基于Xperthighscoreplus的孢粉浓缩物分析毕业论文.doc

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1、分类号： 密级： 毕业论文（本 科 生） 论文题目Xpert High score plus的西北干旱区孢粉浓缩物XRD分析 学生所属学院 资源环境学院 专 业 地理科学 兰州大学教务处 基于诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或在网上发表的论文。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名： 日 期： 关于毕业论文（设计）使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰

2、州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。本人离校后发表、使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。本毕业论文研究内容：可以公开不易公开，已在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书。（请在以上选项内选择其中一项打“”）论文作者签名： 导师签名： 日 期： 日 期： Xpert High score plus的西北干旱区孢粉浓缩物XRD分析摘 要:

3、探讨了河西走廊东端民勤的猪野泽和西端玉门的花海古湖泊-全新世以来湖泊沉积物中孢粉浓缩物矿物分析，借助其进行西北干旱区的古气候重建。结果表明，古湖泊区不同沉积层的孢粉浓缩物矿物分析与该研究区的古气候重建具有很好的相关性。湖泊沉积物中孢粉浓缩物中的矿物成分Fe2O3含量变化与温度变化存在正相关关系，而CaCO3含量变化却与温度变化存在不稳定的相关关系。湖泊沉积物中孢粉浓缩物矿物成分组合与含量的相关关系，主要受控于古湖泊区温度变化、水位变化、实验提取及分析过程等影响。当古湖泊区气候湿润多雨，湖泊水位较高时，孢粉浓缩物中Fe2O3含量低，CaCO3含量相对较高；当古湖泊区气候较干燥时期，孢粉浓缩物中F

4、e2O3含量较高，CaCO3含量却无确定值。最后，本文通过对花海、猪野泽湖泊沉积物中孢粉浓缩物矿物的XRD分析，重建全新世西北干旱区古气候，得到其早、中全新世较为湿润，中全新世可能存在百年或千年尺度干旱事件，晚冰期及晚全新世期间相对干旱。 关键词：西北干旱区，孢粉浓缩物，XRD分析，猪野泽，花海，湖泊沉积物THE XRD ANALYSIS OF POLLEN CONCENTRATES IN ARID AREA OF NORTHWEST CHINA BY XPERT HIGH SCORE PLUSAbstractAnalysis of the pollen concentrates in Zhu

5、ye lake sediments since the eastern end of the Hexi Corridor in the mineral zhuyeze and west of Yumen Huahai ancient lake - Holocene, with the help of the northwest arid area of ancient climate reconstruction. The results show that, the ancient climate reconstruction pollen concentrates mineral anal

6、ysis of layers of different sedimentary Lake area and the area has good correlation. There is a positive correlation between the change of Fe2O3 content change with temperature and mineral composition of pollen concentrates in the lake sediments, while the content of CaCO3 was correlated with change

7、s of temperature instability. Correlation between lake sediments pollen concentrates mineral composition and content, is mainly controlled by the ancient lake area change of temperature, water level, extraction and analysis of the process of. When the ancient lake area of the humid and rainy climate

8、, the lake level is high, low content of Fe2O3 pollen concentrates, CaCO3 content is relatively high; when the climate in ancient lake area is dry period, the content of Fe2O3 pollen concentrates of high CaCO3 content, but no definite value. Finally, based on the analysis of pollen concentrates flow

9、ers, Chono Sawa lake sediments of mineral XRD, reconstruction of the Holocene in arid area of Northwest China ancient climate, the early, middle Holocene is more humid, the middle Holocene there may be a hundred years or millennial-scale drought event, during the late glacial and Holocene relative d

