抚仙湖全新世自生碳酸盐及其区域气候和湖泊水位指示意义

• 作者: 常凤琴 张扬 张虎才 张龙吴 李婷 段立曾 胡京九 蔡萌
• 来源期刊: 第四纪研究
• 学科: 地球科学
• 关键词: 抚仙湖 方解石 环境变化 碳酸盐
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 第四纪气候突变专辑(1)
• 页码范围: 642-654
• 页数: 13页
• 分类号: P941.78|P534.63+2|P532
• 字数: 11952字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11928/j.issn.1001-7410.2019.03.11

摘要

抚仙湖是我国面积、蓄水量最大的高原湖泊之一.通过对抚仙湖FXH-B2钻孔岩芯296 cm沉积物的矿物组成和碳酸盐含量分析,结合岩芯XRF扫描数据和AMS14C年代的测定,探讨了抚仙湖湖泊沉积物中碳酸盐含量与方解石矿物及沉积物Ca元素相对含量之间的关系及其环境指示意义,在对比和参考水下地形测量、地球物理勘探、水质和地球化学监测和不同部位钻孔岩芯的分析结果的基础上,重建了抚仙湖全新世以来气候和湖泊水位的变化.结果 指示,抚仙湖碳酸盐含量与方解石的XRD信号强度、沉积物Ca元素的XRF扫描数据之间存在很高的相关性,沉积物中碳酸盐类物质主要为方解石(其他碳酸盐类矿物相对含量极微甚至可以忽略不计),沉积物中Ca元素主要来自碳酸盐,因此其含量由碳酸盐、即方解石矿物含量决定.沉积物中碳酸盐含量的变化可以用沉积物中Ca元素XRF扫描结果进行表示.由于抚仙湖处于亚热带季风气候区,以10月至次年4月降水量极少而蒸发强烈为特点的干季和以5月至9月降水为主的湿季所形成的干湿变化控制了湖泊演化的主要过程,区域气候变化是湖泊演化和水位变化的主要动力.结合湖泊沉积碳酸盐稳定同位素δ18O和δ13C、有机质含量及其同位素δ13C、抚仙湖北部边缘水下侵蚀地形测量、地球物理勘探和沉积地层年代的确定和讨论,明确了抚仙湖沉积碳酸盐含量指示湖泊水位的变化,并重建了抚仙湖过去约12 ka以来水位变化的历史.结果 显示,在约12 cal.kaB.P.至2.2 cal.ka B.P.期间的湖泊水位变化主要经历了波动式降低的过程,其中4.37 ～ 2.2 cal.ka B.P.期间高CaCO3含量、偏正的碳酸盐δ18O、δ13C值指示抚仙湖一度出现低于现代湖面约30 m左右的低水位,可能记录了抚仙湖流域极端的干旱时期,在2.2 ～ 2.0 cal.ka B.P.期间抚仙湖水位经历了快速升高的变化事件,期间湖水位快速上升达到现代湖水水位,揭示了印度季风控制区区域降水的特殊性和气候变化的突发性.