柴达木盆地贝壳堤剖面有机分子化石与沉积环境

论文摘要

亚洲中部干旱区是世界上最大的非地带性温带干旱区,这里不但生态环境脆弱,气候环境变化剧烈,并对全球变化和人类活动响应敏感。青藏高原东北部的柴达木盆地,正处于此干旱区的中心,控制和影响我国气候系统的西风带、东亚季风和西南季风也交汇于此处,对于区域和全球气候变化响应敏感。有证据表明,此区地面覆盖变化（植被、雪盖等）和产生的巨量粉尘不但影响着区域乃至北半球的太阳幅射平衡,而且大气粉尘还影响海洋生物生产力并进而影响大气CO2变化,是对由于温室气体效应导致全球变暖响应最强烈的地区之一。因此对柴达木盆地古环境、古气候变化的研究将有助于加深对亚洲中部干旱区对全球变化的响应和影响的理解。深入的研究中国西部、特别是青藏高原东北缘干旱、干寒区的气候变化具有十分重要的理论价值。为此,本论文选取柴达木盆地察尔汗湖贝壳堤剖面为研究对象,通过对此剖面分子化石、地球物理和地球化学指标的分析,结合AMS 14-C和常规14-C的年代控制,参考剖面中大量出现的贝壳化石瓣鳃类种现代的生长环境调查,重建了察尔汗盐湖晚更新世期间古环境变化的历史。本论文的主要结论和认识如下: 1、贝壳堤剖面的正构烷烃显示,在39.6-35.5kaBP间,成熟度较高,低等菌藻类和水生生物来源的烃类相对丰度较高,可能指示湖泊发育早期外源较成熟有机质的输入占有较大的贡献,湖泊早期沉积的有机质中有一定的内源菌藻类和水生生物的参与,有机质以湖泊周边发育的木本植物为主要来源。在35.5-17.1kaBP间,成熟度较低,显示出湖泊发育和晚期沉积过程中,由于环境条件的变化,周边植被由木本退化为草本,显示出以草本植物为主要来源的趋势,有机质主要为湖泊发育时期沉积形成的。姥植比从剖面底部到顶部呈逐渐减小的趋势,表明湖泊沉积过程中还原环境的加强,显示了湖泊发育晚期逐渐咸化的过程。 2、贝壳堤剖面湖相沉积还存在着特殊的含季碳长链支链烷烃类生物标志化合物。已鉴定5,5-二乙基支链烷烃、5-丁基,5-乙基支链烷烃、5-丁基,5-乙基支链烷烃系列三个（A-C）系列;其分布特征是:A、C系列为奇数碳分布,B系列为偶数碳分布。其相对丰度表现为A>B>C。A系列的高值区域对应于B、C系列的高值区域,这些特征指示它们来自同一生物源。而且根据在湖泊发育过程中A系列丰度较低,而在湖泊逐渐咸化的过程中A系列丰度增高,认为该系列化合物有可能来自更适宜湖泊咸化过程中所存在的某种菌藻类。同时,A系列主峰优势指示了湖泊早期输入的有机质成熟度较高,在湖泊晚期低成熟有机质相对富集,其主峰碳有向高碳数转移的趋势,认为A系列主峰的变化具有一定的古环境指示意义。剖面中A25/nC25变化有一定的规律,即在湖泊发育过程中A系列分布特征存在明显差异,表明这类支链烷烃的分布特征可能记录了湖泊演化的环境信息。 3、贝壳堤剖面高分辨率的物理指标和化学指标揭示了湖泊演化的历史,39.6-35.5kaBP,为湖泊的发育时期,约39.2 ka BP左右湖水达到剖面处,35.5-33.3 ka BP,湖泊较前期退缩,区内温度较高,要远远高于现代。33.3-27.1 ka BP,湖泊水位虽有波动,但相对较高,此时间为区内水热配置最佳的时期,最高湖面也出现在此期。27.1-18.1 kaBP,气候温暖,湖泊开始退缩,自18.1 ka BP开始,湖泊快速的盐化,退出剖面点所在的位置,之后再也没有扩张至剖面所代表的范围。 4、通过对瓣鳃类现生种的生长环境调查,可以确定剖面中大量出现的贝壳化石揭示了剖面所记录的湖泊沉积段温度较高,结合柴达木盆地现代的降水与温度资料,在35.5-17.5 ka BP期间,温度要比现代高出5-11℃;降均降水量增加600-800mm,与现代的环境截然不同。剖面的介形虫组合特征也表明,自38.2ka BP,湖泊开始形成,

