湛江湖光巖瑪珥湖全新世粒度變化特征及古氣候意義*

吳旭東，劉國旭，沈　吉

(1：南陽師范學院環(huán)境科學與旅游學院， 南陽 473061) (2：中國科學院南京地理與湖泊研究所湖泊與環(huán)境國家重點實驗室， 南京 210008)

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湛江湖光巖瑪珥湖全新世粒度變化特征及古氣候意義*

吳旭東1，劉國旭1，沈吉2**

(1：南陽師范學院環(huán)境科學與旅游學院， 南陽 473061) (2：中國科學院南京地理與湖泊研究所湖泊與環(huán)境國家重點實驗室， 南京 210008)

對湖光巖瑪珥湖沉積物全新世粒度參數(shù)、550℃燒失量和Ti元素含量的變化特征研究后認為：粒度頻率特征曲線指示湖光巖瑪珥湖沉積物的外源輸入部分主要來自其小流域；沉積物粒徑的變化主要受降雨量，而不是湖泊水位波動的控制；較粗的粒徑指示降雨量增加，較細的粒徑指示降雨量降低. 湛江地區(qū)全新世早期季風強盛，6085aB.P.以后，季風顯著減弱. 湖光巖沉積物記錄的全新世中期季風迅速減弱的發(fā)生時間與全球很多地質(zhì)載體記錄的全新世中期季風迅速減弱時間都非常接近，體現(xiàn)了湛江地區(qū)全新世季風演化的全球性. 湛江地區(qū)6085aB.P.以后的季風迅速減弱、氣候轉(zhuǎn)干很可能與厄爾尼諾活動增強有關(guān). 2000aB.P.以后，粒度參數(shù)、550℃燒失量和Ti元素含量的變幅明顯增加與人類活動的影響有關(guān)，是人類活動和氣候因素共同作用的結(jié)果.

粒度；全新世；古氣候；湖光巖瑪珥湖

湖光巖是位于中國大陸最南端——雷州半島上的一個小型瑪珥湖. 獨特的地理位置使湖光巖成為古氣候研究的熱點[1-6]，有關(guān)其Ti元素來源和環(huán)境意義的問題引起了學術(shù)界的劇烈爭論[7-10]：Yancheva等[7]認為湖光巖沉積物中的Ti元素是冬季風從黃土高原帶來的風塵沉積. 然而，周厚云等[8]在比較了當?shù)氐男鋷r、風化紅土以及黃土的Ti含量之后提出湖光巖沉積物中的Ti主要來自于其小流域，可能反映了湖泊水文條件的變化.Yancheva等[9]認為如果Ti來自于流域的話，就不能解釋降雨量高的時期湖光巖沉積物中Ti元素含量反而低的現(xiàn)象. 之后，周厚云等[10]發(fā)現(xiàn)湖光巖表層沉積物的REE、87Sr/86Sr、143Nd/144Nd與當?shù)鼗鹕綆r和風化紅土接近，與黃土差距較大，證明了湖光巖沉積物的物源是湖泊四周的小流域. 沈吉等[11]對湖光巖表層沉積物中來自流域徑流輸入和黃土高原風塵沉積Ti的比例做了估算，確定了湖光巖沉積物Ti源為其小流域，并提出全新世Ti元素含量變化反映了季風驅(qū)動下流域植被的變化.

作為沉積物的一項重要物理參數(shù)，粒度具有分析便捷、經(jīng)濟，基本不受生物擾動和后期成巖作用影響等優(yōu)勢[12]，已被成功運用于多種類型沉積物的古氣候研究中[13-16]. 盡管前人已經(jīng)在湖光巖做了大量古氣候研究工作，但一直未見與粒度參數(shù)有關(guān)的報道，這可能與湖光巖的物源問題一直沒有搞清楚有關(guān). 現(xiàn)在已經(jīng)明確了湖光巖沉積物的物源主要是其小流域，受水動力條件控制，這為我們討論粒度指標的環(huán)境意義奠定了基礎(chǔ). 然而，即使水動力是唯一沉積動力，湖泊沉積物粒度指標的環(huán)境意義仍然存在兩種解釋. 第1種是：當降雨量增多，湖面上升，流域碎屑物質(zhì)需要搬運較遠的距離才能到達沉積中心點，水動力條件減弱，沉積物粒徑變細；當降雨量減少，湖面下降，流域碎屑物質(zhì)較容易到達沉積中心點，水動力條件增強，沉積物粒徑變粗；第2種是：當湖面比較穩(wěn)定時，降雨量高的階段，徑流搬運能力強，導致沉積物粒徑變粗；降雨量低的時候，徑流搬運能力弱，沉積物粒徑變細[17]. 因此，需要與氣候意義明確的指標對比才能確定不同湖泊粒度指標的環(huán)境意義.

