李 凱,譚 斌,倪 健 ,廖夢娜

浙江師范大學化學與生命科學學院, 金華 321004

湖泊沉積與環(huán)境演化是過去全球變化研究的重要方向之一[1-2]。云南地區(qū)湖泊眾多,廣泛分布的湖泊沉積物為研究過去環(huán)境變化、季風氣候演化等重大科學問題提供了理想的材料。加之云南地區(qū)受亞洲夏季風氣候影響顯著,對氣候變化敏感,因而成為古氣候環(huán)境研究的熱點地區(qū)之一。末次盛冰期(LGM,Last Glacial Maximum)被認為是最近一次全球冰蓋體積最大時期,全球陸地被冰覆蓋面積約有24%,海平面可能比現(xiàn)代低130 m,溫度比現(xiàn)代低10—12℃[3]。以湖泊沉積為載體進行的LGM以來的環(huán)境變化研究在云南地區(qū)的氣候環(huán)境記錄多有報導,但不同記錄反映的氣候演化過程存在較大的差異,例如,LGM在云南地區(qū)的發(fā)生時間和氣候特征[3-5]、末次冰消期的快速氣候波動事件在云南湖泊中的記錄[6-7]、以及全新世氣候高湖面出現(xiàn)時間等[7-8]。因此,依然需要大量的研究工作,以揭示西南地區(qū)LGM以來的氣候環(huán)境格局及其演化過程,為深入理解區(qū)域環(huán)境演變、西南夏季風氣候演化提供支持。

異龍湖位于云南省紅河哈尼族彝族自治州石屏縣境內(nèi),是云南九大高原湖泊之一,也是典型的高原淺水湖泊[9]。異龍湖受到干濕季節(jié)分明的亞熱帶高原濕潤季風氣候影響,年內(nèi)水位波動可達1 m,對氣候變化的響應十分敏感[10]。本文選擇異龍湖沉積巖芯作為研究對象,通過快速、無破壞性、連續(xù)測試元素的XRF巖芯掃描分析方法,獲取高分辨地球化學元素數(shù)據(jù)[11],基于精確的年代控制點,結合礦物組成和有機質(zhì)含量,探討異龍湖沉積記錄的LGM以來的氣候環(huán)境演變過程及其與亞洲夏季風之間的關系。

1 研究區(qū)概況

圖1 異龍湖流域概況及采樣點位置Fig.1 The basin of Yilong Lake and the sampling site

異龍湖(23°38′—23°42′,102°30′—102°39′),為高原斷陷湖,湖盆呈葫蘆狀(圖1),水位1412.2 m,匯水面積303.6 km2,湖面面積38 km2,平均水深2.8 m,最大水深6.2 m[9]。異龍湖原屬于珠江水系,出水口在湖東北處,高程1414.0 m,經(jīng)瀘江流入南盤江。1971年青魚灣隧道工程竣工后,湖水經(jīng)五郎溝河匯入紅河,1978年青魚灣隧道封閉,異龍湖成為外流區(qū)閉流類湖泊[9]。異龍湖補給水源主要來自于湖面降水、地表徑流及地下水,地表徑流中除城河以外均為季節(jié)性河流。湖區(qū)屬亞熱帶高原濕潤季風氣候,年平均溫度18.0℃,1月和7月平均氣溫分別為11.5℃和22.2℃,年內(nèi)極端最低和最高溫度分別為-2.4℃和34.0℃。多年平均降水量928 mm,集中于5—10月份,占全年降水量的81.3%,年均蒸發(fā)量為1034.5 mm[9]。

