青藏高原东北缘玛雅雪山晚第四纪冰川发育的气候和构造耦合

青藏高原东北缘的玛雅雪山(海拔4 447 m)保存着确切的第四纪冰川遗迹. 野外地貌调查与光释光测年方法相结合, 确认玛雅雪山晚第四纪主要经历3次冰川作用: 第Ⅰ组冰碛时代为新冰期; 第Ⅱ组冰碛物年龄为(23.2±1.0)ka, 其上覆泥石流年龄为(2.9±0.3)~(2.3±0.1)ka, 上层土壤年龄为(3.6±0.2)ka, 对应于深海氧同位素2阶段(MIS 2)的末次冰盛期(LGM); 第Ⅲ组冰碛年龄为(42.6±1.9)~(45.7±3.0) ka, 属于末次冰期中冰阶, 对应MIS 3中期. 采用最新综合因子法计算玛雅雪山现代冰川物质平衡线为海拔4 605 m. 依据冰川地貌形态, 计算末次冰期平衡线为海拔3 800 m. 通过庄浪河阶地的拔河高度及各级阶地的年代, 以河流的下切速率代表玛雅雪山的抬升速率, 计算得到末次冰期中期以来玛雅雪山抬升了50~60 m. 利用玛雅雪山周边的达里加山和太白山冰川漂砾的¹⁰Be 数据近似代表流域侵蚀速率, 推算出玛雅雪山剥蚀速率大约为29 mm·ka^-1, 推断MIS 3以来流域的剥蚀量为1~2 m. 综合末次冰期中期以来的构造抬升量和剥蚀量, 恢复末次冰期中期时的流域高度为海拔4 200 m, 平衡线高度为海拔3 750 m. 研究结果显示: 研究区在MIS 3时, 流域平均高度已经在平衡线之上, 在流域平均高度到主峰之间冰川开始积累, 发育冰川. 结合其他环境指标综合推断, 玛雅雪山晚第四纪冰川的发育是气候和构造耦合的产物.     

唐古拉山垭口地区的第四纪冰川测年新研究

在野外综合考察的基础上,对唐古拉山垭口地区末次冰期的冰碛漂砾(或有冰川擦痕的露头)进行了宇生核素10Be暴露年龄的测定,得到(16.1±1.7)ka BP、(31.9±3.4)ka BP、(41.4±4.3)kaBP和(66.8±4.3)ka BP 4个测年数据.结合前人对本地区研究和测年的资料,确定该区更新世经历了4次较大规模的冰川作用:中更新世晚期的倒数第二次冰期、晚更新世中晚期的末次冰期早冰阶、间冰阶和晚冰阶,依次与MIS6、MIS4、MIS3和MIS2阶段对应;全新世经历了2次小的冰进:新冰期和小冰期,它们的时代与青藏高原其它地区新冰期和小冰期的时代基本一致.末次盛冰期的冰川范围十分有限,并且MIS3阶段的冰进规模远远超过了末次盛冰期.早期考察中所命名的唐古拉冰期和巴斯错冰期的时代是中更新世晚期(MIS6)和末次冰期早冰阶(MIS4),扎加藏布冰期的冰碛可能是末次冰期的冰碛叠加在倒数第二次冰期的冰碛物之上,而又经过后期作用改造而形成的一套冰碛.在该区老的冰碛物上没有测定出MIS6阶段之前的年代数据,可能是由后期的破坏或采集的样品不够充分所致,因此对本区最早冰川作用的时代还有待于进一步深入研究.     

唐古拉山地区第四纪冰川作用与冰川特征

自中更新世以来,唐古拉山地区发生过3次更新世冰川作用(即昆仑冰期、倒数第二次冰期和末次错冰期)和2次全新世晚期冰进(即新冰期和小冰期冰进).昆仑冰期(最大冰期)发生在中更新世早期(0.80～0.60MaBP),不仅是本区最早的一次冰期,而且也是冰川规模最大的一次冰期,当时的冰川规模比现代冰川大16～18倍;倒数第二次冰期发生在中更新世晚期(0.30～0.135MaBP),比现代冰川大13～15倍;末次冰期发生在晚更新世晚期,应分为末次冰期早冰阶(75.0～58.0kaBP)和晚冰阶(32.0～15.0kaBP,23.0kaBP时达到极盛),但在唐古拉山地区截止目前还未找到早冰阶的冰川遗迹,因此,只对末次冰期的晚冰阶(LMG)进行了探讨.LMG时,冰川规模比现代冰川大10倍;新冰期发生在全新世高温期后,冰碛物的¹⁴C测年为(3540±160)aBP,冰川规模略大于现代冰川;小冰期发生在15～1世纪,冰川规模已接近于现代冰川.由于青藏高原的上升,对高原腹部地区引起的干旱化过程和水分严重不足,使唐古拉山地区的冰川自昆仑冰期以来,冰川规模一次比一次明显的减小.     

