西藏纳木错末次间冰期以来的气候变迁与湖面变化

在西藏纳木错沿岸 ,发育了 6级湖岸阶地及拔湖 48～ 1 39.2m的高位湖相沉积。根据湖相沉积的U系法测年和孢粉分析结果 ,本文探讨了纳木错及邻区末次间冰期 (MIS 5)以来的古植被、古气候与湖面变化。研究表明 ,纳木错与邻区的湖面变化可以划分为 1 1 6～37kaB .P .间的古大湖———“羌塘东湖”期、37～ 30kaB .P .间的“古纳木错”外流湖 -残余古大湖期和 30kaB .P .以来的纳木错 -藏北湖群期等 3大阶段。在MIS 5的古大湖阶段 ,包括纳木错、色林错等藏北高原东南部的众多大、中型湖泊 ,是互相连通的一个大湖 ,其范围可能超过了现代的藏北内、外流 (怒江 )水系的分水岭。在MIS 5e末的最高湖面时期 ,湖面面积可达7880 0km2 ,它或许还与藏北高原西南部和中南部的其他古大湖相连 ,成为面积巨大的网格状深水大湖———“羌塘湖”。通过纳木错湖面变化曲线与西昆仑古里雅、格陵兰、南极等冰芯和深海岩芯的氧同位素变化曲线的对比可以发现 ,全球MIS 5的气温要高于末次冰期间冰阶(MIS 3) ,此时藏北高原为气候温和轻爽与湖面最高的大湖期 ;在末次冰期的两个冰阶 (MIS 4和MIS 2 )中 ,湖面明显下降 ,邻近的念青唐古拉山发育了小型山谷冰川 ;而在间冰阶MIS 3中 ,其气候波动的幅度 ,要比世界其他地区更加明显 。

末次间冰期以来新疆巴里坤湖蒸发盐的沉积环境记录

沉积物岩芯的碳酸盐、石膏等蒸发盐含量和矿物组成的证据显示了新疆巴里坤湖末次间冰期以来一直是一个水位变化频繁的浅水盐湖，有时甚至为间歇式的湖泊，约在34000aB.P.前后巴里坤湖沉积相发生了显著的变化，34000aB.P.之前为泥坪-湖滨相沉积，34000aB．P．之后为成湖相沉积。尽管我们对巴里坤湖34000aB．P．前后的沉积相变难以理解，但是长期处于浅水状态的巴里坤湖沉积物中蒸发盐的含量和矿物组成仍然与气候变化密切相关。在泥坪-湖滨相形成的碳酸盐中白云石相对的增加是地表强烈蒸发的结果。以石膏为主的蒸发盐含量增加是温度和降水增加所致，而其含量减少则是冰川前进致使补给水矿化度降低造成的。这使我们获得了该区古气候变化并不服从于冰期与雨期同步模式的信息。

末次间冰期以来渭河上游气候演化的黄土记录研究

对渭河上游樊家台剖面末次间冰期以来黄土地层的粒度与CaCO3进行综合分析表明,末次间冰期时,受夏季风影响较大,粒度较细,CaCO3有较强的淋溶与淀积,气候呈现较为暖湿的特点;末次冰期时,受冬季风影响较强,粒度较粗,CaCO3淋溶淀积微弱,气候较为干冷。间冰期早期(相当于深海氧同位5e阶段)由于夏季风较强,粉尘堆积较少,古土壤向下发育,并与下部土壤融合,导致粒度较5a、5c阶段粗;2阶段的早期,由于粉尘源区出现了高湖面,环境湿度大,造成此时段早期黄土粒度较晚期细;表现出区域气候的特点。

黄土高原东西部末次间冰期以来黄土显微特征与古气候记录

以西安刘家坡和甘肃会宁西雁山末次间冰期以来黄土剖面为例,通过剖面土壤结构特征、骨架颗粒矿物成分、主要碎屑颗粒形态、骨架颗粒接触关系以及孔隙特征的分析对比,研究了黄土高原东西部黄土显微特征,进而探讨了其古气候意义。研究进一步证明,古土壤形成期气候比黄土形成期气候湿热,黄土剖面中黄土与古土壤交替反映了干与湿、热与冷的古气候变换;在古土壤形成期气候较湿热的总趋势下,黄土高原东南部比西北部更为湿热,在黄土形成期气候较干冷的总趋势下,黄土高原西北部比东南部更为干冷,这与现今黄土高原的区域性气候差异一致。

