湖光岩玛珥湖多指标记录下的全新世气候环境演变

发布时间：2018-05-27 00:26

  本文选题：玛珥湖 + 全新世　； 参考：《中国科学院广州地球化学研究所》2017年博士论文

【摘要】：毗邻南海的湖光岩玛珥湖为过去气候环境演变提供了可靠而详实的沉积记录。本文利用粒度、总有机碳、δ~(13)C_(TOC)、δ~(15)N和叶蜡烷烃δ~(13)C、δD同位素、甘油四醚膜脂等多种指标对湖区全新世以来的气候、环境变化进行了重建。我们发现:第一,多指标共同指示了全新世以来气候变化的两个重要时间节点——9.2ka、6.2ka;大约自9.2ka B.P开始东亚夏季风(EASM)显著增强,同时δ~(13)Cwax反演的C_4比例开始陡降,湖泊汇水面积上升;9.2~1.8ka B.P,粒度揭示的湖泊水位相对较高,湖区表现为纯C_3生态系统,其中在7~6ka B.P湖泊水位和C_3比例都达到最大值,我们利用GDGTs的MBT/CBT指标反演的区域MAT处于高值,且波动很小,可见7~6ka阶段可能为全新世气候最适宜期。第二,Δδ~(13)C_31-29揭示了6.2ka EASM开始减弱,逐渐减弱至晚全新世的弱季风水平。在2.7ka以后,低水位、热带植物减少和~1.8ka C_4植物再次出现揭示了晚全新世偏干旱的气候条件。第三,TOC和δ~(15)N两指标被认为与湖泊系统的生产力以及营养供给、利用等相关,被冬季风所调控的这些指标也在一定程度上指示了东亚冬季风(EAWM)变化。EAWM从早全新世到晚全新世由强转弱,且在～6.2ka B.P处显著转变,呈现出与EASM同相变化特点。然而,湖区～9.2 ka EASM开始加强期间正是EAWM强盛时期,这一时间晚于董哥洞石笋δ~(18)O值揭示的季风增强,表明了不同研究区域可能存在不同的EASM驱动机理。通过对玛珥湖所在华南地区及其周边的多记录对比发现似乎全新世以来EASM总体上的“干-湿-干”演变模式与赤道以南澳洲热带地区的水汽变化同相,与南美洲热带外围的安第斯山脉反相变化;依据于赤道和太平洋地区观测到的水汽相位关系,我们推测热带太平洋ENSO可能是EASM千年尺度下引起降雨变化的重要驱动因子。此外,本研究利用湖光岩表层HUG1-50样品(近2ka)烷烃氢同位素与GDGTs反演的降水、温度记录与印度季风(ISM)主控区的石笋记录对比,可以发现ITCZ位置移动与沃克环流可能是导致中世纪暖期干暖、小冰期湿凉的主要驱动因子,这种“干暖-湿凉”的气候转变在西沙的东岛等位置也被发现。
[Abstract]:Lake Maar, a lake rock adjacent to the South China Sea, provides a reliable and detailed sedimentary record for the past climatic and environmental evolution. In this paper, the climatic and environmental changes since Holocene in the Lake region have been reconstructed by using the indexes of grain size, total organic carbon, 未 ~ (13) C ~ (13) C, 未 ~ (15) N and paraffin 未 ~ (13) C, 未 _ D isotope, glycerol tetraether membrane lipids and so on. We find that: first, two important time nodes of climate change since Holocene, 9.2kaor 6.2ka. the East Asian summer monsoon (EASM) has increased significantly since 9.2ka B.P., and the ratio of C _ 4 retrieved by 未 ~ (13) C wax has begun to drop sharply, we find that: (1) the two important time nodes of climate change since Holocene are 9.2ka- (6.2ka-1); about the beginning of 9.2ka B.P. The lake catchment area rises by 9.2 ~ 1.8ka B.P. the lake water level revealed by granularity is relatively high, and the lake area is characterized as pure C _ 3 ecosystem, in which the ratio of lake water level to C _ (3) reaches the maximum in 7~6ka B.P. the regional MAT retrieved by using MBT/CBT index of GDGTs is in high value. The 7~6ka stage may be the most suitable period of Holocene climate. Second, 螖 未 ~ (13) C _ (31-29) reveals that the 6.2ka EASM began to weaken and gradually weakened to the weak monsoon level of the late Holocene. After 2.7ka, the low water level, the decrease of tropical plants and the reappearance of 1.8ka C\ +\ {-1\}\ ^ 4 plants revealed the late Holocene climate conditions of partial drought. The third index, TOC and 未 ~ (15) N, are considered to be related to the productivity, nutrient supply and utilization of the lake system. These indexes regulated by winter monsoon also indicate to some extent the change of EAWM) from early Holocene to late Holocene, and the change is significant at 6.2ka B.P., showing the same phase change with EASM. However, the strengthening period of EASM at 9.2ka is the strong period of EAWM, which is later than the monsoon intensity revealed by the 未 ~ (18) O value of Donggodong stalagmites, indicating that there may be different driving mechanisms of EASM in different study regions. Based on the multi-record comparison of the southern China area where Lake Maar is located and its surroundings, it appears that the overall "dry-wet-dry" evolution model of EASM since the Holocene coincides with the variation of water vapor in tropical Australia south of the equator. Based on the observed water vapor phase relationships in the equatorial and Pacific regions, we speculate that the tropical Pacific ENSO may be an important driving factor for rainfall change on the EASM millennium scale. In addition, in this study, the precipitation and temperature records of HUG1-50 samples (nearly 2 kas) from the surface layer of Huguang rock were compared with those of stalagmites recorded in the main control area of Indian Monsoon, using hydrogen isotopes of alkanes and GDGTs inversion. It can be found that the ITCZ position shift and the Walker circulation may be the main driving factors leading to the warm dry and cool in the Middle Ages, and the "dry warm-wet cooling" climate transition is also found in the East Island of Xisha.
【学位授予单位】：中国科学院广州地球化学研究所
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P532

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本文编号：1939609