深海氧同位素第3阶段时期东亚季风区大气湍流特征

深海氧同位素第 3阶段是末次冰期中的一段特殊时期 ,与全新世存在一定的相似性。为了深入分析深海氧同位素第 3阶段时期的大气环境特征 ,本文利用黄土粒度的多组分特征 ,根据流体力学原理 ,指出其动力学原因是粉尘在搬运过程中风力、湍流和颗粒重力共同作用下形成的分选结果 ;黄土 -古土壤粒度分布中的粗、中粒组分中值粒径近似反映了源区起尘时和沉降区降尘时近地表大气湍流强度的变化。对渭南地区黄土剖面的分析发现 ,末次冰期深海氧同位素第 3阶段以来在中国黄土区存在大致以 4千年为周期交替出现的强湍流期与弱湍流期 ,强湍流期对应于降温事件 ,如Heinrich事件 ,并存在着 3种源区环境控制的不同大气湍流类型 ;在深海氧同位素第 3阶段粉尘源区和沉降区都存在两种不同大气环境类型在时间上的频繁同步交替 ,具有高度的不稳定性和周期性波动特点 ,与末次冰盛期的大气环流模式可能相似 ,而与全新世不同 ;同时在该时期的强湍流降温期源区进退较明显、沉降区环境稳定 ,而弱湍流期源区较稳定、沉降区大气环境变化较大。

下蜀黄土中记录的氧同位素3阶段(MIS3)特殊暖湿现象

下蜀黄土在第四纪古气候研究上具有独有的区位特征,对南京李家岗下蜀黄土剖面上部的近20m进行野外观察和室内研究,划分出5层黄土和5层古土壤,按5cm间距采集了Rb/Sr、色度、磁化率和粒度样品,并在剖面和可追索的相邻剖面上采集了12个光释光测年样品。通过气候代用指标与深海氧同位素及古里雅冰芯、马兰黄土等的对比,结合光释光测年,对南京李家岗下蜀黄土进行气候地层划分,对比结果将下蜀黄土划分出分别相当于MIS2～MIS5的4个气候旋回。气候意义的分析表明,各代用指标具有良好的可对比性,显示了氧同位素3阶段明显的特殊暖湿特征,并且其所反映的气候变化过程和强度与青藏高原及西部黄土具有明显的差异。

基于光释光测年的中国黄土中氧同位素阶段2/1和3/2界限位置及年代的确定

文章简要总结了近几年来在确定黄土中氧同位素阶段2/1和3/2界线位置、年代以及与此相关的光释光测年方面的最新进展。在黄土与全球变化的研究中,更新世与全新世界线的位置及其年代的确定始终难于解决。常用的方法是用磁化率曲线来定性确定这一界线,而其年代则从别处引用。近几年来光释光测年的一些最新进展为黄土高分辨率的光释光年代序列提供了条件,基于高分辨率光释光测年的沉积速率模型较好地解决了这一难题。由于冰期时黄土沉积速率较高,而间冰期(或间冰阶)时沉积速率相对较低,沉积速率模型认为,沉积速率变化的拐点即是冰期和间冰期的界线。运用这一模型,测算得出甘肃省临夏盆地塬堡剖面氧同位素阶段2/1和3/2界线的年代分别为13.48±1.15ka和25.8±2.1ka。

S2以来下蜀黄土沉积序列磁化率记录与深海氧同位素记录的对比

对镇江下蜀黄土剖面进行了系统的磁化率测试 ,并同深海氧同位素记录进行了对比 .结果表明 ,S2以来下蜀黄土磁化率记录与深海氧同位素记录存在良好的对应关系 .首次在下蜀黄土记录中发现了相当于深海氧同位素 5a ,5b ,5c ,5d和 5e亚阶段的波动特征 ;下蜀黄土S2磁化率记录则可与深海氧同位素 7阶段进行细节上的详细对比 .对比揭示 ,最近 2 0多万年以来 ,下蜀黄土堆积区对全球古气候变化有着积极的响应 ;同时 ,下蜀黄土记录的古气候变化在某些阶段又具有明显的区域特征 ,可能反映的是全球气候变化效应与东亚古季风气候影响的叠加作用 .镇江下蜀黄土剖面能获得精度较高的全球变化信息与其特定的地理位置。

