青海湖湖东地区广泛分布着风成沉积物,区域内典型风成沉积剖面的年代数据和环境代用指标准确记录了区域古环境变化。沉积物粒度端元分析方法能够将复杂的粒度数据分离出多个具有特定指示意义的粒度端元组分,广泛应用于古环境的重建研究...青海湖湖东地区广泛分布着风成沉积物,区域内典型风成沉积剖面的年代数据和环境代用指标准确记录了区域古环境变化。沉积物粒度端元分析方法能够将复杂的粒度数据分离出多个具有特定指示意义的粒度端元组分,广泛应用于古环境的重建研究。基于多次野外综合考察,选取青海湖湖东沙地厚度为500 cm的全新世典型风成砂-古土壤剖面,采用粒度端元分析方法对粒度数据进行分离,筛选出3个代表不同沉积动力特征的端元组分。通过分析各端元的粒度分布特征,并结合色度、磁化率和有机质指标进行对比分析发现,端元1与区域暖湿气候条件下的风化成壤作用有关,可以间接指示区域的水分条件;端元2和端元3代表了近地面风力的强弱,共同指示区域风沙活动的强弱。结合剖面年代和其他代用指标以及已有研究结果,可将研究区全新世以来的气候变化大致分为4个阶段:9.5 ka B.P.以前,气候整体以冷干为主;9.5~3.5 ka B.P.,气候温暖湿润,成壤作用明显增强;3.5~1.5 ka B.P.,气候经历暖湿-冷干的转变;1.5 ka B.P.以来,气候总体冷干。展开更多
河北坝上地区地处东亚夏季风边缘,对气候变化响应敏感,是研究古气候环境演变的理想地区之一。本研究采用粒度端元模型分析方法对坝上地区2 m厚的典型风成砂-古土壤剖面沉积物粒度数据进行分离,同时结合粒度、磁化率和色度指标,探讨剖面...河北坝上地区地处东亚夏季风边缘,对气候变化响应敏感,是研究古气候环境演变的理想地区之一。本研究采用粒度端元模型分析方法对坝上地区2 m厚的典型风成砂-古土壤剖面沉积物粒度数据进行分离,同时结合粒度、磁化率和色度指标,探讨剖面沉积物各粒度端元所指示的环境意义以及坝上地区中全新世以来的环境演化过程。结果表明:1)白云湖剖面粒度组分分为3个端元,EM1代表区域暖湿气候背景下的风化成壤作用,间接指示区域的湿度状况;EM2代表区域风沙活动强度;EM3可能反映区域河流对基岩风化产物的搬运作用。2)研究区中晚全新世气候变化大致可以分为5个阶段:7.1 ka B. P.以前,风沙活动和河流搬运作用较强,气候表现为冷干特征;7.1~3.8 ka B. P.风沙活动减弱,气候温暖湿润,区域成壤作用加强;3.8~2.6 ka B. P.期间,气候波动频繁,处于暖湿-冷干过渡阶段;2.6~1.5 ka B. P.风沙活动增强;1.5 ka B. P.以来,气候由冷干向相对暖湿转变,成壤作用稍有加强。展开更多
青海湖湖东地区出露典型的风成沉积,对气候变化响应敏感,为古气候环境的重建提供了良好研究窗口。本文选取湖东地区厚度10 m的风成砂-砂质古土壤剖面为对象,运用端元分析模型对沉积物粒度数据进行分析,提取对气候变化反映敏感的粒级组分...青海湖湖东地区出露典型的风成沉积,对气候变化响应敏感,为古气候环境的重建提供了良好研究窗口。本文选取湖东地区厚度10 m的风成砂-砂质古土壤剖面为对象,运用端元分析模型对沉积物粒度数据进行分析,提取对气候变化反映敏感的粒级组分,进一步结合粒度组分、磁化率指标,阐释各端元指示的环境意义以及近32 ka BP以来青海湖湖东地区的环境演化过程。结果表明,大水塘剖面粒度组成以砂粒物质为主,粉砂次之,黏粒最少。剖面的沉积物粒度组分可分解为3个端元:EM1是受冬季风影响的敏感粒径,指示冬季风的强弱变化;EM2指示的是区域环境受风沙作用的强弱,与EM1指示相反,但共同反映冬季风的强弱;EM3指示受区域性低空风系的影响,以尘暴的形式搬运沉积。青海湖湖东地区的环境演化过程可划分为4个阶段:(1)末次冰期间冰阶阶段(32~23.2 ka BP),气候整体较湿润,风沙活动较弱;(2)末次冰期冰盛期阶段(23.2~15.8 ka BP),气候冷偏干,风沙活动增强;(3)末次冰期冰消期阶段(15.8~9.5 ka BP),气候仍以冷偏干为主,冷暖波动,但存在小幅度升温;(4)全新世阶段(9.5 ka BP以来),早期转暖、中期最暖、晚期转凉,气候波动显著。展开更多
杭嘉湖平原位于海陆交互的长江三角洲地区,极易受到海平面升降和极端气候事件的影响,对全球环境变化十分敏感。应用非参数化粒度端元分析模型提取杭嘉湖平原ZK3岩芯沉积物的端元组分,分析其物质来源;并结合植物藻类和磁化率指标全面揭...杭嘉湖平原位于海陆交互的长江三角洲地区,极易受到海平面升降和极端气候事件的影响,对全球环境变化十分敏感。应用非参数化粒度端元分析模型提取杭嘉湖平原ZK3岩芯沉积物的端元组分,分析其物质来源;并结合植物藻类和磁化率指标全面揭示各端元组分对区域全新世气候-海平面变化响应。结果表明:(1)EM1(16.4 μm)主要为洪泛沉积物,EM2(35.3 μm)主要为湖相沉积物,EM3(58.9 μm)则为海相沉积物;(2)杭嘉湖平原8000 a BP以来的气候-海平面变化大致可分为四个阶段:约8000—6200 a BP,受东亚夏季风影响,气候温暖湿润,海平面上升并趋于稳定,区域内同时受到海洋和陆源输入影响,发育海陆过渡相沉积;约6200—4800 a BP,气候趋于干凉化,陆地面积扩大,沉积环境转变为河流为主的洪泛沉积;至4800—3100 a BP,气候回暖,海平面略有回升,发育为湖相沉积;3100—140 a BP,气候趋冷干化,海平面下降,广泛发育为泛滥平原沉积环境。展开更多
