Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| DOI | 10.27204/d.cnki.glzhu.2021.000380 |
| 腾格里沙漠钙质根管记录的全新世古环境信息的可靠性 | |
| 朱瑞霞 | |
| 出版年 | 2021 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 兰州大学 |
| 中文摘要 | 中纬度干旱沙漠地区对区域乃至全球气候变化响应十分敏感,开展沙漠地区古环境演变工作,有助于我们进一步理解全球环境变化及其区域环境响应差异。由于沙漠腹地古环境重建材料较难获得,现有的古环境重建结果尚无法在时间和空间上充分评估干旱沙漠对全球变化的响应。因此,发掘新的古环境重建材料,提高重建结果的可信度,有望推动地质记录相对匮乏的干旱沙漠地区气候环境变化的深入研究。腾格里沙漠位于我国西北季风边缘,是中国北方沙漠的重要组成部分,对于季风降水变化响应敏感,是研究全新世时期东亚夏季风时空变化的理想区域。在该区域分布的钙质根管因其蕴含丰富的古环境信息,已经被广泛应用于该地区全新世千年尺度古环境重建研究工作。由于钙质根管作为一种次生碳酸盐,其在形成后可能发生重结晶作用,从而影响古环境重建结果的可靠性。但迄今为止,关于腾格里沙漠钙质根管在形成后是否经历了重结晶作用并影响了古环境重建结果的可靠性尚未进行系统的研究。此外,不同子类的钙质根管(钙质根套和绕根结核),其形成过程存在一定的差异,这种差异是否影响了其化学元素的组成和含量仍不清楚。并且在古环境重建研究中,不同子类的重建结果是否存在一定的差异,目前尚不明确。上述问题的解决有助于提高钙质根管用于沙漠地区全新世古环境演变研究的可靠性。因此,本文以腾格里沙漠为研究区,选取腾格里沙漠的中东部,南部及西部共40个采样点,共计采集了127组钙质根管样品(包括钙质根套和绕根结核及具有部分碳酸岩沉淀层的钙质根管全样样品),通过对其进行岩相学分析、AMS~(14)C测年、碳氧同位素测试和元素测定,探讨了腾格里沙漠钙质根管的重结晶特征及其对古环境重建结果可靠性的影响,对比分析了不同子类钙质根管古环境重建结果的差异。主要发现如下:(1)腾格里沙漠钙质根管形成后其内侧碳酸盐沉淀层不受重结晶作用的影响,而外侧碎屑颗粒物层局部存在重结晶现象。根据重结晶出现的位置可将其分为四类即:碎屑颗粒物层未发生重结晶型,碎屑颗粒物层外侧重结晶型,碎屑颗粒物层内侧重结晶型和碎屑颗粒物层内外侧重结晶型。钙质根管外侧碎屑颗粒物层的重结晶主要受钙质根管形成后局地土壤水溶液的影响且同一采样点的重结晶类型不同。此外,腾格里沙漠钙质根管的重结晶特征并非个例,而在伴随着土壤水分季节性亏损显著的其他地区也广泛存在。(2)钙质根管中碎屑颗粒物层的重结晶作用会导致钙质根管全样样品和碎屑颗粒物层样品中的~(14)C年代结果、δ~(13)C和δ~(18)O值发生改变。而未受重结晶作用影响的钙质根管的碳酸盐沉淀层是进行~(14)C测年,碳、氧同位素测定的最佳材料。全样钙质根管和钙质根套样品中的Sr/Ca和Mg/Ca比值重建的古环境结果不受根管外侧碎屑颗粒物层重结晶作用的影响,可作为古有效湿度重建研究的重要材料。(3)钙质根套和绕根结核的元素组成一致但含量不同。绕根结核中的易迁移元素(Ca、Mg和Sr)以及营养元素(P)的含量高于其在钙质根套中的含量,而化学性质稳定的元素(Al、Si、Ti、Zr和Rb等)在钙质根套中的含量则高于其在绕根结核中的含量。这种子类样品元素组成一致但含量不同的特征主要受控于钙质根套和绕根结核两种子类的不同形成过程。钙质根套的Sr/Ca和Mg/Ca比值虽然略高于绕根结核中的Sr/Ca和Mg/Ca比值,但是在全新世千年尺度上两种子类样品的Sr/Ca和Mg/Ca比值变化趋势相同,表明二者之间的差异不会对影响全新世千年尺度古有效湿度重建结果。因此,钙质根管不同子类样品的选取不会对腾格里沙漠全新世千年尺度古有效湿度的重建结果产生影响。(4)利用钙质根管中的Sr/Ca和Mg/Ca比值变化重建的腾格里沙漠全新世古有效湿度的变化结果表明,该地区全新世时期古环境演化特征可分为早全新世时期(7 cal.ka BP之前)气候相对干旱,中全新世时期(7-4 cal.ka BP)气候相对最为湿润,晚全新世时期(4 cal.ka BP以后)气候逐渐呈现出干旱化趋势3个阶段,这一变化特征与腾格里沙漠腹地及周围毗邻地区其他指标记录的全新世古环境演化特征相一致。本研究明确了钙质根管的重结晶特征及其对古环境重建结果的影响,评估了不同钙质根管子类样品及外侧碎屑颗粒物层和内侧碳酸盐沉淀层之间的古环境重建结果的差异,进一步证实了钙质根管是干旱沙漠地区新的古环境重建材料。 |
| 中文关键词 | 次生碳酸盐 ; 钙质根管 ; 重结晶 ; 古环境重建 ; 沙漠 ; 全新世 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | P532 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/373148 |
| 作者单位 | 兰州大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 朱瑞霞. 腾格里沙漠钙质根管记录的全新世古环境信息的可靠性[D]. 兰州大学,2021. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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