末次间冰期以来临夏地区气候变化的黏土矿物学及地球化学记录

临夏盆地塔湾剖面黄土-古土壤沉积物的黏土矿物学及常量元素特征分析表明,末次间冰期以来临夏地区气候变化经历了从相对温暖湿润(Ⅰ阶段:92.4～78.8 ka)—寒冷干燥(Ⅱ阶段:78.8～59.8ka)—相对温暖湿润(Ⅲ阶段:59.8～47.7 ka)—寒冷干燥(Ⅳ阶段:47.7 ka以来)等4个阶段的演化。黄土-古土壤中黏土矿物以伊利石、绿泥石、伊/蒙混层及坡缕石等为主,并且坡缕石在沉积物中广泛发育,表明末次间冰期以来临夏地区总体上以相对干燥为主。w(TiO2)/w(Al2O3)比值表明沉积物剖面中黄土-古土壤层可能具有相同的物源,黄土-古土壤交替的发育特征应该为不同时期风化程度差别所致,与当时的大气降水量及温度密切相关。在相对温暖湿润的时期,黏土矿物相对含量、化学蚀变指数CIA值及w(Al2O3)/w(Fe2O3)、w(SiO2)/w(Al2O3)、w(SiO2)/w(Fe2O3)和w(MgO)/w(Al2O3)等氧化物比率变化波动较大;在寒冷干燥的时期,黏土矿物相对含量、CIA值及各氧化物比率较为稳定。黏土矿物学及常量元素变化特征共同揭示92.4～78.8 ka期间和47.7 ka以来出现明显的降温事件,说明临夏地区末次间冰期以来气候环境的不稳定性,可能与高原冬、夏季风的此消彼长密切相关。

末次间冰期以来中国西北部沙漠边缘区夏季风变化初步研究

通过对祁连山东段沙沟河黄土剖面CaCO3含量、色度代用指标的综合分析 ,结合1 4 C和热释光测年结果 ,揭示出了沙漠边缘区夏季风在末次间冰期 (S1 )表现出 5次增强时期。从指标曲线上能够反映出千年尺度的气侯变化 ,与GRIP孔的气候记录有很好的耦合性。这种气候不稳定性可能受控于高纬冰盖的变化 ,体现出全球气候性特点。在末次冰期 ,夏季风的反映就弱得多 ,气候长期表现为干冷 ,可能由于青藏高原的抬升 ,以及靠近沙漠边缘区 ,使夏季风在冰期难以到达 。

末次间冰期以来陆地生态系统的碳储量与气候变化

陆地生态系统的碳收支是全球气候变化和碳循环研究的核心内容之一。准确估算陆地生态系统的碳储量及其收支状况，对正确评价陆地生态系统在全球碳循环中的作用有重要意义。本文总结了近１０年来各国研究者利用不同方法对陆地碳储量变化的研究进展，并对估算陆地碳储量的不确定性进行评价。同时，对陆地生态系统碳储量变化研究结果的分析表明，末次间冰期以来，全球陆地生态系统碳储量存在较大幅度的变化。在末次间冰期５ｅ阶段、末次盛冰期和全新世中期，陆地生态系统碳储量分别为现在的１３０～１５０％、５０～８５％和１０５～１３０％。并且，陆地生态系统碳储量与气候变化有显著的正相关性，但不同区域的生态系统碳储量随气候变化并非具有相同的变化规律。

末次间冰期以来青藏高原东部季风演化的黄土沉积记录

对青藏高原东部甘孜地区末次间冰期以来黄土地层的磁化率、粒度、CaCO3含量和有机碳含量等气候代用指标的综合分析表明，末次间冰期以来青藏高原东部冬、夏季风分别经历了5次和6次较为强大的时期；其演化阶段基本可与深海氧同位素曲线（SPECMAP）对比。与同期印度洋季风强度变化存在极高的一致性（特别是在氧同位素阶段3）。我们认为，全球冰量变化可能不是控制青藏高原季风演化的决定因素，而其它因素如太阳辐射变化及高原下垫面状况对高原季风演化可能具有更为重要的意义。

末次间冰期以来地球气候系统的突变

:地球气候系统的突然变化是近年来地学研究的热点。取自极地冰芯、海洋沉积物和陆地的古气候记录表明 ,末次间冰期以来全球经历了一系列数百年—千年时间尺度的气候突变事件 ,证明了在末次冰期—间冰期旋回大尺度气候变化背景下 ,全球气候存在较大不稳定性这一基本事实。尽管末次间冰期以来这些数百年—千年时间尺度气候突变事件的成因和影响范围还存在明显的不确定性 ,但已从诸如末次间冰期 ( MIS5e)中期的干冷事件、末次冰期的 Dansgaard- Oeschger旋回、Heinrich事件和 Younger Dryas事件以及发生在全新世冰后期的一些降温事件的研究中 ,获得对过去 1 30 ka来气候变化过程总体上的认识和理解。综述了近年来的主要研究成果 ,介绍了有关末次间冰期以来全球气候突变事件发生的时间。