本文將分析湖光巖瑪珥湖全新世以來粒度參數(shù)的變化，結(jié)合550℃燒失量等氣候意義明確的指標探討湖光巖沉積物中粒度參數(shù)的環(huán)境意義；并利用粒度、550℃燒失量和Ti元素含量變化重建全新世以來湛江地區(qū)氣候和湖光巖小流域環(huán)境演化過程.

1 研究區(qū)與樣品采集

湖光巖瑪珥湖(21°9′N, 110°17′E)位于雷州半島東北部，廣東省湛江市西南方向大約18km處(圖1A). 湛江地區(qū)屬于亞熱帶海洋性季風氣候，干季(10月至次年3月)、濕季(4-9月) 變化明顯. 湖光巖湖水面積2.25km2，匯水面積3.2km2，最大水深22m，平均水深12m，既沒有河流匯入，也沒有湖水流出. 湖光巖四周被高聳的火山巖墻所包圍，其中南岸陡峭，北岸較為平緩. 湖泊近似為心形，一條南北走向的淺灘把它分成東西兩個部分，其中東湖小、西湖大(圖1B). 周圍的自然植被是半常綠季雨林，土壤是玄武巖的風化產(chǎn)物.

圖1 湖光巖瑪珥湖地理位置(A)和采樣點位置及等深線圖(B，圖中數(shù)字代表水深，單位為m)Fig.1 Location of Huguangyan Maar Lake (A); Sampling position and isobaths map (B, numbers in part B represent water depth and the unit is m)

2009年11月在湖光巖瑪珥湖西湖水深16.2m處(21°08′38″N，110°16′46″E，圖1B)采集了巖芯A(855cm) 和B(926cm). 由于兩根巖芯的采樣位置距離僅為5.2m，因此可以看做是完全一樣的. 巖芯的上半部是灰色黏土，下半部是腐殖黑泥.

2 實驗分析

2.1 測年研究

在巖芯B選擇了24個樣品送往加利福尼亞大學進行AMS14C測年，具體的選樣深度、平行樣設(shè)置、實驗流程和年齡校正方法在以往的研究中已經(jīng)作了詳盡的描述[6].

2.2 粒度

本研究環(huán)境指標分析使用的是巖芯A. 在實驗室內(nèi)將巖芯沿中軸線剖開，以1cm為間距采樣，共取得855個樣品. 粒度前處理過程采用雙氧水加鹽酸的方法，具體程序如下:

(1)取適量樣品于燒杯中，加入5%的雙氧水(H2O2)靜置24h，然后在80℃下水浴加熱，根據(jù)有機質(zhì)含量的多少調(diào)整雙氧水的用量，直到完全去除樣品中的有機質(zhì) (樣品由黑色變?yōu)辄S色).

(2)加入5%的鹽酸(HCl)靜置24h，然后在80℃下水浴加熱直到?jīng)]有氣泡產(chǎn)生為止，以除去樣品中的碳酸鹽.

(3)加足量去離子水使溶液呈中性，靜置樣品，直到所有顆粒全部沉降再除去上層清液.

(4)加入10ml濃度為0.05mol/L的分散劑六偏磷酸鈉((NaPO3)6)，超聲波振蕩15min后測試.

粒度分析的儀器是英國Malvern公司生產(chǎn)的Mastersize2000型激光粒度儀，測量范圍為0.02～2000μm，重復測量誤差小于1%.

550℃燒失量[18]和Ti元素含量[11]的測試方法筆者已經(jīng)在以前的研究中描述過.

