【摘 要】
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位于青藏高原东北部的青海湖流域,具有独特的地理位置和气候特征,对于研究收支特征,青海湖具有独特的优势,本研究基于水体溶解态钍同位素(Th)信息评估湖泊的岩相通量输入贡献,探索其对环境变化的反应潜力,从而为后续评估湖泊沉积物的U系不平衡特征是否能提供流域的古气候历史提供更多的基础研究资料。首先,从青海湖及其外源补给河流采集的59个水样中测定了溶解态232Th和230Th的浓度;其次,利用230Th浓
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位于青藏高原东北部的青海湖流域,具有独特的地理位置和气候特征,对于研究收支特征,青海湖具有独特的优势,本研究基于水体溶解态钍同位素(Th)信息评估湖泊的岩相通量输入贡献,探索其对环境变化的反应潜力,从而为后续评估湖泊沉积物的U系不平衡特征是否能提供流域的古气候历史提供更多的基础研究资料。首先,从青海湖及其外源补给河流采集的59个水样中测定了溶解态232Th和230Th的浓度;其次,利用230Th浓度计算Th在湖水中的滞留时间;然后,结合溶解态232Th浓度测量值和滞留时间求得溶解态232Th的通量;最后,利用岩相碎屑物质中的232Th含量和青海柴达木地区的初步颗粒物数据中Th的溶解度,计算得到湖水中岩相物质输入通量。实验及计算结果表明:(1)在青海湖表层水平空间尺度:溶解态钍同位素含量分布存在显著差异,溶解232Th浓度、溶解态232Th通量和岩相通量均呈现出西北高、东南低的特征,尤其是布哈河和沙柳河入口附近,证实了不同岩相碎屑物质源的输入。当使用1%颗粒的Th溶解度时,获得的岩相物质通量在表层湖水中的范围为0.03~25.25 g/m~2/yr,这与前人研究中沉降颗粒的通量结果一致。此外,东南湖盆的230Th滞留时间高于西北湖盆,因此西北部湖盆的颗粒清除速率比东南湖盆快,即东南部湖区沉积速率较慢,并且可以判断东南湖区沉积记录岩心的分辨率约为7年。(2)在青海湖深度剖面空间尺度:溶解232Th浓度随深度缓慢增加,三个剖面的底部232Th浓度均较高,这些趋势表明,额外的232Th进入湖底的水柱,可能是来自湖底沉积物的贡献。溶解232Th通量和岩相通量随深度增加而增加,湖盆西北部的平均溶解232Th通量和岩相通量明显高于湖盆东南部,这与外源补给河流的输入和水力分选效应有很大关系。且由各站点的230Th滞留时间信息得出青海湖东南部、西北部和西南部分别存在约7年、4年和0.7年的沉积记录分辨率。(3)结合补给河流和青海湖钍同位素信息得出:当大量外源补给河流混入西北湖盆中时,湖水中232Th含量及相应的岩相通量主要受布哈河和沙柳河中颗粒类型和含量的影响。相反,在补给河流有限的南盆区域,远离河口的湖水的232Th含量主要受大气粉尘的影响。此外,根据230Th标准化方法(结合232Th和τTh),位于西北湖盆的布哈河和沙柳河为湖泊贡献了约90%的岩相碎屑通量,而湖泊的东南部岩相通量主要由粉尘通量控制,其值约为0.109 g/m~2/yr,而湖底较高的岩相通量可能是由于9月份下沉颗粒物的累积和底部沉积物的再悬浮造成的。这项研究证实了长周期钍同位素在基于湖水的溶解钍含量量化岩相输入方面的效用,并为青海湖沉积记录提供一定的沉积分辨率信息。
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