大兴安岭阿尔山天池湖泊沉积物记录的全新世气候突变

摘要：

阿尔山天池是大兴安岭中部一个封闭的火山口湖,地处东亚夏季风尾闾区,是研究区域气候快速变化的良好载体.通过对阿尔山天池岩芯(深度243～100 cm,年代10.0～1.3 cal.ka B.P.)开展连续、高分辨率的XRF元素扫描和粒度分析,选取岩芯中12种含量较高且环境指示意义明确的地球化学元素开展相关分析及因子分析发现:全新世时段阿尔山天池湖泊沉积物中Sr、Rb、Zr、Fe、Ca、K、Ti、Si、S、Mn、Cl等元素变化一致且均与Cr元素变化趋势相反,其中Sr、Rb、Zr、Fe、Ca、K、Ti、Si等8个迁移积累型元素之间相关性较高,且为湖泊元素变化的主控因子,说明阿尔山天池湖泊沉积物中元素来源主要受外源碎屑物质的影响,湖泊沉积物元素变化主要决定于区域气候的干湿状况.基于精确的年代框架,通过阿尔山天池沉积物Ca/Ti,Cr/Ti,Fe/Mn,Rb/Sr和Fe/Ti元素比值、粒度数据,与同一地区的月亮湖TOC和乔木花粉百分比记录对比分析表明:大兴安岭中部地区全新世以来气候-环境和湖泊水位经历了温暖偏干-低湖水位期(10.0～7.3 cal.ka B.P.)、温凉湿润-高湖水位期(7.3～6.1 cal.ka B.P.)、温暖湿润-低湖水位期(6.1～4.3 cal.ka B.P.)、温凉湿润-高湖水位期(4.3～3.0 cal.ka B.P.)、温暖湿润-较高湖水位期(3.0～1.4 cal.ka B.P.)等5个阶段的演变;元素记录15次显著快速干旱气候事件,其中发生在7.8 cal.ka B.P.、7.3 cal.ka B.P.、6.9 cal.ka B.P.、6.5 cal.ka B.P.、6.3 cal.ka B.P.、6.1 cal.ka B.P.、5.5 cal.ka B.P.、4.2 cal.ka B.P.、3.8 cal.ka B.P.、3.6 cal.ka B.P.、3.0 cal.ka B.P.、2.6 cal.ka B.P.及1.8 cal.ka B.P.的13次干旱事件与已有大兴安岭地区其他钻孔记录均有较好的对应.此外,阿尔山天池湖泊记录中Fe/Ti元素比值与粉砂和粘土含量变化趋势基本一致,表明在东北封闭湖泊中Fe/Ti可作为湖泊细颗粒组分的良好代用指标.本研究表明湖泊沉积物高分辨率的XRF元素扫描分析在气候快速变化研究方面具有很大的潜力.

关键词：元素地球化学、湖泊沉积物、气候突变、全新世、大兴安岭

所属期刊栏目：39

分类号：P941.78;P534.63+2;P532(区域自然地理学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目2016YFA0600501;国家自然科学基金项目41572353 和 41690113;中国科学院A类战略性先导科技专项项目XDA20070101

在线出版日期：2019-12-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1346-1356