3 結(jié)果

3.1 年代

湖光巖沉積物年代連續(xù)，無倒置現(xiàn)象，巖芯年代隨深度變化圖見筆者已發(fā)表的文章[6].

3.2 粒度

利用粒度參數(shù)可以判斷沉積物的搬運介質(zhì)與機制、沉積環(huán)境與過程[19]. 就湖泊沉積物而言，粒度分布頻率曲線的單、雙峰形態(tài)分別代表存在一種或兩種搬運機制[20-21]. 對封閉的瑪珥湖來說，其陸源碎屑物質(zhì)主要有兩個來源：一是流域范圍內(nèi)的徑流輸入，二是大氣降塵，徑流輸入的物質(zhì)顆粒較粗，而大氣降塵的物質(zhì)顆粒較細[22]. 因此，我們判斷取自巖芯中部(大約400cm深度)沉積物的粒度頻率特征曲線(圖2)中的小峰代表的是大氣降塵，大峰代表的是徑流輸入，湖光巖瑪珥湖沉積物的外源輸入部分主要來自流域徑流輸入，大氣降塵只占其中很小的一部分，水動力是湖光巖沉積物的主要沉積動力. 雖然湖光巖瑪珥湖并沒有河流匯入，但是其四周的火山巖墻與湖泊的相對高差較大，并且坡度陡峭，尤其是在湖光巖南岸. 在這種地形下，碎屑物質(zhì)很容易隨坡面徑流輸入到湖泊中.

圖2 湖光巖瑪珥湖沉積物粒度頻率特征曲線Fig.2 Frequency curve of sedimentary grain size from Huguangyan Maar Lake

根據(jù)Udden-Went-Worth粒度劃分方法將湖光巖瑪珥湖沉積物粒度組分劃分為5級，即：黏土(<4μm)、細粉砂(4～16μm)、中粉砂(16～32μm)、粗粉砂(32～64μm)、砂(> 64μm). 黏土含量在3.84%～48.61%之間，平均值為27.03%；細粉砂含量為25.24%～53.74%，平均值為41.83%；中粉砂含量為7.37%～34.55%，平均值為21.93%；粗粉砂含量為1.34%～26.24%，平均值為6.95%；砂含量在0～13.50%之間，平均值為2.25%. 中值粒徑在4.18～25.71μm之間，平均值是9.90μm. 湖光巖瑪珥湖沉積物的中值粒徑在整個全新世呈逐漸下降的趨勢，尤其是全新世晚期下降顯著(圖3). 中粉砂、粗粉砂和砂組分的比例在全新世內(nèi)也呈逐漸下降的趨勢，黏土組分的比例在全新世內(nèi)呈逐漸上升趨勢，細粉砂組分的比例在全新世內(nèi)沒有明顯波動(圖3).

3.3 550℃燒失量

湖光巖瑪珥湖沉積物的550℃燒失量在全新世呈下降趨勢：全新世早期550℃燒失量最高；自全新世中期開始，550℃燒失量顯著下降[18](圖3).

3.4 Ti元素含量

與中值粒徑和550℃燒失量相反，湖光巖瑪珥湖沉積物的Ti元素含量呈上升趨勢：Ti元素在全新世早期最低；從全新世中期開始，Ti元素含量迅速升高，尤其是2000aB.P.以后升高顯著[11](圖3).

圖3 湖光巖瑪珥湖沉積物巖性、各粒級組分含量、中值粒徑、550℃燒失量[18]和Ti元素含量[11]Fig.3 Lithology, contents of different particle-size fractions, median particle diameter, LOI (550℃) [18] and Ti contents[11] of Huguangyan Maar Lake sediment

4 討論

4.1 環(huán)境指標的意義

550℃燒失量反映了湛江地區(qū)全新世早期氣候溫暖濕潤，自全新世中期開始，氣候明顯轉(zhuǎn)干[18].

Shen等[11]的研究發(fā)現(xiàn)湖光巖沉積物中的Ti主要來自于湖泊小流域，全新世Ti元素含量的變化反映了季風驅(qū)動下流域植被的變化[17]. 從全新世早期到晚期，逐漸升高的Ti反映了湛江地區(qū)季風不斷減弱，降雨量持續(xù)下降，流域植被惡化，導致地表侵蝕作用加強[8].