末次冰期冰川规模与冰川"异时"、"同时"问题的讨论

亚洲末次冰期冰川发育特征的深人研究表明，末次冰期冰川规模早期大于晚期。最近，国内外已经注意到末次冰期中期(MIS3b)存在全球性质的降温时段，此时湿度大，并与低温相结合，引起冰川前进的规模也大于干冷的末次冰盛期(LGM)，指示末次冰期以来的冰川演化不仅仅是亚洲自身的区域性特点，而且有可能带有全球性．同时，东亚沿海山地冰川发育表现为与大陆内部不一致的特征，说明即使在同一季风系统条件下，由于地理位置、水热条件的不同，也可以引起冰川演化的区域分异，呼应早期提出的冰川发育“异时性”理论。从研究末次冰期冰川发育规模入手，讨论西风带与季风带对冰川发育规模的影响，结合其它地区末次冰期冰川发育特点，进而得出：由于海-地-汽系统循环在不同区域、不同时期对冰川发育影响不同，在各地冰川最大前进规模和时间是一致或不一致的，在10ka和30ka时间尺度上冰川发育可能存在“同时”和“异时”两种情况。     

基于年代学约束的白马雪山晚第四纪冰川作用

白马雪山(5429m)地处横断山脉腹地,海拔3800m以上保存着确切的第四纪冰川遗迹,对其进行深入研究,可以为重建西南季风影响区的环境演变历史以及区域冰期-间冰期系列对比提供依据.本文采用野外地貌调查与电子自旋共振测年(ESR)相结合的方法,查明白马雪山第四纪冰川发育的地貌特点,并对研究区的冰期系列进行划分.结果显示,白马雪山晚第四纪以来至少发生5次冰川作用,分别为中梁赣冰期(475±62ka,MIS 12);倒数第二次冰期(MIS 6),年代分别为166±22ka、142±17ka、209±23ka、153±15ka、120±16ka和180±20ka;末次冰期早期(MIS 4),年代分别为57±6.8ka、67±8.7ka、81±11ka、77±11ka和64±7.7ka;末次盛冰期(19±2.5ka,LGM,MIS 2)以及全新世新冰期/小冰期(MIS 1).研究区的冰川作用与青藏高原的脉动式抬升具有一定的对应关系.     

用OSL方法确定雅鲁藏布江大拐弯第四纪晚期冰川堰塞湖年龄

雅鲁藏布江是青藏高原上的一条大河, 其河谷地貌和地质环境演化的发育历史对于青藏高原地质研究有重要意义。前人用ESR和14C测年方法对雅鲁藏布江河谷两岸广泛分布河湖相沉积物、冰碛物测年确定了有四期堰塞湖。作者用光释光(OSL, Opically Stimulated Luminesecence)测年方法分析采集到的湖相样品年龄为(50.9±2.1) ka BP和(1.8±0.1) ka BP, 证明雅鲁藏布江大拐弯处末次冰期早冰阶和新冰期存在 古堰塞湖。     

西藏阿伊拉日居山南麓第四纪冰川沉积物及其ESR年龄测定

在西藏札达盆地北缘阿伊拉日居山南北两麓及切割山脉的各沟谷中, 分布着 4 套第四纪冰川与冰水沉积物, 其冰川沉积物的电子自旋共振(ESR)测年结果分别为 1 161~730 ka BP、319~336 kaBP、211 ka BP和105~15 ka BP. 测年结果表明, 在札达盆地北缘阿伊拉日居山南麓所发生的 4 次冰川作用, 其形成时期分别为早更新世晚期、中更新世中晚期、中更新世晚期和末次冰期.     

