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1.
基于磁性矿物的性质变化能敏感记录现在和地质历史时期的气候环境变化信息,环境磁学方法能鉴别环境演化过程中磁性物质在大气圈、水圈和岩石圈中运移、沉积和转化的过程,系统介绍了沉积物中磁性矿物的特征和鉴别方法以及主要的环境磁学参数和意义,着重回顾了环境磁学在以黄土、湖泊和海洋沉积物为载体的古气候环境研究中的应用及其取得的重要进展,指出了环境磁学在古气候环境研究过程中要加强多磁学参数综合应用,促进地质记录和磁学指标之间的定量研究,有利于理解不同沉积物的磁性矿物特征和环境变化过程的相关关系。同时强调沉积物还原成岩作用过程的环境磁学研究是目前以至今后发展的一个重要方向。 相似文献
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黄土高原黄土-古土壤序列古气候代用指标综述 总被引：3，自引：0，他引：3
黄土高原黄土-古土壤序列是古气候演化在陆相地层中的反映,已经成为认识第四纪地球气候与环境变化的3个重要信息载体之一,可用来探讨东亚季风气候的形成演化和受控机制、气侯突变事件的记录乃至反演我国内陆干早化历史.稳定同位素、磁化率和孢粉等气候代用指标的地球化学、物理学以及生物学分析为提取黄土-古土壤序列中蕴藏的古气候环境信息... 相似文献
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沉积物微量金属元素在重建水体环境变化中的意义 总被引：7，自引：0，他引：7
沉积物所记录的微量金属含量与形态的变化是指示人类活动影响下水体环境变化的有效指标,主要用于指示沉积物重金属污染、水体初级生产力变化和氧化还原条件等方面的水体环境状况。总体而言,沉积物中微量金属含量在近一个世纪以来显著上升,反映了采矿、冶金、污水排放、化肥使用、煤炭和石油燃烧等各种人类活动造成水体和沉积物重金属污染的记录作为浮游植物微量营养元素,Cu、Zn、Ni、Ba、Cd等在沉积物中的记录可以指示水体初级生产力水平。U、Mo、V、Cu、Cd、Mn等氧化还原敏感元素在沉积物中的富集或贫化,及其比值(如Re/Mo、Cd/U、Th/U和V/Sc)的变化,是指示水体和沉积物氧化还原环境的有效指标。但需要指出的是,在受人类活动影响的水体中,这些生产力和氧化还原指标很少能指示水体生产力或氧化还原状况,可能主要与人类活动同时造成这些金属元素大量污染输入而掩盖了其自生来源和内在变化的沉积记录有关。所以,对沉积物中微量金属元素来源的判别(陆源碎屑输入、人为输入和水体自生来源)是重建水体环境变化的重要前提。本文总结了多种化学和统计学方法(包括同位素示踪法、化学提取法、富集因子法和主成分分析法等)在沉积物金属来源判别中的应用另外,成岩作用等多种因素会干扰沉积物金属记录对环境变化的指示作用,所以构建多元素指标来综合判断沉积物记录所反映的环境信息是今后的研究所必须关注的 相似文献
4.