湖光巖瑪珥湖沉積物中值粒徑的的變化趨勢和550℃燒失量一致，而與Ti元素含量變化趨勢相反(圖3). 這說明湛江地區(qū)降雨量高的時期，湖光巖沉積物由于徑流搬運能力的增強而粒徑較粗，但是此時流域植被發(fā)育較好，因此地表侵蝕較弱. 此外，中值粒徑與550℃燒失量呈正相關(guān)、與Ti元素含量呈負相關(guān)還說明降雨量對湖光巖沉積物全新世粒度參數(shù)變化起主導作用，而湖泊水位波動對湖光巖沉積物粒度變化的影響不大. 因此，湖光巖沉積物較粗的粒徑指示降雨量增加，較細的粒徑指示降雨量降低. 砂組分含量的變化趨勢雖然與中粉砂組分、粗粉砂組分和中值粒徑的變化趨勢一致，但是砂組分含量的變化波動性更高. 因為本研究的采樣位置接近湖心(圖1)，而粗顆粒物質(zhì)可能只有在強降雨條件下才會被搬運到湖心. 因此，推測湖光巖沉積物砂組分含量的變化可能指示了湛江地區(qū)的強降雨事件. 然而，中值粒徑的變幅明顯小于550℃燒失量和與Ti元素含量的變幅，這可能是指標之間不同的環(huán)境影響機制造成的. 中值粒徑主要受降雨量控制，550℃燒失量更多地代表了水、熱組合或者說是有效濕度的變化，而Ti元素含量與降雨量和流域植被都有關(guān). 此外，全新世湖光巖沉積物的沉積速率波動較大[7]，尤其是6000aB.P. 之后外源碎屑物質(zhì)輸入顯著增加[11]，放大了550℃燒失量下降的信號，這也可能是550℃燒失量變幅比中值粒徑變幅大的原因之一. 全新世早期的沉積物粒徑最粗，反映了這一階段的降雨量高，氣候濕潤；全新世中期逐漸降低的沉積物粒徑反映了降雨量降低，氣候轉(zhuǎn)干；全新世晚期，沉積物粒徑明顯降低，反映了降雨量大幅度降低，氣候迅速轉(zhuǎn)干.

4.2 湖光巖地區(qū)全新世以來古環(huán)境演化的幾個階段

根據(jù)各粒級組分含量、中值粒徑、550℃燒失量和Ti元素含量的變化趨勢，可以將湖光巖地區(qū)全新世以來的氣候演化過程大致分為以下幾個階段：

(全新世早期：10406-6085aB.P.)：湖光巖瑪珥湖沉積物粒徑最粗，550℃燒失量最高，Ti元素含量最低，反映了當時季風強盛，降雨量高，氣候溫暖濕潤，湖泊處于高水面，流域內(nèi)的植被覆蓋好，地表侵蝕較弱，沉積物的徑流輸入比例低.

(全新世中期：6085-3600aB.P.)：沉積物粒徑變細，550℃燒失量顯著降低，Ti元素含量升高，說明湛江地區(qū)自全新世中期季風減弱，降雨量降低，氣候逐漸變冷、變干，湖泊水面降低，流域內(nèi)的植被退化，地表侵蝕增強，沉積物的徑流輸入比例增加.

(全新世晚期：3600aB.P.至今)：沉積物粒徑持續(xù)變細，550℃燒失量持續(xù)降低，Ti元素含量大幅度升高，指示湛江地區(qū)全新世晚期季風的大幅度減弱，降雨量顯著降低，氣候顯著變冷、變干，湖泊水面持續(xù)降低，流域內(nèi)的植被顯著退化，地表侵蝕強度加大，沉積物的徑流輸入比例顯著增加.

