罗布泊红柳沙包沉积纹层环境信息提取与利用研究

【摘要】：罗布泊及其临近地区位于塔里木盆地东部,北有库鲁克塔格山、东北有克孜勒塔格山和依格孜塔格山,东与甘肃临界白山毗邻,南为阿尔金山,西邻塔克拉玛干沙漠和库姆塔格沙漠,东部的阿奇克谷地与疏勒河和河西走廊相连。罗布泊是塔里木盆地各大河流的归宿地,它的环境演变是整个塔里木盆地和周边山地环境演变的缩影。从实地勘测和卫星图片判断,罗布泊地区的红柳沙包主要分布在塔里木河、孔雀河、米兰河等河流三角洲地带。 罗布泊地区特有的红柳沙包具有清晰的“年层”构造,具有准确的计年和很强的储存环境信息的功能,红柳沙包年层中红柳落叶的粒度、阳离子、有机质C/N及沙层厚度、δ~(13)C值、O同位素、H同位素、孢粉组合等特征可以用来探讨和恢复数百年来的气候和环境变化。但总体来看,用红柳沙包沉积纹层特征来探讨其成因和演变规律多注重单指标分析,对多种指标的综合应用分析涉及较少。环境指标的综合及各种环境指标的构造应该说是当前环境指标研究领域中的一个重要趋势。 本文以罗布泊地区红柳沙包为研究对象,采用环境代用指标对比分析以及多元回归分析的方法,强化对环境变化的响应趋势,以更好地反映该地区环境变化。主要研究内容与结果为: (1)对红柳沙包年层的环境代用指标信息进行提取和集成利用,并进行全面的对比综合分析。这些指标包括:粒度、阳离子、有机质C/N及沙层厚度、δ~（13）C值、O同位素、H同位素和孢粉组合等。 (2)各个环境代用指标与平均气温相关性由显著到微弱的排序为孢粉组合、Δδ~（13）C、δDma、Mg~(2+)、δ~（18）Oma、K~+、Ca~(2+)、Na~+。 (3)各个环境代用指标与年均相对湿度相关性由显著到微弱的排序为:Δδ~（13）C、Ca~(2+)、δ~（18）Oma、δDma、Na~+、Mg~(2+)、K~+。 (4)各个环境代用指标与降水量相关性由显著到微弱的排序为:δ~（18）Oma、Δδ~（13）C、δDma。 (5)通过环境用指标的综合分析可表明,罗布泊地区1934~1940、2003~2006年为暖期,1839~1933、1941~2002年为冷期;1845~1849、1861~1867、1885~1951、1963~2006年为湿润期;1839~1926、1928~1981、2000~2006年为干燥期。 (6)以若羌实测气温和降水为回归量,以各个环境代用指标为回归因子的分析表明:Na~+能够解释1954~2002a期间罗布泊地区气温的41.1%的变化。 (7)根据Na~+与气温的回归关系,进行气温重建的结果为:1858~1963年为冷期,1964~2006年为暖期,期间冷暖波动频繁。这与前期所研究的冷暖期的结果均有重合,说明了Na~+是描述罗布泊地区气温变化的良好指标。