青海湖裸鲤鱼骨及其耳石微化学对明朝青海湖环境的指示

【摘要】鱼耳石是硬骨鱼类内耳中的生物碳酸盐矿物,其组成可以记录鱼体生活水体的物理和化学状况。本文以青海湖鸟岛附近发现的青海湖裸鲤鱼骨及耳石为研究对象,通过古代和现代耳石微化学组成的对比分析,结合裸鲤鱼骨及耳石AMS-14C定年、鱼骨产出层位上覆沉积物OSL定年、产出层位和周边地形,认为这些裸鲤是小冰期时青海湖高湖面退却形成的残余湖内生长的。通过保存的青海湖裸鲤鱼骨和耳石的AMS-14C定年,确定这些裸鲤生活的时代距今300～680年左右。通过对青海湖裸鲤鱼骨等残骸产出层位的上覆沉积物进行OSL定年,确定沉积物的年龄为230-420左右。结合两个年代可以确定,古代裸鲤生活在我国历史上的明代。X射线衍射图谱表明,青海湖裸鲤古代微耳石的矿物是纯文石,这与现代微耳石一致,说明埋藏后裸鲤微耳石的矿物类型没有发生变化,可用于对比分析。微化学分析结果表明,古代微耳石的Mg/Ca比值(70.12±18.49×10-5)明显高于现代微耳石(3.11±0.41×10-5),反映了古代裸鲤生活的水体具有明显高于现代青海湖的Mg/Ca值,这是蒸发浓缩的结果。古代微耳石和现代微耳石相差不大的Sr/Ca比值(平均值分别为2.34±0.17×10-3和2.27±0.29×10-3)反映了古代裸鲤生活的残余湖和现代青海湖湖的Sr/Ca比值相似,这可能是由自生碳酸盐沉淀引起的。而古代微耳石的Li/Ca和B/Ca比值(平均值依次为3.88±0.47×10-6和1.99±0.37×10-5)均较现代微耳石(Li/Ca和B/Ca平均值分别为3.03±0.49×10-6和1.35±0.33×10-5)高,这可能反映了古代裸鲤生活的水体与大湖隔离后对Li和B的富集,或者与裸鲤生活的水体温度低有关。古代微耳石总体略高于现代微耳石的Ba/Ca比值(平均值分别为7.77±2.27×10-5和4.99±1.18×10-5),可能与鱼体对Ba的摄取和残余湖对Ba的富集有关。古代微耳石的δ18O值(1.76±1.03‰)明显高于现代微耳石(1.76±1.03‰),反映了古代裸鲤生活的残余湖强烈的蒸发浓缩从而导致水体高的δ18O值。古代微耳石的δ13C值(-10.06±0.41‰)明显低于现代微耳石(-4.05±1.35%。),这可能是由古代裸鲤生活的水体生物贫乏或者水位较浅导致的。古代微耳石的化学组成反映了明朝时青海湖裸鲤生活的水体与大湖隔离后强烈的蒸发浓缩,类似于现代的尕海等。根据青海湖裸鲤鱼骨产出的层位和海拔高度,推断明朝时期青海湖的湖面海拔至少达到3202m,经计算当时的湖面面积至少为4480km2,比现在大5%左右。
【作者】王玉娇；
【导师】李福春；金章东；
【作者基本信息】南京农业大学，生态学，2013，硕士
【关键词】青海湖裸鲤；鱼骨；微耳石；碳氧同位素；微量元素；湖泊水位；

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