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北极新奥尔松和浙江舟山群岛的典型岛屿生态地质学问题研究

袁林喜  
【摘要】: 为了加强南北极对比研究,更好地了解极地生态环境演化对全球变化的响应,完善极地无冰区生态地质学这个全新研究领域的理论体系,我们在北极典型岛屿斯瓦尔巴群岛的新奥尔松地区开展了相关研究;同时为了拓展生态地质学的研究范围,探讨更多的生态地质学问题,我们在中国东海的典型岛屿舟山群岛上也开展了相关研究。 本文以北极斯匹次卑尔根岛的新奥尔松古海蚀凹槽沉积剖面和浙江舟山群岛古木堆积潮间带为研究材料载体,运用年代学、沉积学、元素地球化学、同位素地球化学、古生态学、地质微生物学、微生物成矿学等多学科交叉的理论和方法,分别分析了北极古海蚀凹槽沉积物的年龄、地球化学元素含量、有机碳氮同位素、无机碳酸盐碳氧同位素、粒度、Hunter白度。和浙江古木堆积潮间带的元素地球化学特征、渗漏水系统的微尺度特征、潮间带物质的硫同位素、潮间带铁锰矿物的微区特征,结合多元统计分析的数学处理方法,对北极新奥尔松古海蚀凹槽和浙江舟山群岛古木堆积潮间带进行了综合生态地质学问题研究,主要结论如下: (一)结合对北极新奥尔松古海蚀凹槽沉积物来源的识别和沉积物形成时间的确定,发现早在距今9400年,海鸟就已经登陆王湾,并在王湾生活繁衍。这是对北极新奥尔松全新世海鸟历史研究的首次报道,为进一步研究和认识北极斯瓦尔巴海鸟的生态历史具有重要意义; (二)通过对北极新奥尔松古海蚀凹槽中保存的贝壳残体的贝壳文石氧同位素组成的分析而重建了9,400 yr BP的环境水温为-0.52~+4.78℃,比现代环境水温高约1度;而贝壳的大量同时死亡很可能是发生在9,400 yr BP的突然降温事件导致的。而这次事件很可能是由减弱的太阳辐射驱动,通过温盐环流等正反馈放大,并最终导致高北极海表面温度急剧下降。这次短暂而明显的降温事件不仅在格林兰、北大西洋、阿尔卑斯、东欧等北半球广泛存在,而且在低纬地区、南半球,甚至是遥远的南极也有记录,表明9,400 yr BP突然降温事件很可能是广泛存在的; (三)AMS14C定年建立了北极新奥尔松古海蚀凹槽沉积70.118 cm段的年代学,探讨了该层位的沉积模式,并提取了代表鸟粪的标型元素组合,重建了海鸟种群数量变化历史。结果显示,海鸟自距今9400年登陆新奥尔松至距今1860年期间,其种群数量经历了2个主要阶段:(Ⅰ),登陆之初,海鸟种群数量逐渐增长,在距今7650年左右达到最大种群数量;(Ⅱ),随后的5800年时间里,海鸟种群数量经历了3次剧烈波动:7650-6280 yr B.P.、6280-4580 yrB.P.、4580-2540 yr B.P.。进一步对比发现,海表面温度(SST)并不是斯瓦尔巴群岛海鸟生态的显著性限制因素,北大西洋气候,尤其是高尔夫湾流的变化会对海鸟生态形成决定性的影响; (四)北极新奥尔松古海蚀凹槽沉积10-70 cm段的砾石堆积是小冰期(LIA)冰进的产物。0-10 cm段是小冰期(LIA)冰退之后的20世纪以来的现代沉积物,与新奥尔松地区的人类活动有关; (五)对中国舟山群岛古木堆积潮间带的现代微生物成矿学研究,发现埋藏古木产生的腐殖质/有机酸为嗜中性铁氧化菌Leptothrix ochracea和Gallionella ferruginea、硫酸盐还原菌生长提供了理想的生存条件;铁氧化菌的矿化产物主要为隐晶质的水铁矿,并且铁氧化菌矿化过程经历不同阶段,即从细胞壁表面矿化、细胞内部部分矿化直至整个细胞完全被矿化,其对环境中的金属元素的生物地球化学循环产生重要的影响;硫酸盐还原菌在该潮间带环境中的大量存在,并参与了Fe-S循环过程、进行了生物诱导下的胞外成矿作用; (六)对中国舟山群岛古木堆积潮间带的Fe-Mn氢氧化物包被胶结现象研究显示,其中,黄红色包被物的主要矿物组成为水铁矿和针铁矿,黑色包被物的主要矿物组成为层状水锰矿和水合软锰矿,而且Fe/Mn元素在这些包被物中均匀分布。