4.3 討論

湖光巖瑪珥湖沉積物粒度參數(shù)、550℃燒失量、Ti元素含量變化指示湛江地區(qū)全新世早期季風強盛、降雨量高，為氣候適宜期，湖光巖流域內(nèi)植被覆蓋好；全新世中期季風開始減弱，降雨量減少，氣候逐漸干旱化，流域植被開始退化；全新世晚期季風迅速減弱，降雨量大幅度降低，氣候持續(xù)變干、變冷，流域植被顯著退化. 本研究得到的湖光巖全新世季風演化格局與王淑云等利用植物孢粉數(shù)據(jù)恢復的湖光巖全新世氣候環(huán)境演化格局是一致的[5]，只是本研究記錄的中全新世季風迅速減弱發(fā)生在大約6085aB.P.，而王淑云等[5]記錄的中全新世季風迅速減弱發(fā)生于7800aB.P.. 王淑云等[5]的年代框架缺乏8300-3800aB.P.之間的年代控制點，所以對中全新世氣候轉(zhuǎn)型期這個關(guān)鍵時間點的控制不夠準確，而我們利用的年代框架很好地彌補了這個缺陷[6]. 湖光巖瑪珥湖沉積物記錄的6000aB.P.左右的中全新世季風減弱時間與定南泥炭[23]、青藏高原湖泊沉積物[24]、西非岸外大西洋海洋沉積物[25]和北美的湖泊沉積物[26]記錄的中全新世季風減弱時間一致(圖4)，體現(xiàn)了湛江地區(qū)全新世季風演化的全球性[27].

圖4 湖光巖瑪珥湖沉積物550℃燒失量(A)與定南泥炭[23] (B)、青藏高原湖泊沉積物[24] (C)、 西非岸外大西洋海洋沉積物[25] (D)和北美的湖泊沉積物[26] (E)記錄的對比Fig.4 Comparison among LOI (550℃) of Huguanyan Maar Lake sediment (A), peat record from Dingnan[23] (B), lacustrine record from the Tibetan Plateau[24] (C), marine record from Atlantic near west Africa[25] (D) and lacustrine record from the North America[26] (E)

湛江地處亞熱帶地區(qū), 受厄爾尼諾(ENSO)和季風等低緯過程的影響明顯，厄爾尼諾年登陸的熱帶氣旋和臺風減少[28]，降雨量減少. 南美的湖泊沉積物記錄顯示ENSO活動強度在早全新世非常微弱，8000aB.P.以后開始抬升，尤其是6000aB.P.左右以后迅速增強[29]. 湖光巖沉積物顯示湛江地區(qū)早全新世季風強，6085aB.P.之后季風迅速減弱，降雨量下降，氣候干旱化. 雖然降雨量與ENSO強度之間并不存在一一對應的關(guān)系，但是ENSO活動較強的階段降雨變率增大[30]. 海南島記錄也顯示2700aB.P.左右氣候變化可能和ENSO活動有關(guān)[31]，這說明華南地區(qū)晚全新世以來的氣候變化與ENSO系統(tǒng)存在著一定的聯(lián)系. 因此，湛江地區(qū)全新世中后期的季風減弱、氣候逐漸轉(zhuǎn)干很可能與ENSO活動增強有關(guān).

2000aB.P.至今，各粒級組分含量、中值粒徑、550℃燒失量和Ti元素含量都發(fā)生了相對較大幅度的變化，沉積速率明顯增加[7]，孢粉記錄也顯示2000aB.P.左右禾本科花粉含量明顯增多[5]. 除了氣候因素的作用外，人類活動的影響也不可忽視. 人類活動的增強使得流域內(nèi)的植被覆蓋程度變差，侵蝕能力加強，徑流輸入增加. 因此，2000aB.P.至今的環(huán)境指標變化可能是受氣候因素和人類活動的疊加影響.

