大兴安岭四方山天池15.4ka B.P.以来湖泊沉积记录

文章对位于大兴安岭中北段四方山天池湖泊沉积物进行了多指标的分析, 结果表明, 15.4ka B.P.以来, TOC和TN含量变化较大, 两者正相关(R=0.99), TOC含量从冰期的1.60 % 逐渐上升到近代的34.40 %, 可能反映了湖泊有机质逐渐累积过程。TOC/TN比值的变化范围为10.4~18.8, 平均值14.2; δ 13 Corg. 值在-31.79 ‰ ~-22.51 ‰ 之间波动。四方山天池周边为森林, 植被类型以C3植物占绝对优势, δ 13 Corg. 值的变化可能主要受到有效降水量的控制。根据δ 13 Corg. 的变化以及TOC、TOC/TN指标, 本区域15.4ka B.P.以来的气候演化过程可以分为以下6个阶段:1)15.4~14.5ka B.P., TOC含量低(1.60 % ~4.76 %, 平均值为2.95 %), TOC/TN比值在10.4~13.8之间, 可能表明沉积物有机质主要来源于湖泊藻类和陆生C3植物的共同输入, 且水生植物贡献比例较高, δ 13 Corg. 值相对偏正, 有效降水量低, 气候冷干; 2)14.5~12.7ka B.P., 与Blling-Allerd暖期相对应, TOC含量和TOC/TN比值显著上升, 且波动明显, 并于13.6ka B.P.左右同时达到此阶段的最大值, 可能指示沉积物有机质主要来源在13.6ka B.P.左右发生了从以陆生植物为主到湖泊藻类和陆生植物贡献相当的转变, δ 13 Corg. 值整体偏负, 并在14.4ka B.P.左右出现最负峰值(-31.79 ‰), 有效降水量有所增加, 但也经历了明显的湿-干变化; 3)12.7~11.3ka B.P., 此阶段对应新仙女木期, TOC含量稍有增加(6.33 % ~10.19 %), TOC/TN比值持续下降(平均值为13.7), 此时湖泊藻类和陆生C3植物对沉积物有机质都有贡献, 但水生植物略多, δ 13 Corg. 值严重偏负, 有效降水量增加, 气候冷湿; 4)11.3~7.2ka B.P., TOC含量有所增加且变化较大(8.49 % ~20.24 %), TOC/TN比值在11.5~18.4之间, 沉积物有机质主要来源于陆生植物和湖泊藻类的共同输入, δ 13 Corg. 值是整个剖面曲线上最为偏正的时期, 气候升温明显, 有效降水量减少, 但也有冷暖-干湿波动; 5)7.2~4.5ka B.P., TOC含量较高且基本保持不变, TOC/TN比值在高频振荡中逐渐升高, 陆生C3植物对沉积物有机质的贡献比例逐渐增加, δ 13 Corg. 值逐渐偏负, 有效降水量增加, 气候更加湿润; 6)4.5ka B.P.以来, TOC含量显著升高(19.45 % ~34.40 %), TOC/TN比值和δ 13 Corg. 值变化不大, 湖泊沼泽化明显, 气候较为稳定且总体变干。四方山天池湖泊沉积物清楚记录了B-A暖期、新仙女木事件以及8.2ka B.P.冷事件等全球性气候事件的发生, 并与东亚季风影响区的其他高分辨率记录具有可比性。     

大兴安岭四方山天池全新世以来沉积物正构烷烃分布、单体碳同位素特征及古环境意义

对位于大兴安岭中北段四方山天池全新世以来湖泊沉积物中正构烷烃的分布特征及其单体碳同位素组成进行了讨论分析.结果表明,正构烷烃碳数分布范围为nC_(17)~nC_(33),绝大多数样品具有单峰型的分布特征,少数样品呈现双峰型分布特征,单峰型以nC_(27)为主峰,双峰型分布中前峰群以nC_(21)为主峰、后峰群以nC_(27)为主峰;短链正构烷烃(nC_(21))奇偶优势不明显,中链(n C23~n C25)和长链正构烷烃(nC_(27))具有明显的奇碳优势;正构烷烃的分布特征揭示四方山天池湖泊沉积物中的有机质来源于陆生植物和水生植物的共同输入,并以陆生植物贡献为主.全新世以来,四方山天池湖泊沉积物中长链正构烷烃单体碳同位素值(δ~(13)C_(27~31))逐渐偏负,与太阳辐射的变化表现出明显的一致性,表明在轨道尺度上该区域的有效湿度的逐渐增加主要受太阳辐射的控制,湖泊水位的变化则既受到西太平洋副热带高压和鄂霍次克海高压相对位置的影响,又受到东南季风和东北季风势力强弱的制约.根据多种气候代用指标的变化,全新世以来四方山天池湖泊环境及其区域气候演化可以划分为5个阶段:(1)11.2-8.0 ka BP:区域有效湿度较低,陆生C_3植物中木本植物比例略有增加,湖泊水位频繁波动,湖泊初级生产力下降,湖泊营养状态发生贫化;(2)8.0-6.4 ka BP:区域有效湿度增加,陆生C_3植物中草本植物比例略有增大,湖泊水面收缩、水位下降,湖泊初级生产力变化不大,湖泊营养状态较为稳定;(3)6.4-3.4 ka BP:区域有效湿度比上一阶段更高,陆生C_3植物中木本植物扩张,草本植物比例相对收缩,湖泊水位上升、水面扩大,湖泊初级生产力增加,湖泊营养状态发生好转;(4)3.4-2.4 ka BP:区域有效降水量继续增加,陆生C_3植物中草本植物比例升高,湖泊水位下降、水面收缩,湖泊初级生产力下降,湖泊营养状态发生贫化;(5)2.4-0.9 ka BP:区域有效湿度较高,陆生C_3植物中木本植物逐渐增加,湖泊水位上升、水面扩张,湖泊初级生产力增加,湖泊营养状态有所好转.四方山天池湖泊沉积物所记录的全新世以来区域气候环境演化历史,既与中国东北地区其他高分辨率气候记录有较好的一致性,也存在着差异性,表现出独有的区域气候特征.