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湖泊沉积物分布广、分辨率高、连续性好以及对气候响应敏感,使它在恢复各种短时间尺度及不同空间尺度的气候和环境演化系列上具有其它记录无法替代的优势。湖泊沉积,尤其是通过内陆干旱、半干旱地区封闭湖泊沉积记录反映古气候环境演化,是古气候及全球变化研究的重要载体。本研究通过钻取祁连山中段天鹅湖沉积岩芯TEB孔,结合10个陆源植物残体进行AMS 14C测年建立年代框架,对总有机碳(TOC)含量、碳酸盐含量、矿物成分、元素相对含量及岩性特征等指标分析,重建了天鹅湖3500年来的沉积环境变化特征和气候演化过程。初步研究结果如下:(1)经野外观察及同位素分析,天鹅湖是以地下水补给为主的高山湖泊,湖中碳酸盐主要来源于湖盆石灰质基岩。对湖泊碳酸盐成因分析后认为,其变化主要受控于地下水补给量,可以指示湖泊沉积环境的干、湿变化,进而反映区域降水变化。根据天鹅湖沉积岩芯多指标的综合分析,3500年以来天鹅湖沉积环境经历了8次明显的干、湿变化,湿润期分别为14401260 BC、1120750 BC、240120 BC、200260 AD、690720 AD、13001330 AD、16001730 AD及18501950 AD,该结果得到来自孢粉记录的支持。小冰期(LIA)到来之前(1534BC1300 AD),碳酸盐含量峰值出现的频次和变化幅度总体呈减少和降低的趋势,反映湖区降水逐渐减少,尤其是中世纪暖期(MWP)(7201300 AD),是3500年来最干旱的时期。小冰期开始于1300 AD,出现三次降水较多时期,期间在16001730 AD是小冰期最盛期。天鹅湖记录的中世纪暖期与小冰期分别是暖干、冷湿的气候组合模式,与前人研究得出的西风环流影响下气候变化特征一致,反映湖区可能受到西风环流影响。同时,该湖反映的小冰期气候相比于中世纪暖期更加不稳定。(2)现代器测资料显示,19582008年七一冰川平衡线与天鹅湖沉积物中Fe元素等弱迁移元素含量变化一致,反映湖泊沉积物弱迁移元素含量可能受冰川进退影响。冰川前进覆盖部分风化源区,湖泊中弱迁移元素输入量减少,含量下降;反之,冰川后退,风化源区扩大,湖中弱迁移元素增加。天鹅湖沉积物中以Fe元素为代表的弱迁移元素是对冰川变化响应的良好代用指标,天鹅湖记录的8次Fe元素低值段分别对应8次冰川前进。同时,该时期又分别对应湿润期,进一步反映七一冰川波动主要受湖区降水变化影响。另外,比较Fe元素含量及区域、中国和北半球温度重建结果,显示七一冰川进退在一定时期内受温度变化控制。