周建超吳敬祿++曾海鰲
文章編號(hào):16726561(2016)06085910
摘要:通過(guò)對(duì)新疆喀納斯湖沉積物進(jìn)行粒度分析,結(jié)合放射性同位素210Pb、137Cs定年,研究了喀納斯湖沉積物粒度敏感組分特征及其環(huán)境意義??{斯湖沉積物以細(xì)顆粒組分(粒徑小于16 μm)為主,但1814~1830年(32~35 cm深度處)和1893~1903 年(18~20 cm深度處)這兩個(gè)時(shí)期的沉積物粒度特征發(fā)生了突變,粗顆粒組分(粒徑大于16 μm)尤其是粒徑大于63 μm組分含量迅速升高。對(duì)沉積物粒度頻率曲線(xiàn)的分析表明,這兩個(gè)時(shí)期的沉積物來(lái)源或沉積動(dòng)力過(guò)程發(fā)生了顯著變化?;诖?,首先運(yùn)用粒徑標(biāo)準(zhǔn)偏差法提取了沉積物中的敏感粒度組分C2(粒徑為15~238 μm),進(jìn)而通過(guò)敏感粒度組分與器測(cè)氣象數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析和沉積物粗粒徑(C)中值粒徑(M)圖分析,研究了喀納斯湖沉積物沉積時(shí)的動(dòng)力條件。組分C2的含量大小與區(qū)域春季、夏季溫度有關(guān),反映了山地春季和夏季雪、冰融水入湖的強(qiáng)度,組分C2含量在1814~1830年和1893~1903年這兩個(gè)時(shí)期的快速增大與水動(dòng)力異常偏大有關(guān),據(jù)此識(shí)別了兩次顯著的洪水事件。與區(qū)域樹(shù)輪、冰芯記錄及文獻(xiàn)記載的對(duì)比分析表明,洪水事件的發(fā)生與對(duì)應(yīng)時(shí)期內(nèi)暖濕的氣候特征有關(guān)。
關(guān)鍵詞:環(huán)境演化;沉積物;粒度;敏感組分;環(huán)境意義;洪水事件;喀納斯湖;新疆
中圖分類(lèi)號(hào):P512.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
Environmental Characteristics Inferred from Sediment Sensitive Grainsize Component Records in Kanas Lake of Xinjiang
ZHOU Jianchao1,2, WU Jinglu1, ZENG Haiao1
(1. State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology,
Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, Jiangsu, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
Abstract: Based on the analysis of a sediment core from Kanas Lake of Xinjiang, compared with the dating of radioactive 210Pb and 137Cs isotopes, the characteristics and environmental significance of sensitive grainsize components of sediments in Kanas Lake were studied. The sediments mainly consist of fine particle components (grain size is less than 16 μm); however, during 18141830 AD (the depth of 3235 cm) and 18931903 AD (the depth of 3235 cm), the grainsize displays a sudden shift, which is the significant increase of the coarse particle components (grain size is more than 16 μm, especially more than 63 μm). The analysis of grainsize frequency curves of sediments indicates that the sediment provenances or dynamic processes have changed significantly during 18141830 AD and 18931903 AD. And then, the sensitive grainsize component C2 (grain size is 15238 μm) of sediment is extracted by the method of grain sizestandard deviation. Based on the correlation analysis of sensitive grainsize component and meteorological data measured by apparatus, the dynamic conditions of sediments in Kanas Lake were studied with the CM diagram analysis of sediments. The content of sensitive grainsize component C2 is related to the regional spring and summer average temperature, and reflect the intensity of the meltwater from spring, summer snow and ice into the lake in mountainous; the significant increases of content of component C2 during 18141830 AD and 18931903 AD are related to the unusual increase of hydrodynamic force, thus two significant flood events are identified. Compared with the historical literatures and the records of tree ring and ice core, the flood events are related to warmer and wetter climate conditions during 18141830 and 18931903.
