黄河中游渑池盆地湖泊沉积记录的古气候变化及其意义

渑池盆地位于黄河中游,处在黄土高原向华北平原的过渡地带,该区域也是我国东部湿润区和半湿润区的交汇地带。文章通过对位于渑池盆地池底村厚约4mm古湖泊沉积剖面进行了^(14)C年代(校正为日历年龄)、有机碳含量、粒度和地球化学元素组成等测试分析,重建了研究区19.5cal.kaB.P.以来的气候变化过程。19543～9240cal.aB.P.期间,气候比较干旱,风化淋溶作用较弱,湖泊尚未形成;9240～8039eal.aB.P.为气候过渡时期,气候向暖湿方向转变,古湖泊开始形成;8039～5368cal.aB.P.为暖湿气候类型,对应于全新世大暖期的鼎盛时期,湖盆流域温暖湿润,湖泊的水位较高;5368～3439cal.aB.P.为亚暖湿气候类型;3439～2423cal.aB.P.气候环境比较恶劣,之后气候向干旱化方向发展,又分为两个亚段:3439～2931 cal.aB.P.气候出现剧烈波动,2931～2423cal.aB.P.湖泊干枯。盆地的文化演进与环境变化间存在着耦合关系,环境的变化对应黄河中游地区相继发展的裴李岗文化、仰韶文化、龙山文化和夏商文化。

豫西渑池盆地湖泊沉积特征与古环境

对渑池盆地池底村古湖泊沉积剖面进行连续采样,在粒度组成和有机碳含量分析的基础上,结合14C年代测定(校正为日历年龄),重建了盆地区末次冰盛期以来的气候环境演化进程:19 543～9 240 cal.a B.P.,气候比较干燥,古湖泊尚未形成;9 240～8 039 cal.a B.P.,气候由干冷向暖湿化方向转变,古湖泊开始形成;8 039～3 473 cal.a B.P.期间,气候温暖湿润,湖泊水位最高;3 439～2 931 cal.a B.P.期间,气候波动剧烈,总体上气候较前一段干旱,湖泊水位下降;2 931～2 423 cal.a B.P.期间,气候干旱,古湖泊干涸。盆地区的人类文化演进对气候环境变化的响应十分明显,二者之间存在一定的耦合关系。

豫西渑池盆地沉积剖面粒度特征及其环境意义

渑池盆地是黄河中游的一处峡谷,周边的黄河两岸是中华民族的重要发祥地之一.研究盆地区全新世以来的环境变化过程对新石器时代人类文明的研究具有重要意义.本文通过对渑池盆地池底村古湖泊沉积进行剖面观察、连续采样1、4C年代测定(校正为日历年龄)和粒度组成分析,发现剖面沉积物的粒度特征较好地反映了渑池盆地的古气候和古湖泊水位变化情况.剖面粒度组成和粒度参数等变化特征揭示,渑池盆地末次冰盛期以来古湖盆流域的气候环境演化序列为:19 543～8 039 cal.a BP期间,早期对应于末次冰期,气候比较干燥,古湖泊尚未形成,进入全新世气候由干冷向暖湿化方向转变,古湖泊开始形成;8 039～3 473 cal.a BP期间,气候环境处在一个相对比较稳定的时期,此阶段相当于全新世大暖期,气候温暖湿润,湖泊水位最高;3 473～2 897 cal.a BP期间,气候波动剧烈,总体上气候较前一段干旱,湖泊水位下降;2 897～2 422 cal.a BP期间,气候干旱,古湖泊干涸.渑池盆地的环境变化过程与周边地区有较好的对应性.

渑池盆地岩溶含水系统地下水资源评价

在对渑池盆地岩溶含水系统的平面边界和垂向边界进行分析的基础上,采用均衡法对岩溶含水系统的地下水资源量进行了计算,结果表明:(1)现状条件下为负均衡,地下水位年均降幅为1.79 m;丰水年为正均衡,地下水位升幅为0.01 m;平水年和枯水年均为负均衡,地下水位降幅分别为4.60、16.89 m。(2)该地区多孔多年水位观测资料表明,水位表现为持续下降,1984—2008年水位下降40~140 m,多孔平均水位年降幅为5.68 m,均衡计算结果与实测数据基本吻合。(3)岩溶地下水现状条件下的补给量主要是大气降水入渗,约占74.0%,岩溶地下水的排泄量主要为水源地开采,约占97.5%。

中原地区渑池盆地末次冰消期以来的气候与环境变化

为进一步理解和探究末次冰消期以来东亚季风变化的时空特征,特别是全新世东亚季风的进退模式,在AMS14C年代的支持下,基于渑池湖相-湿地剖面的孢粉和沉积学指标(粒度、碳酸钙和总有机碳)的分析资料,重建了渑池盆地18.7 cal ka BP(ka BP表示距今千年)以来的气候与环境变化历史.重建结果表明:18.7~14.8 cal ka BP是草原环境下的黄土堆积时段.14.8~6.7 cal ka BP为湖泊存在时段,此时段是一个森林扩展和支持水域及湿地也扩展的时期.6.7~1.2 cal ka BP为湿地时段.此阶段的孢粉经历了3个亚阶段的变化,第一亚阶段(6.7~5.0 cal ka BP):草本花粉显著增加;第二亚阶段(5.0~2.8 cal ka BP):木本花粉显著增加;第三亚阶段(2.8~1.2 cal ka BP):草本花粉显著增加.基于木本花粉百分比和禾本科/(蒿属+藜科)比值重建的湿度序列显示,渑池盆地早全新世较为湿润(10~8 cal ka BP),中全新世前半段(8~5 cal ka BP)最为干旱,中全新世后半段(5~2.8 cal ka BP)最为湿润,晚全新世(2.8~1.2 cal ka BP)较为干旱.本文将中原地区的全新世湿度序列(即MC-1)与以北(中国北方)和以南(长江中下游地区)的全新世湿度序列进行了比较.比较结果显示:中原地区全新世最干旱时段发生在8.0~5.0 cal ka BP,中国北方全新世最湿润期的时段发生在7.8~5.0 cal ka BP.二者均很好地对应于厄尔尼诺-南方涛动(El Ni?o-southern oscillation,ENSO)强度的低值阶段(8.0~5.0 cal ka BP).长江中下游地区全新世干旱期时段(7.0~3.0 cal ka BP)与ENSO强度的低值阶段也大致相对应.控制东亚季风影响下的中国东部全新世湿度空间格局的主要机制是ENSO状态以及由ENSO调控的西太平洋副热带高压(West Pacific subtropical high,WPSH)的南北向移动.介于长江中下游地区和中国北方之间的中原地区的全新世湿度状况似乎在二者之间摆动:有时候中原地区与长江中下游地区一起变化(如7.0~3.0 cal ka BP时段),有时候又与中国北方一起变化(如5.0~2.8 cal ka BP时段).