10、rought.Key words Arid area of Northwest China,Pollen concentrates,XRD analysis,Zhuye Lake,Huahai,Lake sediment目 录中文摘要I英文摘要II第一章 引言1第二章 研究区概况及研究材料1 2.1研究区概况2 2.2实验材料4第三章 实验方法4第四章 结果9 4.1花海、猪野泽湖泊沉积物中孢粉浓缩物矿物数据9 4.2结果分析11 4.2.1花海11 4.2.2猪野泽11第五章 讨论12第六章 结论14致 谢14参考文献14论文（设计）成绩161.引言 孢粉在过去的全球变化中应用极其广泛，而在

11、我国的西北干旱区也有很多学者运用化石孢粉的数据对古气候进行了不同程度的重建【1-9】。但由于孢粉受本身生产、传播、保存以及外部环境等多方面的影响，使其与植被的关系变得很复杂；尤其是在我国西北干旱区，季节盛行风和暂时性的水流具备很强的搬运孢粉的能力，它们可以将远处，甚至将湿润区的孢粉大量搬运至干旱区腹地【10】，这些外来的孢粉成为该地区沉积物中所含有孢粉的主要成分，干旱区的这种孢粉组合形式极其复杂，导致孢粉分析与古气候重建间的联系更具复杂性。在西北干旱区沉积物中的孢粉浓缩物具有以下特点：含量少且砂砾含量高。其对整个孢粉的提取和鉴定过程产生较大程度的影响，甚至制约了逐渐深入的孢粉研究。由于在对西北

12、干旱区沉积物的筛选提取中只能得到极少孢粉浓缩物样本，但是对这些孢粉浓缩物进行矿物质分析却能够直观而又相对准确反应出某地区的古气候，并进一步对其进行重建。而对同一湖泊的不同沉积层的孢粉浓缩物进行矿物质分析，就可以直观反应出该湖泊在不同时期的变化情况及其周边地区的气候变化过程；而对不同湖泊相同时期的沉积层进行孢粉浓缩物分析，就可以对比出不同湖泊及其周边地区的气候变化情况，这将有助于我们对全新世以来的该湖泊地区的气候变化情况的详细了解【11】。在以往所进行的人工提取及鉴定孢粉浓缩物中的矿物质分析研究时，实验操作，步骤繁杂，并要在实验中采用用到多种化学物质对孢粉浓缩物样本的提纯提取，在提纯提取过程中孢

13、粉浓缩物的矿物质成分很可能与使用的化学试剂发生反应产生新的矿物质成分或使特定矿物质成分消失等，这些变化和操作中人工误差将对孢粉浓缩物矿物质分析产生很大影响并耗费庞大的人力人工成本，以及损失或损毁孢粉浓缩物样本。而西北干旱区湖泊多为沙相沉积层，孢粉浓缩物含量很少，如果出现上述情况，将导致对该湖泊沉积地区古气候变化研究的彻底失败。本项研究首次运用Xpert High Score软件（XRD技术），对西北干旱区不同位置的两个湖泊全新世孢粉浓缩物进行矿物分析的研究，并将研究结果与西北干旱区沉积物中常见矿物进行比较【12】，以明确孢粉提取过程中矿物成分的变化过程，同时对比两个湖泊。为本区域孢粉提取方法的

14、改进提供依据和突破点，对西北干旱区古环境重建中孢粉学的运用有借鉴意义。2.研究区概况及研究材料2.1研究区概况 猪野泽古湖泊区处于今甘肃省河西走廊的东部，祁连山北山麓的石羊河流域（3702-3917N，10057-10457E）的下游终端湖，位于民勤盆地，今民勤县中渠县志云村以北，目前已完全干涸。猪野泽是对终端湖盆的总称，后由冯绳武等【13】学者研究发现，猪野泽湖泊在其由湿润期到逐渐干旱再到最终完全干涸的这段时期（全新世至今），猪野泽由统一湖泊逐步缩小瓦解成若干小湖泊或沼泽地，包括野麻湖-青土湖、东平湖、西硝池和白碱湖。猪野泽地区的现代矿物主要为石英、云母、方解石、长石、粘土矿物等，其化学成分