Key words: environmental evolution; sediment; grainsize; sensitive component; environmental significance; flood event; Kanas Lake; Xinjiang
0引言
近百年來(lái),全球發(fā)生了以增溫為主要特征的氣候變化,同時(shí)氣候的不穩(wěn)定性更為顯著。干旱、半干旱地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱,對(duì)氣候及環(huán)境變化響應(yīng)敏感。隨著西北地區(qū)的氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型[1]以及降水變化的不確定性增加,尤其是山區(qū)融雪性洪水及暴雨洪水頻發(fā),為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了不利影響[2]。通過(guò)對(duì)歷史時(shí)期氣候環(huán)境演化、突變事件及其原因的分析,能夠?yàn)閰^(qū)域氣候變化過(guò)程中可能出現(xiàn)的環(huán)境突變事件提供歷史相似型,為區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供借鑒。湖泊沉積物是陸地環(huán)境變化的天然檔案庫(kù),保存了豐富的環(huán)境演化信息,是研究過(guò)去環(huán)境變化的良好載體。沉積物中的粒度作為重建古環(huán)境的重要指標(biāo)已廣泛應(yīng)用于古環(huán)境研究之中[311]。
湖泊沉積物往往是多種來(lái)源或沉積動(dòng)力過(guò)程的混合,不同的動(dòng)力機(jī)制所帶來(lái)的沉積物必然會(huì)對(duì)沉積物的粒度組成產(chǎn)生影響[1213]。陳敬安等研究發(fā)現(xiàn),湖水能量是控制沉積物粒度分布的重要因素,粒度的粗細(xì)代表了水動(dòng)力的強(qiáng)弱、湖泊輸入水量的相對(duì)大小[36];但強(qiáng)明瑞等研究表明,沉積物中粗顆粒含量和中值粒徑大小可以指示歷史時(shí)期沙塵天氣發(fā)生的頻率和強(qiáng)度[1215]。因此,需要明確粒度變化的環(huán)境指示意義,進(jìn)而探討各粒度組分所指示的沉積學(xué)意義。已有的研究表明,通過(guò)Weibull分布函數(shù)擬合法[1617]、端元模型法[18]、粒徑標(biāo)準(zhǔn)偏差法[1920]、因子分析法[21]等數(shù)學(xué)方法可以從多峰態(tài)的粒度頻率曲線(xiàn)中分離出單一粒度組分的特征,提取敏感粒度組分并對(duì)沉積物的來(lái)源進(jìn)行分析。本文基于對(duì)喀納斯湖沉積物粒度特征的分析,運(yùn)用粒徑標(biāo)準(zhǔn)偏差法提取沉積物中的敏感粒度組分,通過(guò)其與器測(cè)氣象數(shù)據(jù)及區(qū)域樹(shù)輪、冰芯記錄的對(duì)比分析,明確粒度敏感組分的環(huán)境指示意義,揭示研究時(shí)段內(nèi)的環(huán)境突變事件及其控制因素,為新疆山地湖泊的環(huán)境保護(hù)及流域規(guī)劃提供借鑒。
1研究區(qū)概況
喀納斯湖(48°42′N(xiāo)~48°53′N(xiāo),86°59′E~87°09′E)位于新疆維吾爾自治區(qū)布爾津縣境內(nèi)北部的阿爾泰山中段西南坡,系額爾齊斯河主要支流布爾津河上游喀納斯河的一個(gè)開(kāi)闊段,為中國(guó)唯一屬于北冰洋—西伯利亞水系的深水湖泊(圖1)。湖泊水域面積約45 km2,湖面海拔約1 362 m,平均水深97 m,最大水深197 m,蓄水量43.44×108 m3;湖水pH值為8.17,湖水礦化度為004 g·L-1,為淡水湖[2224]。湖泊外形呈月牙形,最大湖長(zhǎng)約24 km,寬僅2.6 km;湖岸陡峭,湖盆呈斗形。喀納斯湖所在阿爾泰山主要受西風(fēng)氣流的影響和控制,帶來(lái)大量降水補(bǔ)給冰川,年降水量700~900 mm,其中冬季和春季降水占45%~50%,系北冰洋極地氣團(tuán)帶來(lái)的[25]。喀納斯湖東北側(cè)友誼峰(海拔4 374 m)附近的喀納斯冰川和湖正北方冰川的冰雪融水分別通過(guò)喀納斯河、阿庫(kù)里滾河匯入喀納斯湖,構(gòu)成喀納斯湖的主要補(bǔ)給水源;主要排泄水道為喀納斯湖南側(cè)的喀納斯河。隨著西北地區(qū)的氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型[1],阿勒泰地區(qū)春季融雪洪水和夏季暴雨洪水相應(yīng)增多,對(duì)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。