充分认识元素和同位素在不同环境条件下的地球化学行为,是运用元素和同位素示踪环境变化的前提。对来自于黄土高原的黄土、古土壤和红粘土样品的宇宙成因核素10Be测量和化学成分分析,以及各种化学淋溶实验表明：10Be主要以吸附状态赋存于粉尘沉积物粘粒矿物的表面,部分已结合进自生的粘土矿物中;在粉尘沉积物风化过程中10BC与9Be和Al的活动性相似,基本没有发生迁移,其原因是连续沉积的粉尘含有大量的碱性物质,阻止了10Be的解吸附和淋滤;沉积和风化作用导致了10Be浓度与化学指标在黄土－古土壤和红粘土剖面中的协同变化。 相似文献
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岷江上游叠溪古堰塞湖沉积物粒度特征及环境意义 总被引：1，自引：0，他引：1
利用古堰塞湖沉积物中连续的地质记录来研究区域过去气候变化规律,这一方法是继通过深海沉积、极地与高山冰芯、黄土、湖泊、洞穴石笋、珊瑚等沉积物中的地质记录来研究全球气候变化途径之后的又一新途径。反映沉积物中环境信息的代用指标有多种,其中粒度特征就是其中一种,它可以反映沉积过程中的古环境、古气候特征。通过该项研究可以建立青藏高原东部边缘(岷江上游叠溪地区)2万年以来的古环境古气候演化规律以及地质环境的演化规律,找到气候环境变化与地质环境演化的相关性。本文采用精细粒度分析和系统粒度分析等方法提取了堰塞湖相沉积物的粒度特征资料,并与已有的冰川湖沉积物的研究成果进行了对比分析。通过精细分析得到了堰塞湖相沉积物多为粉土和黏土;深色沉积物与粗颗粒相对应,浅色沉积物与细颗粒相对应的关系;并结合有机质测试发现:深色沉积物有机质含量多于浅色沉积物,表明粗颗粒土代表的是雨水充沛水动力条件好且植被相对茂盛的气候环境特征,细颗粒土则与其相反;沉积物中深浅交替的纹层厚度约为2～5 cm;这些特征与冰川湖沉积物特征差别很大,因此其代表的气候环境意义也完全不同。通过整个剖面的系统粒度分析得到了整个沉积过程的粒度变化特征,并据此结合年代测试结果将整个沉积剖面划分了7个粒度变化周期,揭示了该沉积过程中该地区经历了7次气候环境的变迁。 相似文献
6.
为探索陆相湖泊环境记录中二叠纪—三叠纪之交古气候演化的信息,以鄂尔多斯盆地南缘陕西铜川石川河剖面上二叠统石千峰组(P3s)和三叠系的刘家沟组(T1l)、和尚沟组(T1h)、纸坊组(T2z)为研究对象,对界面上下地层开展了系统的矿物学、岩石学和地球化学研究。通过主量和微量元素、碳氧同位素以及TOC测试对古盐度、古氧化还原环境和古气候演化规律进行分析。测试结果显示在二叠系—三叠系(P/T)界线附近主、微量元素和碳、氧同位素发生较明显的变化,气候环境代用化学指标的波动指示了从晚二叠世至早中三叠世鄂尔多斯盆地的古气候、古环境的变化。研究结果表明上二叠统石千峰组形成于河流-三角洲沉积环境,氧化程度相对低,古气候相对温暖湿润;下三叠统刘家沟组与和尚沟组的紫红色砂泥岩代表水体较浅的河流-三角洲相,强氧化环境,气候干旱炎热;而到中三叠统纸坊组沉积期,湖平面上升,元素的迁移作用加强,氧化程度变弱,气温降低,气候转为半干旱半湿润气候。碳同位素分析结果显示,鄂尔多斯盆地陆相P/T界线上δ^13CPDB存在显著负偏,与全球范围内的海相P/T界线具有一致性,说明在华北地台陆相P/T界线上同样存在气候突变和生物灭绝等重大地质事件的沉积记录,与海相地层可对比。 相似文献
7.
民和黄土地处黄土高原与青藏高原东北缘的交接部位,对气候反应较敏感,对该黄土1.87-0.70Ma BP段进行了CaCO3和有机碳总量（TOC）的采样分析。民和黄土CoCO3含量在5.89%-18.63%之间变化,平均11.41%;有机碳含量较低,在0.007%-0.452%之间,平均0.088%。民和黄土中的CaCO3含量明显高于兰州、洛川和西安等地,而有机碳含量则远低于上述地区。黄土中CaCO3和有机碳含量变化反映了该区1.87Ma BP以来气候变干冷的趋向。分别受复杂的CaCO3来源与类型、困难的采样、地区上的差异对比等和有机碳保存条件、沉积速率以及“埋藏效应”的影响,黄土中的CaCO3和有机碳的波动变化作为气候变化的替代性指标存在一定的局限性。文章最后指出,在实际应用中,黄土（特别是黄土高原西北部）中CaCO3和有机碳气候指标应结合其他环境指标共同使用,才能从中提取正确的古气候信息。 相似文献
8.
