柴达木盆地贝壳堤剖面稳定同位素与沉积环境

柴达木盆地贝壳堤剖面稳定同位素与沉积环境

论文摘要

青藏高原东北部的柴达木盆地,位于亚洲中部干旱区的中心,而亚洲中部干旱区是世界上最大的非地带性温带干旱区,处于控制和影响我国气候系统(例如西风带、东亚季风和西南季风)的交汇处。这里生态环境脆弱、气候环境变化剧烈,对于区域和全球气候变化及人类活动响应敏感。就全球变化而言,末次冰期间冰段是晚更新世全球气候变化过程中一个十分特殊的时期。中国范围内末次冰期以来的(特别是MIS3阶段以来的)气候变化与全球其它地区相比具有鲜明的特色。在全球气候快速变化的背景上了解这种区域性的特色,本身即是过去全球变化的核心问题之一,而且,位于中纬度的我国西北干旱区将是受全球温室效应影响最明显的地区之一,未来该区域气候环境将发生什么样的变化,这不仅是科学界,同时也是政府部门十分关注的问题。深入研究中国西部、特别是青藏高原东北缘干旱、干寒区的气候变化不但具有十分重要的理论价值,同时也具有重要的现实意义。基于此,本文通过对柴达木盆地贝壳堤剖面沉积物中总有机碳、有机碳同位素及碳酸盐含量、碳氧同位素的分析,并结合粒度数据,结合年代学分析(该剖面最底部形成于距今39.7ka BP,对应于末次冰期间冰段或氧同位素3阶段中晚期),来讨论柴达木盆地距今39.7~17.5ka BP(未经校正的AMS14C年代)期间的湖泊及古气候演变历史。柴达木盆地察尔汗古湖贝壳堤剖面所记录的环境演化过程可划分为5个阶段。其中260~210cm(距今39.7~35.5ka BP之间),为湖泊发育期。210~185cm(距今35.5~33.3 ka BP之间),185~112 cm(距今33.3~27.1 ka BP之间):TOC、CaCO3含量较高、δ18O值偏正,δ13Corg偏负,Mz值较低,反映了当时温度较高,湖水水位较高;而112~55cm(距今27.1~22.2ka BP之间)和55~0cm(距今22.2~17.5 ka BP之间):TOC、CaCO3含量较低、δ18O值偏负,δ13Corg偏正,Mz值较高,表明了温度相对较低(但气候仍较温暖),湖水水位较低,湖泊处于退缩时期。其间分别在距今28.3~27.1 ka BP、30.3~29.7 ka BP和32.3~32.1ka BP出现了三次较大的退缩过程,约距今22 ka BP出现了一次气候突变。贝壳堤剖面揭示了在距今39.7~18.1ka BP之间柴达木盆地处于较温暖湿润的气候条件下,形成高湖面。从距今18.1 ka BP开始,湖泊进入退缩阶段。到距今17.5ka BP形成盐壳,高湖面持续历史结束。总体上本剖面表现为温暖湿润的气候条件,当时的温度和湿度均高于现代。通过柴达木盆地察尔汗湖贝壳堤剖面和腾格里沙漠区相应时段古湖泊演化记录的对比分析表明,两个剖面所记录的湖泊演化十分类似。距今40~37ka BP期间,湖泊规模有所扩大,形成较大的分布范围。距今35~21ka BP期间,气候温和,形成高湖面期,湖水以淡水-半咸水为特征。孢粉分析结果指示一种总体较温湿的气候环境。其中最高湖面出现在距今约35~27ka BP期间,与察尔汗贝壳堤剖面一致。距今21~20ka BP这段时期,腾格里沙漠研究区孢粉植物群显示气候进一步恶化,但此时研究区仍然保持为湖相浅滩环境,微体化石丰富,种类较多。距今18.8ka BP以后,湖面再次下降,至距今18ka BP前后,湖泊退出研究区。从独立年代研究结果可以得出,古湖泊的消亡与察尔汗湖贝壳堤剖面完全可以对比,反映了大区域古湖泊与气候环境变化的同步性,再次证明该时段湖泊发育的广泛性,指示气候条件、特别是水文循环发生了重大的调整与变化。同时说明MIS3阶段晚期我国青藏高原与西北地区为温暖湿润的气候环境。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 绪论
  • 第一节 湖泊沉积气候记录与环境演变研究进展
  • 1、国际湖泊沉积气候记录与环境演变研究进展
  • 2、我国湖泊沉积气候记录与环境演变研究进展
  • 第二节 末次冰期间冰段气候环境研究现状与进展
  • 1、国际末次冰期间冰段气候环境研究现状与进展
  • 2、我国末次冰期间冰段气候环境研究现状与进展
  • 第三节 选题依据和意义
  • 第二章 研究区概况与自然地理
  • 第一节 柴达木盆地地质与地理环境概要
  • 1、柴达木盆地的形成演化
  • 2、柴达木盆地的气候
  • 3、柴达木盆地的土壤与植被
  • 4、柴达木盆地的水文特征
  • 第二节 察尔汗湖区晚更新世中晚期沉积与环境变化
  • 第三节 察尔汗湖贝壳堤的沉积特征及年代序列的建立
  • 1、贝壳堤剖面的沉积特征
  • 2、贝壳堤剖面的测年及年代序列的建立
  • 第三章 气候代用指标的分析与解释
  • 第一节 湖泊沉积物的总有机碳
  • 1、实验方法
  • 2、总有机碳的环境意义
  • 3、结果与讨论
  • 第二节 湖泊沉积物的有机碳同位素
  • 1、实验方法
  • 2、有机碳同位素的环境意义
  • 3、结果与讨论
  • 第三节 湖泊沉积中的碳酸盐
  • 1、实验方法
  • 2、碳酸盐的环境意义
  • 3、结果与讨论
  • 第四节 湖泊沉积物碳酸盐碳氧同位素
  • 1、实验方法
  • 2、碳酸盐碳氧同位素的环境意义
  • 3、结果与讨论
  • 第四章 柴达木盆地末次冰期间冰段气候环境变化的重建
  • 第一节 贝壳堤剖面揭示的气候环境和湖泊演化
  • 1、贝壳堤剖面的阶段性讨论
  • 2、贝壳堤剖面揭示的气候环境和湖泊演化
  • 第二节 末次冰期间冰段我国青藏高原与西北地区的气候
  • 1、贝壳堤剖面与腾格里沙漠区的对比
  • 2、末次冰期间冰段我国青藏高原与西北地区的气候
  • 第五章 结论与展望
  • 第一节 结论
  • 第二节 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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