湖泊沉积物的矿物组成、成因、环境指示及研究进展

湖泊沉积物是不同地质、气候、水文条件下各类碎屑、黏土、自生/生物成因矿物以及有机物质等的综合体。沉积矿物蕴含着丰富区域和全球环境演变信息,如湖水的化学组成、流域构造、气候、水文以及人类活动的相互作用等。相关信息可以赋存在矿物外部微形貌、内部微结构、化学组成、物理和化学性质、同位素组成、谱学特征、成因以及共生组合等方面。因此,湖泊科学的许多关键课题都离不开矿物学,特别是在利用湖泊沉积物进行区域及过去全球变化研究中,深入的机理研究归根到底都要涉及矿物学,如流域化学风化作用、粒度组成、生物壳体化学组成、测年材料的选择等。然而,由于湖泊沉积物中矿物的多源性、复杂性,如何有效提取和解译其中的环境信息,是一项长期困扰研究者的课题,湖泊沉积矿物学的研究往往被许多研究者所忽视,中国的相关研究也较为薄弱。笔者综述了湖泊沉积物中碎屑、黏土、自生/生物矿物的矿物组合、特征、成因在(古)环境反演中的作用及最新研究进展,提出除了继续加强对湖泊沉积物中矿物来源、成因和古环境示踪的深入研究以外,矿物相间的转变及其对湖水和孔隙水组成的响应、一些非晶质或隐晶质及低丰度矿物相在湖泊化学和动力学中的作用也是很有潜力的研究领域,最后提出了研究中存在的一些问题、面对的挑战以及对研究前景的展望。     

富营养化湖泊蓝藻—芦苇碎屑堆积分解过程及其潜在的共代谢效应

为探究富营养化浅水湖泊所富集的有机物对湖泊碳循环和水质的影响,本研究构建微宇宙系统,模拟蓝藻和芦苇碎屑单独分解及混合分解过程.通过测定各组上覆水营养盐浓度、有机质含量及结构的变化,揭示富营养化湖泊藻草残体混合分解过程中养分和有机碳的释放特征.结果 表明,在实验0～88 h内,在添加相同的碳源条件下,蓝藻和芦苇混合处理组...     

洞庭湖综合治理中根治“地质灾害”的重要性

本文从洞庭湖区环境地质条件入手,分析堤防失事及所存在的险工险段与地质缺陷的关系,指出地质灾害是造成防洪工程失事不可忽视的因素。在洞庭湖区综合治理过程中,应注重对地质缺陷的治理     

CLIMATIC TREND INDICATED BY VARIATIONS OF GLACIERS AND LAKES IN THE TIANSHAN MOUNTAINS

ＣＬＩＭＡＴＩＣＴＲＥＮＤＩＮＤＩＣＡＴＥＤＢＹＶＡＲＩＡＴＩＯＮＳＯＦＧＬＡＣＩＥＲＳＡＮＤＬＡＫＥＳＩＮＴＨＥＴＩＡＮＳＨＡＮＭＯＵＮＴＡＩＮＳ￥ＨｕＲｕｊｉ；ＹａｎｇＣｈｕａｎｄｅ；ＭａＨｏｎｇ；ＪｉａｎｇＦｅｎｇｑｉｎｇ（ＸｉｎｊｉａｎｇＩｎ...     

青藏高原北缘哈拉湖近800年来 湖泊沉积及其环境意义*

文章以青藏高原北缘高山祁连山湖泊——哈拉湖作为研究对象,利用放射性核素²¹⁰ Pb和¹³⁷ Cs测年资料,通过对此高海拔湖泊沉积碳酸盐氧碳同位素、碳酸盐含量、总有机碳含量、磁化率等环境代用指标的分析,揭示了这一地区近800年来的气候环境变化过程。分析表明哈拉湖记录的气候环境变化经历了3个阶段:1206~1700A.D.环境较为寒冷、湿润,并有持续变湿的趋势;1700~1920A.D.环境由冷湿的状况趋向温暖干旱,1771年之后,环境保持相对稳定;1920~2002A.D.是自1206年以来最为温暖干旱的阶段。     

大型天然水体的环境效应研究

结合典型实例,论述大型天然水体－－堰塞湖从形成到消亡过程中产生的灾害链和环境效应链,包括堰塞湖的淹没、边岸再造、堰塞沉积物、次生洪水、永久性不良地质环境的灾害和环境效应对人民生命财产的威胁,以及对水利水电、航运、公路和铁路工程的不良影响。     

太湖梅梁湾三维水动力学模型的研究 Ⅱ.营养盐随三维湖流的扩散规律

建立了太湖梁梁湾三维营养盐浓度扩散模型,研究了三维潮流的作用下,营养盐随风场的扩散情况。结果表明：（１）当梁溪河和闾江口两个污染源同时存在时,西北风最有利于营养盐浓度的扩散,顺着风向形成了一条西北－东南走向的污染带;而东南风却最不利于营养盐浓度的扩散,使得污染范围仅局限于污染附近。     

Diamictic sediments within high Arctic lake sediment cores: evidence for lake ice rafting along the lateral glacial margin

