基于介形虫的哈拉湖水深变化重建研究

论文摘要

哈拉湖（97°24’-97°47’E,38。12’-38°25’N）位于祁连山脉的一个封闭的湖盆盆地,海拔4078 m,是研究古环境和古气候重建的理想之地,对进一步了解青藏高原气候系统内部形成作用演化都具有重要影响。在哈拉湖不同水深处采集了12根沉积柱样,其中有3根用于此次介形虫分布模式的研究,分别是：取自湖心水深65 m的长柱H7,H7以西39 m水深处的H12以及西边近岸水深19.8 m处的H8。三根沉积柱沉积分层不同,分样后,以5-6 cm的分辨率取样进行介形虫分析,同时也完成了AMS测年、XRF扫描和基于Leucocythere sp壳体的稳定同位素分析。H7和H8的年代模型中分别矫正了240年和1200年的碳库误差,H12的碳库误差基本忽略。H7保留了过去24 kyr BP的沉积纪录,是三根沉积柱样中保留沉积纪录最长的一根,H12和H8分别为8.3 kyr BP和15kyr BP。哈拉湖中发现主要有3中不同种属的介形虫,分别是Leucocythere sp., Limnocythere inopinata和Eucypris mareotica,并在三根不同沉积柱中出现的年代和位置上呈现不均匀分布状态。根据3种介形虫指示生境的差异性、现代湖泊深水区含氧环境的季节变化性以及3根沉积柱中沉积组份的不一致性,对哈拉湖古水位变化进行定量研究,绘制了哈拉湖23 kyr BP以来的古水位变化曲线。自末次冰期以来,约至15 kyr BP,由于部分地区被冰川覆盖,哈拉湖都处于一个低水位（<10 m）。而后湖泊水位迅速上升至>45 m,并保持到,-13 kyr BP,约在13.2 kyr BP时到达H8钻孔处。这是哈拉湖第一次水位上升,主要受气候变暖的冰川融水补给,而并非季风驱动的降水补给所致。哈拉湖第二次水位上升发生在早全新世（11.5-7.8 kyr BP）。这一时期,湖位升至接近现代水位,并呈浮动变化状,这可能是由于早全新世气候迅速变暖,湿度增加所致。而受东亚夏季风的影响,湖泊水位呈走低（下降幅度为10-14 m）,并在约10.5 kyr BP,9.0 kyr BP和8.3-8.1 kyr BP时期达到低值。哈拉湖在8.4-8.1 kyr BP时期的低水位与沉积柱H7和H12中发现的物质流相吻合。中全新世时期,哈拉湖自7.2-6.2 kyr BP的低水位后第三次水位上升,在6-5 kyr BP时期到达历史高水位,并于5.8 kyr BP时期达到高出现代水位10-12 m的历史最高水位。造成这次水位上升的原因尚不明朗,可能是这一时期气候条件湿润,P/E值降低所致,也可能是受冰川融水补给达到最高水位。在4.8-4.3 kyr BP时期,湖泊水位下降,以至于浅水生境的介形虫再次出现。该时期的水位下降可能是受水分供应减少或者气候变冷影响所致。在3 kyr BP寸,哈拉湖短时间内被再次注满,而后于2.4 kyr BP时下降至低水位,这可能是由于短时期变暖导致水分补给增加而后气候又恢复至先前状态所致。H12中有很厚的含藻沉积层和H8中浅水区介形虫的发现,可判断哈拉湖在1.8-0.8 kyr BP时期水位明显下降。这一时期的低水位可能是由于气候变冷变干导致冰川融水补给和局地降水减少所致。而哈拉湖最后一次水位上升至现代水位由于缺少现介形虫纪录而无法追踪。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 1. Motivation Introduction and State-of-the-art Knowledge
• 1.1 Motivation
• 1.2 Introduction and state-of-the-art knowledge
• 2. Study Area
• 3. Materials and Methods
• 4. Result
• 4.1 Core description of sediment cores from Hala Lake
• 4.2 Chronology of sediment cores from Hala Lake
• 4.3 Ostracod Assemblages
• 4.4 Ostracod distribution in sediment cores from Hala Lake
• 4.4.1 Ostracod distribution in sediment core H7
• 4.4.2 Ostracods Stable Isotope of H7
• 4.4.3 Ostracod distribution in sediment core H12
• 4.4.4 Ostracod distribution in sediment core H8
• 4.5 Comparison of Ostracod distribution in sediment cores from Hala Lake
• 5. Discussion
• 5.1 Ostracods distribution pattern and the relation to water depth and age
• 5.1.1 Abundance of ostracods and stable isotope data in core H7 （Fig.12）
• 5.1.2 Abundance of ostracods in core H12 （Figs.13 and 14）
• 5.1.3 Abundance of ostracods in core H8 （Figs.13 and 14）
• 5.2 Palaeo-lake level changes in Hala Lake and climate inferences
• 5.2.1 Lake levels and climate change from the LGM to Lateglacial （24-11.5 kyr BP）
• 5.2.2 Lake levels and climate change during the Early Holocene （11.5-7.8 kyr BP）
• 5.2.3 Lake levels and climate change during the Mid Holocene （7.8-3.5 kyr BP）
• 5.2.4 Lake levels and climate change during the Late Holocene （3.5 kyr BP-present）
• 6. Conclusion
• References
• Acknowledgements