全新世时期形成的连续性古洪积层是追溯古环境信息的可靠记录。重庆市丰都县玉溪遗址存在多期连续的文化层与洪积层,但已有研究并未系统分析该遗址区的古洪水发生机制及其气候背景,并且缺乏基于多期古洪积层的周期性研究。(1)本文基于...全新世时期形成的连续性古洪积层是追溯古环境信息的可靠记录。重庆市丰都县玉溪遗址存在多期连续的文化层与洪积层,但已有研究并未系统分析该遗址区的古洪水发生机制及其气候背景,并且缺乏基于多期古洪积层的周期性研究。(1)本文基于动物骨屑AMS ^(14)C年代数据,用Bacon程序拟合玉溪遗址剖面的沉积-年代关系,判定玉溪剖面古洪积层形成时段为约6.4 ka BP~7.3 ka BP。(2)古洪水沉积序列的粒度和端元分析结果显示,玉溪古洪积层由细粉砂-粉砂组成,表明古洪积层为溢岸憩流和滞水缓流堆积而成。(3)孢粉组合、磁化率、Rb/Sr和Si/Al比值等环境指标显示,玉溪剖面的古洪水沉积经历了早期湿热、中期温干、晚期暖湿三个阶段,其中古洪积层在温干阶段的沉积速率最大(30 cm·(100a)^(-1)),而且古洪水发生的频率亦高于湿热期。(4)古洪水沉积序列的小波功率谱分布特征表明,玉溪剖面的古洪水存在约30 a的短周期和约350 a的长周期;其长周期与区域性气候冷事件相关、短周期与ENSO事件导致的夏季风异常有关。本文提出的搬运洪积物的三种动力类型、干湿期古洪水的沉积速率差异以及古洪水泛滥的长短周期,对研究新石器早期重庆地区的人地关系和长江上游的洪水发生机制有参考意义。展开更多
Abstract： Organic carbon isotopes in sediments have been frequently used to identify the source of organic matter. Here we present a study of organic δ13C on two sediment profiles influenced by guano from Guangjin a...Abstract： Organic carbon isotopes in sediments have been frequently used to identify the source of organic matter. Here we present a study of organic δ13C on two sediment profiles influenced by guano from Guangjin and Jinqing islands in the Xisha Archipelago, South China Sea. Organic matter from ornithogenic coral sand sediments has two main sources, guano pellets and plant residues, and their organic δ13C （δ13CoM） are significantly different. Organic carbon δ13Cguano is much higher than δ13Cplant, and δ13CoM of bulk samples is intermediate. Based on a two-end-member mixing model, the proportions of guano- and plant-derived organic matter in the bulk samples were reconstructed quantitatively. The results showed that seabirds began to inhabit the islands around approximately 1200-1400 AD, and that guano pellets have been an important source of soil organic matter since then. With the accumulation of guano-derived nutrients, plants began to develop prosperously on the islands in the last 200 years, which is reflected by the significant increase of plant-derived organic matter in the upper sediment layer. However, guano-derived organic matter decreased greatly in recent decades, indicating a rapid decrease in seabird population. Our results show that organic 6~3C can be effectively used to quantitatively determine different source contributions of OM to bulk ornithogenic coral sand sediments.展开更多