15、主要为SiO2、Al2O3、CaCO3等【14-15】。该区域处于亚洲季风的边缘区，因此对气候变化十分敏感，海拔1300-1500m，年平均气温7.8，年降水量110mm 左右，蒸发量在2600mm 以上，为温带大陆性干旱荒漠气候。该区域的植被为荒漠植被，代表性植物主要为梭（Haloxylonamm odendion）、白刺（Nitraria）、膜果麻黄（Ephetraprzew alskii）等【16-17】。根据Pachur等、Zhang等和王乃昂、李育等【18-20】学者研究小组分别研究了猪野泽地区晚更新世湖泊地貌演化结果，并测定了猪野泽东北岸古湖泊岸堤的年代。综合以上学者的研究结果，得

16、出猪野泽在全新世各时期的变化为：早、中全新世猪野泽湖泊水位较高,为湿润气候，晚全新世湖泊水位较低，干燥炎热。 玉门花海盆地位于今甘肃省河西走廊的西端，海拔约1195-1250m，为一南北宽达40km，东西长约70 km 的狭长低地地带，在地质构造上属于花海-金塔盆地的西部。花海地区的主要矿物为石英、长石、粘土矿物、白色水云母、石膏、碱盐、硅酸盐、芒硝等，其化学成分主要为SiO2、Al2O3、CaSO4、CaCO3、Na2SO4等。盆地的南缘属中低山或中山区,其中，宽滩山及黑山海拔2243-2799m。北部属马鬃山区,呈平缓的中、低山地形,海拔1400-1900m。花海盆地处于季风和西风的过渡地

17、带，多年平均降水仅为56mm，年均蒸发量确高达3000mm以上；花海盆地内干燥多风，每年4至6月为其风季，常年盛行西北风，每年有风日数不少于300天，全年日照时数达三千三百多小时。夏季气温炎热，最高气温40 ；冬季气温寒冷，最低温度- 26. 7 ，年平均气温8 ，属温带干旱气候。流域内河流的流量主要来源于周边山地区的冰雪融水补给，因此河流径流量的变化与区域温度正相关。即区域温度升高，河流的径流量增加，温度降低则径流量减小。花海湖泊是河流的尾闾湖，湖泊水量主要靠河流的入湖水量来补给，湖泊水位对气候的变化非常敏感。在花海古湖泊中部湖积盆地的平原土地上大多为红柳所占，地形起伏不平，发育有石膏灰棕漠

18、土、草甸土、沼泽土等。区内除花海乡(营盘堡) 和花海农场等地附近有小片灌溉农田之外，盆地大部分为天然的牧场。花海古湖泊区历史上曾是疏勒河东支北石河、南石河和石油河及北大河支流断山口河的终端湖，目前为一典型的沙漠干盐湖。在盆地的的最低处(也是古湖泊的最深处) 进行芒硝矿的露天开采，清楚地显示了晚第四纪湖泊沉积气候的地层剖面。根据王乃昂、李育等学者【21】的研究表明，全新世花海湖泊在千年尺度上存在干湿变化特征。10.47cal ka BP 之前的早全新世气候较为干旱，以冲洪积和风成砂为主的沉积过程,10.478.87cal ka BP的早全新世湖相沉积所揭示的气候由干到湿的转变期,8.875.5c

19、al ka BP存在深湖相沉积的气候湿润期,5.5 cal ka BP 至今沉积间断所揭示的中晚全新世气候呈现干旱化趋势,湖泊趋于萎缩干涸。 猪野泽和花海都是河流的尾闾湖地区，年均蒸发量都远远大于降水量，都属温带大陆性干旱气候，都是目前典型用来研究全新世季风边缘区或大陆性气候区全新世的古气候变化及环境变化的古湖泊区。但是这两个西北干旱区尾闾湖泊区还存在很多不同之处，猪野泽湖泊处于河西走廊的东段，而花海处于河西走廊的西段，地理位置上存在一定差异性；猪野泽处于季风边缘区，受季风气候和大陆性气候两者的影响，而花海处于温带大陆干旱气候条件下的季风和西风的过渡带，受大陆西风气候影响显著；猪野泽的形成只与

