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《浙江师范大学》 2016年
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浙江北湖桥(BHQ)孔沉积物稳定碳氧同位素记录研究

程龙娟  
【摘要】:高分辨率环境记录能够更为精确地反映区域古环境变化的状况。湖泊沉积物作为高分辨率环境记录的一种,在重建区域古环境方面具有众多优点包括沉积连续、存储信息量大、沉积速率高和时间分辨率高等。湖泊沉积物总有机碳及其碳同位素指标在反映沉积物有机质来源、植被变化、湖泊生产力状况、古气候及古生态环境等方面较为敏感,而湖相沉积碳酸盐沉积碳氧同位素在指示湖区温度、降水以及蒸发量等方面具有特殊意义。因此,湖相沉积物稳定碳氧同位素指标广泛应用于古气候重建领域。本文以浙江北部地区北湖桥(BHQ)钻孔——这一连续性较好且分辨率较高的湖相沉积物为研究对象,提取总有机碳含量(TOC)及其碳同位素(δ13Corg)和碳酸盐及碳氧同位素的信息,结合AMS14C测年、粒度参数、地球化学指标Mg/Sr及孢粉组合特征等指标,综合分析其碳氧同位素记录特征,探讨浙江北部地区早中全新世期间的气候环境演变规律,初步得出以下结论:(1) 11.4~8.7 cal ka BP (19-17 m),该时期为早全新世回暖期。TOC和δ12Corg含量自下而上呈低值向高值增加趋势,碳酸盐、δ13Ccarb和δ18Ocarb表现为明显的低谷值,随后含量趋于上升。粒度组成显示该段粘土含量、Mg/Sr指标和孢粉数据均显示该段内曲线呈由下而上逐渐增加,孢粉总量显著增高,并且植物种类以乔木占优势,对应于气候条件的改善。C/N数值低于10,反映该段时期内湖相沉积物有机质主要来源于湖泊内生藻类植物。各指标共同指示该时段研究区域温度与降水有较显著的回升过程。(2) 8.7-8.0 cal ka BP (17-8.9 m),气候特征以冷干为主。该段时期TOC、δ13Corg、碳酸盐、δ13Ccarb和δ18Ocarb曲线波动频繁但波幅较为均匀,其中TOC含量低于全孔均值,δ13Corg含量略有偏正,碳酸盐、δ13Ccarb和δ18Ocarb含量则表现为显著偏正,C/N较上一阶段有所增加,指示了陆生C3类植物有所发育,表明该段时期研究区域处于整体较为冷干的阶段。该段时期孢粉数量和Mg/Sr曲线变化较早全新世回暖期也有明显下降,沉积物岩性由上段的粘土质粉砂转变为粉砂,相应指示了研究区域偏冷干的气候特征。该时段的气候特征指示了该区域受到冷事件的影响,在时间上刚好对应于北大西洋8.2 ka BP冷事件。(3) 8.0-5.7 cal ka BP (8.9-6.7 m),对应研究区域的全新世大暖期。TOC含量显著增加并达到最大值,δ13Corg含量则表现为相对偏负,碳酸盐、δ13Ccarb和δ18Ocarb含量变化出现明显低谷值。但上述指标均出现波动,自下而上,TOC含量趋于波动下降,碳酸盐、δ13Ccarb和δ18Ocarb表现为波动上升,δ13Corg变化不明显,表明气候总体上较为暖湿,但并不稳定,存在冷暖干湿波动且后期气候暖湿程度逐步降低。该结论也得到了C/N值变化的印证,与早全新世冷干期相比,C/N值略有增加,反映陆生C3类植物得到发展。该段时期孢粉组合达到最优配置,并以木本占优势,阔叶与针叶树种的比值明显增大,同时Mg/Sr含量与粘土平均含量达到全孔最高值,粉砂和砂含量显著降低,且沉积物岩性为粘土质粉砂。综上所述,各指标综合反映了该段时期研究区域气候总体暖湿的特征。(4) 5.7-4.2 cal ka BP (6.7-4.775 m),气候条件再次转向冷干。TOC含量下降并低于全孔均值,δ13Corg则表现为波动上升,碳酸盐、δ13Ccarb和δ18Ocarb含量变化渐趋于零,粘土含量和Mg/Sr波动下降,C/N值逐渐达到全孔最大值,但始终未超过20,指示了湖泊内生藻类与陆生植物共同繁育。此外,本段孢粉组合中出现大量稻谷花粉,意味着该区域人类活动的发展壮大。同时在5.5cal ka BP与4.2 cal ka BP时期内出现了两次较为明显的降温降湿事件,并推测这些冷事件影响了区域内良渚文化的兴起与衰落。
【学位授予单位】:浙江师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P597;P532

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