青藏高原湖泊沉积正构烷烃单体氢同位素比值的气候意义

论文摘要

本文分别在青藏高原南部的大枪勇错、空姆错,中部的纳木错以及东北部的克鲁克湖和小柴达木湖钻取了浅岩芯,通过对沉积物中正构烷烃的提取分析和单体氢同位素比值的测定来探讨该类生物标志物单体δD值的气候指示意义。通过将青藏高原南北断面湖泊表层沉积物中陆源正构烷烃（n-C25、n-C27、n-C29、n-C31）的δD值与当地生长季节大气降水的δD值进行比较,发现两者有很好的相关性,说明陆源沉积正构烷烃主要记录了生长季节降水的同位素信号。正构烷烃n-C25、n-C27与大气降水间氢同位素表观分馏在-45‰至-70‰之间,平均分馏值是-57‰;正构烷烃n-C29、n-C31与大气降水间氢同位素表观分馏在-70‰至-95‰之间,平均分馏值是-82‰。这四种陆源生物标志物与降水间的氢同位素表观分馏沿断面都稳定。通过对比欧洲南北断面的-130‰表观分馏值,可以看出青藏高原南北断面陆源沉积正构烷烃与大气降水间的表观氢同位素分馏小很多。通过将青藏高原南北断面湖泊表层沉积物中水生生物来源的正构烷烃（n-C17、n-C19、n-C21、n-C23）的δD值与当地湖水的δD值进行比较,发现两者不具有相关性,说明沉积物中水生生物来源的正构烷烃没有记录源水的同位素信号。藻类来源的正构烷烃n-C17、n-C19与湖水间的氢同位素分馏在-30‰至-170‰之间,沉水/浮游植物来源的正构烷烃n-C21、n-C23与湖水间的氢同位素分馏在-40‰至-160‰之间,沿断面分馏均不稳定。通过对比欧洲南北断面稳定的-157‰分馏值,可以看出不同地区源水与沉积物中水生生物来源的正构烷烃间的氢同位素分馏可能不一定稳定在-157‰。通过将青藏高原南部空姆错的时间跨度约50年、7年间隔的岩芯剖面中陆源正构烷烃（n-C25、n-C27、n-C29、n-C31）的δD值与当地浪卡子气象站和拉萨气象站的气候要素进行比较,发现这些生物标志物单体的δD值与年平均气温相关,与生长季节平均气温显著相关,说明陆源沉积正构烷烃单体δD值主要记录了生长季节的气温信号,具有作为古温度代用指标的潜力。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 过去全球变化研究的目标和内容
• 1.2 湖泊沉积记录在过去全球变化研究中的地位
• 1.3 生物标志化合物正构烷烃在过去全球变化研究中的应用
• 1.3.1 生物标志化合物的定义
• 1.3.2 生物标志化合物在过去全球变化研究中的应用概述
• 1.3.3 正构烷烃在过去全球变化研究中的主要应用
• 1.3.3.1 生物输入源的识别
• 1.3.3.2 古植被演化序列的重建
• 1.3.3.3 源区气候变化的响应
• 1.3.3.4 古季风变化的指示
• 2浓度的指示'>1.3.3.5 古CO₂浓度的指示
• 1.3.3.6 古温度的指示
• 1.4 问题的提出及本研究的目的和内容
• 第二章 研究区气候环境概况
• 第三章 样品采集和实验分析
• 3.1 湖泊沉积样和水样采集
• 210PB 和¹³⁷CS 定年'>3.2²¹⁰PB 和¹³⁷CS 定年
• 3.3 沉积物中有机物的提取与分离
• 3.4 正构烷烃单体浓度测定
• 3.5 正构烷烃单体δD 值测定
• 3.6 水样δD 值测定
• 第四章 青藏高原湖泊表层沉积中陆源正构烷烃单体δD 值的气候意义
• 4.1 沉积物中陆源正构烷烃的分子特征
• 4.2 沉积物中陆源正构烷烃单体的δD 值
• 4.3 沉积物中陆源正构烷烃与大气降水间的氢同位素分馏
• 4.4 小结
• 第五章 青藏高原湖泊表层沉积中水生来源正构烷烃单体δD 值的特征
• 5.1 沉积物中水生来源正构烷烃的分子特征
• 5.2 水样的δD 值
• 5.3 沉积物中水生来源正构烷烃单体的δD 值
• 5.4 沉积物中水生来源正构烷烃与湖水间的氢同位素分馏
• 5.5 小结
• 第六章 空姆错岩芯中陆源正构烷烃单体δD 值的气候意义
• 6.1 定年结果
• 6.2 岩芯中陆源正构烷烃的分子特征
• 6.3 岩芯中陆源正构烷烃单体的δD 值
• 6.4 岩芯中陆源正构烷烃单体的δD 值与气候要素之间的相关性
• 6.5 小结
• 第七章 结语
• 参考文献
• 个人简历
• 附录
• 致谢