晚更新世早期共和盆地湖相沉积常量元素地化学特征及环境演变

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00142

摘要/Abstract

摘要：

对共和盆地过马营沙沟湖相沉积剖面常量元素氧化物及比值特征进行分析，结合光释光测年，探讨了共和盆地晚更新世早期的环境演变。结果表明：（1）SiO₂和Na/K自剖面底部向上大致呈现出一谷两峰的变化特征，整体波动增大，高值均出现在细砂层，指示冷干气候；低值出现在粉砂层，指示温湿气候；（2）CaO、MgO与CIA值自剖面底部向上大致呈现出一峰两谷的变化特征，整体呈现波动减小的态势，高值均出现在粉砂层，指示湿润气候；低值出现在细砂层，指示冷干气候；（3）共和盆地气候在90—70 ka存在3次明显的冷干-温湿波动，可分为MIS 5b（91.5—89.4 ka）气候由温润向凉干方向发展的共和古湖低水位期、MIS 5a（89.4—80.1 ka）气候温湿的湖泊高水位期和MIS 4（80.1—70.1 ka）气候冷干的湖泊萎缩期。

关键词: 共和盆地, 常量元素氧化物, 水成沉积, 环境演变

Abstract:

By analyzing the characteristics of major element oxides and their ratios in the sediment of the Shagou section in the Gonghe Basin， combined with the photoluminescence dating， we studied the environmental evolution of the early Late Pleistocene in Gonghe Basin. The results show that：（1） From the bottom to the top of the section， the SiO₂ content and Na/K ratio generally show the characteristic of "one valley and two peaks"， with an overall increasing trend. The high values all appear in the fine sand layer， indicating a cold and dry climate. The low values appear in the silt layer， indicating a warm and humid climate. （2） From the bottom to the top of the section， the CaO， MgO contents， and CIA ratio generally show a change characteristic of "one peak and two valleys"， with an overall decreasing trend. The high values all appear in the silt layer， indicating a warm and humid climate. The low values appear in the fine sand layer， indicating a cold and dry climate. （3） The climate of the Gonghe Basin has three obvious cool/dry-warm/humid fluctuations between 90-70 ka. Those fluctuations are divided into three stages. MIS 5b （91.5-89.4 ka） stage is the low water level period of the ancient Gonghe Lake that the climate develops from warm to cool-dry； MIS 5a （89.4-80.1 ka） stage is the high water level period of lakes with warm and humid climate； and MIS 4 （80.1-70.1 ka） stage is the shrinking period of lakes with cold and dry lakes.

Key words: Gonghe Basin, major element oxides, lacustrine sediment, environmental evolution

中图分类号:

P595

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图/表 9

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编号	深度/cm	地层	特征描述
SG1	0—70	粉砂层	黄褐色粉砂层，上覆有0.14 m的白色粉砂层，较紧实，粗粉粒占48%—53%
SG2	72—218	细砂层	褐灰色细砂层，偶现粗砂粒，沉积层疏松，砂粒占50%—80%
SG3	220—344	粉砂层	黄棕色、灰白色湖泊沉积物，灰白色沉积层坚实，黄棕色沉积层紧实，粉粒占60%—89%
SG4	346—418	细砂层	黄棕色细砂层，较紧实，细砂粒占50%—70%
SG5	420—504	粉砂层	灰白色细砂和粉砂交互层，紧实，粉粒占50%—80%
SG6	506—644	细砂层	可细分3层，上层黄棕色细砂，中部褐灰色较粗细砂，下部黄棕色细砂，上下层较紧实，中部疏松，砂粒占50%—90%

编号	深度/cm	地层	特征描述
SG1	0—70	粉砂层	黄褐色粉砂层，上覆有0.14 m的白色粉砂层，较紧实，粗粉粒占48%—53%
SG2	72—218	细砂层	褐灰色细砂层，偶现粗砂粒，沉积层疏松，砂粒占50%—80%
SG3	220—344	粉砂层	黄棕色、灰白色湖泊沉积物，灰白色沉积层坚实，黄棕色沉积层紧实，粉粒占60%—89%
SG4	346—418	细砂层	黄棕色细砂层，较紧实，细砂粒占50%—70%
SG5	420—504	粉砂层	灰白色细砂和粉砂交互层，紧实，粉粒占50%—80%
SG6	506—644	细砂层	可细分3层，上层黄棕色细砂，中部褐灰色较粗细砂，下部黄棕色细砂，上下层较紧实，中部疏松，砂粒占50%—90%

样品编号	深度 /cm	剂量 /（Gy·ka^-1）	De/Gy	年龄（BP） /ka
4	4—8	5.55±0.58	390.3±16.0	70.3±7.9
3	124—128	5.07±0.35	379.5±25.9	74.8±7.2
2	332—336	4.64±0.32	403.1±27.4	86.8±8.4
1	640—644	4.34±0.30	396.8±16.4	91.5±7.4

样品编号	深度 /cm	剂量 /（Gy·ka^-1）	De/Gy	年龄（BP） /ka
4	4—8	5.55±0.58	390.3±16.0	70.3±7.9
3	124—128	5.07±0.35	379.5±25.9	74.8±7.2
2	332—336	4.64±0.32	403.1±27.4	86.8±8.4
1	640—644	4.34±0.30	396.8±16.4	91.5±7.4

常量元素	地层						范围	剖面均值	标准偏差
常量元素	SG1	SG2	SG3	SG4	SG5	SG6	范围	剖面均值	标准偏差
SiO₂	67.85	70.35	56.29	65.25	68.07	70.37	40.84—73.39	66.42	7.11
CaO	4.31	3.85	9.62	4.29	1.76	3.87	0.54—21.05	4.81	3.87
Na₂O	2.28	2.38	1.99	2.20	2.31	2.39	1.66—2.62	2.26	0.20
MgO	1.27	1.03	1.78	1.45	1.49	1.02	0.79—2.28	1.31	0.35
K₂O	2.07	1.91	2.09	2.11	2.24	1.95	1.68—2.64	2.04	0.16
Fe₂O₃	3.81	3.13	4.05	3.93	4.07	3.21	2.60—8.94	3.62	0.65
Al₂O₃	10.96	10.12	11.22	11.47	12.15	10.44	8.69—13.83	10.93	0.93