青藏高原江错年纹层的形成机理及气候环境指示意义

Lacustrine varve - the annually laminated sediment recording the climatic and environmental information at annual or seasonal resolution – is considered one of the most important archives to study the high-resolution palaeoclimate and palaeoenvironment changes. Study on the mechanism of varve formation can reveal the formation process and the relative climate and environment conditions, and therefore provide scientific foundation for high-resolution palaeoclimate and palaeoenvironment researches. This study is designed to reveal the formation mechanism of varved sediment from Lake Jiangtso, central Tibetan Plateau, by means of water environment investigation, seasonal sediment monitoring and petrographic thin sections analysis. Subsequently, the palaeoclimatic indication of varve compositions will be discussed based on the chronology and the regional environment characteristics. This study will enhance our understanding of regional climate change at annual or seasonal resolution, and provide strong support for high-resolution palaeoclimate and palaeoenvironment reconstructions using varved sediments on the central Tibetan Plateau.

湖泊沉积年纹层是以年为周期的层状沉积物，记录了年际甚至是季节尺度的气候环境变化信息，是进行高分辨率古气候环境研究的重要载体之一。开展湖泊沉积年纹层形成机理的研究将有助于我们充分理解年纹层的形成过程和形成时的气候环境信息，从而为利用沉积年纹层进行高分辨率古气候环境研究提供坚实的基础。本研究拟以青藏高原江错沉积年纹层为研究对象，将现代水环境调查、沉积物捕获实验和沉积年纹层微区分析相结合，对年纹层形成机理进行全面的分析；在此基础上，结合年代学研究以及区域的气候环境特征，探讨年纹层参数的气候环境指示意义。本研究的完成，将有助于从年际尺度或季节尺度上理解江错地区的气候环境变化，从而为下一步利用纹层沉积物进行青藏高原中部高分辨率古气候环境研究提供强有力的支撑。

青藏高原作为世界“第三极”，对亚洲乃至世界气候的变化有着重要影响，研究青藏高原气候变化过程及其驱动具有重大意义。青藏高原年纹层的发现，为利用湖泊沉积物开展高分辨率古气候、古环境研究提供了非常宝贵的材料，但由于高原环境复杂，不同湖泊中保存的年纹层形成机制及气候环境指示意义不尽相同，开展年纹层形成机理研究尤其必要。本研究以江错沉积年纹层为研究对象，通过水环境调查、现代沉积物捕获实验、典型纹层微区分析等手段，揭示江错沉积年纹层的形成机理及气候环境指示意义。.本研究明确了江错沉积年纹层为化学-生物年纹层，温度变化是控制年纹层沉积过程最重要的气候因子。年纹层层偶中的浅色层形成于春季和夏季初期，温度升高引起的碳酸盐沉淀和蒸发盐类矿物析出形成了浅灰色至灰白色层状沉积物，深色层沉积始于夏季并持续到冬季，尤其是秋季温度降低后浮游生物死亡沉降至湖底，这一过程持续到翌年冰消阶段，形成含碳酸盐矿物少而有机质含量多的深色层。江错沉积年纹层厚度/浅色层厚度与年均温度之间存在显著的相关性，表明年纹层厚度可以用作温度的可靠代用指标。基于此，重建了青藏高原中部过去500年的年均温度变化过程。.本研究为青藏高原中部湖泊沉积年纹层研究提供了参考，为利用沉积年纹层在青藏高原开展高分辨率古气候、古环境研究提供了基础。此外，利用年纹层厚度重建的年均温度变化，为青藏高原中部提供了一条高分辨率、高可信度的温度序列，揭示了太阳活动在青藏高原中部年均温多年代际变化中的驱动作用。这些结果为揭示青藏高原中部气候变化历史、评估青藏高原现代气候变化事实、以及预测未来高原气候变率及不确定性方面提供了重要科学参考。