洪湖沉积物的磁性特征及其环境意义杜耘_曹希强

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1、第!"卷第#期湖泊科学()*+!",-)+#$%%&年’月1234-56276589.:;9-:9../0+,$%%&洪湖沉积物的磁性特征及其环境意义!曹希强!郑祥民!周立!!杜耘$远藤邦彦#提要以洪湖沉积物为研究对象，通过对?@%!A$孔岩芯磁参数的测量发现：在岩芯所代表的时间段内洪湖沉积物磁化率呈现了明显的四个主阶段变化；频率磁化率变化与磁化率变化具有较好的相关性，亚铁磁性矿物的变化主导了沉积物磁化率的变化+同时

2、结合年代、孢粉分析以及参考相关历史记载资料，发现磁化率高值段对应湖水动力强、湖面较宽、气候较湿润，而磁化率低值段对应湖水动力弱、湖面较小、气候偏干旱+从而得出了洪湖沉积物磁参数曲线波峰和波谷分别对应洪湖在历史上曾经历了扩张和收缩、气候温湿和冷干的旋回+关键词洪湖湖泊沉积物磁性测量环境演变分类号CD!$+#$湖泊的形成与消失、扩张与收缩及其引起的生态环境的演化过程受其所处自然环境的控制+湖泊沉积物以其高连续性、高沉积速率及对环境变化的高敏感性使其成为气候变化、环境演变的理想载体E!F+湖泊沉积物中含有丰富的环境信息，对其信息的提取有很多方法，其中，磁学方法因其快速简便、经济易行、连

3、续性好、分辨率高和对样品无破坏性等优点而为诸多研究者所关注，并发展成为湖泊沉积物研究的一项实用有效的新技术+目前在不同地质岩性、不同气候类型带的几十个湖泊的数百孔沉积物样芯的研究中成功地得到了应用，国内学者对太湖、呼伦湖、滇池等湖泊沉积物的磁性特征及其反映的区域古气候古环境变迁曾进行了较深入的研究E!A&F+本文通过对洪湖?@%!A$孔岩芯的磁性特征的研究，结合年代、孢粉等分析，探讨磁性参数的环境意义，试图利用沉积物磁性特征的变化来恢复洪湖古环境变化过程+!洪湖的区域背景洪湖是湖北省境内江汉湖群中最大的湖泊，位于长江中游北岸、江汉平原荆北地区四湖水系的尾端，横跨湖北省南部洪

4、湖、监利两个市区，是长江和汉水支流之间的洼地壅塞湖，中心位置约为$’G&’H-、!!#G!=H9+洪湖总面积约为#DDIJ$，东西长$#+DIJ，南北宽$%+KIJ+洪湖流域气候温和、雨量充沛，!’D!A!’K%年#%年平均降雨量为!#&#+#JJ,年均蒸发量为EDF!#KD+"JJ；年均气温为!"+"L，属夏季高温多雨的北亚热带季风气候+洪湖之名最早见于明《嘉靖沔阳县志》中的“上洪湖、下洪湖”，彼时上、下洪湖之间，被宽!国家自然科学基金项目<&%!#!%$%，&%#=$!#D>和上海市重点学科计划项目资助+$%%#A!!A%!收稿；$%%&A%&A!’收修改稿+曹希强，男，!’

5、=’年生，9MJNO*：POQONRSTN)UVN@))+T)J+TR+!!"湖泊科学#$卷约%&’()的民垸与河网分隔&洪湖雏形始于!%’’*+’’,-.，当时还不是一个统一的湖泊，而是两个东西相对、彼此分离的小型湖泊，且东湖大于西湖&直到/’’,-.，湖面迅速扩大，东西湖连成一片，达到鼎盛时期；后又日渐干涸，逐步为沼泽代替，#+世纪后，湖面又一次扩大&湖泊的演变历史实际上是一个湖泊、沼泽相互交替的过程&该湖水浅底平，海拔高程为!!&%*!!&")&全湖平均水深#&0%)，最大水深!&0!)，最小水深仅’&/)&湖泊水生植物的覆盖率目前达+"1，挺水植物沿湖滨分布，由菰2!"#

6、$%"$&$’"()&"$3、莲2*+&,-.)%,/"(+0$3等组成，菰群丛占绝对优势4$，56&!样品采集和主要研究方法!"#样品野外采集此样品的采样工作是在!’’#年"月进行的，位于洪湖东湖区的中心位置，地理位置如图#所示（##07!%&’#’89，!+7%/&’’/8:）&在野外作业船上，将.;<管锤入湖底，进样#)&现场将采集到的样品以保鲜薄膜密封好，运回实验室&!"!主要研究分析方法!&!&#剖面岩性特征=>’#*!2-3孔岩芯全长#)，从中间将其纵切观察其岩性性变化描述如下（从上至下）：?层（’*!"@)）：’*$@)为灰色泥质粘土，并有较多植物根系；$*!’@)

7、为灰黄色粘土质粉砂，夹有暗灰色淤泥；!’*!%@)含有生图#洪湖取样点位置物贝壳；-层（!"*$0@)）：无层理，由上部（!"*RGI&#DJ@,FGJHJN=>’#*!2-305@)）的灰黄色粘土质粉砂逐渐变成下部（05*$0@)）的灰褐色淤泥质粘土，下部含铁锰结核和大量黑色有机质斑点；<层（$0*#’’@)）：$0*5’@)为褐色泥质层，空隙度增大；5’*""@)为黄褐色泥质层，含有较多黑色有机质斑点，并有贝壳出现；剩下部分为灰黄色泥质层，也含较多黑色有机质斑点&!&!&!年