20、一条河流（即石羊河）相关，而花海的整个形成期确与三条河流（即疏勒河东支北石河、南石河和石油河及北大河支流断山口河）有相关，这就导致其在不同时期可能由一条或几条河流甚至交替作用逐渐形成到干涸，这将导致其湖泊沉积层各层位矿物的丰富程度和孢粉来源量等产生巨大差异；猪野泽和花海虽都处于尾闾湖发展的最终阶段的形态，却表现出不同的地理形态特征，猪野泽已完全干涸成为荒漠盆地，即完全干涸的荒漠戈壁，而花海还是沙漠干盐湖，周边还有绿洲等较好的自然环境，这可能是由于发展的时间不同和当地气候影响的不同所导致，也有可能是其形成河流的补给水量丰富度变化程度不同等引起。在此本文将根据猪野泽和花海这两个研究区孢粉浓缩物的所

21、存在的异同，并基于Xpert High score plus软件对其进行XRD分析，对西北干旱区这两个典型的研究区的孢粉浓缩物进行完善的系统的参照对比分析研究。2.2研究材料 实验研究材料主要来源于猪野泽（九坨墚剖面：海拔1308m，3909N 10408E和沙坑井剖面：海拔1305m，3900N 10352E）和花海湖泊沉积层，采用氢氟酸筛选法提取出湖泊沉积层中的孢粉浓缩物。氢氟酸筛选法步骤如下：（1）将湖泊沉积物样本用10HCl室温侵泡12h；（2）将上步样本水洗至中性，用5-10NaOH水浴10min；（3）水洗样本至中性，用70HF侵泡12h；（4）水洗至中性，用36HCl水浴30mi

22、n；（5）水洗至中性，过筛10m、160m；（6）乙酸醋解法处理；（7）水洗至中性，小管收集，加甘油，验用孢粉浓缩物样本【22】。3.实验方法 运用X衍射仪对孢粉浓缩物进行照射，由衍射仪得出孢粉浓缩物的X衍射数据。并将上述数据导入Xpert High score plus软件中，进行人工操作下的计算机软件自动出图及波谱分析，实验步骤如下：（1）导入孢粉浓缩物的衍射数据并在该软件中运行，进行剔除K-2干扰峰。因为在X衍射仪的照射中由于电流强弱等原因会出现K-1和K-2两种波峰式样，前者为实验样本的X衍射波数据，后者为不稳定电流干扰及X衍射仪的不精准波形数据，为排除电流的干扰及仪器本身误差造成的不

23、精确或错误物相分析结果，所以要进行strip K-2命令的操作。（2）删除和剔除背底,数据较多时一般采用用自动剔除法，在需要详细信息时进行人工剔除背底；因为如果试样的非晶成分较多时，会在20-30之间形成一个非晶包，而这个非晶包会影响物相分析的结果，所以要进行剔除，而自动的方式一般会剔除这个非晶包。（3）对比较敏锐或波动较频繁的波峰需进行平滑处理，但在进行平滑处理时，宜采用最小参数的平滑或不给于平滑处理，否则会使峰形失真影响后续实验分析的结果，严重的会使多个衍射峰合并成一个，失去很多信息。（4）寻峰，包括手动加遗漏峰和剔除假峰。因为在一个实验样品中往往会有几个相，每个相的物理性质不尽相同，所以

