制约着河流的摆动及锂的补给,导致尾闾盐湖成盐成矿时代和资源富集特征存在一定的差异,即成盐厚度东西端厚、中间薄,成盐时代西端老、东端新,而资源量东端富、西端少。因此,柴达木盆地中部富锂盐湖卤水矿床源-运-汇过程及那陵格勒河流域水文地貌演化研究是揭示尾闾盐湖成盐成矿及其空间差异联系的重要研究内容。     

齐家文化时期(4200～3600 cal. a BP)青藏高原高庙盆地植被重建及与现今对比

高庙盆地是青藏高原史前文化重要活动区域,也是青藏高原东北缘植被垂直地带性最为显著的地域,是揭示自然环境与人类活动相互作用的典型区域。对高庙盆地店子坪遗址剖面开展了年代学与孢粉研究,重建了齐家文化时期的区域植被状况。结果表明:孢粉组合以松属、云杉属、蒿属为主,并伴有少量桦属、鹅耳枥属、榆属、沙棘属、藜科、菊科;结合高庙盆地现今地貌与植被分布特征,推测齐家文化时期(4 200～3 600cal.a BP)盆地内植被类型为森林草原,低阶地以松林为主,并有少量的榆、鹅耳枥和桤木等温带落叶阔叶性树种,属于温性针阔混交林,高阶地及中山地为以蒿属为主的温性草原,沟谷阴坡则可能生长以松、云杉为主的针叶林;与现今植被相比,青藏高原东北缘河谷地带低阶地现今已无松林,全被杨树林等人工林替代,云杉、松分布区较齐家文化时期显著萎缩,仅在中—高山地带呈岛状不连续分布,推测历史时期人类活动可能是青藏高原东北缘河谷地带植被变化的重要驱动力。