異龍湖作為云南省九大高原湖泊中人為破壞最嚴重的湖泊之一,湖泊水質(zhì)為地面水環(huán)境質(zhì)量V類,呈嚴重的富營養(yǎng)化狀態(tài),存在湖泊沼澤化程度加劇,水質(zhì)惡化、供需矛盾突出等環(huán)境問題[12]。由于圍湖造田、放水發(fā)電等原因,異龍湖湖面高程自1952年的1416.87 m逐漸降低,至1979—1981年連續(xù)干旱,導致1981年4月28日至5月18日發(fā)生有記載以來的干湖事件[9],1994年以后,隨著退田還湖工作的開展,水面開始有所恢復[12]。據(jù)1993年調(diào)查資料,異龍湖透明度0.25 m,pH值8.84,礦化度457.07 mg/L,屬重碳酸鹽類鎂組II型水。1997年測量資料顯示,異龍湖表層沉積物中總磷、CaCO3和有機質(zhì)含量分別為0.79 mg/g、12.5%和17.5%,Ca、Mg、K、Fe、Na、Mn、Zn、Pb和Cd分別為49.0、7.2、10.7、35.2、0.4、0.44、0.06、0.19 mg/g和0.02 mg/g[13]。

2 材料與方法

2017年5月,利用奧地利生產(chǎn)的UWITEC水上采樣平臺,在異龍湖西北部采集了總長度558 cm的長巖芯鉆孔沉積物,采樣點位水深4.1 m(圖1)。所采集樣品在湖面進行密封、標記、測量并記錄,上岸后運回實驗室,進行后續(xù)分析工作。2017年6月,在南京師范大學地理科學學院利用GeoTek巖芯切割機(Core Splitter)對異龍湖沉積巖芯進行了剖樣,并進行了巖相學描述：巖芯頂部為棕黑色淤泥質(zhì)沉積,向下至43 cm逐漸過渡為青灰色泥質(zhì)沉積,其中含有大量的底棲動物殼體；43—180 cm為青灰色細粘土、粉砂質(zhì)沉積物,含水率較低；180—230 cm為灰色淤泥質(zhì)沉積,含水率明顯高于上下層位；230 cm以下為青灰色細粘土粉砂質(zhì)沉積,含水率較上部層位低。

在異龍湖巖芯不同深度選擇了13件樣品進行AMS14C年代學分析,包括表層0—1 cm的沉積物以及鉆孔最底部鉆頭樣品(456—460 cm)。所有前處理以及測試均由美國Beta放射性碳測年實驗室完成。對其中7個樣品,前處理方法采用酸—堿—酸(AAA)化學處理,在處理后的樣品中挑出碳屑以及植物殘體進行分析；而其他6個樣品的前處理采用酸處理去除碳酸鹽,獲得沉積物全有機質(zhì)進行分析(表1)。對原始測年數(shù)據(jù)給出的常規(guī)14C年代,根據(jù)IntCal13曲線[14]進行年齡校正,校正過程利用CALIB 6.0軟件進行[15],所有校正年代均表示為cal. yr. BP。年代深度模型的構建則使用R軟件內(nèi)的Bacon 2.2程序,利用Bayesian統(tǒng)計來完成[16]。

利用MSCL-S Specifications(GeoTek Ltd.)進行了高分辨率XRF巖芯掃描分析,獲取了巖芯高分辨率圖像、磁化率以及半定量元素分析結果。由于表層10 cm沉積物含水率較高而過于松軟,無法進行有效分析,故巖芯掃描從10 cm開始進行。掃描過程中以15 kev、1 cm間隔、30 s測量時間進行,采用標準樣品進行元素含量校正。利用SPSS 19.0對獲取的元素數(shù)據(jù)進行了因子分析,以判別沉積物中不同元素及其組合的來源貢獻。

根據(jù)巖芯掃描結果,對沉積巖芯進行了拼接,獲得了總長度為456 cm的連續(xù)沉積巖芯。以1 cm間隔進行分樣,獲得了456件連續(xù)的沉積物樣品,經(jīng)冷凍干燥后正在進行后續(xù)的沉積學、礦物學、同位素以及微體古生物等指標的分析測試。此次研究涉及的數(shù)據(jù)中,有機碳含量采用燒失法獲得,礦物組分和含量在中國科學院青海鹽湖研究所使用X衍射分析儀(XRD)獲得。

