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1.
210Pbex沉积通量突发增大对湖泊生产力的指示   总被引:8,自引:0,他引:8  
万国江 《中国科学D辑》2004,34(2):154-162
210Pb沉积计年的基本假设是大气沉降并经由湖水转入沉积物的210Pbex 通量稳定. 当沉积速率相对稳定时, 沉积物中210Pbex 的比活度将随沉积年代呈指数衰减. 湖泊水体中的210Pbex 主要随有机微粒的沉降而进入沉积物. 如果湖泊水体中有机质沉积通量出现突发增大时, 则可能显著地增大210Pbex 被清洗而转入沉积物的通量. 这种突发性清洗效应, 一方面显然不符合210Pb沉积计年的基本前提; 另一方面可能指示湖泊水体初级生产力的明显变化. 根据云南程海近代沉积物210Pbex 垂直剖面的特殊变化, 对这一问题进行讨论. 沉积物柱芯于1997年6月采自程海深水湖区. 137Cs比活度垂直剖面呈现出3峰特征, 给出了可靠的计年结果并显示出近几十年间沉积物堆积的稳定性. 而210Pbex 比活度垂直剖面呈现出特异的峰值分布, 并与Corg垂直剖面相似. 这一现象可能与制约210Pbex 转入沉积物的机制有关. 程海沉积物中Horg/Corg和Corg/Norg原子比平均值分别为5.51和7.04, 表明其有机质主要源于内生藻类残骸. 根据沉积物有机质“沉降-降解-堆积”的3阶段特征, 模拟计算出1970年以来有机碳Corg的沉积通量(F(Corg)). 不同年代210Pbex 的沉积通量(F(210Pbex ))与F(Corg)显示出很好的同步关系. 特别是1972~1974年和1986~1989年的两个时段, 二者同步增大. F(Corg)的变化导致F(210Pbex )的变化; F (210Pbex)的变化在一定程度上反映出湖泊生产力的历史变化.  相似文献   

2.
湖泊现代沉积物碳环境记录研究   总被引:37,自引:3,他引:37  
通过对云南程海现代沉积物的精细采样和分析, 研究了湖泊沉积物中有机碳与无机碳含量阶段性的正相关和负相关变化. 结果表明, 温度及其引起的相关变化是控制沉积物无机碳含量、碳酸盐δ 13C和有机碳含量变化关系的主要因素. 当温度及其引起的光合作用强度变化对湖泊自生碳酸钙沉淀起主导作用时, 沉积物有机碳含量与无机碳含量及碳酸盐δ 13C呈正相关变化; 当温度及其引起的蒸发速率等其他物理化学因素变化对湖泊自生碳酸钙沉淀起主导作用时, 沉积物有机碳含量与无机碳含量及碳酸盐δ 13C呈负相关变化. 程海沉积物无机碳含量和碳酸盐δ 13C是湖区气候冷暖变化的良好代用指标.  相似文献   

3.
青藏高原中部全新世气候变化的湖泊沉积地球化学记录   总被引:4,自引:0,他引:4  
通过青藏高原中部兹格塘错湖泊沉积物总碳(TC)、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总硫(TS)、氢指数(HI)、氧指数(OI)和有机质的碳同位素(δ13Corg)等多项指标的综合分析, 在判断沉积物中有机质来源的基础上, 根据各指标的变化特征阐明了各自的气候指示意义, 建立了兹格塘错全新世以来的古气候演化序列. 10100 cal a BP兹格塘错地区进入全新世, 全新世早中期为暖湿气候特征, 在8600~8400和7400~7000 cal a BP发生两次强烈冷事件; 中晚全新世以来气候变冷变干. 这一气候演化过程与其邻近的错鄂的研究结果相近, 代表了青藏高原中部全新世的气候演化特点. 青藏高原中部全新世气候变化主要受太阳辐射控制.  相似文献   

