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阅读笔记

术语

  1. Holocene Optimum(HO): 全新世最佳时期，特征是全新世有效湿度达到峰值，植被最发达。
  2. LOI550℃: 是指经过550℃温度范围内烘干失去外在水分的原料，在一定的高温条件下灼烧足够长的时间后失去的质量占原始样品质量的百分比。
  3. AMS: 加速器质谱是一种现代化的放射性碳定年法，被认为是衡量样品的放射性碳含量更为有效的方法。在此方法中，直接测量碳14与碳12和碳13的相对含量。该方法不计算β粒子，而是计算样品中存在的碳原子数量以及同位素的比例， 因此更为精确可靠，是最为流行的测量方法。
  4. 校正曲线： 校正曲线是由一系列有确定日历年代信息和碳十四年代（浓度）的样品经过特定的统计算法拟合而成。2020年，碳十四国际校正组织发布最新校正曲线IntCal20，IntCal20包含三组校正曲线：（1）适用于北半球碳十四样品的IntCal20；（2）南半球碳十四样品的SHcal20；（3）适用于浅海样品的Marine20.

研究创新

  1. 研究视角创新：分别讨论季风边缘和核心季风区的HO变化。
  2. 季风边缘HO发生的可能强迫机制与核心区不同：目前东亚季风边缘HO尚不清楚，一些研究认为是低纬度夏季日照迫使雨带移动；另一些研究认为是低纬度海洋对日照的延迟响应；还有一些研究认为是高温引起的高蒸发率、海平面上升导致北半球冰盖萎缩、高纬度大气环流减弱造成的

方法

  1. 研究地点 天池：无河流流入或流出，地表和地下径流补给。
  2. 取芯及复合剖面 2011年和2012年，使用冲击式岩心采集器从天池采集了两个平行的沉积物岩心，TC1（309厘米压缩至197厘米长）和TC2（500厘米长）。由于 TC1 和 TC2 岩心沉积物 LOI550℃ 的变化是一致的，可以合成复合剖面。
  3. 计算和校正沉积物的年代 C14 测年，并且使用R语言的“rbacon” v2.5包，使用贝叶斯方法将质谱仪所测得的年龄对应到日历年龄。
  4. 测定沉积物来源 使用87Sr/ 86Sr和143Nd/ 144Nd的比值
  5. 沉积物颗粒的形态分析及元素测定 使用扫描电子显微镜 (SEM) 进行沉积物颗粒的形态分析；通过X射线能谱测定颗粒中的主要元素。
  6. 元素浓度测量 测量 Core TC2 262 个样品中 Si、Ti、Fe 和 Al 的浓度
  7. 晶粒尺寸分析 通过分析碎屑的粒度分布，进一步确定沉积物的来源。
  8. 碎屑物质含量分析 测量样品中碎屑物质的含量
  9. 风尘通量和铝通量的计算方法
    风成尘通量是碎屑物质浓度乘以沉降速率和样品干容重；铝通量是通过沉积物中的铝浓度乘以沉降速率和样品的堆积密度来计算的。

结果

  1. 测定沉积物来源 通过比较TC2和其他不同地区样本中Sr同位素的比值和Nd的关系，确定沉积物的来源，主要来源于中国东北沙地的风积物。
  2. 形态学分析和主要元素分析 通过SEM方法发现，碎屑颗粒的织构表面表现出明显的角裂隙特征，没有明显的圆角；硅和氧是颗粒中的主要元素，符合风积沉积物的特征。（327cm以上）
  3. 构建概念模型证明全新世陆地碎屑物质向湖运移时会受到阻碍，因此327厘米以下的沉积颗粒也主要来自于风积物。
  4. 东北地区风沙沉积和季风边缘的HO 根据风积尘通量和铝通量推断风沙尘源的干湿；并且证明了中国东北季风边缘附近的呼伦贝尔沙地最潮湿的条件发生在全新世中晚期，比石笋δ所指示的夏季强季风环流的发生晚了约3000年。
  5. 季风边缘和核心季风区之间的异步HO 通过本研究中的Al通量和风尘通量，证明季风边缘HO大约7000cal yr BP和先前研究阔叶树花粉重建的核心区HO时段相比提前了近1500年。 alt text
  6. 在EAM边际上HO出现的可能强迫机制 在EAM边缘HO的强迫因素包括植被对气候变化的延迟响应，高温引起的高蒸发，温室气体浓度的变化和气候过程，如ITCZ的变化、海平面变化、海表温度（SST）变化等 大理湖湖水位变化的重建、白剑湖 和青海湖在季风边缘显示出∼8000 cal yr BP之后的高湖水位，表明季风边缘HO的全新世中期开始不太可能归因于植被对季风降水的延迟响应。 与核心季风区不同的是，核心季风区HO的爆发是由低纬度因素强迫的，而EAM边缘HO的发生时间主要是受北半球冰盖变化的强迫。

结论

  1. 利用Sr和Nd同位素元素比值和扫描电子显微镜（SEM）分析，确定沉积物是天池全新世沉积物中碎屑物质的主要来源于中国东北呼伦贝尔沙地的风成尘。
  2. 利用尘埃通量和 Al 通量重建了呼伦贝尔沙地东亚季风边缘全新世水分变化。
  3. 从全新世早期到中期，中国东北季风边缘的干旱性总体呈下降趋势，并在约7000 cal yr BP开始出现了HO，比核心季风区同一核心记录的 HO 起始早约 1500 年。

问题 1. 研究地点强调是无流入和流出的河流，为什么 减少或防止采样污染问题（新碳、老碳污染，干扰定年），含有碳酸盐的定年材料容易受到现代碳污染，因为它们随时都在参与同雨水或地下水的化学反应（溶解，重结晶等等） 2. 测定沉积物来源的方法 通过比较TC2和其他不同地区样本中Sr同位素的比值和Nd的关系，确定沉积物的来源。 3. fingerprinting graphic approach 4. 风积尘通量和铝通量一直被用作风积源区干旱的指标，通量值越高表示干旱期，湿润期越低

代码编程

  1. R包 “rbacon” v2.5 使用贝叶斯统计的年龄深度建模https://rdrr.io/cran/rbacon/man/Bacon.html

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