基于XRF连续扫描的云南抚仙湖沉积物元素特征及环境意义

摘要：

X射线荧光光谱(X-ray fluorescence,XRF)岩芯扫描仪具有前处理简单、非破坏性、连续高效测量及高精度等优势,已被广泛的应用于海洋、浅水湖泊及黄土等高分辨率的气候与环境变化研究中.然而,深水湖泊的水动力过程、物质迁移转化等与浅水湖泊均存在显著差异,且对深水湖泊沉积物的XRF连续元素扫描研究还有待进一步开展.通过对我国西南地区滇中盆地抚仙湖沉积物XRF元素连续扫描,并与电感耦合等离子体发射光谱仪(inductively coupled plasma optical emission spectrometry,ICP-OES)和质谱仪(induc-tively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)元素分析方法对比,结合年代学与其他环境代用指标,探讨了滇中深水湖泊沉积物XRF连续扫描的元素特征所指示的环境意义.研究结果表明:(1)除P,Ge和Cr元素外,XRF元素连续扫描结果与ICP-OES/ICP-MS分析具有较好的相关性(p<0.01);其中K,Ca,Ti,Fe,Rb和Zr元素的相关系数大于0.85.(2)元素的主因子分析发现,主成份1和2的方差贡献分别为76.31％ 和10.37％,其成分1远大于成分2,且K,Fe,Ti,Zn,Rb和Zr等元素的公因子载荷大于0.9,指示了抚仙湖流域的侵蚀强度是主要影响抚仙湖沉积过程的控制要素,其对流域内气候环境变化及人类活动强度具有较好的指示意义.(3)结合抚仙湖其他环境代用指标(粒度、总有机质含量),重建了距今5200年以来的滇中环境变化与人类活动历史.在距今约2200年,人类活动(耕作农业、砍伐森林等)的显著加强使得流域内植被减少、土壤侵蚀加剧,进入湖盆中的外源碎屑物增加,沉积物中元素含量显著增高.研究结果将为XRF技术在深水湖泊中的应用,以及开展环境演变与人类活动影响的高分辨率研究提供有效的借鉴.

关键词：X射线荧光光谱岩芯扫描、电感耦合等离子体发射光谱仪与质谱仪、环境演化、人类活动、抚仙湖

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分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目41771238,41661044;云南省中青年学术技术带头人后备人才2015HB029;云南省科技领军人才培育计划项目2015HA024

在线出版日期：2019-07-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2223-2227