湖光岩玛珥湖表层沉积特征及其环境意义

摘要

湖光岩玛珥湖由于其独特的形成过程，以及其相对封闭的沉积环境和保存较好的高分辨率沉积，使其成为反演新生代古气候与古环境变迁等研究的良好载体。例如，湖光岩环形围墙封闭，不与外界发生物质交换，因而具有很好的封闭性和沉积物连续性；沉积物辨率高且为长时间尺度的连续沉积记录。它能完整地记录地质历史时期区域植被、人类活动及环境气候的演替。同时，由于湖光岩不与外界水系相通，其水动力环境相对比较简单，非常有利于沉积物趋势分析等方法的研究和应用。本次研究以湖光岩表层沉积物和水体悬浮物颗粒为研究对象，通过分析粒度、总有机碳等地球化学参数的分布特征，然后利用粒径趋势分析方法，探讨了湖光岩的表层沉积物粒度等地球化学参数分布特征形成的动力学机理。主要研究内容如下：
　　1）通过表层沉积物粒度，探讨了表层沉积物的类型、粒度分布特征和主要物质来源。
　　2）通过对沉积物中总有机碳和烧失量等地球化学参数的分析，探讨沉积物中有机质等地球化学参数的分布特征。
　　3）通过湖光岩水体悬浮物颗粒的浓度和粒径分布特征以及表层沉积物净输运方向，结合湖光岩水动力特征，利用粒径趋势分析，从动力学角度初步探讨湖光岩表层沉积物粒度等地球化学参数分布特征形成的动力学原因。
　　主要结论如下：
　　1）湖光岩玛珥湖表层沉积物主要包括泥、粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂4种类型。其中粉砂和泥在湖内分布范围最广，为主要沉积类型；砂质粉砂和粉砂质砂主要分布在近岸区域，分布范围较小。沉积物平均粒径变化范围2.1~7.5Φ，平均值为6.8Φ,粒度具有由岸向湖随水深增加而逐渐变细的趋势，但在部分近岸区域，由于雨水汇集入湖导致粒度参数变化剧烈。由于靠近湖岸和火山岩壁，沉积物颗粒最细的区域并未出现在湖水最深处。湖光岩玛珥湖的表层沉积物频率曲线表现为4个明显的组分峰值,各峰值对应粒径分别是8.7Φ(2.37μm),7.8Φ(4.51μm),7Φ(7.91μm)和5.8Φ(18.41μm)，表明尽管沉积物质主要来源为四周火山岩风化产物，但是远距离搬运的细颗粒仍然对沉积物的粒度组分产生较大的影响。
　　2）湖光岩玛珥湖表层沉积物总有机碳(TOC)含量变化范围0.07%~4.83%，平均值为1.88%，相比较其他湖泊和水域，湖光岩玛珥湖表层沉积物中有机碳含量偏高，反应了其相对较高的生产力水平。表层沉积物中的总有机碳(TOC)含量随着水深的增加而增大，表明随着水深的增加和水中含氧量减少，更有利于有机碳的保存。表层沉积物LOI550变化范围为4.87%~18.17%，平均值为13.64%。烧失量LOI550的值与有机碳以及有机质含量具有很好的对应关系。
　　3）利用粒径趋势分析，同时结合水体悬浮物颗粒等浓度和粒径分布，研究了湖光岩的表层沉积物净输运方向以及TOC等地球化学参数分布特征所形成的动力学机理，发现湖光岩的水动力条件整体较弱，湖光岩东湖表层沉积物粒径趋势由湖岸向湖心趋势非常显著，代表东湖表层沉积物的净输运方向基本是朝向湖心的；西湖沉积物输运方向相对比较复杂，可能与湖底地势向东倾斜。

目录

声明

1 引言

1.1 国内外研究进展

1.2 研究目的和意义

1.3 研究内容

1.4 本研究的特色与创新点

1.5 技术路线

2 研究区概况

2.1 湖光岩玛珥湖的形成及基本特征

2.2 湖光岩地区气候概况

3 研究材料和方法

3.1 数据测定和样品采集

3.2 分析方法

3.3 数据处理与分析

4 地球化学参数分布特征

4.1 表层沉积物类型

4.2 表层沉积物粒度参数

4.3 沉积物物质来源

4.4 沉积物总有机碳(TOC)分布

4.5 表层沉积物烧失量分布

5 湖光岩水动力特征

5.1 沉积物净输运动方向与粒径趋势

5.2 悬浮物浓度分布

5.3 悬浮物粒径分布

5.4 水柱剖面特征

6 结论

6.1 主要结论

6.2 本文不足与展望

参考文献

致谢

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