扫描电镜揭示黄红色包被物中的矿物是以球状体和球状集合体形式存在的,同时大量杆状菌群落和菌席也被观察到;黑色包被物中的矿物是以微小的锯齿形盘状晶体排列成不规则蜂窝状结构,而且,最初的Mn氢氧化物沉淀-水合软锰矿晶体在结核状胶结物中被观察到,呈椭球状。同时在黑色包被物中也发现大量细菌残体存在。细菌很可能在Fe-Mn氢氧化物包被物形成过程中扮演了重要的角色。微量金属元素分布结果显示,这些Fe-Mn包被物显著吸附Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ba,尤其是Co和Ni,可以作为潜在的环境生物修复材料。Fe-Mn包被物具有显著的PAAS标准化MREE富集的配分模式,揭示了其经历了两个连续的形成过程:(1)堆积古木通过发酵作用释放大量腐殖酸,腐殖酸作用于基岩释放大量Fe-Mn矿物,这些Fe-Mn矿物以腐殖酸络合态的形式被地下水系统运移至潮间带,与海水混合,发生絮凝作用,但这个过程并不发生显著的REE分馏;(2)絮凝过程中或絮凝之后,海水中的MREE优先吸附到沉淀形成的Fe-Mn氢氧化物中,导致形成的Fe-Mn包被物富集MREE。本研究对于Fe-Mn氢氧化物包被的微区特征的认识,以及潮间带、浅海等环境下的Fe-Mn循环过程及其REE和微量金属元素的行为的理解具有重要的意义。


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1 ;九寨沟幅(I48E017008)、则查哇幅(I48E018008)1∶5万生态地质图说明书[J];沉积与特提斯地质;2004年02期
2 吴传璧,刘燕平;生态地质调查工作——俄罗斯的状况与启示[J];国土资源情报;2003年12期
3 毛志中;贵州桐梓柏箐自然保护区生态地质环境[J];贵州地质;1994年02期
4 Todor Todorow;岳洁新;;环境地质和生态地质的主要问题[J];世界地质;1993年01期
5 ;国内外生态地质调查现状[J];江西地质;1999年02期
6 辛建伦,张学亮;保护生态 美化家园——日照市生态地质环境保护工作侧记[J];山东国土资源;2005年04期
7 余力;解决地区管理任务用的资源生态地质信息系统[J];管理科学文摘;1994年09期
8 尹喜霖;黑龙江省三江平原自然生态地质环境系统形成与演化分析[J];地质灾害与环境保护;2004年01期
9 毛志中;乌江流域的生态地质环境[J];贵州地质;1992年03期
10 董和金;城市生态地质环境与城镇建设[J];国土资源导刊;2004年01期
11 王长生;试论1∶5万生态地质调查[J];四川地质学报;1996年02期
12 杨士友;喀斯特山区生态地质环境评价方法探讨[J];贵州地质;2003年02期
13 ;《中国地质》(双月刊)稿约[J];中国地质;2011年02期
14 陈梦熊;论生态地质环境系统与综合性生态环境地质调查[J];水文地质工程地质;1999年03期
15 王勇,柏钰春,尹喜霖,杨文,左爱国;三江平原生态地质环境分区研究[J];水文地质工程地质;2004年06期
16 ;《中国岩溶》第26卷总目录[J];中国岩溶;2007年04期
17 王长生,王大可;试论1∶5万生态地质调查[J];中国区域地质;1997年01期
18 董和金;关于城市生态地质环境研究[J];中国地质;2000年05期
19 侯春堂,李瑞敏,冯翠娥,张静,高业新;区域农业生态地质调查内容与方法——以河北平原为例[J];地质科技情报;2002年01期
20 马江水,李仰春,任凤和,尤福珍,李清伟;大兴安岭浅覆盖区生态地质评价方法初探——以1∶25万区调呼中镇幅为例[J];中国地质;2003年03期
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1 汪振立;;“生态地质”课程教学初探[A];地学人才培养模式改革与实践教学创新研讨会论文集[C];2011年
2 许向宁;李胜伟;唐川;黄润秋;袁永旭;;金沙江干流梯级水电开发对生态地质环境影响评价[A];中国地质学会工程地质专业委员会2007年学术年会暨“生态环境脆弱区工程地质”学术论坛论文集[C];2007年