5 結(jié)論

粒度頻率特征曲線指示湖光巖瑪珥湖沉積物外源輸入部分主來自流域徑流輸入，大氣降塵只占其中很小的一部分，水動力是湖光巖沉積物的主要沉積動力. 湖光巖瑪珥湖沉積物中值粒徑與550℃燒失量的正相關(guān)、與Ti元素含量的負相關(guān)說明降雨量對湖光巖沉積物全新世粒度參數(shù)變化起主導作用，而湖泊水位波動對湖光巖沉積物粒度變化的影響不大. 湖光巖沉積物較粗的粒徑指示降雨量增加，較細的粒徑指示降雨量降低，砂組分含量的變化指示了強降雨事件. 湛江地區(qū)全新世早期季風強盛，降雨量高，流域植被覆蓋好，沉積物徑流輸入比例低；6085aB.P.以后，湛江地區(qū)季風持續(xù)減弱，降雨量持續(xù)降低，流域植被惡化，沉積物徑流輸入比例升高. 湖光巖沉積物記錄的全新世中期季風迅速減弱的發(fā)生時間與全球很多地質(zhì)載體記錄的全新世中期季風迅速減弱時間都非常接近，體現(xiàn)了湛江地區(qū)全新世季風演化的全球性. 湛江地區(qū)全新世中后期的季風減弱、氣候逐漸轉(zhuǎn)干很可能與ENSO活動增強有關(guān). 2000aB.P.以后，粒度參數(shù)、550℃燒失量和Ti元素含量的變幅明顯增加與人類活動的影響有關(guān)，是人類活動和氣候因素共同作用的結(jié)果.

致謝：感謝中國科學院南京地理與湖泊研究所的張恩樓和袁和忠在野外采樣中給予的幫助.

[1]LiuJQ,LuHY,NegendankJet al.PeriodicityofHoloceneclimaticvariationsintheHuguangyanMaarLake. Chin Sci Bull, 2000, 45(18): 1712-1717.

[2]ChuGQ,LiuJQ,SunQet al.The‘MediaevalWarmPeriod’droughtrecordedinLakeHuguangyan,tropicalSouthChina. The Holocene, 2002, 12: 511-516.

[3]FuhrmannA,MingramJ,LückeAet al.VariationsinorganicmattercompositioninsedimentsfromLakeHuguangMaar(Huguangyan),southChinaduringthelast68ka:implicationsforenvironmentalandclimaticchange. Organic Geochem, 2003, 34: 1497-1515.

[4]MingramJ,SchettlerG,NowaczykNet al.TheHuguangmaarlake-ahigh-resolutionrecordofpalaeoenvironmentalandpalaeoclimaticchangesoverthelast78,000yearsfromSouthChina. Quat Int, 2004, 122: 85-107.

[5]WangSY,LuHY,LiuJQet al.TheearlyHoloceneoptimuminferredfromahigh-resolutionpollenrecordofHuguangyanMaarLakeinsouthernChina. Chin Sci Bull, 2007, 52(20): 2829-2836.

[6]WuX,ZhangZ,XuXet al.AsiansummermonsoonalvariationsduringtheHolocenerevealedbyHuguangyanmaarlakesedimentrecord. Palaeogeogr Palaeoclim Palaeoecol, 2012, 323/324/325: 13-21.

[7]YanchevaG,NowaczykNR,MingramJet al.InfluenceoftheintertropicalconvergencezoneontheEastAsianmonsoon. Nature, 2007, 445: 74-77.

[8]ZhouH,GuanH,ChiB.Recordsofwintermonsoonstrength. Nature, 2007, 450:E10-E11.DOI: 10.1038/nature06408.

[9]YanchevaG,NowaczykNR,MingramJ.Replyingto:ZhouHetal. Nature, 2007, 450:E11.DOI: 10.1038/nature06409.

[10]ZhouH,WangBS,GuanHet al.ConstraintsfromstrontiumandneodymiumisotopicratiosandtraceelementsonthesourcesofthesedimentsinLakeHuguangMaar. Quat Res, 2009, 72(2): 289-300.

[11]ShenJ,WuX,ZhangZet al.TicontentinHuguangyanmaarlakesedimentasaproxyformonsooninducedvegetationdensityintheHolocene. Geophys Res Lett, 2013, 40: 1-7.DOI: 10.1002/grl.50740.

[12]HouXinhua,WuYanhong,YangLiyuan.Thepaleo-precipitationhistoryrecordedbythecharacteristicsofgrain-sizeofLakeJingpoduringHolocene. J Lake Sci, 2006,18(6):605-614(inChinesewithEnglishabstract).DOI: 10.18307/2006.0608.[侯新花, 吳艷宏, 楊麗原. 全新世鏡泊湖粒度特征記錄的該地區(qū)古降水變化歷史. 湖泊科學, 2006, 18(6): 605-614.]