华北石笋记录的深海氧同位素阶段(MIS)7e时期百年尺度季风崩溃事件

由于缺乏高分辨率的古气候记录,深海氧同位素阶段(Marine Isotope Stage,MIS)7e期间(倒二间冰期第一个峰值时期)是否存在百年尺度气候波动,目前仍不清楚.本研究提供了一条华北地区年代际分辨率的石笋δ^(18)O记录,时间跨度为242.3~236.8ka BP,涵盖了MIS7e时段.通过将该石笋记录与同一洞穴已发表的石笋记录结合,合成了KLSδ^(18)O记录.从倒三冰消期至MIS7e时期,KLSδ^(18)O呈下降趋势,与北半球夏季太阳辐射的上升趋势一致,进一步强调了北半球夏季太阳辐射在冰期/间冰期转换中的重要作用.倒三冰消期比MIS7e时期出现了更多大幅度、千年至百年尺度的同位素波动,说明冰盖的消退有助于气候异常的发生.新的石笋δ^(18)O记录显示,MIS7e时期发生了4次百年尺度的夏季风崩溃事件,分别发生在~242.1、~240.8、~239.3和~238.2ka BP,表明间冰期内部气候的不稳定性是普遍存在的.由于缺乏MIS7e时期太阳活动和淡水排放数据,尚无法对这些快速气候异常的驱动因素做出结论性判断.借鉴早全新世期间亚千年尺度气候异常的动力机制,初步推测淡水注入北大西洋和/或太阳辐照度的降低引起的经向翻转流减弱可能是MIS7e内部气候突变事件的潜在驱动因子.此外,降低的太阳辐照度也可能通过低纬过程引起气候异常.

MIS3晚期典型阶段气候模拟的初步研究

我国大量地质资料反映了全球海洋氧同位素 3阶段 (MIS 3)晚期具有间冰阶海侵、暖湿的气候环境特征。对这一阶段的气候成因论证 ,将为现代温室效应的气候增温提供重要的历史相似型。本文使用含有陆面过程的全球 9层大气环流谱模式 (AGCM +SSiB) ,采用地球轨道参数驱动的太阳辐射、北半球第四纪冰盖和东亚植被预置的下垫面对 35kaB .P .气候进行了敏感性模拟试验。研究结果表明 :(1 )MIS 3晚期中、低纬度大部分大陆全年温度增加 ,欧亚大陆腹地气温增高主要是冬季增温贡献 ,反映太阳辐射变化通过大气环流作用引起的更加显著的气候效应。南北海陆水汽交换的加强首先使低纬度季风区降水收益。 (2 )相当于LGM 50 %规模的第四纪冰盖不仅仅具有高纬度区降温效应 ,还强化了辐射纬向差异造成的南北温差 ,从而增强了水汽从低纬度区向高纬度区输送的能力 ,使青藏高原、南亚和非洲季风区的降水进一步增加。 (3) 35kaB .P .东亚植被对辐射的低纬度区增温具有增强效应 ,而对冰盖高纬度区降温具有减缓效应 ,结果扩大了欧亚内陆的降水增加范围 ,使中国高降水带向北推移。 (4)中国各大区域 35kaB .P .气候类型不尽相同。当中国东部与太平洋在同纬度带的热力差异减小时 ,东西向水汽输送减弱 ,造成东部沿海降水减少 ;但当欧?