24、衍射峰形也不一样，寻峰条件的设置不可能同时兼顾到所有的衍射峰，所以经常会出现遗漏现象，这时就需要手动进行加峰。而假峰是由于仪器在运行中随机出现的一个过强的信号，所产生一个很像衍射峰的波峰，但经过放大后会发现它只是一条仅有三个点的折现而非衍射峰，因此甄别剔除假峰可以得出更准确的实验数据。（5）物相检索，一般采用批处理命令中的Idcom自动完成，这个命令将会自动检索出所要进行分析试样的物质组成，并对其组成进行打分排序，由此我们可以很方便的看出其物质组成和含量变化的多少。在此，将分别以一个花海和两个潴野泽湖泊沉积物中较典型的孢粉浓缩物样本的XRD分析过程为例（按上述步骤依次对湖泊孢粉浓缩物X衍射数据

25、进行处理）。I.以花海湖泊沉积剖面孢粉浓缩物H-1样本为例（红色波峰为衍射仪出图时波形，灰色波峰为该操作命令下波形修正后将进行替换的峰形） II.以猪野泽古湖泊剖面孢粉浓缩物J-1样本为例（红色波峰为衍射仪出图时波形，灰色波形为该操作命令下波形修正后将进行替换的峰形） III.以猪野泽古湖泊剖面孢粉浓缩物S-1样本为例（红色波峰为衍射仪出图时波形，灰色波形为该操作命令下波形修正后将进行替换的峰形） IV.孢粉浓缩物X衍射波形对比图4.结果4.1花海、猪野泽湖泊沉积物中孢粉浓缩物矿物数据I、花海H古湖泊沉积物中孢粉浓缩物XRD分析数据表 样本编号分析时间矿物主要化学成分及含量（）采样深度（cm）

26、H-12012/3/28 16:35SiO2、CaF2、Cr2O3、Al2O3、CaCO3、Fe2O3297.5H-1-bu2012/3/28 18:09SiO2、CaF2、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、CaCO3297.5H-22012/3/28 16:52SiO2、Cr2O3、Fe2O3、Al2O3、CaCO3290H-52012/3/28 18:47CaF2、SiO2、Cr2O3、Al2O3、Fe2O3、CaCO3247.5H-62012/3/28 18:21CaF2、SiO2、CaCO3、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3232.5H-72012/3/28 17:12SiO2、A

27、l2O3、Fe2O3、Cr2O3、CaCO3217.5H-82012/3/28 18:34SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaCO3、CaF2、Cr2O3202.5H-102012/3/28 19:13SiO2、CaF2、Cr2O3、Al2O3、Fe2O3、Cr2O3170II、潴野泽古湖泊沉积物（九坨墚J和沙坑井S）中孢粉浓缩物XRD分析数据表样本编号分析时间矿物主要化学成分及含量（）采样深度(cm)J-12012/3/30 20:03SiO2、Al2O3、CaF2、Fe2O3、CaCO3、Cr2O3297.5J-032012/3/30 19:00SiO2、Fe2O3、Al2O3、Cr2O

28、3、CaF2、CaCO3277.5J-92012/3/30 18:45SiO2、Al2O3、CaF2、Fe2O3、CaCO3、Cr2O3180J-152012/3/30 19:50SiO2、CaF2、CaCO3、Cr2O3、Fe2O3、Al2O3120J-212012/3/30 16;46SiO2、CaCO3、CaF2、Fe2O3、Al2O3、Cr2O360J-242012/3/30 17:39SiO2、CaF2、Fe2O3、CaCO3、Al2O3、Cr2O325样本编号分析时间矿物主要化学成分及含量（）采样深度(cm)S-72012/3/30 19:38SiO2、Al2O3、Fe2O3、Ca

29、CO3、Cr2O3、CaF2322.5S-142012/3/30 19:10SiO2、Al2O3、Fe2O3、Cr2O3、CaF2、CaCO3287.5S-212012/3/30 18:05SiO2、CaF2、Fe2O3、Al2O3、CaCO3、Cr2O3252.5S-282012/3/30 17:52SiO2、Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、CaCO3、CaF2217.5S-352012/3/30 19:25SiO2、Fe2O3、Cr2O3、Al2O3、CaCO3、CaF2182.5S-422012/3/30 18:32SiO2、CaCO3、Cr2O3、Al2O3、CaF2、Fe2O31