3 結果

3.1 年代學模型

異龍湖沉積物AMS14C年代學結果見表1,13個年代學結果無地層倒置現(xiàn)象,表層沉積物為現(xiàn)代碳樣品,最下部沉積物年齡為26874 +/- 313 cal. yr. BP。所有年代結果隨深度呈線性分布,樣品校正后的AMS14C年齡與深度呈現(xiàn)出較好的一致性。

依據(jù)異龍湖沉積鉆孔中的13個AMS14C測年結果作為年代控制點,利用Bayesian統(tǒng)計建立深度-年代模型[16],重建深度為1—456 cm,重建間隔為1 cm,常規(guī)14C年齡用IntCal13來進行校正(圖2)。根據(jù)重建的深度-年代序列,異龍湖鉆孔沉積物底部的沉積年齡為27144—27629 cal. yr. BP,平均年齡為27396 cal. yr. BP,表明此次獲取的異龍湖巖芯代表了LGM以來的沉積記錄。異龍湖巖芯鉆孔沉積速率變化范圍為0.006—0.068 cm/a,平均沉積速率為0.017 cm/a。異龍湖沉積速率表現(xiàn)出明顯的階段性變化,最大沉積速率發(fā)生在9000—6000 cal. yr. BP期間,平均沉積速率為0.039 cm/a,而在14500—9000 cal. yr. BP的平均沉積速率僅為0.01 cm/a。

3.2 元素含量變化

利用XRF巖芯掃描系統(tǒng)獲得了Al、Ca、Cu、Fe、K、Mn、P、Pb、Si、Sr、Ti、Zn、Zr等元素含量,其中以Fe、Al、Si、Ca的含量為多。Fe的含量變化范圍為51.0—361.7 mg/g,平均含量為196.2 mg/g；Al的含量變化范圍為74.4—186.0 mg/g,平均含量為141.3 mg/g；Si的含量變化范圍為33.9—196.5 mg/g,平均含量為120.6 mg/g；Ca的含量變化范圍為5.5—464.2 mg/g,平均含量分別為109.2 mg/g。其他9種元素Cu、K、Mn、P、Pb、Sr、Ti、Zn和Zr的平均含量分別為0.2、12.8、1.9、3.2、0.7、0.5、5.6、0.3 mg/g和0.7 mg/g。

表1 異龍湖巖芯AMS 14C測年結果

BP: Before present, “present=1950”, 表示距1950年；pMC: Probably modern carbon, 表示現(xiàn)代碳樣品.

圖2 異龍湖巖芯深度-年代模型Fig.2 Chronology model of Yilong Lake

各種元素隨巖芯時間序列表現(xiàn)出明顯的變化(圖3)。自27366至14000 cal. yr. BP,Al、Fe、K、P、Si、Ti、Zr表現(xiàn)出較小幅度的波動變化,Mn呈現(xiàn)出較為明顯的增加趨勢,在此階段末期,Ca、Sr元素開始出現(xiàn),同時Al、Si、Zr等元素波動降低,Fe、Mn顯著增加。自14000至9000 cal. yr. BP,所有元素表現(xiàn)出較為明顯的變化,其中Al、K、P、Si、Ti、Zr的含量較前一階段顯著增加,而Fe、Mn元素含量顯著降低,Ca、Sr元素含量重新降低為0。自9000 cal. yr. BP以來,Al、K、P、Si、Ti、Zr開始逐漸降低,Fe、Mn含量迅速增加之后開始逐漸降低,Ca、Sr呈現(xiàn)出顯著的增加趨勢。在5500—3000 cal. yr. BP期間,Al、Fe、K、Mn、P、Si、Ti、Zr處于顯著的低值,而Ca、Sr的含量則顯著高于其他元素。自3000 cal. yr. BP之后Al、K、Si、Ti、Zr等元素迅速增加,而Ca、Sr則開始降低。Pb元素自4000 cal. yr. BP開始表現(xiàn)出明顯的增加趨勢。