2采樣與分析方法
2012年,在喀納斯湖開(kāi)闊區(qū)用重力采樣器采集湖泊沉積巖芯,最長(zhǎng)巖芯柱長(zhǎng)82 cm,表層沉積巖芯未受擾動(dòng)。巖芯在野外現(xiàn)場(chǎng)按1 cm間隔分樣,共獲得82個(gè)樣品,按順序裝入密封袋中保存。所有樣品及時(shí)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后置于溫度為4 ℃冰箱中冷藏,以備分析測(cè)試。本文主要對(duì)60 cm以上層段進(jìn)行分析。
210Pb和137Cs放射性比活度是通過(guò)γ譜分析系統(tǒng)直接分析465、662 keV處的γ射線(xiàn)能譜得到的,而210Pb的母體同位素226Ra通過(guò)分析352 keV處的γ射線(xiàn)能譜得到的。分析儀器為美國(guó)ORTEC公司生產(chǎn)的由高純鍺井型探測(cè)器(HPGe GWL)、Ortec 919型譜控制器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成的16K多道分析器所組成的γ譜分析系統(tǒng)。本項(xiàng)分析在中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所完成。
沉積物樣品經(jīng)冷凍干燥后,取樣品02 g左右加入10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的H2O2和10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀HCL溶液分別去除樣品有機(jī)質(zhì)及碳酸鹽,并加入10 mL分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的六偏磷酸鈉溶液超聲波振蕩。將振蕩后的樣品采用英國(guó)Malvern公司生產(chǎn)的 Mastersize2000型激光粒度儀測(cè)量,各粒級(jí)組分平行分析誤差小于5%。粒度試驗(yàn)在中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所湖泊與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。
3結(jié)果分析
3.1定年結(jié)果
喀納斯湖巖芯主要由黏土質(zhì)粉砂組成,但32~35 cm和18~20 cm兩個(gè)層段主要由砂質(zhì)粉砂組成。圖2(a)顯示了過(guò)剩210Pb和137Cs活度的垂直分布。過(guò)剩210Pb活度到195 cm深度處達(dá)到了平衡,而在195 cm深度以上,過(guò)剩210Pb活度隨巖芯深度的增加呈指數(shù)衰減[圖2(a)]??{斯湖巖芯137Cs活度5 cm深度處有一顯著的峰[圖2(a)],該層位應(yīng)是1963年大氣核試驗(yàn)形成的蓄積峰層位[26]??{斯湖為過(guò)水性湖泊,其沉積速率會(huì)隨過(guò)湖水流強(qiáng)度的變化而變化,因此,采用CRS模式計(jì)算年代[27]。運(yùn)用CRS模式計(jì)算得到8 cm深度處對(duì)應(yīng)的年代為1968年,因而210Pb定年結(jié)果與137Cs定年結(jié)果總體一致。運(yùn)用CRS模式計(jì)算得到185 cm深度處對(duì)應(yīng)的年代為1899年,考慮到巖芯底部的壓實(shí)作用,185 cm以下層段的年齡通過(guò)160~185 cm深度處平均線(xiàn)性沉積速率(每年0.192 cm)獲得,60 cm深度處對(duì)應(yīng)的年代約為1683年,據(jù)此建立了巖芯年代與深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系[圖2(b)]。
