25-20kaB.P.中祁连疏勒河地区钙华沉积特征及其古气候意义

摘要

全球气候变化问题成为国际科学界研究的瞩目，受到的普遍关注。根据国内外研究，分布于地表的钙华沉积物可以作为古环境研究较好的载体。通过对冰芯、树轮和黄土、珊瑚等气候环境记录的研究，已经取得了很多显著成果，它们对古环境气候的记录用于分析重建古气候环境有各自的优点。钙华是一种主要产于地表的淡水碳酸盐沉积物，沉积速率快，对于古环境气候的记录更加精确。但目前研究表明，钙华作为古环境替代物，虽然其他替代物有很多优势，但对于热成因类钙华所指示的环境气候变化关系则缺乏研究。热成因类钙华是由于有较高温度的水温和深源CO2的地下热水向地表迁移中发生CO2脱气，导致CaCO3沉积，钙华叠层堆积形成，具有地下停留时间长、循环力度大，对古气候环境变化信息高灵敏度特征，成为近年来古气候研究的重要载体，通过利用钙华微层来恢复古气候的变化已经成为当前的热点。
　　本文研究对象属于热成因类钙华，通过结合钙华碳氧稳定同位素值分析和剖面多个14C测年和铀系不平衡法测年数据分析，对中祁连疏勒河地区钙华沉积所蕴含25-20kaB.P.期间的古气候环境变化进行系统的研究。得出以下主要认识:
　　(1)钙华δ13C值与降雨量有很好的线性负相关关系。研究区降雨量较大的原因有两个:一是青藏高原热低压的加深有利于南侧西南季风的北上，北侧东南方向气流向西北内陆深入，即东南季风和西南季风同时增强;二是西风环流的影响导致西北地区年降水量大大增加。
　　(2)通过对疏勒河地区钙华δ18O值研究分析认为，钙华微层中-厚层乳白色致密层得到的δ18O值呈负值，暗示该段期间有较大的降雨量，呈暖湿的气候特征，推断该段期间应该属于夏季时节，且钙华δ18O值变化与降水量和温度呈负相关性。
　　(3)通过对中祁连疏勒河地区钙华沉积速率的季节变化研究发现，温度和降水量是影响该地区钙华沉积速率快慢的主要因素。钙华沉积速率呈现出在雨季（春夏季）增加、旱季（秋冬季）减慢的反常现象，这与天津王四井热成因类钙华沉积研究中发现的规律相反，与在日本大气成因类钙华沉积规律基本相似。
　　(4)通过对钙华碳氧稳定同位素分析测试，得出钙华δ13C值与δ18O值存在同步性，二者曲线整体呈正相关关系。
　　(5)建立了中祁连疏勒河地区钙华年层高分辨率的肉眼识别标准，即一个钙华年层包括薄的疏松深褐色层和中-厚的致密白色-乳白色浅色层，代表一年的季节变化。
　　(6)研究区钙华经过14C法测试分析，在25ka-20kaB.P.期间，属于末次冰盛期。结合年龄数据与δ18O、δ13C值关系，推断在24.9-24.5kaB.P.期间，气候出现由暖湿-干冷-暖湿-温湿变化。所蕴含的古气候环境对研究第四纪末次冰盛期古气候环境具有指示意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 题目来源

1．2 选题依据和研究意义

1．2．1 选题依据

1．2．2 研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国内外对钙华的研究现状

1．3．2 中祁连疏勒河地区的研究现状

1．3．3 存在的问题

1．4 研究内容和技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线

1．5 工作方法及工作量

第2章 区域地质概况

2．1 自然地理概况

2．2 区域地层

2．3 大地构造

第3章 钙华的沉积特征

3．1 钙华分类

3．2 钙华中的碎屑物分类

3．3 钙华矿物组成

3．4 研究区钙华的岩石特征、厚度与影响因素

3．4．1 岩石学特征

3．4．2 钙华厚度及影响因素

第4章 样品的采集、测试及其分析

4．1 样品的来源、采集、分析

4．2 钙华测年方法及应用依据

4．2．1 测年方法

4．2．2 通过U-Series法和14C法对钙华测年的依据

4．3 研究区钙华测试结果分析

4．3．1 钙华测年分析

4．3．2 钙华碳、氧稳定同位素测试分析

第5章 研究区古气候变化及其意义

5．1 钙华沉积成岩的过程

5．2 钙华沉积速率对古气候环境变化的反映

5．3 钙华δ13C、δ18O值变化对古气候环境的记录

5．3．1 碳、氧稳定同位素的影晌因素

5．3．2 钙华δ13C、δ18O值对古气候环境的记录

5．4 研究区古气候记录与其他地区古气候记录载体的对比

5．4．1 与中纬度东亚季风区石笋记录古气候变化的对比

5．4．2 与低纬度地区深海沉积物记录古气候变化的对比

5．4．3 与高纬度地区冰芯记录古气候变化对比

5．4．4 与兰州地区红咀寺剖面(黄土)记录30kaB．P．期间古气候对比

5．5 小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果