發(fā)布時(shí)間：2017-04-06 13:15

  本文關(guān)鍵詞：遼河口近萬(wàn)年以來(lái)生物硅演化與碳埋藏通量的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：沉積物巖芯通常保存著大量沉積環(huán)境和生態(tài)環(huán)境演變過(guò)程的信息,其中生物硅(BSi)記錄能反映硅質(zhì)生物生產(chǎn)力在時(shí)間和空間上的變化。筆者及合作者于2012年5月在下遼河平原西南緣大遼河附近(坐標(biāo)：40°45'18.33",122°07'11.23")獲得了ZK2的取芯鉆孔,孔深41.4 m,分樣后對(duì)沉積物樣品進(jìn)行了各項(xiàng)物理化學(xué)指標(biāo)的測(cè)定。采用AMS14C和OSL測(cè)年方法測(cè)定了年代數(shù)據(jù),在這些大量測(cè)年數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合沉積物樣品的粒度、原位密度、生物硅、碳(包括總碳、有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳)、有孔蟲、孢粉等指標(biāo)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,旨在揭示遼河口萬(wàn)年尺度上沉積環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的演變過(guò)程,并著重探討各沉積相中生物硅與碳的含量與埋藏速率的變化。綜合各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo),將ZK2孔的沉積環(huán)境由下至上劃分為四大沉積階段,分別為河流相沉積(U1)、湖沼相沉積(U2)、海洋主導(dǎo)的沉積(U3)、上三角洲平原相沉積(U4)。結(jié)合各地層中測(cè)定的年代數(shù)據(jù),劃定了各個(gè)沉積階段的沉積速率。U1位于孔深23.9～41.4 m,對(duì)應(yīng)于河流相沉積階段,年齡約為25.5～33kaBP。巖性以灰褐色、褐色極細(xì)砂、細(xì)砂為主,平均粒徑為(2.93±0.06)Φ,中值粒徑為(2.52±0.04)Φ,沉積物粒徑較大；本段沉積物中含極少量孢粉,幾乎不見有孔蟲和介形蟲；生物硅(BSiO2)濃度為(0.92±0.05)%,堆積速率為(4.95±0.43)mgSi02 cm-2 y-1,堆積速率相對(duì)較高但堆積的生物硅總量較低；顆�？偺�(PC)含量為(0.18±0.01)%,顆粒有機(jī)碳(POC)含量為0.11%,顆粒無(wú)機(jī)碳(PIC)含量為(0.08±0.01)%。U2位于孔深13.1～23.9 m,對(duì)應(yīng)于湖沼沉積階段,年齡約為8.5～25.5 kaBP。巖性以灰色粉砂、粉砂質(zhì)粘土及粘土質(zhì)粉砂為主,局部見水平層理,偶見灰黑色炭斑,含少量貝殼碎片,平均粒徑為(5.96±0.07)Φ,中值粒徑為(5.69±0.08)Φ,沉積物粒徑較小;本段有孔蟲群落呈現(xiàn)分異度低,豐度低的特征,有孔蟲僅在層位中間斷的出現(xiàn),伴隨少量陸相介形蟲；生物硅(BSiO2)濃度為(1.96±0.10)%,堆積速率為(2.04±0.11)mg SiO2 cm-2 y-1,堆積速率較低,堆積的生物硅總量升高；顆�？偺�(PC)含量為(0.65±0.05)%,顆粒有機(jī)碳(POC)含量為(0.43±0.04)%,顆粒無(wú)機(jī)碳(PIC)含量為(0.21±0.03)%。U3位于孔深2.5-13.1 m,對(duì)應(yīng)于海洋主導(dǎo)的沉積階段,年齡約為1.5～8.5 kaBP。巖性以灰色粘土質(zhì)粉砂為主,中部見大量粉砂透鏡體,平均粒徑為(4.88±0.09)Φ,中值粒徑為(4.53±0.10)Φ,沉積物粒徑略有增加；有孔蟲含量較多,豐度平均值為2865,優(yōu)勢(shì)組合為Protelphidium tuberculatum與A.beccarii var.;該階段對(duì)應(yīng)的生物硅(BSiO2)濃度為(1.55±±0.10)%,堆積速率為(3.73±0.26) mg SiO2cm-2 y-1,堆積速率有所提升,但堆積的生物硅總量有所下降；顆�？偺�(PC)含量為(0.42±0.03)%,顆粒有機(jī)碳(POC)含量為(0.31±0.03)%,顆粒無(wú)機(jī)碳(PIC)含量為(0.11±0.01)%。U4位于孔深0-2.5 m,對(duì)應(yīng)于上三角洲平原相沉積階段,年齡約為1.5 kaBP至今。巖性主要是黃色、黃褐色粘土質(zhì)粉砂,平均粒徑為(6.00±0.08)Φ,中值粒徑為(5.71±0.11)Φ,沉積物粒徑變小。有孔蟲含量少,屬種單一,以Ammoia beccarii var.與Psedononionella variabilis Zheng兩種為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)種,優(yōu)勢(shì)度大于98%,沉積環(huán)境屬于富含有機(jī)質(zhì)的滯留還原環(huán)境。其相應(yīng)的生物硅(BSiO2)濃度為(2.85±±0.23)%,堆積速率為(8.68±0.37) mg SiO2 cm-2 y-1,堆積速率很高,堆積的生物硅總量也較高。顆�？偺�(PC)含量為(0.73±0.06)%,顆粒有機(jī)碳(POC)含量為(0.61±±0.06)%,顆粒無(wú)機(jī)碳(PIC)含量為(0.12±0.02)%。研究表明：ZK2孔由下往上的各沉積階段,平均粒徑均值呈低-高-低-高的變化趨勢(shì),中值粒徑總體變化趨勢(shì)與平均粒徑類似。其中U1階段的Φ值較低,砂含量較高,水動(dòng)力較弱；其它三個(gè)階段Φ值在較高的水平中波動(dòng),其相應(yīng)的砂含量也較低,水動(dòng)力增強(qiáng)；ZK2孔生物硅含量及其堆積速率在各個(gè)沉積階段發(fā)生不同程度的變化,其中生物硅含量最高值是最低值18.5倍左右,堆積速率最高值是最低值的51.4倍,這些變化表明了研究區(qū)近33 ka以來(lái)初級(jí)生產(chǎn)力具有十分顯著的差異。本地區(qū)生物硅含量與其它地區(qū)對(duì)比發(fā)現(xiàn),河口與海灣的生物硅堆積量要低于深海與大洋的生物硅堆積量。PC和POC含量在U1階段平均含量最高,U2階段開始下降,U3階段有所回升后至U4階段又下降,呈現(xiàn)出一個(gè)高-低-高-低旋回變化的趨勢(shì)。生物硅含量的波動(dòng)與顆�？偺�(PC)和顆粒有機(jī)碳(POC)含量的波動(dòng)同步。特別地,在17～25 cal ka BP冰期形成的湖沼沉積階段出現(xiàn)了較大的顆粒無(wú)機(jī)碳(PIC)濃度的波動(dòng),推測(cè)與當(dāng)時(shí)干冷氣候條件下CaC03過(guò)飽和從湖水中沉淀析出有關(guān)。鉆孔沉積物生物硅濃度記錄對(duì)格陵蘭冰芯18O同位素值的響應(yīng)存在大約300 a的滯后現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：遼河口 生物硅 粒度 碳埋藏 沉積環(huán)境
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q911;P595
【目錄】：

