沉积物有机地球化学指标在古环境研究中的应用

作     者：巩伟明 

作者单位：南京大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张朝晖

授予年度：2014年

学科分类：070902[理学-地球化学] 070903[理学-古生物学与地层学(含：古人类学)] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

主      题：有机地球化学指标 湖光岩玛珥湖 新洋港河 古气候演变 同位素 生物标志物 

摘      要：生物所产生的有机质仅有一小部分能够保存在沉积物中,但它却是联系生物圈、水圈、大气圈和沉积物圈等地球表层圈层的关键,全方位地记录着古环境古气候变迁的历史。正因如此,有机地球化学指标在古气候环境变化研究中具有不可替代的重要性。 本论文阐述了有机地球化学指标TOC、TN和δ13CTOC、δ15N以及生物标志化合物在古气候古环境研究中的应用。主要工作集中在两个方面：1)论文研究了盐城地区新洋港河表层沉积物δ13CTOC、TOC和生物标志化合物(C32醇/C30醇之比和胆固醇/谷甾醇之比)从入海口到上游随到入海口的距离的变化,河流悬浮物颗粒有机质(POM)和表层沉积物总有机碳的δ13C值从河口向上游逐渐降低,指示大米草和海水浮游植物对POM与表层沉积物的贡献减小,而芦苇和河水淡水浮游植物的贡献则相应增大。与大米草输入减少、芦苇输入增多相应,醇类C32/C30之比、胆固醇(cholesterol)/谷甾醇(sitosterol)之比降低。沉积物有机质δ13C值和生物标志化合物能够作为指示海水入侵的指标,在古海平面重建方面有着很大的潜力。2)通过对湖光岩玛珥湖沉积物的TOC、TN、δ13CTOC、δ15N和s-ratio的研究,我们重建了全新世期间湖泊初级生产力的变化,从而揭示了湖光岩地区全新世气候演变历史。早全新世时期(10400-6100yrBP),高TOC、TN、δ13CTOC和低δ15N、s-ratio指示了高水平的湖泊初级生产力,反映了温暖湿润的气候条件;8500～7400yr BP期间,δ15N出现最低植,同时TN出现高值,表明可能受了固氮蓝藻的影响,指示该段时间季风减弱;中全新世期间(6100-3600yr BP),TOC、TN和δ13CTOC下降,s-ratio上升,指示湖泊生产力下降,气候逐渐向冷干转变;晚全新世期间(3600yr BP至今),TOC和TN继续下降,δ13CTOC处于最低值,s-ratio达到最大值,代表季风最弱的时期和湖泊生产力持续降低。这些变化反映了全新世北纬30°太阳辐射减少驱动的季风逐步减弱。在～1000yr BP以后,δδ13CTOC与615N表现出不同于全新世演化趋势的异常,可能指示人类活动的加剧,尤其是烧荒开田对沉积物的影响。