苏北平原MIS 3阶段海侵事件的沉积记录

MIS 3阶段的气候与环境是古气候与古环境研究的热点,该阶段中国沿海地区的海侵过程是沿海平原环境演化的重要事件。根据苏北平原宝应By1钻孔的^(14)C年代结果和沉积特征、微体生物组合特点,确认苏北平原MIS 3阶段存在明显的海侵事件,潮滩与泻湖相沉积层的厚度约7m,深度在By1孔19～26m,海相层位于长江三角洲地区的典型末次冰盛期的硬粘土层之下,^(14)C年代在距今26～39ka之间,属于MIS 3阶段的沉积,岩芯沉积物的沉积构造以水平的薄层砂质粉砂沉积为主。沉积物中大量的海相有孔虫壳体在研究的岩芯段中是最丰富的;此外,还发现咸水环境下的Sinocytheridea impressa(Brady),Spinileberis pulchra与Spinileberis furuyaensis,Neomonoceratina chenae Zhao,Keijella bisanensis(Okubo)等形类壳体;该段岩芯中的植物残体、碳屑也很丰富,有机质含量丰富,显示比较封闭的弱动力环境,指示了潮滩、泻湖沉积环境。

MIS3阶段以来黄骅北部地区潮坪地层中的微体生物群(英文)

依据渤海湾湾顶南侧、古黄河三角洲河北省黄骅市北部地区13个钻孔岩芯材料微体古生物学研究,以及地球化学背景、沉积构造分析,本文确定了自相当海洋氧同位素MIS3阶段以来中潮坪、高潮坪、淡水注入的潮坪、潮汐通道、分支河道及边滩、牛轭湖、贫营养湖、滨海湿地与富营养湖、泛滥平原-泛滥盆地等不同沉积地层中的微体生物(有孔虫、海相与非海相介形类)分布特征。在MIS3阶段高潮坪-低地沉积之后,河口与相邻低地依然持续或断续出现海相微体生物,个别钻孔中其分布甚至延续到末次盛冰期低海面地层中,但是基本都是广盐种和低盐种。这一现象与沿海构造沉降背景下河口位置长期向陆迁移,微体生物随短暂的强潮及突发的风暴潮搬运、甚至与风、水和鸟的搬运作用有关;远离古河道地点则无此现象。这些海侵事件与全球海面变化和古海面高度无关。与渤海湾顶北侧天津沿海相比,黄骅北部未见天津沿海确定的全新世早期潮下带砂质沉积单元,以及相应的微体生物群,应与当时天津沿海构造沉降速率较高有关。在三角洲与潮坪研究中,微体古生物学发挥了重要作用,而不仅是记述内容之一。

华南沿海MIS5-MIS3阶段海侵层年代学研究现状

华南沿海地区分布有众多的河口及其三角洲地区的沉积物保存了丰富的第四纪海平面变化、古气候及沉积相等古环境演变信息。本文根据前人研究工作阐述华南沿海地区是否存在MIS5和MIS3两次海侵记录,并探讨其年代框架的建立。根据前人测定年龄及考虑年龄校正后,年代比前人得到的结果老4ka左右。珠江三角洲主体地区约在40ka BP开始沉积第四系沉积物,约34~22ka BP发生晚更新世,即MIS3阶段的海侵;韩江三角洲约在45ka BP发生海侵,在40ka BP左右发生短暂的海平面波动;九龙江口晚更新世海侵层年代约45~34 ka BP;福州盆地晚更新世的海侵时代约为44~24ka BP。在华南沿海其它地区的海侵年代亦应在44~25ka BP期间。目前已有的资料很少有涉及华南地区MIS5阶段的海侵,未在陆地上发现完整保存有MIS5~MIS3阶段的海相沉积物。但是在珠江口外伶仃岛附近的钻孔OL48和OL62中发现的下风化层及其下的海相层极有可能为MIS5阶段的海相层。