4.
对南沙海域表层水中溶解态(<0.45 mm)和颗粒态(>0.45 mm)210Po和210Pb进行了研究. 结果表明, 南沙海域表层水中溶解态和颗粒态210Po平均比活度分别为0.61 Bq/m3(n = 24)和0.43 Bq/m3 (n = 23). 溶解态和颗粒态210Pb 平均比活度分别为1.66 Bq/m3 (n = 24)和0.23 Bq/m3(n = 23). 颗粒态210Pb比活度约占总210Pb比活度的12%, 与开阔大洋相应值吻合; 而颗粒态210Po占总210Po的比例约40%, 明显高于开阔大洋和富营养海域. 根据稳态不可逆模型得到总210Po和210Pb的停留时间分别为0.82 和1.16 a. 清除过程中210Po和210Pb的平均分馏因子由清除速率常数法和固-液分配系数法计算分别为5.42和6.69, 揭示了210Po和210Pb从溶解相清除至颗粒相的过程中发生了明显的分馏. 进一步的研究证明了南沙海域210Po和210Pb的分馏主要由微生物控制, 与富营养海域的分馏机制不同: 在富营养海域, 浮游植物颗粒和粪粒充当210Po和210Pb清除和迁出过程的主要载体, 210Po和210Pb的分馏主要发生于浮游植物颗粒和粪粒对两核素的清除过程; 在寡营养南沙海域, 由于浮游植物颗粒和粪粒的相对贫乏, 使微生物对210Po的清除作用相对突出, 并在此过程中使210Po和210Pb产生明显的分馏效应. 这与寡营养的马尾藻海的研究结果极为相似, 进一步证实寡营养海域和富营养海域210Po生物地球化学行为和循环路径的差异. 这表明210Po可能是研究与微生物有关的海洋学过程, 尤其是研究硫族元素(S, Se, Te和Po)生物地球化学循环的有用示踪剂.  相似文献   

5.
南京葫芦洞石笋δ13C对冰期气候的复杂响应与诊断   总被引:3,自引:0,他引:3  
文中重建了南京葫芦洞内距今75~10 ka期间7支石笋δ13C的时间变化序列, δ13C曲线在重叠时段均具有一致性波动形式. 在最后一个冰期/间冰期旋回, δ13C值变化幅度达6‰, 反映了C3/C4植被类型变化对δ13C的主控作用. 然而, 在末次冰期格陵兰冰心记录的DO暖事件时(千年尺度), δ13C与指示降水变化的δ18O呈反相关, 主要反映了快速渗水条件下洞穴岩溶水对土壤CO2溶解量的降低. 据同期生长石笋δ13C和δ18O对比分析, 石笋碳同位素动力分馏程度与生长速率有关. 进一步研究发现, 本区末次冰消期植被类型变化滞后于降水变化约700年.  相似文献   

6.
详细了解多树种树轮碳同位素组成(δ13C)对气候的响应机制是进行古气候重建的基础. 利用川西高原温暖湿润区铁杉和高山松树轮δ13C序列, 探讨了气候环境要素对两树种δ13C的控制作用及利用该指标进行气候重建的潜力. 结果表明: 铁杉和高山松树轮δ13C序列之间存在差异, 其原因可能与树种本身的生理特性有关; 当去除大气CO2浓度引起的低频影响后, 两树种年轮碳同位素分辨率(Δ13C)序列之间的相关程度有所加强, 且呈显著相关关系, 说明气候要素对两树种的(Δ13C有类似的控制作用. 温度和水分与两树种(Δ13C序列密切相关, 但二者对(Δ13C起控制作用的时段和强度因树种的不同而存在差异. 其中, 温度对铁杉(Δ13C影响的关键时期为前一年12月至当年2月, 对高山松影响的关键时期为当年4~7月; 水分对铁杉和高山松(Δ13C起控制作用的关键时期分别为当年2~4月和3~5月. 可见在温暖湿润区, 树轮碳同位素分馏因树种的不同而不同, 且受多个气候要素共同作用, 但最优多元回归方程的解释方差最大仅38.5%. 因此, 在温暖湿润的川西高原单独利用树轮δ13C进行气候要素重建受到一定限制.  相似文献   

