青海湖东北部尕海沉积记录的晚全新世区域气候变化

摘要

尕海位于青海湖东北部3 km处，湖泊面积 仅占青海湖的1%，对气候变化的响应比青海湖更为敏感。目前利用青海湖沉积物研究该区域百年、千年甚至更长尺度气候变化及其驱动机制，已取得较多的成果，但晚全新世以来短尺度高分辨率的湖泊沉积记录较为缺乏，且年际和年代际尺度的研究较少。因此本文利用尕海GH15B孔岩芯沉积物（长度2.1m），通过对全有机质AMS14C年代的碳库效应评估建立了可靠的年代框架；并结合岩芯样品的矿物成分（XRD）、碳酸盐含量、碳酸盐碳氧同位素（δ13Ccarb和δ18Ocarb）、有机碳同位素（δ13Corg）、有机碳含量（TOC）以及介形虫壳体碳氧同位素（δ13Costra和δ18Oostra）等气候代用指标的综合分析，重建了晚全新世3688 cal yr BP以来的尕海流域气候环境变化；通过与青海湖已有气候环境变化记录进行对比，初步分析了该区域晚全新世气候变化的驱动机制。 晚全新世以来尕海流域的气候变化大致可以分为四个阶段：（1）在3688~2726 cal yr BP期间，湖区有效湿度较高，湖水淡化，生产力强，气候湿润；（2）在2726~600cal yr BP 期间，气候比较稳定，除了黑暗时代冷期（1350~1270 cal yr BP，DACP）和中世纪暖期（1070~800cal yr BP，MWP）湖区有效湿度高，气候相对湿润以外，其余阶段均较为干旱；（3）在小冰期阶段(600~100cal yr BP，LIA)，湖区有效湿度波动较大，存在明显的的干（600~430cal yr BP和280~100 cal yr BP）、湿（430~280 cal yr BP）阶段；（4）现代暖期（100 cal yr BP~ 至今，PWP），湖区降水量大幅增加，有效湿度增加，气候湿润。 通过功率谱分析方法对尕海各个代用指标序列进行了多尺度周期分析，并与厄尔尼诺-南方涛动指数（ENSO）、指示太阳活动强弱的10Be序列和北太平洋年代际震荡指数（PDO）的波动周期进行了对比，结果表明在年代际和百年尺度上尕海区域的气候变化与ENSO和PDO驱动因子有关，但在年代际尺度上影响比较显著，且PDO比ENSO对尕海地区的气候影响更大；在年代际尺度上未发现与太阳活动有明显的关系。

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第一章 绪论

1.1 湖泊记录的全新世气候变化研究进展

1.1.1 全新世气候变化研究的重要性

1.1.2 晚全新世气候变化的研究进展

1.2 青海湖流域晚全新世研究现状及选题依据

1.2.1 青海湖流域晚全新世研究现状

1.2.2 选题依据和意义

第二章 研究区概况

2.1 青海湖自然地理概况

2.2 尕海概况

2.2.1地理位置

2.2.2 水文特征

2.2.3 气候特征

第三章 样品采集及年代序列的建立

3.1 岩芯样品的采集及岩性特征

3.1.1 岩芯样品的采集

3.1.2 GH15B孔的岩性特征

3.2 年代序列的建立

3.2.1 AMS 14C测年及碳库效应

3.2.2 年代序列建立

第四章 尕海GH15B孔各代用指标测试及指示意义

4.1 矿物组分XRD测定

4.1.1 样品的制备及测试

4.1.2 矿物组成的气候指示意义

4.2 碳酸盐含量

4.2.1 碳酸盐含量的测定

4.2.2 碳酸盐含量的环境指示意义

4.3 细粒碳酸盐稳定同位素

4.3.1 细粒碳酸盐稳定同位素样品的制备及测量

4.3.2 自生碳酸盐稳定同位素的气候指示意义

4.4 介形虫壳体稳定同位素

4.4.1 介形虫壳体的挑选鉴定及同位素的测量

4.4.2 介形虫壳体稳定同位素的气候指示意义

4.5 总有机碳含量及有机质碳同位素

4.5.1 样品的制备及总有机碳含量及同位素的测量

4.5.2 总有机质及有机质碳同位素的气候意义

第五章 GH15B孔各代用指标结果及揭示的湖泊环境过程

5.1 各代用指标结果

5.1.1 矿物组成结果分析

5.1.2 碳酸盐含量结果

5.1.3 细粒碳酸盐稳定同位素结果

5.1.4 介形虫壳体稳定同位素结果

5.1.5 总有机碳含量及有机质碳同位素结果

5.2 GH15B孔揭示的区域气候环境变化

第六章 区域气候环境变化对比与机制浅析

6.1 青海湖区域气候环境变化对比

6.2 区域气候环境变化机制浅析

第七章 结论与展望

7.1 主要结论

7.2 不足与展望

参考文献

在学期间研究成果

致 谢