3 姜月华;郑善喜;张德宝;王润华;袁旭音;王爱华;兰善先;陶于祥;沈辉;冯小铭;;杭嘉湖平原1:5万生态地质环境调查试点[A];“十五”重要地质科技成果暨重大找矿成果交流会材料二——“十五”地质行业获奖成果资料汇编[C];2006年
4 和正民;王建超;范景辉;燕云鹏;李玉龙;;基于GIS的青藏高原生态地质环境遥感监测系统[A];第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C];2005年
5 王宇;袁道先;杨世瑜;张贵;李丽辉;吕爱华;彭淑惠;;泸西小江流域岩溶水有效开发模式[A];地下水勘查技术现场研讨会暨第四届全国水文物探学术交流会论文摘要集[C];2005年
6 李莲花;张建斌;;豫北黄河故道湿地生态地质环境及防治对策[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(下册)[C];2004年
7 吴芳;张绪教;关永义;殷华军;;阿拉善沙漠地质公园的建立与沙尘暴利弊分析及相互影响[A];中国地质学会旅游地学与国家地质公园研究分会成立大会暨第20届旅游地学与地质公园学术年会论文集[C];2005年
8 侯春堂;邵时雄;李瑞敏;刘文生;冯翠娥;;中国农业地学研究进展与发展趋势[A];第四届全国青年地质工作者学术讨论会论文集[C];1999年
9 丁孝忠;;综合基础地质图件编制与更新[A];“十五”重要地质科技成果暨重大找矿成果交流会材料四——“十五”地质行业重要地质科技成果资料汇编[C];2006年
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1 陈劲松;遥感方法在西北干旱地区生态地质环境评价中的应用[D];中国地质大学(北京);2003年
2 颜世强;黄河三角洲生态地质环境综合研究[D];吉林大学;2005年
3 杨澍;基于遥感技术的三江平原生态地质环境综合研究[D];吉林大学;2005年
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1 吴晓颖;九寨沟生态地质特征与可持续发展研究[D];成都理工大学;2007年
2 刘宁;河北省金丝小枣主产区土壤地球化学背景研究[D];河北农业大学;2009年
3 秦茂钊;铀矿山废渣治理方法研究[D];重庆大学;2003年
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5 王宗林;阜新矿区地质灾害区划与土地复垦研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
6 白国良;阜新地区地质灾害区划与防治规划研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
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1 本报记者 马跃;减缓青藏高原河湖生态地质环境恶化[N];光明日报;2005年
2 记者 于莘明;青藏高原冰川年均减少131.4平方公里[N];科技日报;2006年
3 何焕全;打造旅游品牌 带动经济发展[N];广西日报;2004年
4 谢群;青藏高原生态地质环境遥感监测项目取得重要阶段性成果[N];中国水利报;2007年
5 李志民 秦幸福;济阳县开展生态地质环境调查[N];中国矿业报;2007年
6 记者 李仲宏;“九寨黄龙水”课题荣获省科技进步一等奖[N];阿坝日报;2008年
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8 本报记者 黄志军 通讯员 李欣松;复垦使矿区废弃地现良田绿地[N];法治快报;2006年
9 李晨;“中华水塔”蓄水量正在下降[N];中国矿业报;2007年
10 熊熙玲;环境变化监测实现全覆盖[N];中国财经报;2007年
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