7.
选择青藏高原东北隅海北站区的4种高寒草甸土壤进行高分辨率采样, 测定土壤有机碳及其14C信号; 应用14C示踪技术探讨高寒草甸土壤有机碳更新周期和CO2通量. 研究得出海北站高寒草甸生态系统土壤有机碳储量在22.12´104 ~30.75´104 kgC·hm-2之间, 平均为26.86´104 kgC·hm-2. 高寒草甸土壤有机碳的更新周期从表层的45~73 a随深度增加到数百年甚至数千年或更长. 高寒草甸生态系统土壤呼吸的CO2通量变化于103.24~254.93 gC·m-2·a-1之间, 平均为191.23 gC·m-2·a-1. 土壤有机质分解产生的CO2通量变化于73.3 ~181 gC·m-2·a-1之间. 矮嵩草草甸土壤30%以上的有机碳贮存在土壤表层(0~10 cm)的活动碳库中, 土壤有机质更新产生的CO2占整个剖面有机质更新产生的CO2通量的72.8%~81.23%. 响应于全球变暖, 青藏高原高寒草甸生态系统土壤有机碳的储量、流量、归宿变化等问题有待进一步研究.  相似文献   

8.
根据 泥沙的137Cs和粘粒含量变化,厚28.12 m的云台山沟坝库沉积剖面,区分出44次洪水沉积旋迴。剖面中部旋迴27的137Cs含量最高,加权平均值12.65 Bq&;#8729;kg-1,为1963年沉积;向上、向下137Cs含量逐渐降低,次顶部旋迴2.15Bq&;#8729;kg-1,底部旋迴0.92Bq&;#8729;kg-1。通过坝库修建、运行历史,旋迴泥沙137Cs含量的变化,次洪水产沙量和降水资料的对比分析,确定了这些洪水沉积旋迴的对应暴雨。云台山沟1960-70年期间,共发生产沙洪水44次,产沙2.36×106m3。年产沙次数1-10次不等,1961-1964年为多雨年份,秋季降水多,年产沙洪水7-10次;1960、1965-1969和1970年为少雨年份,每年仅1-3次洪水。年均产沙模数1.29×104t&;#8226;km-2&;#8729;a-1,略高于甘谷驿水文站以上延河上游的同期产沙模数1.11×104t&;#8226;km-2&;#8729;a-1,略低于相邻的安塞纸坊沟1980年前的实测产沙模数1.40×104t&;#8226;km-2&;#8729;a-1 。年产沙模数和汛期降水量(6~9月)相关较好。  相似文献   

9.
中国不同类型断裂带的地幔脱气与深部地质构造特征   总被引:12,自引:1,他引:12  
以氦同位素为主, 辅以CO2/3He和CH4/3He及40Ar/36Ar等指标, 结合地质构造等资料, 对中国大陆不同类型断裂带的地幔脱气及其深部地质构造特征进行了综合示踪研究. 据此识别并划分出4种具代表性的断裂带: (1) 伸展性构造环境中的岩石圈断裂, 地壳厚度小, 具低CH4/3He-高R值和低CO2/3He值-高R值体系, 以幔源流体为主, 地幔脱气作用最强, 以郯庐断裂带为代表; (2) 强烈挤压构造环境中的岩石圈断裂或俯冲带, 如班公湖-怒江断裂带, 地壳巨厚, R/Ra值为0.43~1.13, 幔源氦约占总氦的5%~14%, 地幔脱气作用较弱; (3) 造山带山前(盆缘)深断裂带, R值为10-7量级, CH4/3He值为109~1010, CO2/3He值为106~108, 具微弱的地幔脱气作用; (4)造山带内壳层断裂带, 如窑街F19等断裂带, 具有高CH4/3He值-低R值(10-8)和高CO2/3He值-低R值体系, 无明显的地幔脱气作用. 研究表明: 大型深断裂带是地幔脱气的主要构造通道; 控制地幔脱气强度的主要因素为断裂深度、构造环境性质和地壳厚度; 地幔脱气作用强度可反映断裂带的深度及其深部构造状态, 而气体地球化学示踪则可成为其研究的新的途径; 地球深部热流体上侵活动可能是深大断裂带形成演化的动力源之一; 山前断裂带是深部构造活动方式和壳幔结构转换的部位, 对于认识造山带和盆地的形成机理有重要科学意义.  相似文献   

