鶴慶盆地湖相巖心磁化率記錄及其古環(huán)境意義

徐新文，強小科，安芷生，李續(xù)斌，李 鵬，孫玉芳

(1.中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所，黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點實驗室，陜西 西安 710075;2.中國科學(xué)院研究生院，北京 100049)

鶴慶盆地湖相巖心磁化率記錄及其古環(huán)境意義

徐新文1，2，強小科1，安芷生1，李續(xù)斌1，2，李 鵬1，2，孫玉芳1，2

(1.中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所，黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點實驗室，陜西 西安 710075;2.中國科學(xué)院研究生院，北京 100049)

鶴慶盆地位于受印度季風(fēng)影響的中國西南地區(qū)，沉積連續(xù)，厚度大，是古環(huán)境研究的理想場所。本文主要通過對鶴慶湖相巖心磁化率記錄的分析研究，并結(jié)合碳酸鹽、燒失量和粒度特征對古環(huán)境變化的響應(yīng)機理，探討了沉積物中磁化率的古環(huán)境指示意義。本研究發(fā)現(xiàn)，磁化率與碳酸鹽和燒失量具有顯著的相反變化;而與粒度的關(guān)系較為復(fù)雜。磁化率與指示粗顆粒變化的中值粒徑在含砂 (礫)層具有較好的正相關(guān)關(guān)系;與指示細顆粒變化的＜4μm顆粒的相對含量，在湖相粘土沉積中具有較為明顯的正相關(guān)關(guān)系，表明湖相沉積物中的亞鐵磁性礦物主要來自于外源帶入的粘土粒級碎屑物中。通過分析磁化率對古環(huán)境變化的響應(yīng)機制，并結(jié)合碳酸鹽含量、燒失量和粒度變化特征，本研究認為鶴慶盆地湖相巖心的磁化率記錄可以用來反映水動力對物源區(qū)地表的侵蝕強度和搬運狀況，與流域內(nèi)植被覆蓋和降雨量密切相關(guān)。在干旱的冰期，植被覆蓋度較低，地表侵蝕加劇，帶入湖泊的粘土粒級碎屑含量增加，磁化率增高;在濕潤的間冰期，植被覆蓋度較高，地表侵蝕減弱，粘土粒級碎屑物的帶入量減少，磁化率降低。

鶴慶盆地;磁化率;古環(huán)境意義

磁化率在湖泊沉積物研究中扮演著舉足輕重的作用［1～10］，但是其具體的古環(huán)境指示意義卻不盡相同。由于湖泊所處地理位置、當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)地貌條件和氣候系統(tǒng)的不同，磁化率可以用來反映以下三個方面的變化:首先，磁化率可以用來反映湖泊沉積物物源條件的波動［11～13］。當(dāng)物源隨著環(huán)境氣候的變化而改變時，碎屑物的來源也會發(fā)生變化，帶入湖泊內(nèi)的磁性礦物的磁學(xué)特征不同，沉積物的磁化率不同。對于大多數(shù)湖泊而言，陸源碎屑物的帶入都是沉積物的主要來源，湖內(nèi)沉積物的磁學(xué)性質(zhì)在很大程度上取決于碎屑來源物質(zhì)中亞鐵磁性礦物的磁學(xué)性質(zhì)。其次，磁化率也可以用來指示湖泊周圍地表水動力侵蝕/搬運條件的變化［14～18］。在物源相對穩(wěn)定的地區(qū)，碎屑物來源不變，湖泊內(nèi)沉積物的磁學(xué)性質(zhì)主要取決于陸源營力對碎屑物的分選和搬運。當(dāng)物源區(qū)植被覆蓋度較低時，水動力對地表的侵蝕強烈，帶入湖泊內(nèi)的碎屑物多，沉積物的磁化率較高;反之，當(dāng)物源區(qū)植被覆蓋度較高時，水動力對地表的侵蝕減弱，碎屑物的帶入量將減少，沉積物的磁化率較低。最后，磁化率還可以用于探討湖泊沉積環(huán)境的差異［19～22］。大量研究表明，富營養(yǎng)的湖泊中，在生物活動和細菌作用的影響下［23，24］，有機質(zhì)分解并消耗大量氧，形成穩(wěn)定的還原環(huán)境，軟磁性細顆粒的磁鐵礦會被分解，湖內(nèi)沉積物中細顆粒亞鐵磁性礦物的含量減少，磁化率降低［4，25，26］。上述三種有關(guān)磁化率對環(huán)境變化的響應(yīng)機制，是前任通過大量實際研究總結(jié)而來，具有普遍性意義，因此磁化率記錄可以作為古氣候、古環(huán)境變化良好的替代性指標(biāo)［4，27～29］。

