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第一篇 湖泊沉积3

第1章 湖泊形成、演化与主要沉积类型3

1.1 湖泊的形成及其成因类型3

1.1.1 基于盆地地质地理的成因分类3

1.1.2 基于湖泊营养水平的分类6

1.1.3 基于湖水分层的分类6

1.2 湖泊的演化及其主要原因7

1.2.1 湖泊演化与地质构造8

1.2.2 湖泊演化与气候因素9

1.2.3 湖泊演化与河流影响10

1.2.4 湖泊演化与海面变化10

1.2.5 湖泊演化与人类活动11

1.3 湖泊主要沉积类型13

1.3.1 湖泊碎屑沉积14

1.3.2 湖泊化学沉积16

1.3.3 湖泊生物沉积17

参考文献19

第2章 湖泊沉积作用及其动力学特征20

2.1 湖泊水动力特征20

2.1.1 湖浪21

2.1.2 湖流23

2.2 湖泊机械沉积作用24

2.2.1 有关流体力学的几个基本概念25

2.2.2 牵引流的机械搬运和沉积作用27

2.2.3 重力流的机械搬运与沉积作用32

2.2.4 冰的搬运和沉积作用34

2.2.5 搬运和沉积过程的碎屑物质变化34

2.3 湖泊化学的沉积作用35

2.3.1 溶解物质的化学搬运和沉积作用35

2.3.2 湖泊化学沉积作用38

2.4 沉积分异作用40

2.4.1 机械沉积分异作用40

2.4.2 化学沉积分异作用41

2.5 湖泊沉积的生物作用41

2.5.1 生物的搬运和沉积作用41

2.5.2 生物扰动作用43

2.6 沉积后作用43

2.6.1 沉积后变化的阶段划分和特点43

2.6.2 沉积后变化的影响因素45

2.6.3 沉积后作用的方式47

2.7 湖泊沉积作用空间分异的动力学特征48

2.7.1 河口区49

2.7.2 开阔湖区56

2.8 小结59

参考文献60

第3章 湖泊沉积的主要环境参数62

3.1 湖泊沉积的物理参数62

3.1.1 含水量62

3.1.2 体积密度63

3.1.3 烧失量64

3.1.4 粒度65

3.1.5 磁参数71

3.2 湖泊沉积的化学参数74

3.2.1 沉积物元素的组成74

3.2.2 湖泊沉积的矿物特征77

3.2.3 沉积物中有机碳化合物81

3.3 湖泊沉积的生物参数85

3.3.1 底栖藻类86

3.3.2 大型植物87

3.3.3 底栖无脊椎动物88

3.3.4 细菌92

3.4 湖泊沉积的构造参数97

3.4.1 物理成因的沉积构造98

3.4.2 化学成因构造104

3.4.3 生物成因构造106

3.4.4 湖泊沉积中的年纹层构造107

参考文献114

第4章 湖泊沉积年代学研究与主要方法118

4.1 14C年代学118

4.1.1 14C测年的基本原理118

4.1.2 14C测年的基本方法119

4.1.3 湖泊沉积物中14C测年材料及分离提取技术122

4.1.4 14C年代误差124

4.1.5 14C年代校正126

4.2 210Pb和137Cs128

4.2.1 来自大气中的210Pb128

4.2.2 来自江河的210Pb128

4.2.3 来自集水流域的颗粒性210Pb128

4.2.4 210Pb年代的一般计算方法129

4.2.5 应用范围及问题130

4.2.6 人工放射性核素137Cs130

4.2.7 137Cs的大气环流及时标意义130

4.2.8 210Pb和137Cs年代判定的可靠性以及存在的问题131

4.3 古地磁131

4.4 其他方法132

4.4.1 热释光／光释光132

4.4.2 电子自旋共振134

4.4.3 氨基酸外消旋法134

4.4.4 铀系不平衡法135

4.4.5 纹层定年法135

4.4.6 火山灰年代学135

4.4.7 事件性定年方法136

参考文献136

第二篇 环境演化141

第5章 物理指标在环境重建中的应用141

5.1 湖岸阶地141

5.1.1 基本概念141

5.1.2 利用湖岸阶地研究湖面波动与气候变化142