10.
丘陵草坡土壤10Be分布特征及土壤生成速率   总被引:2,自引:0,他引:2  
以位于广东省境内的中国科学院鹤山丘陵综合试验站草坡集水区土壤剖面为对象, 对土壤样品进行了大气成因10Be测定, 对基岩以及风化岩石样品进行了就地(in-situ)宇宙成因10Be测定. 基于土壤层大气成因10Be测定, 参考土壤层底界14C表观年龄, 估算出草坡地区3800年以来大约有34%的成土物质被侵蚀掉; 基于风化岩石间隙土大气成因10Be测定, 估算得到基岩之上90 cm厚的风化岩石层至少经历了1.36 Ma, 平均侵蚀速率约为1.26×10-4 cm/a. 表面风化岩石和基岩就地成因10Be浓度分别为10.7×104 atoms/g和 8.31×104 atoms/g, 据此估算得到: 土壤生成速率为8.8×10-4 cm/a; 表层风化岩石以及基岩宇宙射线暴露时间分别约为7.2×104和2.3×105a. 土壤生成速率大于侵蚀速率, 自然地貌状况稳定.  相似文献   

11.
40Ar/39Ar年代学国际国内标样的对比标定   总被引:8,自引:0,他引:8  
对四个40Ar/39Ar年龄测定中常用的国际标样Ga1550, MMhb-1, Lp-6, Bern 4M (以Ga1550为基准样)和一个国内标样BT-1(以Lp-6为基准样)进行了对比标定. 不同样量的重复测定论证了MMhb-1样品的不均匀性, 得到了该样品的年龄平均值为519.8 Ma; Bern 4M 和Lp-6的测定结果表明它们具有稳定的40Ar*/39Ark(F值), 所得的年龄结果接近它们的K-Ar年龄值: Lp-6 = 127.7 Ma; Bern 4M = 18.2 Ma; BT-1的年龄谱、Ca/K和Cl/K谱以及反等时线的分析表明, 这一样品的化学相均匀稳定, 样品封闭良好, 初始Ar组成接近大气值, 年龄值重复性好且稳定, 它的全熔年龄、阶段升温总气体年龄、坪年龄和反等时线年龄在误差(2σ)范围内无差别, 本研究推荐28.7 Ma为BT-1的标定值. 讨论了北京49-2原子能反应堆的中子通量变化情况, 结果表明该反应堆中子通量梯度变化大且不稳定, 须较多的标准样进行监测; 测定了该反应堆37ArCa39ArK的产率比系数(Ca/K转化系数)为1.78, 该值不同于以前报道的2.0, 这可能和后期49-2反应堆的改造有关.  相似文献   

12.
北冰洋、白令海226Ra的分布及其水文学意义   总被引:2,自引:2,他引:2  
中国首次北极科学考察期间(1999年7~9月), 于北冰洋、白令海分别采集了13份和20份大体积水样, 用于226Ra的分析. 结果表明, 北冰洋、白令海表层海水中226Ra含量分别介于0.28~1.56和0.25~1.26 Bq/m3之间, 平均含量分别为0.76和0.71 Bq/m3, 明显低于其他中低纬度开阔大洋表层水的数值, 说明部分研究海域受海冰融化水的影响. 白令海表层水226Ra的空间分布呈现由南向北降低的趋势, 体现出低226Ra海冰融化水与高226Ra太平洋水的混合交换. 北冰洋表层水中226Ra的空间分布呈现由南向北、由西向东增加之态势, 与水团组成中河水份额的变化趋势相一致. 这与河水具有高226Ra的特征相吻合. 北冰洋加拿大海盆226Ra的垂直分布显示, “上跃层水”所处的200 m深度存在226Ra的极大值, 鉴于高226Ra特征主要出现在太平洋水或与沉积物交换的水体中, 说明该极大值主要来自太平洋水或底部陆架水的输入, 与2H和18O示踪剂获得的结果相吻合.  相似文献   