鶴慶盆地位于云貴高原西北部，屬西南季風(fēng)區(qū)，沉積厚度大、連續(xù)性好，是研究西南季風(fēng)的理想?yún)^(qū)域［29～35］。隨著湖泊研究的不斷深入，鶴慶盆地的研究也取得了大量成果，顯示出西南季風(fēng)明顯有別于東亞季風(fēng)［29～32］，但這些研究主要集中在1 Ma以來，對整個西南季風(fēng)的演化歷史尚顯不足。為了更進一步研究西南季風(fēng)演化的過程和規(guī)律，由國家科技部和中國科學(xué)院聯(lián)合支持的“中國大陸環(huán)境鉆探計劃”將云南鶴慶盆地作為首個深鉆地點，累計鉆取垂直巖心665.83 m，以湖相沉積為主。通過對該巖心的研究，前人和我們課題組已經(jīng)取得了不少成果［33～34，36］，探討了晚更新世以來鶴慶盆地的古環(huán)境演化特征。本為主要通過對磁化率強弱變化的分析，同時結(jié)合碳酸鹽、燒失量和粒度特征對古環(huán)境變化的響應(yīng)機理，對比分析造成磁化率強弱變化的主要因素，進而探討了磁化率具體的古環(huán)境指示意義，并得出了較為合理的解釋。

1 研究區(qū)概況

圖1 鶴慶盆地地理位置和構(gòu)造簡圖Fig.1 Sketch map of tectonic setting of Heqing Basin

鶴慶盆地位于云南鶴慶縣西北部 (25°51′～ 26°42′N，100°06′～ 100°29′E)為構(gòu)造斷陷盆地，大地構(gòu)造上位于青藏高原隆起帶的邊緣部位，屬滇西北高原橫斷山余脈，自晚新生代以來持續(xù)沉積，厚度大［37］。盆地四周環(huán)山，周圍山峰海拔均在2500 m以上。鶴慶盆地的東西兩側(cè)是連續(xù)而較高峻的山地，南面山地稍低，而北面是相隔約40 km的玉龍雪山 (5596 m)。盆地面積約144 km2，呈南北長條形展布，與構(gòu)造帶走向一致 (圖1)，南北長約22 km，東西寬約5～10 km，盆地地勢低平，海拔2193～2240 m，北高南低，坡度約1～3°。盆地四周有小溪、小河匯入，中部低洼地積水形成草海。盆地中部有發(fā)源于玉龍雪山的漾弓江自北向南流過，出盆地后折向東流入金沙江［31］。

盆地位于西南季風(fēng)區(qū)，夏季主要受來自孟加拉灣的暖濕氣流影響，冬季受南支西風(fēng)急流控制，另外還兼受青藏高原局地氣候的影響，年均溫13.5℃，1月均溫6.3℃，7月均溫19.2℃，年降水量900～1000 mm。氣候特點為冬季偏涼干，夏季偏溫濕，溫度年較差小，無嚴(yán)冬無酷暑［34］。