稻城冰帽区更新世冰川测年研究

通过ESR和14C测年对典型冰碛物进行直接和间接定年, 并结合冰碛地貌形态和位置, 确定稻城冰帽区自中更新世以来经历了6次较大规模的冰川前进, 依次与MIS-16、 MIS-6、 MIS-3中期、 MIS-2早期、全球意义上的末次盛冰期(MIS-2)和冰后期对应, 冰川作用规模基本上逐渐减小.最早、规模最大的冰川作用发生在570 ka BP前后, 意味着本段高原面在570 ka BP之前已进入了冰冻圈, 且自那时起, 该区经历了较大规模的抬升作用. 全新世到来之前, 稻城冰帽全部消失了, 它是一个随着气候冷暖波动逐渐后退的过程, 不是以死冰的方式突然消亡. 值得注意的是, 末次冰期大间冰阶中期(MIS-3b)的冰川前进规模超过了末次盛冰期(MIS-2), 表明末次冰期最盛期在全球范围内的不同步性. 其不同步的原因可能是: MIS-3中期, 北半球夏季太阳辐射相对较低, 但其海陆分布状况能够诱发较强的南亚夏季风, 它给以季风降水为主要补给的海洋性冰川区带来较多的降水, 结合该时段较低的温度, 有利于冰川较大规模前进; 末次盛冰期时, 气候严寒, 但夏季风微弱, 降水稀少, 冰川平衡线下降程度反而不及MIS-3b.     

甘孜绒坝岔古冰川演化与黄土古土壤对比研究

横断山脉绒坝岔，保留有从倒数第二次冰期到新冰期的较完整的冰川沉积序列。对冰碛物进行了ESR测年，其分别形成于5．6kaBP、新冰期与末次冰期之间、16．3kaBP、18．7kaBP、43．7kaBP以及倒数第二次冰期。TL测年结果显示，甘孜雅砻江江畔阶地黄土从末次冰期之初开始堆积，结合甘孜黄土-古土壤序列代用指标的综合分析，发现绒坝岔冰碛物形成年代与甘孜剖面黄土、古土壤沉积年代有较好的对应关系。末次冰盛期(LGM)，绒坝岔冰碛垄走向有一次接近90。的改变；末次冰期间冰段，对应于MIS3b，其冰川规模甚至超过了LGM时期。     

天山玛纳斯河源鹿角湾冰川地貌与冰期序列

在鹿角湾冰川区40 km²的考察范围内,共发育了18个冰斗.按斗底高度的不同,可以将18个冰斗分成3个高度等级,分别代表了3次雪线高度不同的冰进.冰斗朝向以偏北为主,说明水热条件对冰斗发育是限制因素.18号冰斗和2号冰斗朝向偏南,说明其所代表的冰进阶段水热条件组合有利于冰川的长期存在,从而发育了大规模的向阳冰斗.鹿角湾冰川共发育了10道保存比较完整的冰碛垄,按冰碛垄表面特征和产出位置,结合测年资料,将10道冰碛垄划分为5套冰碛地层.对冰碛垄上所采冰碛土样品进行年代测试的结果是:冰碛丘陵上组地层属于小冰期沉积,较早的两次冰进结束时间为(680±60)a BP和(250±60)a BP;冰碛丘陵组地层属于新冰期沉积,3次冰进结束年代分别为:(4.2±0.4)ka BP,(2.9±0.3)ka BP,(1720±60)a BP;末次冰期晚期结束年代为1.1~1.2 ka BP.其它几次冰进阶段未能取得可信的测年数据.     

山东蒙山第四纪冰川遗迹光释光测年研究及冰期划分与对比

针对蒙山发育的第四纪冰川遗迹,采用光释光(Optic Stimulated Luminescence)的测年方法,对遗迹较新的冰碛垄进行了采样与测试,首次在我国东部中低山区获得了8.2ka BP与18.2~22.2ka BP两个时间段的冰期年龄值,对应于8.2ka BP早全新世全球冷事件与末次冰盛期。根据冰碛垄的特征与测定年龄值,结合我国以往其他地区冰期的对比研究,在蒙山建立了拦马冰期与蒙山冰期。本项研究,确认并发展了李四光关于我国东部第四纪冰川理论。     

雅鲁藏布江大拐弯地区末次冰期以来的冰川活动证据及其构造一环境意义

本文重点讨论雅鲁藏布江大拐弯入口地区末次冰期以来冰川活动的地貌学、^14C和^10Be定年结果及其构造一环境意义。在海拔3200m的观景台发现距今24—18ka的冰砾阜,说明末次盛冰期时大拐弯入口地区有大规模的冰川下移现象,并阻塞了雅鲁藏布江主河道,形成堰塞湖,暗示雅鲁藏布江在末次盛冰期时已经下切到与目前接近的深度。在海拔3150m的打林村阶地,其4级阶地上的砾石^10Be暴露年龄显示该阶地形成于距今9．0—8．7ka的末次冰期与新冰期之间的间冰期,意味着这一期间则隆弄冰川再次下移导致阻江。近60年来则隆弄冰川3次跃动,两度阻江,是20世纪3次气候突变的表征。雅鲁藏布江大拐弯入口地区末次盛冰期以来的冰川进退历史对气候变化有良好的指示作用,该历史与大拐弯入口地区的构造地质背景有密切的联系。     