海洋沉积物中色素生物标志物研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
海洋沉积物中的光合色素包含着水体、沉积物中浮游和底栖植物以及微生物群落的丰富信息,能表征特定生物来源,在埋藏到沉积物甚至发生某些改变之后仍然保留其源信息,是一类重要的化学生物标志物.结合总有机碳、总氮等其他海洋地球化学参数,沉积色素可用来研究海洋浮游植物和光合细菌的群落组成和丰度,反演海洋初级生产、水体富营养化水平及其历史趋势,指示水体和沉积物氧化还原条件,揭示海域气候条件等现状及其历史变化.沉积色素的研究,对于掌握海洋中碳的生物地球化学循环过程,回溯古环境、古海洋、古生态以及古气候记录,制定合理的海洋管理政策具有十分重要的意义.阐述了沉积物中色素的分类、来源、性质和分析方法,分析了色素在沉积物中的保存和变化规律,探讨总结了沉积色素作为化学生物标志物在海洋学研究中的应用. 相似文献
9.
元素碳碳同位素在古环境研究中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
元素碳几乎完全来源于植被的燃烧,长期广泛地分布于大气、土壤、沉积物、岩石、水体和冰体等自然界载体中,记录了大量的古环境信息。利用元素碳碳同位素(δ13CEC)指标来反映古气候、古植被信息是将元素碳应用到古环境研究的一个重要方面,本文通过总结国内外学者利用δ13CEC指标进行古环境研究的现状,总结出对于"直接利用δ13CEC指标进行古环境恢复"这一关键问题还存在不同认识。燃烧前后物质的碳同位素是否发生变化是利用δ13CEC进行古环境研究时需要考虑的一个重要问题,国内外学者近20年来对C3、C4植物开展了大量燃烧实验,主要结论是C3植物燃烧前后物质的碳同位素变化(Δδ13C)较小,在±1‰以内,而C4植物变化范围较大,在0‰～-9‰之间;此外,文中还讨论了元素碳外源输入等可能影响δ13CEC指标的因素。建议在利用δ13CEC指标进行古环境重建之前,有必要对δ13CEC进行详细的基础研究工作,进一步研究表土δ13CEC与地表植被相关性以及元素碳外源输入等问题。 相似文献
10.
生物壳化石地球化学的研究动态 总被引：2，自引：0，他引：2
生物壳化石地球化学是生物学和地球化学的边缘学科。五十年代以来,国内外学者先后应用生物壳化石微量元素、碳氧同位素组成,在研究古气候、古环境和进行年代对比等方面,开拓了一个新的学科领域。 一、科学依据 本文重点讨论陆相地层中,生物壳化石地球化学研究的科学依据和重要意义。 温度和降雨量是描述气候变化的主要参数。无论是哪种气候参数的改变,都可以使古湖盆中水体的酸碱度、盐度、水温、氧化—还原条件等发生改变,并且影响古生物组合面貌和沉积物特性。不同的古气候古环境 相似文献
11.
Elemental carbon was extracted from sediments by chemical oxidation and identified by Raman spectroscopy. The experimental
results indicate that elemental carbon, defined by processing, is a continuum ranging from single crystal graphite to amorphous
carbon. Chemical oxidation is a feasible method to extract elemental carbon from sediments, and when experimental condition
and time are properly controlled, it can remove organic carbon without any loss of elemental carbon. However, due to the differences
in experimental conditions and methods, different results have been obtained. Therefore, we believe that the determination
of standard sample and its concentration as well as the unification of the experimental method are of great importance. Also,
the unification and definition of all these carbon particulates can facilitate transect comparison and further research in
related fields. In profile research, elemental carbon was extracted and determined by using the same method. The elemental
carbon curve tends to change with other climatic proxies, indicating elemental carbon can provide another new proxy for climatic
and environmental changes. Based on the analysis, we deduce that the elemental carbon record has different implications for
climate and environmental changes on different time-scales.