[13]XiaoJL,PorterSC,AnZSet al.GrainsizeofquartzasanindicatorofwintermonsoonstrengthontheLoessPlateauofcentralChinaduringthelast130000yr. Quat Res, 1995, 43(1): 22-29.

[14]SunY,LuH,AnZ.Grainsizeofloess,palaeosolandRedClaydepositsontheChineseLoessPlateau:Significanceforunderstandingpedogenicalterationandpalaeomonsoonevolution. Palaeogeogr Palaeoclim Palaeoecol, 2006, 241: 129-138.

[15]PedrerosR,HowaHL,MichelD.Applicationofgrainsizetrendanalysisforthedeterminationofsedimenttransportpathwaysinintertidalareas. Marine Geol, 1996, 135(1/2/3/4): 35-49.

[16]LiuXingqi,WangSumin,ShenJi.ThegrainsizeofthecoreQH-2000inQinghaiLakeanditsimplicationforpaleoclimateandpaleoenvironment. J Lake Sci, 2003, 15(2):112-117(inChinesewithEnglishabstract).DOI: 10.18307/2003.0203.[劉興起, 王蘇民, 沈吉. 青海湖QH-2000鉆孔沉積物粒度組成的古氣候古環(huán)境意義. 湖泊科學, 2003, 15(2):112-117.]

[17]WangJunbo,ZhuLiping.Grain-sizecharacteristicsandtheirpaleo-environmentalsignificanceofChenCoLakesedimentsinsouthernTibet. Prog in Geogra, 2002, 21(5): 459-467(inChinesewithEnglishabstract).[王君波, 朱立平. 藏南沉錯沉積物的粒度特征及其古環(huán)境意義. 地理科學進展, 2002, 21(5): 459-467.]

[18]WuXudong,ShenJi,WangYong.HolocenepaleoenvironmentalevolutionoftheHuguangyanmaarlake. Marine geol & Quat geol, 2011, 31(4): 155-162(inChinesewithEnglishabstract).[吳旭東, 沈吉, 汪勇. 湖光巖瑪珥湖沉積物反映的全新世以來古環(huán)境演化. 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì), 2011, 31(4): 155-162.]

[19]PyeKed.Aeoliandustanddustdeposits.NewYork:Elsevier, 1987: 68.

[20]SunQianli,ZhouJie,XiaoJule.Grain-sizecharacteristicsoflakeDaihaisedimentsanditspalaeoenvironmentsignificance. Marine Geol & Quat Geol, 2001, 21(1): 93-95(inChinesewithEnglishabstract).[孫千里, 周杰, 肖舉樂. 岱海沉積物粒度特征及其古環(huán)境意義. 海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì), 2001, 21(1): 93-95.]

[21]WangYong,ShenJi,YangXiangdong.Environmentalchangesdeducedfromgrain-sizecharacteristicsofthesedimentsfromHongjiannaoLake,ShanxiProvince. Acta Sedimentol Sin, 2006, 24(3): 349-355(inChinesewithEnglishabstract).[汪勇, 沈吉, 羊向東. 陜北紅堿淖沉積物粒度特征所揭示的環(huán)境變化. 沉積學報, 2006, 24(3): 349-355.]

[22]WeiQiang,HanJingtai,LiDong.Grain-sizecharacteristicsanditspalaeoenvironmentalimplicationsforasedimentcoreofErlongwanfromnortheastChinasince32kaB.P. Quat Sci, 2008, 28(5): 957-958(inChinesewithEnglishabstract).[魏強, 漢景泰, 李東. 32kaB.P. 以來東北二龍灣瑪珥湖沉積序列的粒度特征及其古環(huán)境意義. 第四紀研究, 2008, 28(5): 957-958.]

[23]ZhouWJ,XieSC,MeyersPA.ReconstructionoflateglacialandHoloceneclimateevolutioninsouthernChinafromgeolipidsandpollenintheDingnanpeatsequence. Org Geochem, 2005, 36:1272-1284.

