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《哈尔滨师范大学》 2010年
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连环湖沉积物粒度和磁化率变化特征及沉积意义研究

孙丽  
【摘要】: 本论文以中国北方生态环境脆弱带大庆地区的连环湖流域作为研究对象,通过对在连环湖所采集的四个湖泡柱状沉积岩芯,进行~(210)Pb和~(137)Cs年代的测定、粒度和环境磁学参数指标的实验分析,提取连环湖沉积物中记录的过去环境变化信息。将提取的环境变化信息与所收集到的该流域环境变化的历史文献记载相结合,探讨了连环湖流域历史时期以来的环境演化。通过研究,本文主要得出以下结论: (1)连环湖沉积物粒度组成主要以细粉砂粒级为主,总体粒径较大,其中AMT岩芯粒径最粗,HSH岩芯粒径最细。粘土与细粉砂组分之间呈极显著正相关关系。说明连环湖中较细的组分变化一致,具有相同的来源。 (2)沉积物粒度组成垂向上总体自下至上呈现出粒径变细的趋势,表现为细—粗—细的演变规律。粒度参数揭示出流域的气候变化与风沙现象,记录了历史上记载的20世纪40年代末至90年代中期,连环湖流域同期降水量下降,气候趋于干旱,风沙现象强度大且频繁的环境演变。 (3)连环湖岩芯沉积物粒度参数指标同时也揭示出湖泊自身演化历史,即19世纪初至20世纪初,成湖初期由风成组分占优势演化为湖相组分占优势;20世纪初至20世纪40年代末期,湖相组分仍为优势组,风成组分继续存在;40年代末至90年代中期,湖相组分减弱,频率曲线为三峰形态,粘土和砂组分的峰较突出;90年代中期至21世纪初,湖相组分逐渐增强,最终形成典型的湖泊沉积。 (4)连环湖岩芯粒度低频磁化率以HSH岩芯最高,TLH岩芯低频磁化率最低。磁化率垂向上表现为下部较低,上部较高的趋势。磁化率参数揭示了流域的人类活动对土地利用方式和强度的变化。通过对四个沉积岩芯磁化率的分析反映出自19世纪初至今,流域内人类活动由最初的较低强度土地利用,然后经历了较长时期的对土地施加作用相对稳定,到20世纪60年代中期至80年代初期人类工农业活动的显著开展,已对流域土壤造成侵蚀,但侵蚀仅停留在表层土壤中,90年代中期以来,人类活动的强度进一步增强,已使得部分地区的侵蚀转向土壤的较深层位。 (5)通过对沉积物粒度组分与磁化率参数之间做相关分析后得出连环湖岩芯粒度与磁化率具有密切的联系,除了AMT岩芯中粒度组分与磁化率参数之间没有明显的相关性体现以外,THL、HSH和XHL都呈现出Xlf和Xhf与16~64μm的粗粉砂组分在0.01水平上显著正相关。表明连环湖的湖湘组分同流域土壤侵蚀的程度密切相关。因而说明本研究可以反映出湖泊沉积环境的演化历史,并能够揭示出因人类活动而导致的土壤侵蚀程度。
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