30、47.5S-492012/3/30 17:26SiO2、Al2O3、CaCO3、Fe2O3、Cr2O3、CaF2112.5S-562012/3/30 18:17SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3、Cr2O3、CaF277.5S-632012/3/30 16:59SiO2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3、CaF2、Cr2O342.5S-702012/3/30 18:58SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaCO3、CaF2、Cr2O37.5 根据花海、猪野泽原生矿物数据与其湖泊沉积物中孢粉浓缩物矿物分析数据对比表明，SiO2、Al2O3、CaCO3、Fe2O3为古湖泊沉积层的原生矿

31、物和孢粉浓缩物中都存在的矿物，而Cr2O3、CaF2为只存在于孢粉浓缩物中的矿物成分。SiO2占两古湖泊孢粉浓缩物含量的大部分，可能是因为猪野泽和花海都属沙相沉积古湖泊，由于不同时期的风沙携带孢粉逐层堆积及沉积在该地区，所以其沙相沉积在很大程度上影响甚至决定了孢粉浓缩物的矿物含量。因此由上述数据可看出，在两古湖泊区孢粉浓缩物矿物中二氧化硅都占主要的部分。另外，由于两古湖泊区当地的原生矿物的和沉积矿物的差异，导致两古湖泊孢粉浓缩物的矿物各成分含量存在较大的差异。并且在同一湖泊不同层的孢粉浓缩物矿物成分也存在着差异，其变化应该与古湖泊沉积过程中不同时期的气候变化（干旱事件、冰期与间冰期旋回）有着密

32、切关系的关系。 4.2结果分析 4.2.1花海 花海剖面共选取8个实验样本，均采自花海较深湖泊沉积层，可能主要显示早-中期全新世花海古气候环境变化。在所选取的层位中SiO2、Al2O3、Cr2O3的含量保持稳定，说明这些矿物可能受当地原生矿物或沙相沉积物影响而大量存在；从第1到5层位，Fe2O3的含量较少且保持不变，说明该时期（早全新世）气候湿润；而在第6、7层位却出现Fe2O3的含量激增，第8层位又突然变少，说明该段时期出现了气候干旱事件；在各层位中CaCO3、CaF2的含量变化较大，无明显规律，特别在第3、第6层位无GaF2存在，这说明其含量可能受沉积层矿物影响。4.2.2猪野泽 根据赵强

33、、王乃昂、李秀梅等对猪野泽地区的岩性【23】分析可知，猪野泽各沉积层的年代：九坨墚、沙坑井岩性对比表样号对应年代J-16688 yr BP之前J-03J-9J-1560716350 yr BPJ-216071 yr BP之后J-24样号对应年代S-713000 yr BP之前S-14S-21S-28950013000 yr BPS-3567009500 yr BPS-4248086700 yr BPS-4925414808 yr BPS-5611002541 yr BPS-631100 yr BP之后S-70 猪野泽古湖泊有两个采样点为九坨墚（湖心）和沙坑井（湖岸）剖面。九坨墚剖面6个样本，分

34、别采自不同深度，全层位中SiO2、Al2O3、Cr2O3的含量基本保持不变，说明其为当地原生矿物或受沙相沉积影响；而Fe2O3在第3和第24层位含量最高，说明该层位时期可能有干旱事件；CaF2、CaCO3的含量在各层位各不相同。由第3、9、15层位发现Fe2O3呈减少趋势，说明早-中全新世是相对湿润的时期；第15、21、24层位Fe2O3增长的趋势，说明中-晚全新世该区气候干旱炎热。 沙坑井剖面10个样本，分别采自不同深度，全层位中SiO2、Al2O3、Cr2O3的含量基本保持不变，说明其为当地原生矿物或受沙相沉积影响；Fe2O3在第35层位含量最高，说明该层位时期可能有干旱事件；CaF2、C