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Translated from Acta Sedimentologica Sinica, 2007, 25(5): 745–752 [译自: 沉积学报] 相似文献
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Marina A. Morlock Hendrik Vogel James M. Russell Flavio S. Anselmetti Satria Bijaksana 《第四纪科学杂志》2021,36(6):1040-1051
Continental and marine sediments are composed of a mixture from different sources and are influenced by a variety of environmental factors and transport processes prior to deposition. For analysis and interpretation, these sources and processes are often challenging to disentangle. We show that end-member modelling of X-ray fluorescence (XRF) core-scanning data helps to overcome these challenges by unmixing different environmental signals from high-resolution sediment geochemical records. We apply this approach to a 100 m long lacustrine succession from Lake Towuti, Indonesia, to separate the regional climate and tectonic history from local ecological and diagenetic processes. The resulting six end-members (EMs) are interpreted to represent changes in ecological (EM1), climatic (EMs 2–4), tectonic (EM 5) and geomorphic (EM6) processes determining changes in sediment composition. Because end-member analysis allows for the tracking of transient and overlapping processes, climatic changes can be followed throughout the 100 m-long succession, suggesting alternating wet and dry periods in Central Sulawesi over long (several 100 000 years) time scales. We show that end-member analysis on elemental data sets offers a detailed and objective means to disentangle depositional processes in sedimentary successions resulting from varying tectonic and environmental factors involved in sediment formation and deposition. 相似文献
13.
凯氏蒸馏法和元素分析仪法测定沉积物中全氮含量的异同及其意义 总被引：2，自引：0，他引：2
氮循环是生物地球化学研究领域中最重要的课题之一,全氮含量的测定是农业、生物和环境等多领域研究中的常规测试项目。凯氏蒸馏法和元素分析仪法作为常规方法通用于上述领域的全氮含量测定,但两种方法在实际应用中的差异却常被忽视。通过对中国北方某盐湖沉积物序列近百个样品的全氮含量分析,对两种方法测定结果的异同进行了对比研究。凯氏蒸馏法的分析精密度高于元素分析仪法(前者标准偏差为0.007,后者为0.024),但在样品硝态和亚硝态氮的含量较高时,凯氏蒸馏法所测结果显著低于元素分析仪法的测定结果,此时选择元素分析仪法进行全氮含量的测定更为可靠和准确;对硝态和亚硝态氮含量极低的样品,两种方法的测定结果无显著差异。研究表明,选择全氮含量的测定方法,必须对所测样品的无机氮含量有初步的了解。对于中国北方的多数盐湖和地表环境样品,由于其无机氮的含量较高,选择凯氏蒸馏法进行全氮含量的测定是不适当的。尽管如此,对所研究的湖泊沉积物剖面而言,两种方法的对比却可以提供有价值的气候和环境演变信息。随着沉积物剖面的由深到浅,两种方法的测定结果由一致变化到存在显著差异,表明了湖泊水体从早期的淡水向今天的盐湖演化的过程。因此,凯氏蒸馏法和元素分析仪法测定结果的差异可以作为一种独立的地球化学气候代用指标。 相似文献
14.
