新疆柴窝堡湖岩芯沉积物粒度特征及环境信息提取研究

发布时间：2019-03-23 21:04

【摘要】：选取柴窝堡湖为研究对象,运用粒级-标准偏差法和端元模型法两种方法提取岩芯沉积物环境敏感粒级组分,揭示湖泊沉积物记录的百年来风沙活动历史及环境变化,对于新疆柴窝堡地区的生态环境保护和建设具有重要意义,同时也对于预测未来该区域的环境变化和沙尘天气提供了基础资料。通过研究得出以下结论:(1)粒级-标准偏差法可以将柴窝堡湖岩芯沉积物粒度分为三个组分即:组分1(13.18μm),组分2(13.18μm-275.42μm),组分3(275.42μm)。三个组分对应的平均含量分别为63.55%,36.37%,0.08%。其中组分1代表了水流作用,组分2为风成组分。根据两组分在岩芯沉积物中的含量可将环境变化分为四个阶段,第一阶段为2005-2012年(0cm-5cm),此阶段水流作用较弱,风沙活动较频繁。第二阶段为1951-2005年(5cm-45cm),两组分波动范围相对较小,较稳定。第三阶段为1917-1951年(45cm-70cm),组分2的含量明显增加,说明这一阶段风沙活动极其强烈。第四阶段为1901-1917年(70cm之后),组分2的含量逐渐降低的趋势表明沙尘活动逐渐减少,而水流作用在此阶段起主导作用。(2)端元模型法模拟的结果表明:DC01孔沉积物粒度可以用四个粒度端元(EM1、EM2、EM3、EM4)进行模拟,其中EM1、EM2、EM3代表了风沙作用过程,EM4代表了水流作用过程。因而可用EM1+EM2+EM3指示风沙的作用过程。根据岩芯沉积物中EM1+EM2+EM3和EM4含量的纵向变化规律,将环境变化分为四个阶段,即第一阶段2005年-2012年(0cm-5cm),端元EM4的含量相对较低,EM1+EM2+EM3的含量相对较高,说明水流作用较弱,风沙活动较频繁。第二阶段1949年-2005年(5cm-46cm),EM1+EM2+EM3和EM4的含量波动较频繁,波动范围大,并且各层位之间存在一定的变化趋势。第三阶段1908年-1949年(46cm-77cm),EM1+EM2+EM3的含量明显增加,说明在这一时期风沙活动极其强烈。第四阶段1901-1908年(77cm之后),沙尘活动逐渐减少,而水流作用加强。分析表明岩芯沉积物中各个阶段所记录的风沙活动与历史资料记录的风沙活动在时间上相吻合。通过对比两个方法的分析结果,发现柴窝堡湖岩芯沉积物所记录的环境演化都可以分为四个阶段,并且各阶段的时间段具有高度的一致性,因此这两个方法在探讨环境变化和风沙活动历史的正确性上彼此得到了验证。(3)根据历史时期的气候变化和近50年来柴窝堡地区气象资料所记录的气候变化,同时结合各个时期人类活动的强度,探讨柴窝堡湖岩芯沉积物所记录的沙尘天气发生机理。认为第一阶段强烈的风沙活动是气候和人类活动共同作用的结果。第二阶段的风沙活动呈现一定的波动,认为20世纪80年代以前的沙尘天气主要是由于干旱的天气条件引起的,而80年代后期的沙尘天气是气候和人类活动共同作用的结果。第三阶段强烈的风沙活动主要是由于干旱的气候条件造成的。第四阶段为冷湿气候特征,基本上没有人为干扰,风沙活动也较弱。(4)区域气候对比的结果表明:新疆各地区降水及温度的变化趋势具有一定的内在联系,基本上具有同步性。并且柴窝堡地区不同阶段的气候变化与新疆各地区相应时期的气候变化具有较好的一致性,进而说明了柴窝堡地区不同时期沙尘天气的发生机理是不同的。
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【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P512.2;P425.55

【参考文献】