35、aCO3的含量在多数层位中基本保持稳定，特别的，在第21层位CaCO3含量远少于CaF2，而在第42、49层位CaCO3含量却远多于CaF2，说明两种矿物成分可能存在负相关关系。由第7、14、21层位Fe2O3含量相当，保持较高水平，说明该区在此层位时期气候较干旱，持续时间长；第28、35、42层位Fe2O3含量由少到多再到少，说明该层位时期出现过干旱事件；第49、56、63、70层位Fe2O3含量较高，说明该区在此段时期（晚全新世）时气候持续干燥炎热，降雨较少。 5.讨论 国内学术界对全新世的研究很多，但存在较大分歧，尤其是对全新世中期的气候变化研究。传统观点认为，全新世中期气候湿润；而近年

36、来的研究表明在全新世中期存在千年尺度上的干旱事件。目前普遍认为较为准确的西北干旱区全新世气候后变化过程为陈发虎、李育、朱艳等【24】对西北干旱区全新世气候变化的研究。其研究表明西北干旱区全新世气候变化过程为：早全新（11.6-7.1cal ka BP）为较湿润期，期间降水量较多，为全新世适宜气候；中全新世（7.0-5.0cal ka BP）降水较多，气候湿润，但根据花粉研究发现存在明显波动，这可能代表期间出现千年尺度或百年尺度的气候波动；晚全新世（2.4-0cal ka BP）为湿润转较干燥的时期，可能也存在百年尺度的干旱事件。 根据上述实验数据我们可以很明显看出，两湖泊不同沉积层孢粉浓缩物中

37、各矿物含量及成分存在差异。在此，首先对花海湖泊的孢粉浓缩物数据进行分析，主要对其各层孢粉浓缩物矿物进行对比。Fe2O3是最能反应气候湿润与干旱的矿物成分，其含量高低很大程度上由气候条件（干旱或湿润）所决定。由花海古湖泊孢粉浓缩物的XRD分析发现，其孢粉浓缩物中的矿物Fe2O3变化具有一定规律，其含量由较少逐渐增多再逐渐减少再增多最后是较少。这表明早-中全新世花海气候变化是较湿润时期，但在中期某些层位很时期很可能是出现了干旱事件或处于间冰期，导致该层位孢粉浓缩物中Fe2O3的含量激增或递增。但是由花海各层孢粉浓缩物矿物Fe2O3的含量基本处于较少水平，但是在第3层位孢粉浓缩物中的矿物Fe2O3出

38、现突然激增，说明在该层位某一特定时期出现了千年尺度的干旱事件；而在第5到第7层位Fe2O3含量是逐渐增多的，说明这些层位期间出现过间冰期和百年尺度的干旱事件。由对花海古湖泊孢粉浓缩物的矿质分析可得，猪野泽湖泊在全新世的气候变化可能为：九坨墚J组样本和沙坑井S组样本中都存在Fe2O3含量最高或较高的层位，而其他层位中Fe2O3含量却较稳定，说明该层位时期可能出现了干旱事件，因为在高温干旱气候条件下湖水沉积物中具有还原性二价铁化合物难以稳定存在，易被氧化成为较稳定的三价铁化合物沉积保存下来。 在对花海孢粉浓缩物分析中发现，整个沉积层的孢粉浓缩物中SiO2、Al2O3、Cr2O3的含量始终未发生太大

39、变化，含量基本维持在稳定水平，说明孢粉浓缩物很可能受该地区原生矿物影响，其含量可能不因气候变化而改变，而是受沙相搬运的沉积物所影响，在此不将其作为讨论对象。两湖泊区的原生矿物及形成过程相似，因此这些孢粉矿物成分含量比基本相同。 根据Dean、陈敬国、张峰、陈敬安等【25】学者对冰芯、石钟乳、湖泊沉积物中碳酸钙的研究表明温度及其引起的相关变化是控制湖泊沉积物中碳酸钙含量变化的主要因素，碳酸钙的溶解度随温度升高而降低，从而导致湖泊中碳酸钙过度饱和，在湖泊中大量沉积。由于对孢粉提取过程中采用氢氟酸去除沉积层中总共包含的矿物碳酸钙，因此CaF2的含量高低不能说明沉积层孢粉浓缩物中碳酸钙含量高低或具体的