J. RinnaB. Warning P.A. MeyersH.-J. Brumsack J. Rullkötter 《Geochimica et cosmochimica acta》2002,66(11):1969-1986
Layers of organic-carbon-rich sapropels in the sediment record of the Mediterranean Sea give evidence of repetitive changes in regional Plio-Pleistocene climate. Results from biomarker molecule and major and trace element analyses of closely spaced samples are used to reconstruct the conditions leading to deposition of a Pliocene sapropel at Ocean Drilling Program (ODP) Site 969 on the Mediterranean Ridge. Organic carbon concentrations increase from 0.2% outside the sapropel and peak to more than 30% within it. Major and trace elemental composition and biomarker-derived parameters indicate elevated productivity, depletion of water-column dissolved-oxygen content, and changes in sediment provenance in response to climatic changes. Budgets of rhenium, thallium, and other trace metals indicate that deep-water exchange between the Mediterranean subbasins and the Atlantic Ocean was not completely interrupted during sapropel formation. Enrichment factors of redox-sensitive and sulfide-forming trace metals as well as the presence of isorenieratene derivatives and high stanol/sterol ratios point to an extended zone of anoxic water masses. Depth profiles of biomarker compositions (sterols, long-chain alkenones, alkandiols and -ketols, fatty acids) indicate great floral diversity during deposition of a single sapropel and highlight the sensitive response of the marine community to variable environmental conditions. Changes in water mass circulation and eolian transport can be reconstructed by use of both lithogenic elements and average chain lengths of n-alkanes (ACL index). 相似文献
15.
贵州荔波董哥洞3号石笋的同位素年龄及古气候信息 总被引：12，自引：2，他引：12
石笋是岩溶记录中最全面、最系统的古气候环境信息库,研究表明,洞穴内、外环境变化,都不同程度地显示在石笋的组成、结构构造、沉积 (生长 )纹层及其层面构造、沉积速率和古气候环境变化等方面。利用洞穴石笋保存的信息重建古环境,是近 2 0年来的热门课题之一。当前全球气候变化预测研究中,洞穴石笋的高分辨率定年和碳、氧同位素组成的变化规律,为这个领域的突破和填补空白作出了重大贡献。本文通过对荔波董哥洞 3号石笋进行热电离质谱 (TIMS)U-系测年及碳氧同位素分析,获得了距今 16.33万年至 9.13万年的古气候信息。石笋在大于 16.33万年前开始生长,9.13万年后停止生长,平均沉积速率为 2.87mm/ 100a(未扣出间断时间 ),属中更新世的产物。其年龄与δ18O的变化可与深海岩芯V2 8～ 2 38同位素记录所揭示的第五和第六阶段以及与北方离石黄土层 (L2 )和下马兰黄土第一古土壤层 (S1)进行对比。它反映此阶段区内经历了寒冷和温暖 (间夹冷期 )等气候变化,与全球古气候变化波动基本一致,同时也存在地区性的气候变化。 相似文献
16.
Sediment particle size distribution and its environmental significance in Lake Erhai, Yunnan Province 总被引：1，自引：0，他引：1
A closed or semi-closed plateau lake, whose sediment records can provide us with plenty of fine and high resolution information,
is a sensitive indicator of climatic and environmental changes. During the reconstruction of various short-time-scale climatic
and environmental changes, the geochemical records in plateau-lake sediments are superior to other natural files. Based on
fine dissection of the vertical profile of sediment particle sizes, this paper reveals the quasi-periodical changes of sediment
particle sizes, which indicates the quasi-periodical fluctuations of the regional climate. A synthetic analysis of multiple
indexes shows that sediment particle size is a more sensitive and more effective index of climatic and environmental changes
than other geochemical indexes. High content of >20μm sediment particles and low content of 2–10μm sediment particles indicate a warm-dry climate and conversely a cold-humid climate, and their ratio can be used as an effective
index of climatic changes. The basic climate succession in the region of Lake Erhai is characterized as being alternatively
warm-dry and cold-humid and it has been developing into a warm-dry climate as a whole. There exist at least 2 time-scale quasi-periodical
fluctuations of the regional climate in Lake Erhai. At present, the region of Lake Erhai is at the end of the warm-dry period
and at the beginning of a cold-humid period, so the temperature will go down and the water level will rise.