鶴慶深鉆鉆孔位置 26°33′43.1″N，100°10′14.2″E，井口海拔為 2200 m，孔深 737.72 m。本次鉆探首次在國內(nèi)采用內(nèi)襯管取心的方法，確保了巖心不受外力作用而發(fā)生扭曲、變形，全井取芯率高達96.7%。所獲得的665.83 m巖心除底部37 m為河床沉積外，其余巖心全部為連續(xù)的湖相沉積，巖性為灰色、灰綠色、灰褐色粘土和粉沙質(zhì)泥，層理清晰，是我國迄今為止最長之一，也是理想的研究環(huán)境演化的湖泊沉積巖心之一。鉆孔巖心在巖性特征上表現(xiàn)為3個大的沉積旋回:下部 (665.83～372.66 m)、中部 (372.66～195.45 m)和上部(195.45～0 m)都是從含礫石泥沙層到粉砂質(zhì)粘土和粘土的沉積旋回。

2 采樣方法及測試

在鉆孔巖心中以大約50 cm的間距，共采集了1369塊樣品。測試之前，所有樣品放入烘箱中在35℃的條件下進行低溫干燥。實驗在中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所環(huán)境磁學(xué)實驗室完成，使用英國Bartington公司生產(chǎn)的MS2磁化率儀進行了低頻 (475 Hz)磁化率的測試。整個測試過程中每個樣品的磁化率都測試兩遍，背景值介于±0.3(SI)之間，單個樣品的重量基本上都處于8.5～11.0 g之間。

以下數(shù)據(jù)來自于南京地理與湖泊研究所已發(fā)表文章［33］。實驗全部由南京地理與湖泊研究所湖泊沉積與環(huán)境重點實驗室完成，碳酸鹽采用酸堿中和滴定法測定，重復(fù)誤差1%以內(nèi);燒失量為550℃條件下將樣品放入馬弗爐中，灼燒5小時后計算失重的百分含量，多次測量誤差小于2%;粒度測定由Mastersizer-2000激光粒度儀完成，測量誤差小于2%。

3 數(shù)據(jù)的分析和討論

磁性礦物顆粒的搬運、沉積和轉(zhuǎn)化與沉積環(huán)境的變化和古氣候的演化密切相關(guān)，礦物的磁學(xué)性質(zhì)可以作為環(huán)境變化和氣候過程的替代指標(biāo)［1～10，38，39］。作為沉積物中最重要的磁學(xué)性質(zhì)之一，磁化率主要受控于亞鐵磁性礦物的種類、含量和粒度。通過對整套沉積序列的描述可知，磁化率的變化通常和巖性的變化存在著明顯的聯(lián)系，磁化率的峰值與含砂 (礫)層位具有很好的對應(yīng)性。本文將結(jié)合碳酸鹽含量、燒失量和粒度特征來綜合分析和討論?dān)Q慶盆地湖相巖心中磁化率變化的古環(huán)境指示意義。為了方便對比分析及增加數(shù)據(jù)的可靠性，碳酸鹽、燒失量和粒度數(shù)據(jù)均以磁化率數(shù)據(jù)的深度為依據(jù)進行挑選 (在巖心深度上誤差小于5 cm)(圖 2)。

3.1 磁化率與碳酸鹽含量、燒失量的關(guān)系

已有研究指出，湖泊沉積物中碳酸鹽含量可以用來反映降水的強弱變化化［3，9，29，33］。湖泊沉積物中碳酸鹽主要有內(nèi)源和外源兩種，其中前者主要有湖水化學(xué)沉淀產(chǎn)生和生物作用引起;后者則主要通過地表徑流以陸源碎屑物的形式帶入湖內(nèi)。

鶴慶湖相巖心碳酸鹽總體含量較高高，最大值83.35%，最小值0.29%，平均值41.11%，且變化幅度比較大，表現(xiàn)出明顯的周期性變化。通過觀察巖心可知，沉積物的顆粒度普遍比較細小，出現(xiàn)含 (礫)砂層時碳酸鹽含量通常比較低 (表1)。同時，湖泊中外源碳酸鹽的增多不利于湖內(nèi)有機質(zhì)的保存，并會沖淡有機質(zhì)的含量［4，29］，但在整套沉積序列中二者具有很好的一致性，因此巖心中碳酸鹽的沉積主要有生物等湖內(nèi)自生因素產(chǎn)生或引起的。