40、含量值。另外，CaF2还可能会是提取鉴定孢粉浓缩物中所使用的氢氟酸化学试剂与含有Ca2+的化合物反应或游离态Ca2+结合形成的CaF2，所以无法利用其对古气候重建进行还原。而在孢粉浓缩物XRD分析时，理论上用过量酸液处理过后应该无碳酸钙残余，但显示其中任然含有碳酸钙，根据文献知该部分碳酸钙应为生物矿化不稳定碳酸钙【25】，因其具有独有难化合反应的特性及很可能被其他矿物（Fe2O3、Cr2O3、Al2O3在用过量酸液处理时会大量保留）所包裹残留下来,无法与酸液反应或者接触发生反应，从而部分残积下来。 6.结论通过对花海、猪野泽古湖泊沉积层孢粉浓缩物的矿物质（主要对Fe2O3）XRD分析，本文得出

41、如下结论：（1）猪野泽：九坨墚剖面孢粉浓缩物XRD分析显示，其在早全新世（6688 yr BP之前）气候湿润，在中全新世期（60716305 yrBP）气候湿润并存在一定时间尺度的干旱事件，在晚全新世（6071 yr BP之后，即所分析的J-24样本）气候干燥降水少；沙坑井剖面显示，其在早全新世及之前（950013000 yr BP）气候湿润，早-中全新世（67009500 yr BP）气候较湿润，但可能出现过百年或千年尺度的干旱事件，中-晚全新世（48086700 yr BP）气候较湿润，晚全新世（2541 yr BP之后）气候干燥炎热。（2）同一湖泊中的九坨墚和沙坑井剖面孢粉浓缩物XRD分

42、析显示，其各矿物含量存在一定的差异，可能是由于不同剖面所处湖泊中不同的沉积位置所导致，前者在湖心，后者在湖岸，这就导致其在整个全新世时湖泊沉积的强度存在差异，因此沉积物中孢粉浓缩物对古气候的反映存在一定差异。（3）花海在早-中全新世时气候整体为湿润多雨，但在中全新世时可能出现过一定尺度的干旱事件。（4）西北干旱区两不同地理位置的湖泊沉积物中孢粉浓缩物的XRD分析共同显示出，早全新世时气候湿润多雨，中全新世气候整体较湿润，但存在一定尺度的干旱事件，晚全新世气候干燥炎热；而两湖泊对中全新世干旱事件尺度的反映表现出很大不同，甚至同一湖泊（猪野泽）两不同位置剖面野表现出差异，这说明中全新世西北干旱区的

43、干旱事件对整个西北干旱区的影响程度存在差异，对同一湖泊中不同沉积位置的影响也存在差异。（5）本项研究对西北干旱区孢粉提取方法的改进和鉴定具有一定程度的借鉴意义，将很大程度上减少传统孢粉研究的繁杂步骤及对西北干旱区含量极少的孢粉造成的毁坏。致谢：感谢副教授李育、研究生张成琦所提供的实验指导和帮助以及给予本文提出的宝贵的修改意见。参考文献：1.徐仁；孔昭宸；杜乃秋 中国更新世云杉-冷杉植物群及其在第四纪研究上的意义 1980(01).2.朱艳；陈发虎；唐领余 干旱区石羊河终闾湖泊孢粉组合中云杉圆柏属环境指示意义探讨期刊论文中国沙漠 2001(02).3.周昆叔；梁秀龙；刘瑞玲 天山乌鲁木齐河源冰川

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