文摘青海湖湖东地区广泛分布着风成沉积物,区域内典型风成沉积剖面的年代数据和环境代用指标准确记录了区域古环境变化。沉积物粒度端元分析方法能够将复杂的粒度数据分离出多个具有特定指示意义的粒度端元组分,广泛应用于古环境的重建研究。基于多次野外综合考察,选取青海湖湖东沙地厚度为500 cm的全新世典型风成砂-古土壤剖面,采用粒度端元分析方法对粒度数据进行分离,筛选出3个代表不同沉积动力特征的端元组分。通过分析各端元的粒度分布特征,并结合色度、磁化率和有机质指标进行对比分析发现,端元1与区域暖湿气候条件下的风化成壤作用有关,可以间接指示区域的水分条件;端元2和端元3代表了近地面风力的强弱,共同指示区域风沙活动的强弱。结合剖面年代和其他代用指标以及已有研究结果,可将研究区全新世以来的气候变化大致分为4个阶段:9.5 ka B.P.以前,气候整体以冷干为主;9.5~3.5 ka B.P.,气候温暖湿润,成壤作用明显增强;3.5~1.5 ka B.P.,气候经历暖湿-冷干的转变;1.5 ka B.P.以来,气候总体冷干。
文摘河北坝上地区地处东亚夏季风边缘,对气候变化响应敏感,是研究古气候环境演变的理想地区之一。本研究采用粒度端元模型分析方法对坝上地区2 m厚的典型风成砂-古土壤剖面沉积物粒度数据进行分离,同时结合粒度、磁化率和色度指标,探讨剖面沉积物各粒度端元所指示的环境意义以及坝上地区中全新世以来的环境演化过程。结果表明:1)白云湖剖面粒度组分分为3个端元,EM1代表区域暖湿气候背景下的风化成壤作用,间接指示区域的湿度状况;EM2代表区域风沙活动强度;EM3可能反映区域河流对基岩风化产物的搬运作用。2)研究区中晚全新世气候变化大致可以分为5个阶段:7.1 ka B. P.以前,风沙活动和河流搬运作用较强,气候表现为冷干特征;7.1~3.8 ka B. P.风沙活动减弱,气候温暖湿润,区域成壤作用加强;3.8~2.6 ka B. P.期间,气候波动频繁,处于暖湿-冷干过渡阶段;2.6~1.5 ka B. P.风沙活动增强;1.5 ka B. P.以来,气候由冷干向相对暖湿转变,成壤作用稍有加强。
文摘青海湖湖东地区出露典型的风成沉积,对气候变化响应敏感,为古气候环境的重建提供了良好研究窗口。本文选取湖东地区厚度10 m的风成砂-砂质古土壤剖面为对象,运用端元分析模型对沉积物粒度数据进行分析,提取对气候变化反映敏感的粒级组分,进一步结合粒度组分、磁化率指标,阐释各端元指示的环境意义以及近32 ka BP以来青海湖湖东地区的环境演化过程。结果表明,大水塘剖面粒度组成以砂粒物质为主,粉砂次之,黏粒最少。剖面的沉积物粒度组分可分解为3个端元:EM1是受冬季风影响的敏感粒径,指示冬季风的强弱变化;EM2指示的是区域环境受风沙作用的强弱,与EM1指示相反,但共同反映冬季风的强弱;EM3指示受区域性低空风系的影响,以尘暴的形式搬运沉积。青海湖湖东地区的环境演化过程可划分为4个阶段:(1)末次冰期间冰阶阶段(32~23.2 ka BP),气候整体较湿润,风沙活动较弱;(2)末次冰期冰盛期阶段(23.2~15.8 ka BP),气候冷偏干,风沙活动增强;(3)末次冰期冰消期阶段(15.8~9.5 ka BP),气候仍以冷偏干为主,冷暖波动,但存在小幅度升温;(4)全新世阶段(9.5 ka BP以来),早期转暖、中期最暖、晚期转凉,气候波动显著。
文摘杭嘉湖平原位于海陆交互的长江三角洲地区,极易受到海平面升降和极端气候事件的影响,对全球环境变化十分敏感。应用非参数化粒度端元分析模型提取杭嘉湖平原ZK3岩芯沉积物的端元组分,分析其物质来源;并结合植物藻类和磁化率指标全面揭示各端元组分对区域全新世气候-海平面变化响应。结果表明:(1)EM1(16.4 μm)主要为洪泛沉积物,EM2(35.3 μm)主要为湖相沉积物,EM3(58.9 μm)则为海相沉积物;(2)杭嘉湖平原8000 a BP以来的气候-海平面变化大致可分为四个阶段:约8000—6200 a BP,受东亚夏季风影响,气候温暖湿润,海平面上升并趋于稳定,区域内同时受到海洋和陆源输入影响,发育海陆过渡相沉积;约6200—4800 a BP,气候趋于干凉化,陆地面积扩大,沉积环境转变为河流为主的洪泛沉积;至4800—3100 a BP,气候回暖,海平面略有回升,发育为湖相沉积;3100—140 a BP,气候趋冷干化,海平面下降,广泛发育为泛滥平原沉积环境。