圖2 鶴慶盆地湖相巖心磁化率 (MS)，碳酸鹽，燒失量 (LOI)，中值粒徑，＜4μm和＞32μm顆粒的相對含量隨深度的變化情況。出于作圖的勻稱，其中磁化率采用對數(shù)坐標(biāo)Fig.2 Changes with depth of Magnetic Susceptibility，Carbonate Content，LOI，Middle Grain，Contents of ＜4μm and ＞32μm in Heqing Core lacustrine sediments

表1 鶴慶盆地湖相巖心中礫石段的碳酸鹽含量Table 1 Carbonate Content of the Gravels layer in Heqing Core lacustrine

在整套沉積序列中，碳酸鹽含量和磁化率呈較為明顯的相反變化，當(dāng)磁化率達到峰值時，碳酸鹽含量通常形成谷值。由底部向上，磁化率可以依據(jù)其平均值和變化幅度劃分為3個階段，與先前研究中關(guān)于碳酸鹽含量的階段劃分具有很好的一致性［33］。A階段 (665.83～372.66 m)，巖心磁化率低，平均值為15.83×10-8m3kg-1，碳酸鹽含量在整套沉積序列中較高。根據(jù)二者的相對變化可以進一步劃分為3個亞段:665.83～574.99 m亞段，磁化率較大，平均值18.63×10-8m3kg-1，碳酸鹽含量較低，平均值29.93%，向上呈逐漸升高的趨勢:574.99～466.89 m亞段，磁化率低，平均值15.71×10-8m3kg-1，為整套沉積序列的最小值，碳酸鹽含量高，達到了55.18%;466.89～372.66 m亞段，磁化率變化幅度增強，平均值升高為16.62×10-8m3kg-1，碳酸鹽含量呈顯著降低趨勢，平均值為40.11%。B階段 (372.66～195.45 m)，磁化率開始趨于穩(wěn)定，平均值升高為26.05×10-8m3kg-1，碳酸鹽含量平均值為36.49%，呈現(xiàn)較大幅度的變化。C階段 (195.45～0 m)，與前一階段相比，磁化率的平均值顯著的升高，達到了50.90×10-8m3kg-1，碳酸鹽含量升高為42.24%，二者的變化幅度都有顯著的增強。

碳酸鹽為抗磁性物質(zhì)，其磁化率值在儀器測量時顯示負值，在湖泊研究中認為對磁化率具有稀釋作用，降低了亞鐵磁性礦物的濃度［27，29］。有圖2可知，在對磁化率做了去碳酸鹽影響的處理后 (所使用的公式為MS′=MS/(1-CaCO3%)，其中 MS′表示去除碳酸鹽影響后的磁化率值，MS為初始磁化率值)［29］，并沒有改變磁化率的變化趨勢和變化幅度，因此，碳酸鹽的稀釋作用不是引起磁化率變化的主要因素，磁化率的強弱變化并非直接受控于降水量的多少。