圖2巖芯巖性與年代模式
Fig.2Lithology and Age Model of Cores
3.2粒度特征
根據(jù)UddenWentworth法將巖芯巖性劃分為黏土(粒徑小于4 μm)、細(xì)粉砂(粒徑為4~16 μm)、中粉砂(粒徑為16~32 μm)、粗粉砂(粒徑為32~63 μm )和砂(粒徑大于63 μm)等5類(lèi),劃分結(jié)果見(jiàn)圖3??{斯湖沉積物主要由黏土和細(xì)粉砂組成,分別占總量的36.2%和45.2%,但32~35 cm和18~20 cm深度處黏土和細(xì)粉砂組分的含量(體積分?jǐn)?shù),下同)顯著降低,平均含量分別為146%和161%,中粉砂組分平均含量為10%,粗粉砂組分平均含量為57%,砂組分含量整體較低,平均僅29%,但32~35 cm和18~20 cm深度處含量顯著增大,平均含量分別為2430%和1386%,最高含量超過(guò)30%,中值粒徑、平均粒徑和標(biāo)準(zhǔn)偏差也相應(yīng)增大。從圖3可以看出,不同粒度組分隨深度的變化有所不同。黏土組分與粉砂組分變化趨勢(shì)較為一致,與粒徑大于16 μm各組分的變化趨勢(shì)相反;中值粒徑、平均粒徑與粒徑大于16 μm各組分的變化趨勢(shì)較為一致。
沉積物粒度頻率曲線(xiàn)能夠直觀(guān)反映其所包含的粒度組分(單組分或多組分)信息,并可通過(guò)求解不同組分的分布范圍和相對(duì)含量來(lái)追索沉積物的物質(zhì)來(lái)源和搬運(yùn)方式。當(dāng)搬運(yùn)介質(zhì)和搬運(yùn)方式一定以及介質(zhì)動(dòng)力大小穩(wěn)定時(shí),它所搬運(yùn)的沉積物粒度總體是一個(gè)單因子控制的單組分分布;多組分總體是單組分的自然累積,在頻率曲線(xiàn)上表現(xiàn)為多峰光滑曲線(xiàn)[28]??{斯湖沉積物粒度頻率曲線(xiàn)主要為單峰負(fù)偏態(tài)曲線(xiàn),粒度偏向細(xì)粒級(jí)一側(cè),反映了較為單一、比較穩(wěn)定的沉積動(dòng)力條件[圖4(a)];但32~35 cm深度處粒度頻率曲線(xiàn)變?yōu)閱畏逭珣B(tài)曲線(xiàn),沉積物粒度明顯變粗,表明沉積物的搬運(yùn)介質(zhì)或介質(zhì)動(dòng)力發(fā)生了顯著變化[圖4(b)];
圖(a)曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)不同深度巖芯樣品
18~20 cm深度處粒度頻率曲線(xiàn)呈雙峰態(tài),表明沉積物可能來(lái)源于同一物源,但在不同沉積動(dòng)力過(guò)程中按照不同的比例混合而成,也可能是不同物源和不同沉積動(dòng)力條件共同作用的結(jié)果[圖4(c)]。對(duì)于西北干旱、半干旱地區(qū)的湖泊而言,其沉積作用主要包括流水作用、風(fēng)力作用及流水和風(fēng)力的混合作用。從喀納斯湖沉積物的粒度頻率曲線(xiàn)特征來(lái)看,在某些時(shí)期,沉積作用的強(qiáng)度發(fā)生了顯著變化,也可能有其他沉積作用參與其中。
4討論
4.1粒度敏感組分及其指示意義
本文運(yùn)用粒徑標(biāo)準(zhǔn)偏差法來(lái)提取粒度中的敏感組分。圖4(d)展示了利用粒徑標(biāo)準(zhǔn)偏差法所提取出的3個(gè)粒度組分,較高的標(biāo)準(zhǔn)偏差所對(duì)應(yīng)的粒級(jí)為對(duì)沉積環(huán)境變化敏感的粒度眾數(shù)。兩個(gè)明顯的標(biāo)準(zhǔn)偏差峰值對(duì)應(yīng)的粒徑為47 μm和532 μm,其界限為15 μm;此外,在粗粒側(cè)(粒徑為238~708 μm)也有一較弱的峰。據(jù)此將剖面粒度劃分為C1(粒徑小于15 μm)、C2(粒徑為15~238 μm)和C3(粒徑大于238 μm)等3個(gè)組分。組分C1含量為170%~972%,平均為805%;組分C2含量為28%~817%,平均為194%;組分C3含量低于1%,本文不討論其環(huán)境意義。