[24]ShenJ,LiuX,WangSet al.PalaeoclimaticchangesintheQinghaiLakeareaduringthelast18,000years. Quat Int, 2005, 136:131-140.

[25]DeMenocalPB.Plio-PleistoceneAfricanclimate. Science, 1995, 270: 53-59.

[26]ZhaoC,YuZ,ItoEet al.Holoceneclimatetrend,variability,andshiftdocumentedbylacustrinestableisotoperecordinthenortheasternUnitedStates. Quat Sci Rev, 2010, 29: 1831-1843.

[27]WangPX.Globalmonsooninageologicalperspective. Chin Sci Bull, 2009, 54(7): 1113-1136.

[28]HuangJing.ImpactofENSOonthetropicalcyclonesaffectingGuangdong. Meteor Monthly, 2006, 32(9): 55-59(inChinesewithEnglishabstract).[黃靜. 影響廣東的熱帶氣旋與ENSO的關(guān)系. 氣象, 2006, 32(9): 55-59.]

[29]MoyCM,SeltzerGO,RodbellDTet al.VariabilityofElNio/SouthernOscillationactivityatmillennialtimescalesduringtheHoloceneepoch. Nature, 2002, 420: 162-165.

[30]LiuYongqiang,DingYihui.ReappraisaloftheinfluenceofENSOeventsonseasonalprecipitationandtemperatureinChina. Sci Atmosp Sini, 1995, 19(2): 200-207(inChinesewithEnglishabstract).[劉永強, 丁一匯.ENSO事件對我國季節(jié)降水和溫度的影響. 大氣科學, 1995, 19(2): 200-207.]

[31]ZhengZ,WangJ,WangBet al.High-resolutionrecordsofHolocenefromtheShuangchiMaarLakeinHainanIsland. Chin Sci Bull, 2003, 48(5): 497-502.

Grain size variation and its environmental significance from Huguangyan Maar Lake， Zhanjiang since the Holocene

WU Xudong1, LIU Guoxu1& SHEN Ji2**

(1: School of Environment and Tourism Science, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, P.R.China) (2: State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, P.R.China)

Throughinvestigationongrainsizeparameters,lossonignition(550℃)andTicontentsofHuguangyanMaarLakesedimentduringtheHolocene,frequencycurveofgrainsizesuggeststhatterrestrialinputofHuguangyanMaarLakearepredominantlyfromitssmallcatchment,andgrainsizevariationofthesedimentduringtheHolocenewasdeterminedbyprecipitationinsteadoflakelevelfluctuation,withcoarsergrainsizeindicatinghigherprecipitationandfinergrainsizeindicatinglowerprecipitation.AsianmonsoonatZhanjiangareawasstrongintheearlyHolocene,andweakenedsubstantiallysince6085aB.P..ThesubstantialweakeningofAsianmonsooninthemid-HolocenerecordedbyHuguangyanMaarLakesedimentoccurredatthetimewhichwasveryclosetothetimeofsubstantiallyweakenedmonsooneventrecordedbymanyotherarchivesaroundtheglobe,embodyingglobalizationofmonsoonevolutionduringtheHoloceneofZhanjiangarea.WeakenedAsianmonsoonandenhanceddroughtsince6085aB.P.mightberelatedtotheenhancedENSOactivity.Theamplitudeofgrainsizeparameters,lossonignition(550℃)andTicontentincreasedremarkablyafter2000aB.P.,whichmaybeduetointensifiedhumanactivityanditistheresultofbothhumanactivitiesandclimatechange.

Sedimentgrainsize;Holocene;Paleoenvironment;HuguangyanMaarLake

*中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(XDA05120102)、創(chuàng)新團隊國際合作伙伴計劃項目(KZZD-EW-TZ-08)、河南省教育廳重點項目(14B170008)、南陽師范學院博士啟動基金項目(70636)和國家自然科學基金項目(41502165)聯(lián)合資助. 2015-06-02收稿；2015-10-17收修改稿. 吳旭東(1982～)，女，博士，講師；E-mail:wuxudong2013@aliyun.com.

**通信作者; E-mail：jishen@niglas.ac.cn.