圖3 異龍湖巖芯部分元素變化Fig.3 Variations of selected elements of the core sediment from Yilong Lake

采用SPSS 19.0軟件中的因子分析方法對元素數(shù)據(jù)進行了分析,獲得了三個特征值大于1的主要影響因子F1、F2和F3,方差貢獻率分別為56.0%、16.2%和11.8%,累計達到84.1%(表2)。

3.3 燒失量、磁化率和礦物組分變化

異龍湖巖芯燒失量變化范圍為9.4%—34.4%,平均為20.1%。在27366至20000 cal. yr. BP期間,燒失量逐漸增加至剖面最大值,而在20000—14000 cal. yr. BP期間持續(xù)降低,并在14000—9000 cal. yr. BP保持在穩(wěn)定的低值。自9000 cal. yr. BP,燒失量迅速增加之后開始波動降低,直至4000 cal. yr. BP又重新開始波動增加。磁化率變化范圍為1—22×10-5SI,平均值為6.15×10-5SI,除14000至9000 cal. yr. BP期間MS處于低值階段之外,MS均表現(xiàn)為較為明顯的波動變化(圖4)。

表2 元素因子分析結果

圖4 因子得分曲線及其他沉積指標變化Fig.4 Curves of principal component factors and proxies variations in the core sediment of Yilong Lake

XRD礦物衍射分析結果顯示,異龍湖沉積巖芯中主要礦物組分為石英和方解石,剖面平均含量分別為39.7%和27.3%,此外還有白云母、磁鐵礦、菱錳礦,以及少量的文石、白云石和斜綠泥石等礦物。礦物組合中變化最為顯著的是方解石和石英反相位變化,且石英和Al和Si等元素變化基本一致,而方解石和Ca元素同步變化。

4 討論

4.1 年代學不確定性

湖泊沉積物AMS14C受到碳庫效應以及測量誤差的影響,不同測年物質(zhì)得到的AMS14C年齡精度和準確性具有較大差異[17- 18]。在云南高原湖泊中,沉積物AMS14C年代也存在較為明顯的碳庫效應。為了解決沉積物碳庫效應,常采用的方法包括表層沉積物年代校正[17],或者用陸生植物殘體或者碳屑來進行AMS14C測試[19-20]。陳思思等[10, 21]對異龍湖35 cm長的短巖芯(23°39′53″N,102°36′15″E)進行了放射性210Pb和137Cs測試,結果顯示在20 cm深度存在沉積速率突變的現(xiàn)象。從此次研究所采用的異龍湖長巖芯巖性變化來看,43 cm以上存在非常豐富的底棲生物殼體,表明沉積環(huán)境與下部存在明顯的差異,可能與近代人類活動的強烈干擾有關[9]。此外,前人針對區(qū)域內(nèi)的杞麓湖和星云湖研究表明,在過去8500年間的湖相沉積物存在960—2200年的碳庫效應[22]。基于此,對異龍湖表層沉積物進行了AMS14C 分析,結果顯示為現(xiàn)代碳樣品,無碳庫現(xiàn)象。在異龍湖沉積序列不同深度,我們采用不同的沉積材料進行分析,碳屑、植物殘體的測試結果也與全有機質(zhì)結果較為一致(表1)。綜合目前結果并不支持異龍湖沉積巖芯碳庫效應的存在,可能指示了異龍湖沉積較區(qū)域其他湖泊具有一定的特殊性。但是碳庫效應會隨著沉積環(huán)境的變化而改變,本文采用的年代學模型可能存在一定的不確定性?？紤]到巖芯上部43 cm的沉積環(huán)境可能發(fā)生了較大變化,所以本文討論不涉及3000年以來的時間范圍。今后將進一步利用其他獨立的定年手段來對年代學模型進行驗證和提高。

