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《北極新奧爾松古海鳥糞土層識別及其環(huán)境意義》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、http://www.paper.edu.cn1北極新奧爾松古海鳥糞土層識別及其環(huán)境意義袁林喜,羅泓灝,孫立廣中國科學技術(shù)大學極地環(huán)境研究室,合肥(230026)E-mail:slg@ustc.edu.cn摘要:對采自北極新奧爾松(Ny-Alesund)(78o55'N,11o56'E)一級海岸階地上的海蝕凹槽沉積剖面進行沉積巖相學、同位素地球化學和元素地球化學研究,結(jié)果顯示該剖面的70-118cm段顯著受到了海鳥糞沉積的影響,為含貝殼的海鳥糞土沉積層。該段糞土沉積層中大多數(shù)元素的濃度隨深度表現(xiàn)出明顯的波動特征,其中TOC、TN、TS、Se、Sr、CaO、Pb、As、
2、Zn等元素含量在深度剖面上表現(xiàn)出較為一致的垂向變化趨勢。對糞土層的元素地球化學數(shù)據(jù)進行了聚類分析,結(jié)果表明在濃度剖面上具有較好協(xié)同關(guān)系的上述元素組合與海鳥糞有機質(zhì)的輸入密切相關(guān),這些具有顯著地球化學性質(zhì)差異的元素共生組合是北極新奧爾松糞土沉積層的生物地球化學組合的標型特征,它們的含量變化主要受控于海鳥糞對沉積物的影響程度。海鳥糞土生物地球化學標型組合特征的識別為進一步研究該地區(qū)12-4kaB.P.的海鳥生態(tài)系統(tǒng)和氣候演化記錄提供了科學基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:北極,新奧爾松,古海蝕凹槽,糞土層,同位素地球化學1.前言北極是大氣、海洋物質(zhì)能量交換的重要地區(qū)之一,在全球氣候系統(tǒng)形成和
3、變化中起著重[1-3]要作用。北極地區(qū)的氣候、環(huán)境特征及其物理化學過程與全球氣候環(huán)境變化關(guān)系密切。新奧爾松(Ny-Alesund)位于斯匹次卑爾根島(SpitsbergenIsland)的西海岸,是重要的北極科考基地。斯匹次卑爾根島是斯瓦爾巴群島(SvalbardArchipelago)的主要部分。由于斯瓦爾巴群島處于大氣和海洋轉(zhuǎn)換邊界的交匯地帶,對全球氣候系統(tǒng)中的北大西洋環(huán)流、極地大[4,5][6]氣環(huán)流的變化比較敏感,受到極地科學家的廣泛關(guān)注,成為北極研究的重要區(qū)域。內(nèi)陸[7-13][14-18]冰芯和海洋湖泊沉積物序列的研究在重建北極古氣候與古環(huán)境方面取得了許多
4、令人矚目的成果。筆者在中國黃河站建站期間(2004年)的野外考察中,首次在新奧爾松地區(qū)的海岸階地發(fā)現(xiàn)保存完好的古海蝕凹槽沉積。Sunetal.對南極古海蝕凹槽沉積研究發(fā)現(xiàn),海蝕凹槽沉積剖面很好地記錄了冰蓋的進退歷史、地殼均衡抬升事件以及古氣候變化等高分辨古[19]環(huán)境信息。本文對采自新奧爾松海岸階地的古海蝕凹槽沉積剖面進行元素地球化學、同位素地球化學等多學科交叉研究,識別出該海蝕凹槽沉積為海鳥糞土層。這為進一步通過該沉積剖面來恢復該地區(qū)的古氣候以及古生態(tài)演變提供了依據(jù)。2.新奧爾松的生態(tài)環(huán)境特征斯瓦爾巴群島(74o-81oN,10o-35oE)處于巴倫支海(Baren
5、tsSea)和格陵蘭海(GreenlandSea)之間,是地球上有人居住的最北的地方之一(圖1)。它由斯匹次卑爾根島、東北地島(NordaustlandetIsland)、埃季島(EdgeoyaIsland)等三個大島和數(shù)十個小島組成,總面積為61,200平方公里,離北極點僅1750公里,島上多崎嶇山脈,最高點為海拔1717米的牛頓峰(Newtontoppen)。群島60%的土地為冰川所覆蓋,永凍土層厚達500米,在夏季只有地表以下2-3米的土層才會解凍。北大西洋的高爾夫暖流(GulfCurrent)流到該島附近時有一小股支流流向斯匹次卑根島的峽灣,使群島的氣溫比北極
6、其他地區(qū)要溫和許多,年平均氣溫為零下1本課題得到國家自然科學基金(40676004)和博士點基金(20060358027)的資助。-1-http://www.paper.edu.cn4℃。群島海洋性氣候較明顯,多霧。島上煤、磷灰石等儲量豐富。群島地質(zhì)背景復雜,斷[20]層眾多,前寒武紀地層到第四紀地層均有發(fā)育。新奧爾松位于北緯78度55分、東經(jīng)11度56分(圖1),處于斯匹次卑爾根島西海岸的Broggerhalvoya半島上,是北極的科考基地。該地區(qū)以石炭-二疊紀的石灰石、白云巖為主要的巖石種類,形成了堅固穩(wěn)定的巖基。也有少量的第三紀砂巖。在站區(qū)后面的Zeppelin
7、fjellet山的前緣有冰磧巖發(fā)育。最冷的月份(2月)平均氣溫約-14℃,最暖的月份(7月)[4,21-22]平均氣溫約+5℃。年平均氣溫約為-5.8℃,比同緯度的東格陵蘭高出6-7℃。年平均[23]降水量約400mm,往內(nèi)陸就逐漸減少到200-300mm。相比較同緯度的北極其它地區(qū)和南[24-25]極地區(qū),大量的植物在斯瓦爾巴群島繁殖,包括168種管狀本土植物和少量外來植物,[26]以及373種苔蘚類植物、606種地衣、705種真菌和超過1100種陸地淡水和海水藻類。但是,這些植物大部分分布于內(nèi)陸海灣,在新奧爾松植物種類相對稀少,主要以北部極地苔原