從圖5可以看出,組分C1、C2的粒級(jí)含量均有顯著波動(dòng),組分C1、C2的含量在整個(gè)剖面呈大致相反的變化趨勢(shì)。從各組分平均粒徑的變化來(lái)看,組分C1、C2平均粒徑與剖面中值粒徑總體上呈一致的變化趨勢(shì),但組分C2平均粒徑變化更為顯著,且與剖面中值粒徑的相關(guān)性更好,反映了湖泊沉積物粒度變化主要受組分C2的含量及平均粒徑的控制,組分C2應(yīng)是沉積物粒度組成中的環(huán)境敏感粒度組分。
為了明確環(huán)境代用指標(biāo)的環(huán)境指示意義,將敏感組分C2的含量及平均粒徑與湖區(qū)1958~2012年器測(cè)氣象數(shù)據(jù)(以阿勒泰市氣象站為代表)進(jìn)行相關(guān)性分析(表1)。由表1可知:組分C2含量與夏季(6月至8月)均溫、春季(4月至5月)均溫在005水平上顯著相關(guān),與夏季降水量及暴雨頻次(降雨量大于24 mm的天數(shù))、冬季降水量及暴雪頻次(降雪量大于5 mm的天數(shù))均呈正相關(guān)關(guān)系,但不顯著;組分C2的平均粒徑與各項(xiàng)器測(cè)氣象數(shù)據(jù)的相關(guān)性均不顯著。在春季、夏季溫度偏高的年份,冰川活動(dòng)性高,侵蝕力強(qiáng),且春季、夏季的融雪水量增大,入湖徑流強(qiáng)度增大,冰水河流攜帶現(xiàn)代冰川磨蝕作用形成的粉砂物質(zhì)和古冰磧中的細(xì)顆粒物質(zhì)進(jìn)入湖泊[29],較強(qiáng)的入湖徑流能夠帶來(lái)更多的粗顆粒物質(zhì)并沉積下來(lái),組分C2的含量相應(yīng)增大。因此,組分C2的含量變化間接反映了春季、夏季溫度的變化。
4.2CM圖分析
沉積物粗粒徑(C)與中值粒徑(M)的相關(guān)關(guān)系包含了豐富的環(huán)境變化信息,據(jù)此可以判定沉積物的搬運(yùn)方式,推測(cè)特殊沉積環(huán)境與成因[30]。通過(guò)
不同沉積物粗粒徑、中值粒徑可繪出相應(yīng)的CM圖。根據(jù)CM圖形態(tài)、沉積物分布范圍以及圖形與C=M基線(xiàn)的關(guān)系等特點(diǎn),可對(duì)沉積物形成時(shí)的沉積環(huán)境做出判斷。根據(jù)CM圖,Wilhelm等將阿爾卑斯山Blanc湖沉積物劃分為不同沉積類(lèi)型,進(jìn)而識(shí)別了歷史時(shí)期的環(huán)境突變事件[31]。
對(duì)喀納斯湖沉積物進(jìn)行CM圖分析(圖6),喀納斯湖沉積物主要存在兩種巖性類(lèi)型。巖性1是黏土質(zhì)粉砂,分布在大多數(shù)層位;巖性2為砂質(zhì)粉砂,分布在32~34 cm和19 cm 兩個(gè)層位。由此可以得到兩種沉積類(lèi)型:沉積1型在CM圖中分布較為集中,中值粒徑與粗粒徑的變化范圍均較小,與典型的深水懸浮組分較為接近[30],反映了靜水沉積環(huán)境;沉積2型中值粒徑變化較大,而粗粒徑變化較小,且各樣品擬合所得的曲線(xiàn)在CM圖上平行于C=M線(xiàn),表明沉積物同樣受到水流的分選,但反映了水動(dòng)力異常偏大,即洪水所形成的粒度特征。
粗顆粒組分C2(粒徑為15~238 μm)是對(duì)環(huán)境變化敏感的組分,其含量大小與區(qū)域春季、夏季溫度有關(guān),反映了山地春季和夏季雪、冰融水入湖的強(qiáng)度。組分C2含量在多數(shù)層段變化平穩(wěn),然而在32~35 cm(1814~1830年)及18~20 cm(1893~1903年)兩個(gè)層段快速增大,指示湖泊的沉積環(huán)境發(fā)生了突變。對(duì)沉積物CM圖的分析進(jìn)一步表明,上述層段沉積環(huán)境的突變可能是洪水時(shí)期水動(dòng)力異常偏大產(chǎn)生的。因此,組分C2含量在1814~1830年和1893~1903年兩個(gè)時(shí)期的快速增大記錄了兩次顯著的洪水歷史事件。
4.3沉積物記錄的洪水事件及其成因
干旱、半干旱地區(qū)湖泊沉積物的粒度組成主要受到流水作用和風(fēng)力作用的影響[315,32]。喀納斯湖為山地湖泊,其所在的阿爾泰山阻擋了西來(lái)水汽,區(qū)域降水較為豐沛,區(qū)域森林植被廣泛發(fā)育,在一定程度上限制了風(fēng)沙活動(dòng)的發(fā)展,因而風(fēng)力作用對(duì)湖泊沉積物粒度組成的影響有限。