This project was supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 49894170, 49773207). 相似文献
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Research Progress in Responses of Modern Terrestrial Plant Carbon Isotope Composition to Climate Change 总被引：1，自引：0，他引：1
Global climate change has been one of the most concerned environmental problems in the world since the 1980s. Since stable carbon composition (13C) in plant tissues can record abundant information on climate changes, it has been widely used as an important climate proxy in global change studies and becomes a powerful tool for obtaining paleoclimate information, understanding paleoenvironment reconstruction and modern climate change, and predicting future climate trends. However, a lot of potential uncertainties have always involved in the reconstruction of paleoclimate and paleoenvironment by carbon isotope of the past period sediment or fossils. Among them, the most dominant uncertainty is due to our poor understanding of the relations between carbon isotope ratios of plants and climatic factors and the climatic and environmental significance indicated by modern plant 13C. This may limit the application of plant 13C in the study of climatic and environmental changes. Based on the Summary of plant 13C fractionation and carbon isotope distribution of different photosynthetic plants, the effects of environmental factors, e.g., temperature, precipitation, atmospheric CO2 concentration, and altitude on terrestrial plant 13C and their relationships were reviewed in this paper, and the response mechanism of plant 13C to climate changes were also analyzed. Furthermore, the current existing problems and the future prospects in carbon isotope study were discussed. It is pointed out that strengthening some studies such as the response of C4 plants 13C to climate environmental parameters, the transformation relation of different scale plant 13C, intersection and permeation of related disciplines, and various proxies and scientific method, will undoubtedly make us have a more accurate understanding of the climate history and eventually broaden the development of the field during the process of global change study by plant carbon isotope techniques. 相似文献
18.
珠江口沉积物210Pb分布特征及环境意义 总被引：2，自引：0，他引：2
根据珠江口及其邻近海域中的14个沉积柱样的210Pb随深度分布的测量数据以及210Pb过剩衰减法的原理,建立了基于傅立叶级数的变沉积速率模型,对珠江河口近50年来河口沉积物的沉积序列进行了分析。分别对各柱样的210Pb数据使用变沉积速率模型进行计算,获得了柱样更切实的沉积速率变化过程并分析沉积速率、年代计算结果与同时期内沉积环境之间的关系,结果表明:珠江口不同站位的沉积速率差异很大,几个站位的整体平均沉积速率分别是,7.25 cm/a,5.36 cm/a,3.26 cm/a,3.03 cm/a,1.58 cm/a;沉积速率的变化与同时期发生在区域内的洪水、风暴潮、人类活动、河口演变等一系列综合因素有较好的对应关系,这说明使用基于傅立叶级数的变沉积速率模型得到的210Pb沉积速率变化的垂直分布能够解释其对应时段内的沉积环境,此模型亦可为其它河口区域的210Pb沉积速率计算提供借鉴。 相似文献
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鹤庆钻孔沉积物总有机碳、氮含量测定的前处理方法及其环境意义 总被引：2，自引：0，他引：2
湖泊沉积物中的总有机碳含量(TOC)、总有机氮含量(TN)和碳氮比值(C/N)已被广泛应用于第四纪湖泊古环境研究中。对湖泊沉积物样品进行TOC和TN测定前, 首先要有效去除沉积物中的无机碳酸盐, 同时较好地保留有机质组分, 才能使实验结果较准确地反映古气候环境的变化。选取鹤庆钻孔不同深度的不同岩性样品, 分别进行粒度、盐酸浓度、洗除残留酸方法等对去除碳酸盐和总有机碳测定结果影响的前处理条件实验, 根据测得的TOC、TN和C/N, 结合总无机碳酸盐含量(TIC), 确定了鹤庆钻孔沉积物有机碳含量测定的前处理方法:室温条件下, 将磨得足够细(无需过筛处理)的样品与足量浓度为2mol/L盐酸充分反应24小时, 期间超声震荡3次, 采用离心加速沉淀的方法清洗酸处理样品至中性, 烘干, 研磨均匀上机测定。结果显示, 该流程可有效去除沉积物中的无机碳酸盐, 测得的TOC、TN数值具有很好的稳定性和可重复性。在此基础上测定了鹤庆钻孔沉积物样品的TOC、C/N和TIC, 它们间存在很好的正相关关系, 指示了西南季风强度的变化。 相似文献