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湖泊的古水位及古水文状态的重建是湖泊研究领域最具挑战性的工作之一。本文以纳木错高湖面沉积物为研究对象,利用高湖面沉积中的萝卜螺(Radix)壳体化石,定量重建了纳木错高湖面时期(约4.4~2.2ka)湖水古电导率(Paleo-EC)和古水化学特征(δ18OPaleo-water和Sr/CaPaleo-water);进而利用萝卜螺壳体化石δ18Oshell,并结合古湖岸线地貌证据,讨论了古湖水水文状态。重建结果指示纳木错在高湖面时期湖水的Paleo-EC、δ18OPaleo-water和Sr/CaPaleo-water的变化范围分别是514~1063μs/cm、-12.0 ‰~-7.8 ‰和0.0002~0.0095。本文证实萝卜螺壳体δ18Oshell与其宿生湖泊水文状态存在一定的关系。在纳木错高湖面沉积剖面中,萝卜螺化石壳体的δ18Oshell值指示,纳木错在约距今4.4~2.2ka的高湖面期间可能处于一种间歇性外流状态。此外,基于纳木错古湖岸线分布高程,推测高湖面时期古水位可能高出现今湖面约30m左右;而这一湖面高度高于纳木错流域与仁错流域之间分水岭的高度。因此,萝卜螺壳体化石δ18Oshell和古湖岸线地貌证据指示,纳木错在该高湖面期间可能存在间歇性外流;外溢湖水注入毗邻的仁错湖。
相似文献底栖有孔虫是浅海陆架区钻孔岩芯14C测年的良好材料,但由于其个体细小,为了获得足够的样品量,常常采用不区分属种和大小的混合壳体样品,不利于高分辨率的古环境研究。本研究选择东海陆架浙闽沿岸泥质区的两个钻孔沉积物样品,对其中不同的底栖有孔虫属种壳体化石分别进行14C测年,结果显示同一沉积物样品中不同的底栖有孔虫属种壳体化石14C年龄值存在差异,以Quinqueloculina spp.壳体14C年龄最老,其次是Ammonia comperessiuscula壳体,最年轻的分别为Elphidium spp.壳体和Bolivina cochei壳体。从底栖有孔虫的生态习性和壳体的结构特征等方面分析推测,同层位不同底栖有孔虫属种壳体年龄差异,不能简单地用它们生活时壳体和所处的微生境水体同位素交换来解释;不同属种有孔虫壳壁构造不同可能是产生壳体化石14C年龄差异的原因。建议为地质钻孔建立高分辨率年代地层挑取底栖有孔虫AMS 14C测年样品时,尽量选择相同的属种,或微生境相同、个体大小相近、壳壁厚度和壁孔大小密度近一致的类别,以降低属种不同对测年结果产生的影响,为海岸带高分辨率的古环境研究提供高精度的测年数据。
相似文献碳酸盐团簇同位素是国际上新近开发的地质温度计,可以精确重建过去的温度变化。蜗牛壳体化石是研究古气候的理想载体,其种属组合和碳、氧同位素组成分析提供了丰富的气候环境信息。在此基础上,蜗牛壳体团簇同位素分析势必会为古温度定量重建提供强有力手段。然而,相关研究却开展得较少,值得我们投入更多的精力去推动该领域的发展。本研究首先介绍了碳酸盐团簇同位素及其制备和分析方法,以便古气候研究者对新兴研究手段有所了解。然后,对蜗牛壳体团簇同位素的研究历史与现状进行了梳理,指出了研究中尚存的不解问题,并对未来的研究进行了展望。总之,尽管野外采集蜗牛的团簇同位素温度系统地高于生长季温度,但二者之间存在较好的线性关系,所以蜗牛壳体团簇同位素可以用来重建蜗牛生长季节的环境温度。然而,在相同地点蜗牛壳体团簇同位素存在种属差异(如华蜗牛团簇同位素温度比巴蜗牛高3℃左右),所以精确重建古温度需要建立属一级蜗牛壳体团簇同位素-温度转换方程。同时,通过团簇同位素温度和蜗牛壳体δ18O计算出的蜗牛体液δ18O可以反映降水的氧同位素信息,是研究古水文循环的重要指标。黄土地层中蜗牛壳体化石团簇同位素研究显示我国北方末次冰期的夏季温度要比现代低7~10℃左右。虽然该温度变幅有待进一步研究确证,但它们至少为冰期-间冰期温度变化提供了独立证据和有用参考。鉴于显口多点螺(Punctum orphana)化石在黄土地层中连续赋存且最可能被广泛用于古温度重建研究,我们未来可优先建立该种属蜗牛的团簇同位素-温度转换方程。
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