13.
1860年以来博斯腾湖碳沉积过程演变   总被引:1,自引:1,他引:0  
选取博斯腾湖3个不同点位岩芯,在210Pb和137Cs年代序列基础上,利用沉积物中的各理化指标,分析了该湖碳沉积的时空变化特征,结合各指标的相关性、沉积速率、C/N、同位素特征等,探讨了该湖1860年以来碳沉积环境的变化过程,为干旱区湖泊碳埋藏研究提供了依据.结果表明:1860-1910年,沉积速率相对较小,受人类活动影响较小,磁化率、中值粒径、总无机碳(TIC)较为稳定,总有机碳(TOC)含量相对较低,此时该湖有较多陆源有机质的输入;1910-1950年,湖泊西部浅水域沉积速率明显高于东部深水区,西北湖区水域有大量外源物质的输入,而湖泊初级生产力较低,内源贡献相对较小;1950-1980年,全湖TOC、TIC含量均呈现升高的趋势,尤其是西北近黄水沟水域升高最快,湖泊内源贡献在增加,陆源组分的输入相对前一阶段要少;1980-2002年,沉积速率快速升高,尤其湖泊东部水域最为明显,TOC含量均呈现升高的趋势,湖泊西部水域初级生产力要高于东部深水区,湖面蒸发较强,气候比较温暖;2002年以来,全湖沉积速率相对较高,外源有机质贡献较小.过去150年博斯腾湖沉积物碳累积速率整体上呈现出升高的趋势,尤其是近50年来快速升高,东部湖区碳累积速率比西部湖区高.  相似文献   

14.
运用MnO2纤维富集-228Ac b计数法测定了南沙海域两个测站3个时间点水柱的228Ra比活度, 得其值介于0.38至 3.60 Bq×m-3. 发现228Ra的分布能满足稳态条件. 采用一维稳态模型, 以228Ra-NO- 3法测得测站NS97-43, NS99-53(T1)和NS99-53(T2)的新生产力分别为4.4, 5.1和5.7 mmolC·m-2·d-1. 结合初级生产力的文献报道值, 计算得南沙海域的f比介于0.12~0.15.  相似文献   

15.
利用210Pb、137Cs和241Am计年法测算云南抚仙湖现代沉积速率   总被引:6,自引:0,他引:6  
通过对云南抚仙湖沉积物柱芯样品的210Pb、137Cs和241Am测试表明,柱芯剖面上有明显的1963年和1986年137Cs蓄积峰,验证了1975年次级蓄积峰存在的可能性,这些峰形完好的蓄积峰对抚仙湖的现代沉积环境有明显的时标意义。利用137Cs计年法得到抚仙湖沉积物自1963年、1975年及1986年以来到2007年的平均沉积速率分别为0.063g/(cm2·a)、0.052g/(cm2·a)和0.039g/(cm2·a),说明了过去近五十年抚仙湖沉积速率整体上经历了一个由快到慢的过程。借助于241Am 的1963年蓄积峰可以提高137Cs计年的准确性。根据210PbCRS计年模式,计算出每个样品深度所对应的年代,与137Cs计年法比较存在一定的偏差,分析了两种计年方法存在差异性的原因。通过质量深度和年代分析,抚仙湖的沉积速率变化幅度比较大,表明抚仙湖近129年来的沉积环境不稳定,可能与相应历史时期的人类活动有密切的关系。  相似文献   

16.
尚义-赤城断裂带中糜棱岩40Ar/39Ar年龄记录及地质意义   总被引:7,自引:1,他引:7  
胡玲 《中国科学D辑》2002,32(11):908-913
黑云母的40Ar/39Ar同位素年龄表明, 尚义-赤城断裂带中的中温糜棱岩形成于泥盆纪早期(399 Ma±), 低温退变质作用发生在石炭纪晚期(263 Ma±). 同位素年龄记录提示, 对华北陆块在古生代的构造活动有重新再认识的必要性; 同时说明了古断裂的复活在板内变形的重要性.  相似文献   