末次间冰期以来西宁市河谷沉积与环境

在西宁市区开展的钻探工作,获得了河谷平原区第四系的分布及沉积特征。通过对沉积厚度最大部位的2个钻孔岩芯的地层岩性、年代测试、孢粉组合及粒度分析等,探讨了西宁河谷平原区晚第四纪沉积与环境的关系。认为现今西宁市河谷平原内的主体沉积——低阶地沉积及上覆黄土堆积主要是末次间冰期旋回形成,在暖湿气候条件下沉积河流相砂砾石层,在干冷气候期接受风成黄土堆积,推测T3阶地形成于距今7.4万年前后气候由暖湿向干冷的过渡时期。

苏北盆地末次间冰期以来的气候变化记录

通过对苏北盆地XH1钻孔上部25m沉积岩心的研究，重建了苏北盆地末次间冰期以来的气候环境变化。根据对苏北盆地XH1钻孔岩心地层年代、质量磁化率、孢粉的研究，可以较为清晰地划分出末次间冰期——深海氧同位素5阶段（25．0—16．5m）、末次冰期早冰阶——深海氧同位素4阶段（16．5～12．5m）、末次冰期间冰阶——深海氧同位素3阶段（12．5～9．5m）、末次冰期冰盛期——深海氧同位素2阶段（9．5～5．8m）、冰后期——深海氧同位素1阶段（5．8～0m）。XH1钻孔记录与深海沉积物氧同位素和古里雅冰心氧同位素的对比研究表明，它们之间有着较好的一致性，但苏北盆地XH1钻孔记录与我国西部古里雅冰心记录更为相似，这可能揭示了气候环境变化在全球背景下的区域性特征。

中原邙山黄土与末次间冰期以来古季风特征

中原邙山赵下峪剖面出露S10以上黄土地层,厚度大于172.1m。末次间冰期S1古土壤厚15.7m,末次冰期L1黄土厚达77.3m,其中晚冰阶L1LL1黄土、间冰阶L1SS1古土壤和早冰阶L1LL2黄土分别厚41.6m、13.2 m和22.5 m。邙山黄土是厚度最大的晚更新世黄土地层剖面之一,记录了丰富的气候环境变化信息。用SPECMAP氧同位素曲线确定的阶段界限的日历年龄为标定点和磁化率年龄模式,获得相应的时间标尺,据以计算出S2以上各层段的平均沉积速率和分辨率。邙山黄土倒数第二间冰期以来不同冰期或冰阶与间冰期或冰阶的粒度、平均沉积速率和分辨率有很大的差异,其中以末次冰期晚冰阶L1LL1黄土的平均沉积速率为最高,达3.45 mm／a,而末次问冰期S1古土壤的沉积速率亦高达0.28 mm／a。本文主要根据赵下峪剖面的磁化率和>45μm粗颗粒含量变化曲线,并与格陵兰GRIP冰心和深海SPECMAP氧同位素曲线对比,讨论末次间冰期以来古季风特征及其相互关系。

末次间冰期以来黄土-古土壤序列的磁组构特征及其指示的古风向

黄土高原粉尘物质的搬运、沉积过程与来自中高纬度地区的季风密切相关。研究冬季风演化历史将有助于深入理解全球变化背景下,东亚地区气候变化的动力机制。通过对黄土高原的磁组构研究发现:1)各向异性度(P)与磁面理度(F)相关性较高,因此各向异性主要由磁面理引起,磁化率椭球体为压扁状;2)磁面理大致水平,K3近垂直于水平面;3)黄土平均磁面理为1.007,古土壤为1.004,古土壤层的磁面理与各向异性度均要低于其下伏的母质黄土层。成土作用在某种程度上破坏了黄土的原生磁组构;4)P,F和粉尘粒度间具有一定内在联系,一般而言冬季风越强,搬运的粉尘颗粒越粗,从而导致在沉积过程中形成较高的磁面理;5)K1方向的等面积赤平投影图和玫瑰花图解表明,末次间冰期以来该地区的主导风向为NW向冬季风。

末次间冰期以来会宁黄土剖面的热释光测年

利用细颗粒热释光技术对陇西黄土高原会宁黄土剖面末次间冰期以来黄土、古土壤的8个样品进行了年龄测定 ,并在此基础上分别利用线性内插和多项式回归方法建立了会宁剖面深度 -年代时间模式 ,以 2种模式计算的S0 /L1、L1/S1、S1/L2界线年龄与SPECMAP深海氧同位素 1/2、4 /5、5/6阶段的界线年龄可较好对比 ,这为末次间冰期以来会宁地区古气候演化的深入研究提供了基本时间框架。