MIS3阶段千年尺度突变事件在中国石笋δ^(13)C记录中的印迹

基于山西阳泉市莲花洞石笋8个^(230)Th年代和109个δ^(13)C数据,获取了末次冰期54.5~41.1 ka BP期间平均分辨率为120年的δ^(13)C记录。综合对比亚洲季风区29°~41°N之间5条独立定年的、高分辨率石笋δ^(13)C记录表明:不同洞穴石笋δ^(13)C记录在相同生长时段具有较好的重现性,δ^(13)C指标能够有效指示洞穴上覆地区土壤CO_(2)产率,从而反映洞穴外部环境与季风气候的变化。δ^(13)C记录的5个千年尺度亚洲夏季风增强事件在定年误差范围内响应于格陵兰冰芯记录的Dansgaard-Oeschger(DO)10~14事件,而2个弱季风过程与北大西洋钻孔记录Heinrich 5和Heinrich 5a事件密切联系。这种石笋δ^(13)C记录的空间一致性表明亚洲夏季风及其控制下的区域生态环境波动在千年尺度上通过海-气耦合响应于北高纬气候变化。

南海北部深海沉积元素记录的氧同位素3期以来千年尺度快速气候波动

对南海北部MD05-2903岩芯进行的高分辨率元素含量测试发现,K/Ti值可较完整、细致地揭示出氧同位素3期(MIS 3)以来的千年尺度快速气候变化,应是目前从南海深海沉积中获得的该时期分辨率最高、千年尺度气候变化信号最强的古气候记录.与高纬极地冰芯及北半球中-低纬石笋氧同位素记录的对比发现,MD05-2903岩芯K/Ti值具有类似锯齿状的气候变化特征.粒度分析发现,K/Ti值与细端元粒度组分含量同步变化;矿物成分测试表明,富K的伊利石含量在K/Ti峰值处明显比低值处增高,含Ti重矿物的含量变化则相反.因此认为,在千年尺度上,K/Ti值反映了以伊利石为主的富K细粒风化矿物和含Ti重矿物在冰阶和间冰阶对南海北部的输入及沉积变化,而这受到了东亚季风变迁带来的降雨变化,以及随之引起的陆地母岩风化产物剥蚀程度及河流搬运能力变化的控制.

哈萨克斯坦Tramplin剖面孢粉记录的MIS3a环境变化

利用AMS 14 C测年,通过对哈萨克斯坦南部Tramplin黄土-古土壤沉积剖面的孢粉分析,揭示了中亚干旱区深海氧同位素(MIS)3a阶段植被和气候演化历史:41.4ka B.P.以前,植被为蒿属植物占优势的荒漠草原,气候干旱;41.4～40ka B.P.,植被为蒿草草原,气候湿润程度增加;40～36ka B.P.,植被为蒿属植物占优势的荒漠草原,气候湿润程度轻微下降;36～33ka B.P.,植被为蒿草草原,气候湿润程度增加;33～30ka B.P.,植被为蒿属植物占优势的荒漠草原,湿润程度轻微下降;30～28ka B.P.,植被为蒿草草原,气候湿润程度轻微上升。

黄土高原马兰黄土记录的MIS3温湿气候

对位于关中盆地的大荔地区甜水沟和垣雷两个剖面末次冰期 -间冰期旋回的碳酸盐和有机质碳同位素组成、磁化率和频率磁化率进行了系统研究 ,初步讨论了MIS 3后期 (即MIS 3a)的“高温大降水事件”对黄土高原南部气候和植被的影响。在 40～ 30kaB .P .的MIS 3a时期 ,大荔地区气候总体表现为湿润、温暖 ,植被覆盖程度高 ,植被中C4植物的相对含量增加 ,土壤发育较好。中国大陆黄土 -古土壤序列在MIS 3的磁化率较之末次冰期的其他时段均有所增加 ,但不同地区的增幅各不相同。