4.2 元素地球化學數(shù)據(jù)分析

湖泊沉積過程是一個長期而復雜的過程,受到氣候、流域性質(zhì)、徑流輸入以及水體物理、化學和生物環(huán)境等多種過程的控制,因此沉積物地球化學元素也受到多種因素的影響。湖泊沉積物中的元素主要來自于湖泊流域以及湖泊水體內(nèi)生沉淀,因此元素的組成直接取決于物源變化[23]。因子分析為復雜的地球化學數(shù)據(jù)分析提供了一個有效手段,以區(qū)分不同元素的組合特征及其可能來源。

由表2可見,F1因子的方差貢獻率達到了56%,是異龍湖巖芯沉積物中的元素變化的主要組分。F1因子正載荷包括Al、Si、Ti、K、P、Zr、Zn和Fe元素,而負載荷則為Ca和Sr元素。沉積物外源輸入主要是流域巖石風化作用與土壤侵蝕作用帶來的顆粒態(tài)碎屑組分,以Al、K、Si、Ti等元素為主。在地球化學研究中,這些元素主要被認為來自于土壤母質(zhì)或者基巖的鋁硅酸鹽,也常用來指示流域輸入的參比元素[24]。由于氣候條件是控制流域化學風化的基本要素,降水是控制化學風化以及驅(qū)動土壤侵蝕輸入不可缺少的條件,因此,沉積物中Al、Ti等元素的含量變化可以指示流域降水量的多少,在一定程度上反映了區(qū)域氣候的干濕狀況。Ca和Sr元素在碳酸鹽沉淀尤其是生物殼體形成過程中富集[25],反映了異龍湖中的碳酸鹽類化學沉積物的含量變化。湖泊自生碳酸鹽主要受到氣候變化和浮游生物活動的影響,一方面氣溫升高或者水體蒸發(fā)加強會破壞湖泊的水熱平衡引起化學沉淀,另一方面湖泊浮游生物繁盛對水體中的CO2消耗也會引起碳酸鹽類沉淀。異龍湖巖芯沉積物有機質(zhì)含量和碳酸鹽含量顯著負相關(r=-0.7,P<0.001),與前人的研究結果一致[21],說明影響異龍湖碳酸鹽含量變化的主要原因是物理化學因素,即溫度或者水體蒸發(fā)強度變化。因此,我們認為F1因子的正載荷代表了流域物質(zhì)輸入的變化,指示了流域降水量增加,而負載荷代表了湖泊自生碳酸鹽沉積過程,指示了溫度增加或者水體蒸發(fā)加強。

F2因子的方差貢獻率為16.2%,主要負載荷為Fe和Mn元素。湖泊沉積物中Fe和Mn的含量及其比值能夠反映湖泊的氧化還原狀態(tài),在還原條件下,Fe和Mn常被溶解,而在氧化條件下,Fe和Mn則被氧化為不可溶的氧化物而保存于沉積物中[26]。F3因子的方差貢獻率為11.8%,主要正載荷為Pb和Cu。湖泊沉積物中的Pb和Cu主要來自于流域侵蝕輸入,但是人類活動如金屬冶煉,也會導致湖泊沉積物Pb和Cu的逐漸累積[27-28]。因此,F2因子與湖泊水體的氧化還原狀態(tài)有關,而F3因子可能在一定程度上指示了人類活動導致的重金屬累積。

4.3 異龍湖地球化學指標的氣候指示意義

云南地處低緯度,受亞熱帶高原季風氣候影響顯著,表現(xiàn)出明顯的干濕季節(jié)變化特征,近年來季風降水異常引起的極端氣候事件常有報道。與氣候變化相對應,云南湖泊水位呈現(xiàn)較大波動,年內(nèi)變化甚至可達1 m。異龍湖是典型的高原淺水湖泊,其沉積物對氣候變化和水化學條件改變的響應十分敏感,同時作為一個受到人類活動強烈干擾的湖泊,對人類活動的影響也有響應,同樣,其巖芯地球化學組成也主要受到區(qū)域氣候變化F1、水體氧化還原條件F2以及近代人類活動F3的影響。圖4展示了異龍湖因子得分情況以及其他代用指標變化序列,基于此,對異龍湖沉積環(huán)境演化過程進行探討。

