白碱湖地区20万年以来高湖面地质记录及对晚第四纪腾格里高湖面的指示

发布时间：2018-03-13 21:28

  本文选题：腾格里地区　切入点：白碱湖　出处：《兰州大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：位于中国西部干旱-半干区,特别是季风-西风过渡带的大量湖泊,能够敏感指示季风-西风环流系统的演化历史,客观记录这些地区的气候和环境变化过程,因此具有重要的研究意义。前人利用碳十四测年法对雅布赖盐湖、居延泽及吉兰泰盐湖等地区湖岸贝壳的测年结果指示,中国西部地区在深海氧同位素三阶段时期气候异常温暖湿润,发育了大范围的高湖面,这一认识得到了青藏高原的冰芯记录、祁连山、贺兰山、雅布赖地区的孢粉分析结果及腾格里地区湖相地层介形虫组合的支持。三阶段时期我国西部地区这种典型的暖湿气候特征完全不同于同期全球其它地区,因此引发了学术界的广泛讨论。但是,另外一些学者利用光释光测年法,对青藏高原周边地区以及现代东亚夏季风边缘区的青海湖、尕海、察尔汗盐湖、罗布泊、黄旗海以及"吉兰泰—河套"古湖湖岸沉积物的测年结果却指示,这些古湖泊的发育年代普遍早于距今6-5万年,这一结论明显区别于三阶段(2-4万年)大湖期的认识。发育于腾格里西部地区的"腾格里大湖"作为普遍报道的三阶段大湖期典型湖泊之一,其发育年代也备受争议。前人通过腾格里西部白碱湖地区保留的多级湖岸堤及湖相地层的考察、测年提出,腾格里地区在深海氧同位素三阶段(3.8-2.6万年)曾经发育了一个面积大于16,00010km2的"腾格里大湖",并推测腾格里西部地区甚至发育过海拔在1320 m上下,面积超过20,000 km2的大湖,其发育年代在4.2万年左右,并将这一时期定义为"腾格里大湖期"。随后,有学者基于DEM模型提出白碱湖地区高湖面的最高海拔高达1325 m,面积为2130 km2,年代约在1-0.64万年。然而,其他学者对该地区1315 m高程湖岸的光释光测年结果却在7.4-9.6万年前后。可见,白碱湖地区在晚第四纪以来发育的高湖面的高程和年代存在较大分歧。但是,这些问题对"腾格里地区在深海氧同位素三阶段的气候特征是否真正有异于全球其它地区的特殊性?"的准确判断有着至关重要的意义。因此,必须清楚回答白碱湖地区晚第四纪以来高湖面究竟发育于三阶段还是五阶段?带着这个问题,本文在前人工作的基础上,结合3S技术及传统地质学、地貌学的基本方法,重新考察了白碱湖地区近200平方公里范围内的地层和剖面情况,收集了白碱湖盆地西部的民勤盆地东北部地区的8个水文钻孔,利用环境代用指标中的粒度、介形虫分析的方法,结合光释光测年法,对研究区1308-1394m高程区间内天然露头及开挖剖面的地层进行了较为系统的研究,得出了以下初步认识:1、利用遥感影像解译技术,判读出了现代白碱湖西北岸海拔介于1308-1345 m之间的10条疑似湖岸线。通过野外实地考察,结合开挖剖面、野外露头的地层情况和剖面中地层沉积物粒度分析、沉积相分析的结果,发现在白碱湖地区不仅存在前人研究中提及的海拔位于1308-1315m的一系列湖岸线,在海拔高程位于1320-1350m之间还发育了更高湖岸线,甚至在海拔介于1350-1389m之间的地区都存在典型湖相地层。对前人定义的"腾格里大湖期"发育在1320m湖岸线上代表性剖面的介形虫分析结果显示,剖面中保存介形虫化石,如结节正星介(Cyprideis torosa)、意外湖花介(Limnocythere inopinata)及达尔文介(Darwinula stevensoni)均为浅水湖泊种,这一证据与同一海拔上其它三个代表性剖面的地层沉积相判断结果共同支持该高程时期白碱湖地区沉积环境为湖泊环境。2、光释光测年结果表明,海拔在1310m湖岸线发育年代在68-73ka左右,指示白碱湖地区这一高程上发育的高湖面的年代早于深海氧同位素三阶段。对海拔1320m湖岸线测年结果指示其发育年代至少早于155-193ka。1310m湖岸线上剖面地层的沉积相分析及测年结果共同支持,距今68-73ka前后白碱湖地区发育了海拔在1310m左右的高湖面,其后再未发育过海拔高于1310m的高湖面。对采自海拔在1320m湖岸线上剖面的沉积样品的OSL测年结果指示,其最小年代在155-193ka左右。综合这两条湖岸线剖面地层的测年结果可以得出,晚第四纪以来白碱湖地区备受争议的海拔介于1315-1310m之间的高湖面发育年代早于前人认为的深海氧同位素三阶段(2-4万年),其发育年代应早于 68-73ka,晚于155-193ka。3、白碱湖地区20万年以来发育的一系列湖岸线应为同一湖泊在水位逐渐降低、湖泊范围逐渐缩小的过程中,分别在不同时段、不同高程保留的高湖面遗迹。基于DEM模型的地形断面分析显示,白碱湖地区海拔在1350m以下地区地形连续性较好,地势无明显突变。1320m湖岸线上代表性剖面中的介形虫组合指示白碱湖地区在该高程上的古大湖的盐度在2‰-15‰左右,表明该湖应由一个更高海拔发育的更大淡水湖浓缩形成,并且这种持续的浓缩变小的过程一直延续至今,使得现今白碱湖仅有约1m深的咸水。不同方法获得的各高程湖岸线的发育年代也呈现出逐渐变小的连续趋势。GIS技术支持下获得的海拔介于1327-1308m范围之间白碱湖地区的高湖面的湖泊状态及演化过程支持,白碱湖地区湖泊演化过程整体上是一个连续的,具有继承性的湖面退缩过程。综合地形、盐度、OSL测年结果以及湖泊演化模拟结果的等诸多特征,可以得出,不论是高程在1320m处的高湖面还是海拔介于1315-1310m之间的各期高湖面,都仅仅是一个早于155-193ka的更大古湖在逐渐退缩演化过程中的一个高湖面片段。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P531;P532

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本文编号：1608197