南海西部浮游有孔虫记录的MIS3期表层海洋环境变化

对南海西部越南岸外上升流区17954—2站浮游有孔虫属种组合变化、浮游有孔虫氧同位素、AMS ^14C测年的分析以及浮游有孔虫表层海水温度、温跃层转换函数的研究结果表明：在MIS3期，南海西部表层海水温度大体呈现暖-冷-暖的变化趋势；温跃层深度由浅到深阶段性变化；短时间尺度上温度与温跃层发生幅度较大的快速变化。暖事件（IS）对应于浮游有孔虫暖水种、混合层属种含量的增加，冷水种、温跃层属种含量的减少以及冬夏SST的升高；冷事件则与之相反。表层海水生产力亦大致呈现3个阶段（61～51ka，51～42ka和42～32ka）的变化，在千年尺度的快速气候事件中，暖事件对应浮游有孔虫生产力属种含量降低，冷事件对应升高。此外，在MIS3内部分暖事件（IS6和IS 11～13）表现出表层海水温度降低，温跃层深度变浅和表层海水生产力升高的状况，表明该区此时上升流的存在，其形成原因推测是由于东亚夏季风加强的结果。

2020年江西高安上湖旧石器遗址发掘报告

上湖遗址埋藏于锦江右岸第3级阶地顶部的红色黏土堆积中。2020年对上湖遗址B区进行了发掘,发现石制品3030件。石制品类型包括石核、石片、石器、断块、碎屑和未经加工的砾石;原料主要来自附近河滩的砾石,岩性以脉石英为主;石核剥片以锤击法为主,辅以砸击法,缺乏预制程序,盘状石核占有一定比例;石器类型多样,以刮削器为主,另有少量凹缺器、锯齿刃器、尖状器和钻等;石器毛坯以断块和石片为主,修理程度有限。从尺寸来看,上湖遗址石制品组合表现出明显的小型化特征。初步光释光测年结果显示,古人类在该遗址频繁活动的时间始于距今约2.6万年前,处于深海氧同位素2阶段(MIS 2阶段)的早期。上湖遗址的发掘,为认识中国南方地区小型石片石器工业的出现和发展等问题提供了重要材料。

青藏高原年保玉则山末次冰期中期以来的湖泊演化与古冰川发育

冰蚀湖中的沉积物不仅记录了湖泊演化及气候变化的历史,还间接地反映冰川发育过程。年保玉则山(果洛山)下的希门错是在冰川强烈退缩后形成的一个典型冰蚀湖。从地域分布上讲,该区冰川发育遗迹分为4个部分,即上希门错以上、上希门错和希门错之间、希门错出口附近和希门错以北6～10km处。前人依据冰碛物的暴露年龄和上覆黄土的热释光年代将上述4组冰碛物划分为4次冰进,包括形成于MIS3阶段的尼格曲冰期、形成于末次盛冰期的希门错冰期、以上希门错和希门错之间的冰碛物作为标志的末次冰消期和形成于全新世的新冰期。通过对采自希门错长达12.8m的岩芯研究发现,希门错自约38kaB.P.以来有连续的湖泊沉积,这一地质证据说明在湖泊存在的这段时间内,冰川规模都没有超过现在湖泊所在位置。希门错冰期的形成时代应该至少老于湖泊沉积物底界的年龄,即大于38kaB.P.,而并非末次冰盛期的产物;尼格曲冰期的形成时代则应该更老。文章还初步分析了湖泊沉积物与冰碛物测年结果代表的不同意义和差别及其造成不一致的原因,认为冰碛物的暴露年代和热释光年代均可能代表了冰川退缩后的年代,而不能代表冰川的形成和发育年龄,冰川存在的时间要比通过冰碛物所测的年代更老。进一步深入研究青藏高原典型冰蚀湖的形成时代、演化过程不仅有利于对湖泊气候环境记录的全面认识,也将为冰川形成与演化历史、特别是冰川形成年代和其他测年资料的科学解释提供可靠的依据。