AMS14C測年結果顯示異龍湖沉積巖芯底部沉積物沉積于2.7萬年以前,屬于極寒冷的LGM時期(26500—19000 cal. yr. BP)[3]。異龍湖沉積序列中F1因子得分在27366—18000 cal. yr. BP之間緩慢降低,而F2因子得分逐漸增加,巖芯中有機質(zhì)含量逐漸增加,綜合指示了LGM期間氣溫低、降水少的氣候特征,這與亞洲夏季風氣候變化一致[29]。降水減少導致流域物質(zhì)輸入量降低,表現(xiàn)為異龍湖巖芯中的侵蝕輸入組分逐漸減少；同時干旱可能引起水位降低,水環(huán)境逐漸向氧化條件轉(zhuǎn)變；雖然此時期降水逐漸減少,但是礦物組合仍以外源輸入的石英為主。異龍湖地球化學記錄與瀘沽湖硅藻記錄和星云湖孢粉記錄較為一致[4, 6],共同揭示了LGM期間冷干的氣候特征。

在17000—14500 cal. yr. BP期間,異龍湖經(jīng)歷了顯著的干旱氣候。F1因子得分降低表明外源物質(zhì)輸入量減少,湖泊處于氧化條件,碳酸鹽階段性析出。這一干旱化過程可能與亞洲夏季風突然減弱有關[29]。亞洲夏季風減弱,導致流域降水減少,湖泊水位顯著降低。此階段對應于北半球H1冰伐碎屑事件[30],亞洲冬季風強度開始加強[31],北半球冬季粉塵活動加劇,異龍湖沉積物中的磁化率表現(xiàn)出高值。但是值得指出的是,此階段與前一階段類似,有機質(zhì)含量處于全剖面最高值,有可能指示了寒冷氣候條件下有機質(zhì)的分解速率較低或者淺水湖泊的湖周沼澤化現(xiàn)象,依然需要進行更多指標的驗證。

在14500—9000 cal. yr. BP期間,異龍湖沉積序列中的F1因子得分顯著增加,同時F2因子得分顯著降低,指示了區(qū)域氣候更加濕潤。從14500 cal. yr. BP開始,異龍湖流域降水豐沛,流域物質(zhì)輸入增加表現(xiàn)為Al、Si、Ti、P等元素含量的增加,同時期水位顯著升高,湖泊處于還原狀態(tài),表現(xiàn)為沉積物中的Fe、Mn含量顯著降低。這一過程與亞洲夏季風強度增加一致[32],更與區(qū)域高湖面記錄基本吻合,如滇池高湖面階段發(fā)生在14000—9000 cal. yr. BP期間[8]。此階段仍屬于冰消期末段,全球溫度開始不穩(wěn)定回升,但氣候變率較大,對應異龍湖流域生產(chǎn)力低,沉積物中的有機質(zhì)含量較低。此外,異龍湖沉積記錄中沒有新仙女木事件(YD)的信號,這可能與代用指標對氣候變化的敏感性有關,或者是因為YD事件的信號在熱帶和亞熱帶湖泊中不明顯[33]。此階段的末期,對應于全新世早期(11000—8200 cal. yr. BP),氣候依然存在較大的變率,北半球高緯度氣候寒冷而多變[34]。