论文目录

中文摘要

英文摘要

第一章前言

第一节、末次冰期间冰段研究的意义

第二节、中国西部末次冰期间冰段气候环境研究现状与进展

第三节、存在的问题

第四节、论文选题的依据及研究内容

1 测年技术及其可靠性对比研究及高分辨率湖相沉积地层年代序列的建立

2 环境变化参数研究

第二章研究区区域概况与自然地理

第一节、地质概况与自然地理背景

1 化学沉积

2 碎屑沉积

第二节、察尔汗盐湖区晚更新世中晚期沉积与环境研究

第三节、研究剖面沉积特征及年代序列的建立

1 察尔汗盐湖区沉积地层年代学研究

2 贝壳堤剖面沉积特征及年代序列的建立

第三章有机分子化石（生物标志化合物）的概念和基础理论

第一节、有机分子化石（生物标志化合物）概念

1 （有机）分子化石的定义

2 生物标志化合物来源

3 生物标志化合物及常见分子化石的基本特征

4 常见分子化石对沉积环境的指示意义

第二节、分子化石在环境有机地球化学领域的研究意义

1 海相沉积物分子化石

2 湖泊沉积物分子化石

3 古植被与分子化石

4 土壤（古土壤）中的分子化石

5 黄土中的分子化石

6 泥炭中的分子化石

7 雪冰和洞穴沉积物中的分子化石

8 树轮与分子化石

第三节、仪器测试及数据分析

1 样品有机质萃取和组分分离

2 分析仪器和方法

3 谱图解析和检索

第四章柴达木贝壳堤沉积物中生物标志化合物的分布特征

第一节、正构烷烃

1 正构烷烃热成熟度参数

2 正构烷烃母质来源

第二节、类异戊二烯类化合物

第三节、含氧有机化合物

1 长链烷酮化合物

2 脂肪酸类化合物

第四节、含氮有机化合物

1 酰胺类化合物

2 脂肪腈类化合物

第五节、稠环芳烃化合物

第六节、小结

第五章贝壳堤剖面长链支链烷烃及其古环境意义

第一节、长链支链烷烃化合物的结构鉴定

第二节、含季碳长链支链烷烃分布特征和相对丰度

第三节、长链支链烷烃的生物来源和环境意义

第四节、结论

第六章贝壳堤剖面的粒度、元素地球化学和稳定同位素

第一节、粒度特征

1 材料与分析方法

2 沉积物粒度组成

3 粒度形态与沉积过程

4 沉积物粒度特征与湖泊水位变化历史

5 磁化率与碳酸盐

第二节、贝壳堤剖面元素地球化学

1 实验方法与数据分析

2 结果与讨论

第三节、稳定同位素地球化学

1 样品处理及无机碳酸盐、有机质总含量（TIC、TOC）及其稳定同位素实验分析

2 试验结果与分析讨论

第七章贝壳堤剖面揭示的环境特征、演变过程及区域对比

第一节、腹足类化石及其生态环境的指标意义

1 河蚬的一般特征

2 河蚬在中国大陆的分布及其生存环境和气候背景

3 中国西部干旱区瓣鳃化石（河蚬）的分布气候意义

第二节、贝壳堤剖面介形虫化石组合及其指示生态环境

第三节、贝壳堤剖面揭示的环境和湖泊演化

第四节贝壳堤剖面研究的意义与中国西部干旱区18（20）-40ka 14C BP气候环境

参考文献

致谢

柴达木盆地贝壳堤剖面有机分子化石与沉积环境

论文摘要

论文目录

相关论文文献

猜你喜欢