六盘山朝那湫湖泊沉积物Rb/Sr比值及其古气候意义

湖泊沉积物Rb/Sr比值通常被视为流域化学风化强度的代用指标,然而不同湖泊沉积物Rb/Sr比值的古气候意义有时也存在一定差异。本研究以六盘山朝那湫湖泊73cm长度(1743~2012A.D.的沉积序列)岩芯沉积物Rb/Sr比值为分析对象,结合同一岩芯其他主要元素以及古气候代用指标(TOC、C/N比值、δ^(13)C_(org)等)指示的环境变化信息,对朝那湫湖泊沉积物Rb/Sr比值在十年/数十年尺度上的古气候意义进行综合判别。研究结果显示:朝那湫湖泊沉积物中的Rb、Sr元素主要以残渣态赋存,Rb/Sr比值与其他陆源组分元素有较好的相关性,Rb/Sr比值变化主要受控于陆源碎屑物质输入。Rb/Sr比值与同一岩芯TOC、C/N比值、δ^(13)C_(org)等降水代用指标以及邻近区域树轮等古气候记录的对比结果表明:在十年/数十年尺度上,气候偏干期,陆源碎屑物质输入较多,沉积物Rb/Sr比值减小;气候偏湿期,陆源碎屑物质输入较少,沉积物Rb/Sr比值增大。这主要是由朝那湫流域降水特点和植被覆盖共同决定的,同时也暗示朝那湫流域物理风化和化学风化强度可能呈反向变化。因此,在将Rb/Sr比值作为流域化学风化强度的代用指标之前,有必要对湖泊沉积物的Rb、Sr元素的赋存形态进行辨别,并结合湖泊自身沉积环境以及其他古气候指标进行综合分析,方可获得更加全面准确的流域物理侵蚀搬运或化学风化信息。

短时间尺度上湖泊沉积物粒度指示的气候意义--以朝那湫为例

湖泊沉积物粒度在短时间尺度、高分辨率(年际-十年尺度)古气候研究中的指示意义通常被解释为:粒度偏粗指示降水较多、气候湿润,粒度偏细指示降水较少、气候干旱。本文以六盘山朝那湫湖泊73 cm沉积物岩芯粒度指标为研究对象,采用137Cs定年法,重建了朝那湫流域过去268年的高分辨率气候变化序列,结合同一岩芯其他环境代用指标(TOC、C/N值、化学元素等)指示的环境变化信息,对朝那湫湖泊沉积物粒度指示的气候意义进行综合判别。结果表明:朝那湫湖泊沉积物粒度与其他环境代用指标有较好的相关关系,粒度指标能够指示流域降水变化历史,并记录了4次典型的干旱气候事件(1770 A.D.前后、1835 A.D.前后、1875 A.D.前后和1970 A.D.前后),这与邻近地区树轮等气候记录有良好的对应关系,表明本文重建的结果可靠。同时,本文揭示了湖泊沉积物粒度在短时间尺度研究中的特殊指示意义:粒度偏粗指示降水较少、气候干旱,粒度偏细指示降水较多、气候湿润,这主要是由流域降水特点和植被覆盖程度决定的。由于沉积环境复杂,湖泊沉积物粒度的环境指示意义具有多解性,因此在不同的湖泊研究中应充分考虑影响沉积物粒度的各种因素,并结合其他指标进行综合辨识。

六盘山朝那湫湖泊沉积物磁化率的环境指示意义

在古环境研究中,湖泊沉积物磁化率的环境指示意义通常被解释为:磁化率升高指示流域内侵蚀和径流搬运能力增强,间接反映降水较多,气候湿润;磁化率降低指示流域内侵蚀和径流搬运能力减弱,间接反映降水较少,气候干旱。本文结合多代用指标(粒度、TOC、C/N等)指示的环境变化信息,对六盘山朝那湫湖泊沉积物磁化率的环境指示意义进行综合判别。结果显示:朝那湫湖泊沉积物磁化率能够指示流域降水变化历史,且与邻近地区树轮等高分辨率气候记录有良好的对比关系,表明本文重建的结果可靠。同时,本文也揭示了湖泊沉积物磁化率不同以往研究的特殊环境指示意义:磁化率升高指示流域内侵蚀和径流搬运能力减弱,反映降水较多,气候湿润;磁化率降低指示流域内侵蚀和径流搬运能力增强,反映降水较少,气候干旱。这主要是由流域基岩成分、植被覆盖和雨型决定的。由于湖泊沉积环境和过程的复杂性,沉积物磁化率的环境指示意义具有多解性。因此,在不同的湖泊沉积研究中,应充分考虑影响磁化率的各种因素,并结合其他多种代用指标进行综合辨识,方可得出可靠结论。