另外,喀納斯湖是開(kāi)口湖,也是深水湖,湖面波動(dòng)及湖泊內(nèi)流對(duì)沉積物的影響很微弱,沉積物中的粒度主要反映了入湖水流的水動(dòng)力和流量大小。如果入湖水流強(qiáng)度大,細(xì)顆粒物質(zhì)來(lái)不及沉積就被帶出湖泊,粗顆粒物質(zhì)因重力作用而沉積下來(lái);當(dāng)入湖水流強(qiáng)度較弱時(shí),水流攜帶的粗顆粒物質(zhì)相對(duì)減少,沉積物中沉積了更多的細(xì)顆粒物質(zhì)。對(duì)同為開(kāi)口湖的博斯騰湖[6]、鏡泊湖[33]、大鬼湖[34]的研究也有同樣的結(jié)論,即湖泊沉積物粒度主要指示了水動(dòng)力和入湖流量的大小,進(jìn)而與流域降水多少有關(guān)。喀納斯湖既受大氣降水的補(bǔ)給,也受到冰川融水和季節(jié)性積雪融水的補(bǔ)給,而區(qū)域春季、夏季溫度可以通過(guò)影響雪、冰的消融量進(jìn)而影響入湖流量,因此,喀納斯湖沉積物的粒度組成不單與流域降水多少有關(guān),也包含了區(qū)域春季、夏季溫度變化的信息。
在1814~1830年和1893~1903年兩個(gè)時(shí)期,組分C2含量(尤其是粒徑大于63 μm的組分含量)顯著增大(圖7)。對(duì)沉積物CM圖的分析表明對(duì)應(yīng)時(shí)期內(nèi)水動(dòng)力異常,反映了突變的沉積環(huán)境,記錄了兩次顯著的洪水事件。在對(duì)應(yīng)兩次洪水事件發(fā)生的時(shí)期,阿勒泰地區(qū)樹(shù)輪記錄當(dāng)時(shí)5月至9月月均溫偏高(圖7)[35],尤其是1814~1830年,樹(shù)輪記錄其為近400年來(lái)高溫延續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的時(shí)段[36]。較高的溫度有利于冰雪融化,使入湖水量變大并隨之帶來(lái)更多的粗顆粒物質(zhì)。對(duì)應(yīng)于喀納斯湖沉積記錄的洪水時(shí)期,古里雅冰芯積累量增加(圖7),而高的冰芯積累量指示了山地降水量的增加[37]。因此,喀納斯湖1814~1830年和1893~1903年兩次較大的洪水事件與當(dāng)時(shí)暖濕的氣候背景有關(guān)。歷史文獻(xiàn)也記載清光緒二十年(1894年)(阿勒泰)烏梁海兩翼七旗大雪,春季牲畜死亡慘重[38]。冬季積雪較多,來(lái)年隨著溫度上升,積雪消融量變大,與湖泊記錄的1893~1903年洪水事件一致。
5結(jié)語(yǔ)
(1)喀納斯湖沉積物主要由黏土和細(xì)粉砂組成,分別占總量的36.2%和45.2%,中粉砂組分的平均含量為10%,粗粉砂組分的平均含量為5.7%,砂組分含量整體較低,平均僅2.9%,但在32~35 cm和18~20 cm兩個(gè)層段含量顯著增大,平均含量分別為2430%和1386%。不同粒度組分隨深度的變化有所不同,其中黏土組分與粉砂組分變化趨勢(shì)較為一致,與粒徑大于16 μm各組分的變化趨勢(shì)相反。
(2)運(yùn)用粒徑標(biāo)準(zhǔn)偏差法提取了沉積物中的敏感粒度組分C2(粒徑為15~238 μm)。與湖區(qū)器測(cè)氣象數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析及對(duì)沉積物CM圖的分析表明,組分C2的含量大小與區(qū)域春季、夏季溫度有關(guān),反映了山地春季和夏季雪、冰融水入湖的強(qiáng)度,組分C2含量在1814~1830年和1893~1903年這兩個(gè)時(shí)期的快速增大與洪水時(shí)期水動(dòng)力異常偏大有關(guān)。
(3) 敏感粒度組分C2含量及粒徑大于63 μm組分含量與區(qū)域冰芯、樹(shù)輪記錄的對(duì)比分析表明,1814~1830年和1893~1903年這兩個(gè)時(shí)期發(fā)生的洪水事件與對(duì)應(yīng)時(shí)期內(nèi)流域降水量增加、溫度偏高的氣候特征有關(guān)。
野外工作得到喀納斯景區(qū)管理委員會(huì)康劍等以及中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所馬龍等的支持和幫助,在此表示感謝。
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