• 摘要5-8
• Abstract8-15
• 0 前言15-16
• 1 研究現(xiàn)狀與意義16-21
• 1.1 水體中生物硅的形成與研究意義16-17
• 1.2 生物硅在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容、目的及創(chuàng)新點(diǎn)19
• 1.4 本文研究工作量及完成情況一覽表19-21
• 2 研究區(qū)域概況21-31
• 2.1 遼河三角洲自然地理概況21-27
• 2.1.1 氣候22-23
• 2.1.2 水文23
• 2.1.3 土壤23-24
• 2.1.4 沉積物24-25
• 2.1.5 地形地貌25-27
• 2.2 遼河三角洲區(qū)域地質(zhì)與地質(zhì)構(gòu)造27-31
• 3 遼河三角洲晚更新世晚期以來(lái)沉積演化與環(huán)境變遷31-54
• 3.1 測(cè)試和分析方法31-35
• 3.1.1 樣品采集31-32
• 3.1.2 沉積物測(cè)年方法32-34
• 3.1.3 粒度測(cè)試方法34-35
• 3.1.4 微體古生物鑒定方法35
• 3.1.5 孢粉鑒定方法35
• 3.2 ZK2孔的巖性和粒度特征35-40
• 3.2.1 ZK2孔巖芯的粒度指標(biāo)特征37-38
• 3.2.2 ZK2孔巖芯的敏感粒度組份提取及其指示意義38-40
• 3.3 ZK2孔的微體古生物特征40-47
• 3.4 ZK2孔的測(cè)年結(jié)果和沉積速率變化特征47-49
• 3.5 ZK2孔晚更新世晚期以來(lái)的沉積環(huán)境變遷49-54
• 4 遼河三角洲ZK2孔近萬(wàn)年以來(lái)生物硅特征與碳埋藏通量研究54-66
• 4.1 測(cè)試與分析方法54-57
• 4.1.1 生物硅的測(cè)定方法及計(jì)算54-57
• 4.1.2 總碳、有機(jī)碳、無(wú)機(jī)碳的測(cè)定57
• 4.1.3 含水量、原位密度及堆積速率計(jì)算57
• 4.2 ZK2中生物硅、碳、粒度參數(shù)的分布特征57-64
• 4.2.0 粒度指標(biāo)分布特征58-59
• 4.2.1 生物硅的分布特征59-61
• 4.2.2 碳埋藏的分布特征61-62
• 4.2.4 ZK2中近萬(wàn)年來(lái)生物硅、碳、粒度之間演化特征和聯(lián)系62-64
• 4.3 生物硅的分布情況與其他指標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系64-66
• 4.3.1 生物硅與格陵蘭冰芯氧同位素的關(guān)系64-65
• 4.3.2 生物硅與碳的關(guān)系65-66
• 5 總結(jié)66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 展望與不足67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-74
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果74

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本文編號(hào)：288931