雅鲁藏布江大拐弯地区末次冰期以来的冰川活动证据及其构造-环境意义

本文重点讨论雅鲁藏布江大拐弯入口地区末次冰期以来冰川活动的地貌学、<'14>C和10Be定年结果及其构造一环境意义.在海拔3 200 m的观景台发现距今24～18 ka的冰砾阜,说明末次盛冰期时大拐弯入口地区有大规模的冰川下移现象,并阻塞了雅鲁藏布江主河道,形成堰塞湖,暗示雅鲁藏布江在末次盛冰期时已经下切到与目前接近的深度.在海拔3 150 m的打林村阶地,其4级阶地上的砾石10Be暴露年龄显示该阶地形成于距今9.0～8.7 ka的末次冰期与新冰期之间的问冰期,意味着这一期间则隆弄冰川再次下移导致阻江.近60年来则隆弄冰川3次跃动,两度阻江,是20世纪3次气候突变的表征.雅鲁藏布江大拐弯人口地区末次盛冰期以来的冰川进退历史对气候变化有良好的指示作用,该历史与大拐弯入口地区的构造地质背景有密切的联系.     

贡嘎山第四纪冰川遗迹及冰期划分

在对贡嘎山现代冰川和古冰川考察研究的基础上，结合定位观测分析，对该区第四纪冰川遗迹进行了深入讨论，划分出三次冰期，即中更新世早期的倒数第三次冰期，中更新世晚期的倒数第二次冰期和晚更新世的末次冰期，以及全新世的新冰期和小冰期。提出在早更新世时，由于山体未达到当时冰川发育的雪线高度，所以未发育冰川；中更新世早期的冰期冰川为半覆盖式冰川类型，规模不大；中更新世晚期的冰期冰川是本区最大冰川作用时期，形成网状山麓冰川，东坡冰川曾达磨西台地；晚更新世冰期冰川以山谷冰川为主，以后规模逐次缩小。     

玉龙雪山冰川沉积序列OSL定年

位于青藏高原东南缘的玉龙雪山分布有欧亚大陆纬度最低的海洋型冰川,其主峰及周边地区保存了大量清晰完整的第四纪冰川遗迹。研究该区第四纪冰川作用遗迹及其冰川作用史,具有重要的理论与实际价值。应用光释光（OSL）测年技术对玉龙雪山冰川沉积物进行了定年,结合前人研究资料,重建玉龙雪山冰川作用史。研究结果表明：玉龙雪山东麓的末次冰期冰碛物主要形成于晚更新世末次冰期最盛时期,其平均年代约在25ka,西麓末次冰期冰碛物形成年代约为50ka,对应于深海氧同位素3阶段中期（MIS3b）。而倒数第二次冰期的年代在240ka左右,处于中更新世晚期,对应于MIS8阶段,当时玉龙雪山存在多条复式山谷冰川。该研究可为玉龙雪山第四纪冰川作用历史的重新认识以及光释光测年技术在该区的应用提供基础资料。     

乌鲁木齐河源冰碛物的ESR测年研究

应用ESR测年技术对采自乌鲁木齐河源区上望峰、下望峰与高望峰的冰碛物进行了测年, 上望峰冰碛年代为(35±3.5) ka BP; 下望峰冰碛3个年代分别为(171.1±17) ka BP、 (176±18) ka BP、 (184.7±18) ka BP; 高望峰冰碛年代为(459.7±46) ka BP. 经对ESR测年结果的可靠性讨论并结合地貌地层与已有的14C年代、 ESR年代数据得出: 上望峰冰碛沉积于MIS 2相对应的末次冰期晚期; 下望峰冰碛系两次冰川作用沉积的, 公路之上冰碛于MIS 4相对应的末次冰期早期沉积的, 以下老的冰碛沉积于MIS 6相对应的冰期; 河源区最老的冰碛高望峰冰碛形成于MIS 12相对应的冰期. 高望峰冰碛年代同时还表明本段天山至少于此时已经上升到与当时冰川气候相耦合的高度, 进入了冰冻圈, 开始发育冰川.     