文摘全新世时期形成的连续性古洪积层是追溯古环境信息的可靠记录。重庆市丰都县玉溪遗址存在多期连续的文化层与洪积层,但已有研究并未系统分析该遗址区的古洪水发生机制及其气候背景,并且缺乏基于多期古洪积层的周期性研究。(1)本文基于动物骨屑AMS ^(14)C年代数据,用Bacon程序拟合玉溪遗址剖面的沉积-年代关系,判定玉溪剖面古洪积层形成时段为约6.4 ka BP~7.3 ka BP。(2)古洪水沉积序列的粒度和端元分析结果显示,玉溪古洪积层由细粉砂-粉砂组成,表明古洪积层为溢岸憩流和滞水缓流堆积而成。(3)孢粉组合、磁化率、Rb/Sr和Si/Al比值等环境指标显示,玉溪剖面的古洪水沉积经历了早期湿热、中期温干、晚期暖湿三个阶段,其中古洪积层在温干阶段的沉积速率最大(30 cm·(100a)^(-1)),而且古洪水发生的频率亦高于湿热期。(4)古洪水沉积序列的小波功率谱分布特征表明,玉溪剖面的古洪水存在约30 a的短周期和约350 a的长周期;其长周期与区域性气候冷事件相关、短周期与ENSO事件导致的夏季风异常有关。本文提出的搬运洪积物的三种动力类型、干湿期古洪水的沉积速率差异以及古洪水泛滥的长短周期,对研究新石器早期重庆地区的人地关系和长江上游的洪水发生机制有参考意义。
基金funded by the National Natural Science Foundation of China(Nos.41376124,41402148 and 41076123)the Fundamental Research Funds for the Central Universities(JZ2017HGTB0201)
文摘Abstract： Organic carbon isotopes in sediments have been frequently used to identify the source of organic matter. Here we present a study of organic δ13C on two sediment profiles influenced by guano from Guangjin and Jinqing islands in the Xisha Archipelago, South China Sea. Organic matter from ornithogenic coral sand sediments has two main sources, guano pellets and plant residues, and their organic δ13C （δ13CoM） are significantly different. Organic carbon δ13Cguano is much higher than δ13Cplant, and δ13CoM of bulk samples is intermediate. Based on a two-end-member mixing model, the proportions of guano- and plant-derived organic matter in the bulk samples were reconstructed quantitatively. The results showed that seabirds began to inhabit the islands around approximately 1200-1400 AD, and that guano pellets have been an important source of soil organic matter since then. With the accumulation of guano-derived nutrients, plants began to develop prosperously on the islands in the last 200 years, which is reflected by the significant increase of plant-derived organic matter in the upper sediment layer. However, guano-derived organic matter decreased greatly in recent decades, indicating a rapid decrease in seabird population. Our results show that organic 6~3C can be effectively used to quantitatively determine different source contributions of OM to bulk ornithogenic coral sand sediments.
