Sr-Nd同位素示踪法在中国西部冰川中不溶性微粒来源研究中的应用

冰雪中不溶性微粒是冰雪记录研究的一个重要内容，它的变化能直接反映出历史时期大气粉尘的状况和粉尘源区的信息。中亚是全球重要的粉尘源区，同时又是山地冰川大量发育的地区，分布在中国西部不同地区冰川中的不溶性微粒来源于这个区域不同的粉尘源区，要解释中国西部冰川中不溶性微粒的信息，首先要确定微粒的来源。本项目通过大范围采集中国西部典型区域冰川上雪坑样品（9个点），开展样品中不溶微粒浓度、粒度、元素、Sr-Nd同位素等的空间分布特征，揭示中国西部冰川中不溶性微粒的空间分布特征；并用Sr-Nd同位素示踪方法和HYSPLIT空气轨迹模式以及卫星资料，确立冰雪中不溶性微粒的来源，进而了解中亚不同粉尘源区对中国西部冰川的空间影响范围和传输路径，为准确解释中国西部冰雪中不溶性微粒所记录的信息提供基础。

本研究通过大范围（13个点）采集中国西部山地冰川上雪坑样品，并分析样品中可溶部分化学特征和不溶微粒浓度及Sr-Nd-Pb同位素特征，获取了中国西部山地冰川中粉尘浓度和沉积通量的空间分布特征和粉尘来源的分布特征，并结合定点观测，了解了粉尘传输的季节变化特征，具体结果如下：（1）中国西部山地冰川中粉尘浓度和沉积通量空间分布特征显著，高值区域分布在北部沙漠（如塔克拉玛干沙漠）周围山地，该区域的平均浓度是喜马拉雅山采样点平均浓度约50倍，而藏东南区域则是另一个高值区域，约是北部沙漠周围区域的1/3；（2）Sr-Nd-Pb同位素粉尘来源示踪结果表明，同位素分布有明显的区域特征，粉尘同位素结果和同区域自然源特征接近，表明中国西部山地冰川中粉尘来源主要是局地或区域来源；但青藏高原南部三个采样点（ZD、JMYZ和YL）中同位素表现出北部沙漠源的信号，表明该区域粉尘沉积同样有长距离传输的贡献；（3）通过Pb同位素，本研究估算了人为源对中国西部冰川中粉尘来源的影响，结果表明人为源的贡献量为8%−39%，高值主要分布在中国西部外围山脉采样点中；（4）通过祁连山老虎沟12号冰川定点观测，了解了粉尘传输的季节变化特征，结果表明，除了春季是粉尘传输的高峰期外，夏季同样是一个高峰期，而该时期人为源的贡献比较明显。