9000—6000 cal. yr. BP期間,異龍湖沉積物中F1因子得分迅速降低,指示了區(qū)域溫度增加的同時流域干旱化加劇,可能對應于全新世大暖期(全新世適宜期)[35]。施雅風提出中國全新世大暖期存在于8500—3000年前[36],但是在不同地區(qū)發(fā)生的時間存在顯著差異[19, 36-37]。在西南地區(qū),天才湖孢粉記錄顯示全新世適宜期發(fā)生于10000—6000 cal. yr. BP[7],騰沖青海湖花粉證據(jù)顯示全新世大暖期發(fā)生于83000—4600 cal. yr. BP[20],均表現(xiàn)為高溫高濕的氣候特征。此階段區(qū)域重建結果顯示亞洲夏季風強盛[32],降水豐沛,引起異龍湖沉積環(huán)境變化的主要原因應是全新世大暖期溫度的上升。溫度和濕度的配置變化也揭示了此階段與LGM期間沉積環(huán)境顯著差異的原因。全新世大暖期期間,我國的平均溫度增加了大約2℃[35]。異龍湖為典型的高原淺水湖泊,對環(huán)境變化尤其是溫度變化的響應十分敏感[21]。增溫加劇了水面蒸發(fā)作用,引起水體濃縮,進而打破了水化學平衡,導致碳酸鹽類沉積物大量沉淀。同時在高溫高濕的環(huán)境下,流域初級生產(chǎn)力較高,沉積物中有機質(zhì)的含量顯著高于前一階段。

6000—3000 cal. yr. BP期間,異龍湖沉積序列中F1因子得分顯著降低,方解石含量達到剖面最大值,指示湖水進一步濃縮,同時有機質(zhì)含量進一步降低,可能共同指示了溫度的降低和降水的減少。6000 cal. yr. BP以后,亞洲夏季風開始減弱[32],對應區(qū)域降水開始減少,外源物質(zhì)輸入減少,表現(xiàn)為沉積物中F1因子正載荷元素含量的降低。此時期全新世溫度雖然逐漸降低,但處于較高的階段[35, 38],湖水蒸發(fā)作用依然較強勢,導致沉積物中蒸發(fā)巖類礦物的富集,方解石大量沉淀。此時的有機質(zhì)含量低可能是碳酸鹽類礦物的稀釋作用。

異龍湖元素地球化學記錄的環(huán)境演變與區(qū)域氣候環(huán)境變化具有一致性,尤其是在冰消期和季風降水強度之間具有很好的相關性。但是本文討論的氣候演變過程受限于年代學以及代用指標的氣候敏感性和有效性,仍具有一定的不確定性。

5 結論

通過對云南異龍湖4.56 m沉積巖芯進行XRF掃描分析,獲得了高分辨率的元素掃描數(shù)據(jù),結合13個AMS14C測年結果以及其他代用指標,對LGM以來的異龍湖沉積環(huán)境演化進行了研究。對含量較高的Al、Ca、Cu、Fe、K、Mn、P、Pb、Si、Sr、Ti、Zn、Zr等元素進行因子分析,提取了三個主要因子,其中F1因子揭示了沉積地球化學元素的來源,其正載荷代表了流域外源物質(zhì)輸入加強,而負載荷則指示了湖泊自生碳酸鹽沉淀的增加,F2因子指示了湖泊氧化還原狀態(tài),F3因子可能與人類活動有關。基于此,對異龍湖沉積環(huán)境演化過程進行探討：在27366—17000 cal. yr. BP期間,對應于末次冰期冰盛期冷干的氣候；在17000—14500 cal. yr. BP期間,異龍湖經(jīng)歷了顯著的干旱氣候,可能與亞洲夏季風突然減弱有關；在14500—9000 cal. yr. BP,異龍湖經(jīng)歷了顯著的高湖面階段,與滇池高水位線基本一致,流域降水豐沛,流域物質(zhì)輸入增加；9000—6000 cal. yr. BP期間,區(qū)域溫度增加同時流域干旱化加劇,此階段與西南地區(qū)全新世大暖期(全新世適宜期)相對應；6000 cal. yr. BP以后區(qū)域降水開始減少,外源物質(zhì)輸入銳減,湖水進一步濃縮,碳酸鹽類沉積物開始大量沉淀。