巴丹吉林沙漠全新世湖泊沉积记录及其演变机制探讨

论文摘要

湖泊是干旱区生命活动的中心,研究其环境演变过程可以帮助理解区域水循环模式,服务当地生态系统可持续发展。在巴丹吉林沙漠,约110个常年积水湖泊坐落于世界上最高大的沙山之间,是典型的地下水补给型湖泊。目前巴丹吉林沙漠湖泊演变研究主要依靠沙漠腹地时空分布不连续的高湖泊水位遗存,缺少湖泊连续沉积记录。而建立巴丹吉林沙漠湖泊连续沉积记录既可以对已有环境演变框架进行补充与完善,也可以在时间序列上对通过现代过程研究得出的湖泊沉积物粒度、总有机碳与矿物组成的环境意义进行验证,还可以通过区域气候环境记录对比的方法探讨巴丹吉林沙漠湖泊演变机制。本研究在巴丹吉林沙漠腹地2个名为陶尔·勒格图（以下简称TR）与准·苏里图（以下简称ZS）的干涸湖盆底部开挖探槽剖面,从而得到湖泊连续沉积样品。对TR剖面样品进行了粒度、总有机碳含量以及矿物组成的测定与分析,AMS14C测年方法被用来建立年代序列,端元组分分析法（EMMA）被用来提取TR剖面湖相沉积部分的端元组分。对ZS剖面样品仅进行了粒度的测定与分析,ZS剖面底部泥炭层与ZS剖面附近的高湖泊水位遗存进行了AMS14C测年。根据岩性与粒度,可以将TR剖面与ZS剖面分为4段,自下而上分别为风成沙层、泥炭层、粒径较粗与较细的湖相沉积层。对比TR剖面指标变化与高湖泊水位遗存记录,发现巴丹吉林沙漠地下水补给型湖泊沉积物粒度指标在指示湖泊深度变化时具有多解性;总有机碳由于含量极低,难以应用于湖泊深度变化重建;盐类矿物含量对湖泊退缩响应较为敏感,其高值可以指示湖泊退缩的过程。根据TR剖面岩性与沉积物指标变化,并对比ZS剖面、高湖泊水位遗存记录,认为TR古湖在ca.11,0009,500 cal BP期间处于沼泽状态,水位接近地表并发育泥炭;在ca.9,5006,500 cal BP期间,湖泊深度持续上升,并于ca.7,5006,500cal BP时期达到最大值;在ca.6,5004,000 cal BP期间,湖泊深度逐渐下降;ca.4,000 cal BP之后,TR古湖快速退缩以至干涸。巴丹吉林沙漠湖泊深度变化是当地气候变化、地下水位变化、沉积速率三者叠加的产物。通过湖泊水位与地下水位之间的关系,TR古湖深度变化重建结果被转换为可供对比的湖泊水位与地下水位记录。将之与植物钙质根管年代分布所指示的沙漠腹地有效湿度记录对比,发现巴丹吉林沙漠全新世湖泊水位变化响应于沙漠腹地有效湿度变化;高湖泊水位时期,沙漠地下水补给量增大与沙漠腹地有效湿度高值同步。在冰期-间冰期转换时期,沙漠腹地干旱的环境无法解释地下水位的上升,由此推测巴丹吉林沙漠湖泊通过地下水与区域气候环境变化相联系。晚冰期与全新世初期的区域冰冻圈融水可能通过区域地下水系统填补了巴丹吉林沙漠末次冰期以来枯竭的含水层,奠定了湖泊发育的基础。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张律吕

导师: 王乃昂

关键词: 巴丹吉林沙漠,地下水补给型湖泊,全新世,湖泊沉积,环境重建

来源: 兰州大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学,地球物理学

单位: 兰州大学

基金: 国家自然科学基金重点项目(41530745),国家自然科学基金面上项目(41871021)

分类号: P534.632;P512.2;P343.3

总页数: 54

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标签：巴丹吉林沙漠论文;  地下水补给型湖泊论文;  全新世论文;  湖泊沉积论文;  环境重建论文;