燒失量可以用來反映沉積物中有機質(zhì)的含量［4，33］。整套沉積序列中燒失量較大，平均值為19%，最大值可達36%。由圖2和表2可知，在任意巖性段，磁化率與燒失量都呈現(xiàn)負相關(guān)變化。在還原環(huán)境或富營養(yǎng)的湖泊中，有機質(zhì)被分解并消耗了大量的氧，形成了穩(wěn)定的缺氧環(huán)境。由于具有較大的比表面積，碎屑成因的磁顆粒磁鐵礦費還原分解，沉積物中亞鐵磁性礦物的濃度降低，磁化率降低［4，25，26］。但也有研究指出了相反的變化，即在較強的缺氧環(huán)境中，有機質(zhì)的還原分解作用極強，首先鐵氧化物被還原分解，然后硫酸鹽也會被還原，形成硫化氫和甲烷。新生成的硫化氫和鐵離子反應(yīng)，形成磁黃鐵礦和膠黃鐵礦等鐵的硫化物。在沉積速率持續(xù)較低且有機質(zhì)含量較高時，新生成的亞鐵磁性的鐵的硫化物能夠保存下來，成為控制沉積物磁學(xué)性質(zhì)的主要因素［3，9］。在本研究中，巖心的磁化率平均值為29.91×10-8m3kg-1，且與燒失量呈負相關(guān)關(guān)系。因此，鶴慶古湖中亞鐵磁性礦物應(yīng)該以外源帶入為主，有機質(zhì)通過還原分解細顆粒的亞鐵磁性礦物降低了沉積物的磁化率。綜上所述，鶴慶湖相巖心中，湖泊內(nèi)的還原成巖作用對磁化率的影響十分明顯，但并不是磁化率強弱變化的主控因素。

3.2 磁化率與粒度特征的關(guān)系

湖泊沉積物的粒度特征受多種因素影響，物源區(qū)的巖性、地理環(huán)境，以及河流水動力作用和湖水水位都可能是控制粒度分異的主導(dǎo)因素［17，40～43］。有圖2可知，整套沉積序列中，磁化率和粒度特征密切相關(guān)，但是變化關(guān)系較為復(fù)雜，為了更進一步分析二者的聯(lián)系，做了不同深度各粒度特征和磁化率的相關(guān)性分析 (見表2)。從表中可知，在372.66～665.83 m巖心中，二者的相關(guān)性較差，磁化率與＜4μm顆粒的相對含量弱的正相關(guān)，與＞32μm顆粒的相對含量為弱的負相關(guān)。因此，認為該階段沉積物含有的亞鐵磁性礦物賦存于細顆粒碎屑中的相對較多，磁化率與陸源粘土級碎屑物的帶入量有關(guān)［6，9］。372.66 m以上的巖心中，磁化率和粒度特征隨著巖性的變化表現(xiàn)為不同的相互關(guān)系，在含砂 (礫)質(zhì)層，中值粒徑和磁化率表現(xiàn)為很好的正相關(guān)，＜4μm顆粒的相對含量則與磁化率顯示弱的負相關(guān);在穩(wěn)定的湖相粘土沉積中，中值粒徑和磁化率表現(xiàn)為負相關(guān)，＜4μm顆粒的相對含量則與磁化率表現(xiàn)為較好的正相關(guān)。由此可見，在湖盆變化劇烈或湖水水位較低時，沉積物中的亞鐵磁性礦物主要來源于粗顆粒碎屑物的帶入，受水動力的搬運能力控制［43］;而湖泊較為穩(wěn)定時，沉積物中的亞鐵磁性礦物主要來源于細顆粒碎屑物的帶入量，與侵蝕強度密切相關(guān)［6］。在整套沉積序列，磁化率與中值粒徑為弱的正相關(guān)，與＜4μm顆粒的相對含量為正相關(guān)，與＞32μm顆粒的相對含量為弱的負相關(guān)。因此認為在湖泊演化過程中，沉積物磁化率的變化主要與＜4μm顆粒碎屑物的帶入量有關(guān)。

表2 鶴慶湖相巖心中磁化率 (MS)與碳酸鹽，中值粒徑，＜4μm和＞32μm顆粒的相對含量之間相關(guān)系數(shù)隨深度的變化情況Table 2 The correlation between Magnetic Susceptibility(MS)and Carbonate Content，LOI，Middle Grain，Contents of ＜4μm m and ＞32μm Grains in Heqing Core lacustrine sediments