季风亚洲末次冰期的古冰川遗迹

季风亚洲末次冰期可统一称为大理冰期,古冰川首次出现于东亚海岸山地,内陆高山高原则冰川规模缩小。早期大理冰期冰川规模大于晚期,是季风亚洲的特色。古雪线在亚洲东海岸形成向南弯曲的大槽,是大理冰期夏季风衰弱、海陆的干湿对比加剧以及东亚大槽南移的结果。53000—27000aB.P.之间为萨拉乌苏-卡尔金斯克大间冰段,气候冷暖多变,西伯利亚冻土融化,华北平原为喜冷云杉林占据,内陆湖水面普遍升高。构造运动对古冰川发育有明显影响。青藏高原大冰盖是不存在的。     

阿尔卑斯山地区第四纪冰川最新研究

阿尔卑斯山是冰川学和第四纪冰川学的诞生地. 第四纪冰川学在全球发展, 最初以Penck在阿尔卑斯山建立的模式为脚本. 此后, 阿尔卑斯山一直是欧洲第四纪山地冰川变化研究的核心地区. 笔者以为, 该区研究对中国第四纪冰川研究仍然具有参照意义, 故有必要简要但较为系统地介绍一下其研究概况与最新进展. 百年以来, 欧洲学者根据新发现的冰水砾石层, 将Penck的4次冰期模式发展为7次冰期. 即在贡兹(Günz)冰期之前增加了巴伯尔(Biber)冰期和多瑙(Donau)冰期, 在贡兹冰期和民德(Mindel)冰期之间增加了哈斯兰(Haslach)冰期, 并对其年代学进行了不少探索. 认为多瑙冰期可能在上新世和更新世之间, 但迄今, 这些较老的冰期年代仍存在很大不确定性. 里斯(Riss)冰期、 武木(Würm)冰期已获得较多的宇宙核素暴露年代. 特别是欧洲学者对许多谷地中保留的多道冰川堆积进行年代学研究, 获得大量的宇宙核素暴露年代数据, 揭示末次冰期最盛期以来, 冰川在总体退缩的大趋势下, 发生规模依次减小的冰进事件, 和北欧冰后期历次气候变化的其他记录相呼应.     

天山乌鲁木齐河源末次冰期冰川沉积光释光测年

乌鲁木齐河源地区是中国冰川遗迹保存最丰富、地貌最典型的区域之一,是根据冰川遗迹重建第四纪冰川历史的理想地区。大量的研究工作以及技术测年结果也使其成为试验冰川沉积光释光（optically stimulated luminescence,OSL）测年可行性的理想地点。共采集了6个冰碛及上覆黄土样品用于光释光测年。提取38~63 μm的石英颗粒,运用SAR-SGC法测试等效剂量。各种检验表明测试程序是适用的。通过地貌地层关系、重复样品、已有年代的对比等方法,检验该地冰川沉积OSL测年的可行性。结果表明,OSL年代结果与地貌地层新老关系非常吻合,与已有的其他测年技术的年代结果也具可比性,表明这些样品的OSL信号在沉积之前晒退较好,OSL年代是可信的。冰川观测站侧碛垄的OSL年代为14.8±1.2 ka;9号冰川支谷口附近冰碛的OSL年代为13.5±1.1 ka和17.2±1.3 ka;上望峰冰碛的OSL年代为20.1±1.6 ka。综合OSL年代结果与此前其他测年结果,这几套冰碛垄形成于深海氧同位素MIS 2阶段应该是比较统一的认识。上望峰冰碛上覆黄土的OSL年代（10.5±0.8 ka）也印证了该结论。OSL年代指示上望峰冰碛对应于末次冰期最盛期,冰川观测站和9号冰川支谷谷口冰碛对应于晚冰期。下望峰冰碛的OSL年代为36.3±2.8 ka,对应于MIS 3阶段。下望峰冰碛的形成时代,仍有待更多沉积学以及测年工作进一步确定。     

念青唐古拉山东南麓更新世冰川沉积物年龄测定

在念青唐古拉山南北两麓及切割山脉的各沟谷中 ,分布着 3套更新世冰川与冰水沉积物 ,其冰水沉积物的电子自旋共振 (ESR)和光释光 (OSL)测年结果分别为 ( 5 93± 2 6 0 )kaBP与 ( 6 78± 30 7)kaBP ,( 2 0 5± 5 4 )kaBP和 ( 2 5 4± 8 7)kaBP .测年结果表明 ,在念青唐古拉山东南麓所发生的 3次冰川作用 ,分别相当于青藏高原南部的聂聂雄拉冰期、古乡冰期和白玉冰期