17.
加拿大海盆上、下跃层水形成机制的同位素示踪   总被引:7,自引:5,他引:7  
中国首次北极科学考察期间(1999年8月9日至8月21日), 于加拿大海盆3个站位获得S, T, 营养盐(NO3-, PO43-, SiO32-), 溶解氧, 2H, 18O等水文、地球化学与同位素数据. 结果表明, 在33.1等盐线附近 (150 m)存在营养盐, NO, PO*极大值, 而300 m层存在NO, PO*极小值, 分别呈现出上跃层水与下跃层水的特征. 采用S-δ18O-PO*, S-δD-SiO32-两个示踪体系确定了研究站位各层水样中大西洋水、太平洋水、海冰融化水和河水所占的份额. 2个示踪体系的计算结果均表明, 上跃层水对应深度存在太平洋水份额的极大值, 而下跃层水具有高份额的大西洋水. 结合NO/PO比值的变化, 说明上跃层水的形成缘于太平洋水通过白令海峡的输入. 该水体于楚克奇、东西伯利亚陆架区发生变性, 获得高盐、高营养盐特征, 经水平平流进入加拿大海盆. 下跃层水为通过巴伦支海进入的大西洋水于陆架区发生变性, 产生低营养盐、高溶解氧特征的水体, 经水平平流输送进入加拿大海盆产生NO, PO*的极小值. 河水份额的垂直分布显示, 其含量随深度增加逐渐降低, 至300 m以深已观察不到河水的存在. 研究海域河水积分储量明显高于北冰洋其他海盆, 证实加拿大海盆是北冰洋河水的主要储存区. 除表层水外, 研究海域均为净海冰生成区, 且往北推移, 净海冰生成总量逐渐增加.  相似文献   

18.
胶东东部中生代走滑逆冲构造带的构造年代学制约   总被引:1,自引:0,他引:1  
胶东东部走滑逆冲构造带处于秦岭-大别-苏鲁造山带的东端、中朝和扬子两陆块之间, 构造地位非常重要. 区域性同位素年代学数据虽然已经不少, 但在研究区尚缺乏构造年代学的系统研究, 本文旨在弥补这一缺陷. 系统选取同变形矿物, 对胶东东部NE-ENE向压剪性主剪切带及其所夹旋转推覆岩片进行了40Ar/39Ar年代学测试. 根据本文的40Ar/39Ar年代学研究, 结合研究区现有年代学、构造地质学和岩石学数据, 可得出如下认识: (1) ~190 Ma代表了旋转推覆岩片的主变形年龄, 跟郯庐主断裂同造山期左旋走滑期完全一致; (2) 130~120 Ma左右年龄值代表了主剪切带的主活动期, 为构造转折的启动的结果. 很可能胶东的左旋(NE-ENE向)逆冲推覆作用以及辽东半岛的ESE向的伸展构造作用共同推动了朝鲜半岛晚中生代的顺时针旋转.  相似文献   

19.
珠穆朗玛峰东绒布80.36 m冰芯δ 18O记录的气候意义   总被引:1,自引:0,他引:1  
张东启 《中国科学D辑》2003,33(3):264-270
珠穆朗玛峰东绒布80.36 m冰芯δ 18O记录与喜马拉雅山南、北坡气象资料和北半球气温变化之间的关系表明, 该冰芯δ 18O基本上不反映年际温度的变化, 但冰芯δ 18O与净积累量具有负相关关系, 这是该地区夏季降水(占全年降水量的80%以上)中δ 18O“降水量效应”的一种具体表现. 东绒布冰芯δ 18O的变化可作为印度季风活动强弱变化的替代指标. 在季风活动强盛阶段, 冰芯中δ 18O平均值较低; 在季风活动衰弱阶段, 冰芯中δ 18O平均值较高.  相似文献   

20.
根据2002年6~8月和2003年5~8月期间在慕士塔格冰川西坡收集的降水样品, 探讨了该区降水中δ18O的时空变化特征. 分析结果表明, 观测期间降水中δ18O具有较大的变幅, 可达20‰左右, 其值随时间的变化趋势和气温的变化趋势基本一致. 该区降水中δ18O与温度存在正相关关系, 但与降水量无关. 在海拔5500~7450 m的范围内, 稳定同位素比率的高程效应显著. 降水中δ18O随海拔而垂直变化的梯度值接近-0.40‰/100 m. 综合目前山地高海拔区的降水中δ18O资料, 初步建立了全球山地高海拔区(>5000 m)降水中δ18O和海拔的关系.  相似文献   

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