3.3 討論

在湖泊研究中，沉積物含有的磁性礦物主要來源于地表營力對外源碎屑物的分選和搬運［2，3］。鶴慶盆地流域內(nèi)物源較為單一，基巖主要以三疊紀(jì)灰?guī)r和古近紀(jì)石灰質(zhì)角礫巖為主［29，38］，除底部的河床沉積外，整個湖相沉積序列巖性變化較小。因此，物源的變化不是引起湖內(nèi)沉積物磁學(xué)性質(zhì)變化的主要因素。去除碳酸鹽沒有改變磁化率的變化趨勢和變化幅度，碳酸鹽的稀釋作用不是引起磁化率變化的主要因素。有機質(zhì)與磁化率較好的負相關(guān)表明還原成巖作用對巖心中磁學(xué)性質(zhì)的影響十分顯著，但不是主控因素。通過比較磁化率和粒度特征的關(guān)系說明沉積物中的磁性礦物主要賦存于 ＜4μm顆粒中，磁學(xué)性質(zhì)由＜4μm顆粒中碎屑物的帶入量決定［6，9］。 ＜4μm顆粒的相對含量可以指示粘土粒級碎屑物的含量［42］。Oldfield［5］認為，當(dāng)水動力對流域內(nèi)地表侵蝕較強時，粘土粒級的碎屑物對湖泊沉積物磁學(xué)性質(zhì)的貢獻要遠大于砂。因此，本研究認為當(dāng)湖盆穩(wěn)定時，鶴慶古湖中亞鐵磁性礦物主要來源于水動力帶入的粘土粒級碎屑物，沉積物的磁化率由水動力對流域內(nèi)侵蝕作用的強度決定。

對鶴慶古湖而言，在間冰期時，氣候相對濕潤，降水量大，地表徑流搬運能力強，更多的粗顆粒碎屑物進入湖中，同時流域內(nèi)植被發(fā)育，土壤化作用較強，水動力對地表的侵蝕強度較弱，帶入湖中的粘土粒級碎屑物較少，細顆粒亞鐵磁性礦物受有機質(zhì)的分解較強烈［4，25，26］，沉積物的磁化率較低;另一方面，在冰期時，氣候相對干旱，降水量小，地表徑流搬運能力弱，粗顆粒的帶入量減少，同時流域內(nèi)植被覆蓋度低，土壤化作用較弱，水動力對地表的侵蝕強度大，帶入湖內(nèi)的粘土粒級碎屑物增多，湖內(nèi)有機質(zhì)的分解作用較弱，沉積物中磁化率較高［3～6，9］。

依據(jù)整套沉積序列中磁化率、碳酸鹽含量、燒失量和粒度的變化特征，同時結(jié)合巖性特征，將鶴慶盆地的古環(huán)境、古氣候演化自下而上劃分為3個階段 (圖2)。

A階段 (665.83～372.66 m):665.83～627.35 m的礫石堆積和627.25～585 m的粘土夾多層砂表明沉積物由河流相漸變?yōu)楹?，湖泊水位逐漸升高。585 m向上巖性變?yōu)榉€(wěn)定的青灰色、灰綠色粘土、粉砂質(zhì)泥，湖泊趨于穩(wěn)定，磁化率較小，燒失量和碳酸鹽含量高。該階段氣候較為濕潤，流域內(nèi)植被發(fā)育，土壤化作用強，地表侵蝕強度較低，帶入湖內(nèi)的陸源碎屑物少，同時湖水較深，湖內(nèi)生物發(fā)育，還原成巖作用較強。

B階段 (372.66～195.45 m):372.66～332.96 m為含礫紅褐色砂與粘土夾多層紅砂，中值粒徑達到峰值，表明碎屑物的帶入量急劇增多，可能指示了構(gòu)造運動或強烈的氣候變化事件。332.96～195.45 m為穩(wěn)定的粘土沉積，與A階段相比磁化率較高，變化幅度顯著加強，碳酸鹽和燒失量的變化幅度也有所加強，＜4μm顆粒的相對含量略有增加，表明該階段氣候變化幅度增強，流域內(nèi)植被演替較快，地表侵蝕加劇，湖泊水位波動增多。

