青藏高原北部哈拉湖盆地晚第四纪地貌演化与沉积过程相互关系研究

青海哈拉湖盆地位于祁连山西部(38 17'N,97 35'E,4100m asl)，是研究晚第四纪以来影响湖泊水文和流域地表过程及其相互关系的理想地点。项目旨在揭示并区分气候和构造等非气候因素在驱动湖泊地貌演化和流域沉积动力过程中的作用，及其相应的沉积记录。主要科学目标包括：查明盆地结构和地貌特征；确定湖泊碎屑沉积物源及其通量；建立沉积序列的年代标尺；恢复气候变化与环境演变的历史。通过浅层地震剖面、测深、表层与沉积柱样品的采集和分析，重建湖盆的地质结构、沉积条件和沉积过程的时空分布，探讨沉积和水文随时间的变化过程。浅层地震剖面与矿物分析相结合是研究古环境的理想手段，但目前在湖泊沉积研究中应用较少。本项目将充分利用中、德技术力量，运用上述新方法结合传统工作，以哈拉湖为窗口，开展湖泊沉积与地貌过程研究，提高对环境变化各种过程间相互作用的理解，也将在东亚季风和西风环流的相互作用上形成新认识。

祁连山脉的哈拉湖位于青海省海拔4078m。因靠近受东亚夏季风和盛行西风共同影响的区域，哈拉湖沉积物成为晚第四纪气候和水文特征的重要记录。根据采自不同水深的8根沉积柱样分析湖内的沉积模式和沉积条件，进而评价以往使用单一柱样进行气候和水文条件重建的可能性。详细对比了采自湖心水深65m的长柱H7和H11，及采自湖西岸水深20m处的长柱H8的沉积组份和地化数据（X射线荧光光谱、灼烧和CNS分析）。利用17个AMS14C测年数据，建立的年代模型反映湖心沉积物测年的碳库误差可以忽略不计，近岸沉积柱样需校正约1000年误差。沉积柱样H1-H5和HHLS21-1显示了湖泊南部沉积物从砂质和粉砂质粘土到层状粘土的演变。水深≥15 m处出现未扰动的细颗粒层状沉积物。沉积柱H5（2.5m长，水深31m）中出现难以解释的与粘土质湖泊沉积交织在一起的厚层绿藻。藻类出现在25-32m水深处，并影响分层湖水的溶氧量。. H7、H11和H8的对比分析表明：不同时期各个阶段的沉积物是不匹配的，可能是湖泊内部过程作用的影响，而非气候影响。故依据单一沉积柱样进行古气候重建必将得到的结果。H7、H11和H12中受扰动的沉积物表明：约8.5kyr BP时受地震而非气候影响所产生的单一物质流事件，仅在此层沉积物中出现内生白云石，可能与湖滨区的局部结构有关。然而，研究区多种指标的一般变化表明：区域性到全球性的主要气候变迁可以被追踪，并可对24kyr BP以来的湖泊水位变化进行重建。. 研究结果表明：末次冰期时受冰川扩张影响，哈拉湖经历了低于现在25-50m的最低水位。约16kyr BP始，到约13.5kyrBP的Bølling-Allerød暖期，哈拉湖逐步被重新注满至低于现在湖面25m。新仙女木事件使得干燥有所缓解，全新世头一千年由于气候变暖、冰川融水补给增加，哈拉湖水位持续上升。到约7.6kyr BP，水位渐趋稳定，接近现在的湖泊水位，并持续到6kyr BP。随后的湖泊发展，因数据不匹配尚未可知，但可能因条件恶化而呈现一般发展趋势，在约5.0-4.2、2.0和0.5kyr BP时期湖泊水位走低。