沙鲁里山更新世冰川作用及西南季风波动对末次冰期冰川作用的影响

地处南亚季风区的沙鲁里山地区保留有丰富的第四纪冰川作用遗迹。文章通过ESR对冰碛物直接定年,结合冰碛地貌形态及其风化程度差异,结果表明沙鲁里山地区可能经历了4次规模较大的冰川作用。它们的ESR年代大约为19～16kaB.P.,48～43kaB.P.,135kaB.P.和571kaB.P.,分别与深海氧同位素第2、第3、第6、第16阶段对应。自沙鲁里山最早冰川作用(571kaB.P.)以后,该区经历了较大规模的抬升作用。MIS2和MIS4期间西南季风微弱,降水稀少,气温严寒,南亚季风区冰川发育受到一定限制。MIS3早期和晚期夏季风强盛,降水丰富,温度较高,水热平衡状况有利于冰川发育;MIS3中期气温较低,夏季风较强盛,降水较丰富,这种冷湿组合的气候条件有利于冰川发育。南亚季风区,MIS3期间的冰川前进规模不亚于甚至在某些区域超过了末次盛冰期,其主要原因可能是受制于夏季风的降水差异。

东亚现代人来源的考古学思考：证据与解释

现代人的起源与扩散是当今古人类学界极具争议的问题。目前,"多地区进化"假说和非洲起源为主的"同化"假说是该争议的两大阵营。在"多地区进化"假说的基础上,立足中国的化石材料,吴新智提出了中国乃至东亚古人类"连续演化、附带杂交"的假说,认为中国的现代人主要由本地古老类型人类演化而来。本文从现代人扩散关键时段的考古材料出发,讨论氧同位素5～3阶段(大约13～3万年)考古材料在研究中国现代人形成中的作用和存在的挑战。首先,概括介绍现代人起源的主要假说和现代人扩散的假定路线——南线和北线的多重证据;其次,在此背景下,通过对中国境内考古材料的概括,分析不同石器技术可能反映的现代人来源;最后,简要探讨立足考古材料研究现代人起源与扩散的挑战。总体而言,氧同位素5～3阶段的旧石器考古材料支持中国北方南部和中国南方古人类的连续演化,同时也指示了非洲扩散而出的现代人人群自西北地区和南方地区进入中国的可能性。该模式支持中国古人类"连续演化、附带杂交"假说,然而我们也认识到中国现代人起源研究的考古基础仍十分薄弱,使用考古学材料研究现代人扩散的理论基础也需探讨。目前,细化、完善基础考古数据仍是中国旧石器时代考古学和古人类学学者努力的主要方向之一。如此,我们才能够更加有效地将人类化石与考古学证据融合,进而结合分子生物学的研究,更为全面地理解现代人的起源与演化。

华北旧石器晚期环境变化与人类迁徙扩散

近年来大量考古新发现与研究成果显示,受到地理区位与MIS3阶段以来气候变化双重影响,华北地区的本地文化与新来者持续移动扩散。本地的简单石核-石片技术经过长期发展,并不断与新来者交流融合,演进为以船型细石核技术为特色的华北旧石器晚期文化。来自欧亚大陆西侧的莫斯特与石叶技术,亦对华北地区有显著影响。MIS3阶段,外来影响仅表现为在高纬度地区向东扩散。应对MIS2阶段的环境压力,石叶与楔形细石核技术先后南下。华北地区原住民则可能是通过便于高流动性活动的船型细石核技术等适应方式,更好地维系了生存发展。

MIS 5a/5b时期亚洲夏季风变化的高分辨率石笋记录

由于深海氧同位素阶段5时期(Marine Isotope Stage 5,MIS 5)高分辨率的亚洲夏季风记录较少,限制了对该时期亚洲夏季风变化的认识。本文利用重庆金佛山羊口洞石笋的δ^(18)O记录,重建了MIS 5a/5b时期平均分辨率为38年的亚洲夏季风演变历史。发现该时段亚洲夏季风在千年—百年尺度上与北大西洋地区气候变化存在紧密联系。得益于误差小于0.4%的^(230)Th测年结果,本文标定了中国间冰阶(Chinese Interstadial,CIS)21的开始时间为84.6±0.3ka BP,CIS 22的起止时间分别为91.2±0.3ka BP和88.9±0.3ka BP。此外,羊口洞石笋记录的CIS 21和CIS 22的变化模式与格陵兰记录不同,而与南极冰芯记录呈反相对应,可能表示在此阶段亚洲夏季风受到了南半球气候变化的影响。