C階段 (195.45～0 m):195.45～153.14 m為含礫紅褐色砂與粘土夾多層紅砂，中值粒徑的峰值較窄，可能指示了強烈的氣候轉(zhuǎn)型事件。153.14～0 m為穩(wěn)定的粘土沉積，顏色較淺，磁化率達到整個沉積序列的極大值，各項指標(biāo)的變化幅度均問整個序列中最強，＜4μm顆粒的相對含量顯著增加。表明該階段湖盆較為穩(wěn)定，但氣候變化較為強烈，流域內(nèi)植被演替頻繁，地表侵蝕非常劇烈，湖泊沉積物記錄對環(huán)境變化的響應(yīng)顯著加強。18～0 m為湖泊結(jié)束的時期，外源碎屑物的帶入中斷，＜4μm顆粒的相對含量達到峰值。

4 結(jié)論

通過對比磁化率與碳酸鹽含量、燒失量和粒度特征的相互關(guān)系，分析各指標(biāo)對環(huán)境變化的響應(yīng)機制，本文取得了以下兩點認識:

1.鶴慶盆地湖相巖心的磁化率記錄與碳酸鹽含量、燒失量和粒度特征在階段變化上具有較好的相關(guān)性，是探討盆地古環(huán)境演化歷史較好的替代性指標(biāo);

2.沉積物的磁化率記錄可以用于反映水動力對盆地周圍地表的侵蝕狀況，與流域內(nèi)植被覆蓋和降水量密切相關(guān)。

致謝:感謝孫有斌和金章東研究員、常宏副研究員對文章內(nèi)容和相關(guān)問題上的指導(dǎo)。感謝審稿人蔣復(fù)初研究員對論文提出建設(shè)性修改意見。

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MAGNETIC SUSCEPTIBILITY OF HEQING DRILL CORE AND ITS PALAEOENVIRONMENTAL IMPLICATIONS

XU Xinwen1，2，QIANG Xiaoke1，AN Zhisheng1，LI Xubin1，2，LI Peng1，2，SUN Yufang1，2
(1.State Key Laboratory and Quaternary Geology，Institute of Earth Environment，Chinese Academy of Science，Xi′an 710075，China;2.Graduated University of Chinese Academy of Sciense，Beijing 100049，China)

Located in southwestern China，the Heqing Basin

continuous lacustrine sediments of great thickness，which could be an excellent continental record for Indian monsoon.In this study，we choose the lake sediments from Heqing drill core to analyze the paleoenvironmental significance of magnetic susceptibility.By analyzing the magnetic susceptibility in combination with the response of carbonate content，Loss on Ignition(LOI)，and grain size to paleoenvironmental changes，we get some useful information:1)magnetic susceptibility increase when carbonate and LOI decrease;2)magnetic susceptibility increase with increase of ＜4μm grains in lacustrine clayey sediments，and with increase of middle grain size in sections containing sands and pebbles.Based on comparison between these proxies，we conclude that magnetic minerals got into the lake mainly together with clay-sized terrestrial detritus，and magnetic susceptibility is related to the vegetation cover and rainfall in the watershed and therefore could be considered to be a good indicator for monsoon-induced erosion around lake catchments.In the warm-humid interglacial periods，due to well-developed vegetation cover in the catchment area，erosion is relatively weak and clay-sized terrestrial detritus transported into the lake are reduced，so sediments have low concentration of magnetic minerals and low magnetic susceptibility.In the cold-arid glacial periods，however，because of the vegetation development is restricted，erosion is relatively strong and more clay-sized sediments are transported into the lake，the sediments have high concentration of magnetic minerals and high magnetic susceptibility.

Heqing basin，magnetic susceptibility，paleoenvironmental implications

P66

A

1006-6616(2010)04-0372-11

2009-01-04

國家自然科學(xué)基金項目 (40572109)、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目 (2004CB720205)、黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點實驗室自主部署項目 (LQ0701)和國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金 (40121303)資助。

徐新文 (1981-)，男，碩士研究生，第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)與全球環(huán)境變化專業(yè)，E-mail:xuxinwen@ieecas.cn。