Sediment cores from six small lake basins in the Canadian high Arctic reveal a gravel‐rich (≤30% by weight) to gravel‐poor (≥2%) diamict facies underlying massive, post‐glacial, clayey silt. Ten other lakes contain a second diamict facies within what are interpreted to be glaciolacustrine sedimentary assemblages. The sedimentology, clast fabrics and fossil remains (diatoms, ostracodes and chironomid head capsules) within both diamict facies suggest that these deposits are not tills. Clast fabrics yielded low S₁ (0·41–0·57) and high S₃ (0·09–0·22) eigenvalues, placing them within the range of ice‐rafted diamictons and glacigenic sediment flows. The high percentage of clast dip angles >45° (15–61%), random clast azimuth and lower diamict contacts conformable to underlying current‐bedded sediment favours an origin as a rain‐out or settling deposit. Samples of the matrix and scrapings of clasts from the diamicts revealed a diatom assemblage dominated by littoral and planktonic forms, such as are found in the littoral regions of the lakes today. This contrasts sharply with the assemblages within the overlying clayey silt, in which benthic forms predominate. Clasts are thus interpreted to have been rafted from the littoral areas of the lake. The process proposed to explain this is rafting by the lake ice cover in a glacial‐marginal environment. Early season meltwater, impounded along the lateral margin of retreating cold‐based glaciers, would buoyantly lift the lake ice cover and any adfrozen lake sediment. Higher lake levels and increased areal extent of seasonal freeze‐on between the lake ice cover and the lake bed would allow the redeposition of littoral sediments to the benthic regions through greater lateral shifting of the ice cover as it broke up. Incision by meltwater streams into the lateral glacial margins would later isolate the lake, allowing seasonal warming of lake water, enough to support the growth and maturation of the ostracode and chironomid species found as fossils within the diamicts.     

滇池水体污染和治理的特点

滇池是一个发育至老年末期的高原湖泊。滇池流域是缺水地区,水资源的供需平衡靠径流、污水和农田回归水的循环利用得以实现,重复用水率25％。随着人口的增长和工农业的发展,滇池水资源污染日益加重,水体严重富营养化。滇池是整个流域污染物唯一的汇,这也是其难以治理的原因。近年来,从中央到地方用于滇池污染治理的总投资已逾40亿元,而治理措施收效甚微,因此,对滇池这样有特殊污染机理的湖泊治理应从更宽泛的角度出发去考虑,甚至采取非常措施。     

青藏高原盐湖水化学及其矿物组合特征

青藏高原湖泊的矿化度与其湖泊演化所处的自然环境,特别是与气候条件关系密切,根据取得盐湖数量和卫片解译,本区湖泊矿化度在空间上变化的总趋势是由北、西北向南、东南趋向下降,大体上与现代高原年干燥度(年蒸发量/年降水量)呈同步变化。高原盐湖的pH值既与水化学类型有关,又与湖水矿化度有关,即由碳酸盐型→硫酸钠亚型→硫酸镁亚型→氧化物型,其pH值趋于下降,而湖泊的pH值与矿化度大体呈反相关。根据库尔纳可夫—瓦良什科分类法及作者对碳酸盐型的细分,对青藏高原盐湖水化学进行了全面细致划分,从而取得了清晰的规律性认识:本区盐湖水化学具有南北分带,东西分区的特点。不同的盐湖水化学类型,具有不同的专属性,碳酸盐型代表性成矿组合为硼砂(三方硼砂)或硼砂—扎布耶石,以及碱—芒硝组合;硫酸钠亚型代表性成矿组合为芒硝(无水芒硝)—石盐以及镁硼酸盐(库水硼镁石、柱硼镁石等)—钠硼解石—芒硝;硫酸镁亚型代表性成矿组合为硫酸镁盐(泻利盐、白钠镁矾)—石盐、镁硼酸盐—芒硝、芒硝—软钾镁矾—石盐以及大量石膏;氯化物型代表性成矿组合则为光卤石—水氯镁石—石盐、光卤石—石盐,个别盐湖共生南极石。由此可见,青藏高原各类型盐湖矿物组合基本上具有冷相组合特征,芒硝及与其共生的冷相盐类矿物,可成为研究古气候变化的重要标志物。目前已检出青藏高原盐湖水含有59种元素,其中B与Li、Cs、K、Rb有密切共生关系,其含量随湖水矿化度增长大致呈正相关;B、Li、Cs、K、Rb最高正异常落在羌南碳酸盐型带(Ⅰ2)西段—昂拉陵湖区为中心地区;并与本区中新世火山沉积岩系和地热水B、Li、Cs、Rb等高值区并行不悖。以上有力证明B、Li、Cs等特殊元素物质与深部来源有关。据近期大量地球物理和火山岩岩石地球化学研究,其成因与印度—欧亚陆陆碰撞引起的重熔岩浆作用有密切成因联系。南美科迪勒拉高原硼锂(铯)盐湖即生成于活动大陆边缘,两者均说明全球特定的活动构造带是造成天然水B、Li、Cs(K、Rb)高丰度及其成矿作用的主因。