柴达木盆地西部末次间冰期以来植被特征及其环境变化

柴达木盆地干旱已久,其西部深厚的湖相地层记录着环境演变的过程。本文通过对大浪滩ZK06钻孔沉积物孢粉分析,结合铀系测年数据,根据孢粉沉积运移总浓度变化、区域代表性针叶乔木植物与草本植物彼此消长的变化、蕨类植物孢子峰值出现等特征,探讨了本区末次间冰期以来特征时期的植被演替及环境演变,并对MIS5~MIS2各阶段柴达木盆地西部的气候及环境变化进行了区域对比。初步得出柴达木盆地西部末次间冰期以来伴随青藏高原的阶段性隆升效应以及全球变化的影响下,虽然区域总体植被类型更替不太明显,但在湖水咸化的成盐期孢粉浓度很低,反映出干旱的成盐期环境下植被稀少,在湖水淡化的碎屑沉积期孢粉总浓度较高,表明气候转为湿润,盆地周边山地森林面积增加和盆地草原扩张。MIS5阶段以来总体趋势为盐层厚度逐渐增加、碎屑淤泥层厚度逐渐减少、孢粉总浓度逐渐降低、草本植物花粉百分比逐渐减少、乔木植物花粉百分比逐渐增加。由于本区受冰川融水引起河流径流量的变化对湖水供给影响较大,导致该区湖水水质咸化与淡化以及水位升降的变化因素较为复杂。进入MIS1阶段盆地西部大浪滩盐湖完全干涸,中全新世大暖期并未出现湖泊水位上升和湖水淡化现象,可能受区域构造运动的影响控制。

末次间冰期以来黄土-古土壤的热释光测年——渭南、会宁剖面的对比研究

利用细颗粒热释光技术对渭南、会宁黄土剖面末次间冰期以来黄土 -古土壤共 15个样品进行了年龄测定。实验中 ,通过光晒退确定各个样品的残留热释光强度 ,应用残留热释光法测定等效剂量值 ,结果显示 ,在测定的热释光年龄数据基础上确定的两剖面的 S0 / L1、L1/ S1、S1/ L2界线年龄基本一致 ,并与 SPECMAP深海氧同位素1/ 2、4/ 5、5 / 6阶段的界线年龄可较好对比 ,这也表明应用热释光方法测定的末次间冰期以来黄土

冲绳海槽南部末次间冰期以来古海洋学变迁:ODP1202站的记录

对冲绳海槽南部ODP12 0 2站 16 5个沉积物样品进行了CaCO3 含量测定和 4 7个样品以浮游有孔虫为主的微体化石定量分析。应用CaCO3 含量变化与δ18O曲线的对应关系 ,初步将 12 0 2站岩心划分为MIS 1— 5期的沉积。根据浮游有孔虫中暖水、凉水、浅水和深水等生态组合丰度变化 ,推测冲绳海槽南部晚更新世末次间冰期以来 ,温跃层呈逐步加深和表层海水温度逐渐升高的趋势。MIS 5期以较浅温跃层和较低表层海水温度为特征 ,推测与研究区末次间冰期存在上升流有关。末次冰期 (MIS 4— 2期 )时 ,Pulleniatinaobliquiloculata在整个冲绳海槽中普遍以低丰度值出现 。

富县地区末次间冰期以来古气候环境的演变

研究剖面位于洛川源北部的富县县城东郊。剖面由第一层古土壤(S_1)、马兰黄土(L_1)和全新世古土壤(S_0)组成。孢粉分析结果表明,黄土地层中孢粉非常丰富,为恢复古植被与古气候提供了可靠依据。S_1的植被是以榛、菊、蒿为主的疏林草原,有亚热带树种出现,反映了末次冰期的温湿气候。L_1时主要为菊、蒿干草原,气候冷干,其间有四次乔木增多期,反映了末次间冰期中有四次间冰阶的相对温湿气候波动。近代耕土中为以松、藜、中华卷柏为主的森林草原,反映了全新世某个时期比较温凉干旱的气候。

末次间冰期以来洛川黄土天然剩磁记录的可靠性

地磁倒转和漂移不仅是研究地球动力学的重要手段之一,也能使地磁年代框架更加准确。通过对洛川黄土剖面L1、S1进行详细的岩石磁学、古地磁研究,结果表明:L1、S1中主要的载磁矿物是磁铁矿,但赤铁矿也可能携带稳定的特征剩磁;洛川黄土剖面能够记录Blake漂移,并发生于(123±2)ka。通过S1中1 092~1 240cm处6套平行样品的古地磁结果,表明洛川黄土难以记录Blake漂移的形态学特征;L1未记录到Mono Lake和Laschamp漂移,但是在175cm处识别出1次明显的地磁异常事件,年代约17.9ka。我们认为该地磁异常事件应为Hilina Pali/Tianchi漂移。此外,导致同一极性事件在不同地区记录产生差异的可能原因有中国黄土存在千年尺度的沉积间断、较低的沉积速率及黄土剖面所处地理位置的不同。同一剖面平行样品间地磁漂移形态学存在差异,可能是由于极性漂移期间较低的古地磁场强度抑制了黄土剩磁记录能力所致。