5.2 粒度143

5.2.1 粒度与区域降水143

5.2.2 粒度与湖泊水位波动145

5.2.3 粒度与风成活动148

5.2.4 粒度与冰川进退154

5.3 环境磁学155

5.3.1 湖泊沉积物内外源矿物的磁性特征156

5.3.2 样品的采集及测量158

5.3.3 环境磁学在古湖泊研究中的应用159

5.4 色度171

5.4.1 基本概念171

5.4.2 沉积物色度在环境重建中的应用171

参考文献174

第6章 地球化学指标在环境重建中的作用179

6.1 元素地球化学180

6.1.1 元素地球化学与湖泊流域的气候和风化作用180

6.1.2 元素地球化学与湖泊环境变化191

6.1.3 元素地球化学与人类活动196

6.2 稳定同位素地球化学在湖泊沉积研究中的应用208

6.2.1 稳定同位素地球化学的基本原理208

6.2.2 氧同位素211

6.2.3 碳同位素217

6.2.4 氧、碳同位素在湖泊沉积研究中的应用221

6.2.5 氮同位素229

6.2.6 锶同位素234

6.3 有机地球化学242

6.3.1 有机碳242

6.3.2 生物标志化合物243

6.3.3 色素250

参考文献253

第7章 生物指标在环境重建中的应用262

7.1 化石生物指标研究的基本原理和方法262

7.2 孢粉265

7.2.1 概述265

7.2.2 孢粉分析方法266

7.2.3 孢粉分析原理269

7.2.4 湖泊沉积孢粉在古环境研究中的应用273

7.3 炭屑282

7.3.1 概述282

7.3.2 炭屑的特征283

7.3.3 炭屑的传播与沉积283

7.3.4 炭屑的研究方法283

7.3.5 炭屑记录的解释284

7.4 气孔器286

7.4.1 概述286

7.4.2 实验室处理与鉴定287

7.4.3 气孔器在重建古植被中的运用288

7.4.4 我国气孔器研究的展望289

7.5 硅藻289

7.5.1 概述289

7.5.2 硅藻样品采集和实验室分析290

7.5.3 硅藻转换函数292

7.5.4 硅藻在古气候环境重建中的应用297

7.6 植物大化石309

7.6.1 概述309

7.6.2 研究方法310

7.6.3 植物化石在环境重建中的作用311

7.7 摇蚊幼虫亚化石317

7.7.1 概述317

7.7.2 实验分析与数据表达318

7.7.3 摇蚊在环境重建中的应用319

7.8 枝角类323

7.8.1 概述323

7.8.2 实验室分析323

7.8.3 数据表达324

7.8.4 枝角类在环境重建中的应用324

7.9 介形类327

7.9.1 概述327

7.9.2 介形类分析与鉴定328

7.9.3 介形类在环境重建中的应用328

7.10 其他生物化石331

7.10.1 非孢粉型遗迹332

7.10.2 金藻333

7.10.3 甲螨334

7.10.4 淡水软体动物335

参考文献337

第8章 古气候模拟与湖泊环境演化359

8.1 古气候模拟的基本原理359

8.1.1 大气环流模式361

8.1.2 海洋环流模式364

8.1.3 陆面模式366

8.1.4 冰雪模式369

8.1.5 气候系统耦合模式和嵌套模式375

8.2 特征时期的古气候模拟392

8.2.1 第四纪气候模拟392

8.2.2 历史气候模拟429

参考文献439

第9章 湖泊环境演化及其成因机制448

9.1 湖泊环境的综合判识448

9.1.1 湖泊环境综合判识的科学内涵448

9.1.2 代用指标分类449

9.2 湖泊环境对气候变化响应的区域特色455

9.2.1 干旱地区456

9.2.2 季风湿润区457

9.2.3 干旱－湿润过渡区458

9.2.4 高寒地区460

9.3 不同时间尺度湖泊环境变化与可能的成因机制461

9.3.1 百万年时间尺度462

9.3.2 万年时间尺度463

9.3.3 千年时间尺度464

9.3.4 百年时间尺度465

参考文献470