青藏高原若干地点的第四纪冰川年代学* ——深切怀念孙殿卿院士

青藏高原第四纪冰川时空演化问题广受关注。应用宇宙成因核素暴露年龄测定方法开展高原古冰川的年代学研究,对青藏高原聂拉木、唐古拉山、义敦海子山和折多山等4个地区的第四纪冰碛物进行了\{¹⁰ Be\},²⁶ Al和²¹ Ne暴露年龄测定,获得了青藏高原不同地点第四纪冰川发育的年代学数据,结果表明青藏高原出现了多期第四纪冰期,分别为YD事件、末次冰期晚阶段、末次冰期早阶段、倒数第2次冰期和倒数第3次冰期。     

新疆阿尔泰山哈纳斯河流域及其邻域第四纪冰川作用

根据新疆阿尔泰山哈纳斯河流域及其邻域第四纪冰川遗迹的类型和特征,哈纳斯河流域第四纪时期至少发生过5次明显的冰川事件,即倒数第三冰期,倒数第二冰期,倒数第一冰期(末次冰期),新冰期和小冰期。其中,更新世的3次冰川作用规模巨大,倒数第三冰期的冰川呈半覆盖式,倒数第二冰期和倒数第一冰期时发育了长达96km以上的大型山谷冰川。古冰川属于冰温高、活动性大和侵蚀能力强的温冰川。从新到老,每次冰期的雪线下降幅度一次比一次大。     

云南省东北部拱王山第四纪冰川遗迹研究

云南省东北部的拱王山海拔３１００ｍ以上的山地发生过第四纪冰川作用，典型的冰川遗迹集中分布在轿子山峰附近和妖精塘－牛洞坪两个地区，遗存的冰川地貌主要有冰斗，冰蚀岩盆和侧碛堤。根据冰川地貌的组合特征，以及它们生成的先后顺序，将拱王山第四纪冰川作用划分为末次冰期的倒数第二期冰期。     

中国第四纪冰期数值年表初步划分

20世纪70年代以前,我国第四纪冰川冰期主要是根据第四纪冰川遗迹的侵蚀-沉积地貌特征和沉积物的物理化学风化程度的差异划分的相对年代;80～90年代开始有放射性碳和地衣法的测年;90年代以后,采用热释光和电子自旋共振技术测年,获得了我国第四纪冰川的一些数值年代,划分了5次冰期,其时代初步定为:小冰期Ⅲ(1871±20A.D.),小冰期Ⅱ(1777±20A.D.),小冰期Ⅰ(1528±20A.D.);新冰期Ⅲ(1550±70aB.P.,1580±60aB.P.),新冰期Ⅱ(2.8～2.5kaB.P.),新冰期Ⅰ(3.1kaB.P.);末次冰期Ⅳ(YD)(11.5～10.4kaB.P.),末次冰期Ⅲ(24～16kaB.P.),末次冰期Ⅱ(56～40kaB.P.),末次冰期Ⅰ(73～72kaB.P.);倒数第二冰期(相当于MIS6～10),Ⅲ阶段(154～136kaB.P.),Ⅱ阶段(277～266kaB.P.),Ⅰ阶段(333～316kaB.P.);倒数第三冰期(相当于MIS12～16),Ⅱ阶段(520～460kaB.P.),Ⅰ阶段(710～593kaB.P.)。未来的研究趋势是采用宇宙成因核素暴露年代方法和光释光技术在更大的空间尺度上对冰川地貌精细定年,分析第四纪冰川发育的空间差异和异时性机制。     

新疆阿尔泰山南部富蕴右旋走滑断裂带晚第四纪错断水系的遥感分析研究

富蕴断裂带位于阿尔泰山南侧,横切阿尔泰山褶皱带南缘及额尔齐斯深断裂,是一条呈北北西向展布的右旋走滑断裂带。沿断裂带发育一系列错断水系、错断冲积扇、挤压脊、走滑拉分盆地等反映右旋走滑活动的典型构造地貌标志。本研究在高分辨率遥感图像和数字高程模型分析的基础上,结合野外实地构造地貌测量,对沿富蕴断裂带发育的系统错断水系特征进行了详细分析研究。研究结果表明,沿富蕴断裂带发育不同级别的错断水系,大致可划分为6级:1931年地震形成的冲沟;90m左右断距的错断水系;150m左右断距的错断水系;500m左右断距的错断水系;1500m左右断距的错断水系;2000m以上断距的错断水系。同时,结合研究区及邻区的第四纪冰川资料讨论了不同级别水系可能形成时间:恰尔沟三级支流可能形成时间为末次冰期Ⅲ阶段末期,约20ka;恰尔沟二级支流可能形成时间为末次冰期Ⅰ阶段末期,约120ka;恰尔沟一级支流可能形成于该地区冰川广泛消融的倒数第2次冰期的Ⅱ阶段末期,约为250ka;恰尔沟、水磨沟、白杨沟、乌铁布拉克河、卡布尔特河等可能形成于倒数第3次冰期Ⅱ阶段末期,约为360ka。最后,我们估算出富蕴断裂带晚第四纪以来的平均右旋走滑速率为1.46～4.99mm/a。     

青藏高原东部第四纪冰川问题

本文讨论青藏高原东部地区第四纪古冰川遗迹,根据野外实地调查结合卫星影象和航空照片资料,说明末次冰期及倒数第二次冰期中古冰川从未联成M.Kuhle 等所称的大冰盖。各种证据说明,倒数第二次冰期降温最大,冰川、冰缘及河流加积作用明显,相当于深海氧同位素阶段6。在此之前有过漫长的大间冰期,致使倒数第三次冰期冰碛被侵蚀凌夷,表面发育红色风化壳。     

内蒙古伊盟盐海子Ya02孔氧碳同位素记录的第四纪末次冰期及全新世气候特征

从内蒙古伊盟盐海子Ya02孔氧碳同位素资料中可以看到,东亚季风气候在22000aBP时由第四纪末次冰期气候开始转入末次间冰期气候,东亚季风带第四纪末次冰期时的气候环境是湿冷的淡化期,而末次冰期的气候环境是热干的成盐期.其次,末次冰期以来,气候由湿冷变为热干,5400aBP时气候达到热干的大暖期的最热点,之后又逐级降至现代暖趋冷的气候特征,东亚季风气候带的末次间冰期开始界线在22000aBP左右,δ^18O资料告诉我们内蒙古高原第四纪末次冰期曾有过冰川或冰盖地貌景观,在22000aBP以后才消融进入第四纪末次间冰期.     

内蒙古伊盟盐海子YaO2孔氧碳同位素记录的第四纪末次冰期及全新世气候特征

从内蒙古伊盟盐海YaO2孔氧碳同位素资料中可以看到:东亚季风气候在22 000aBP时由第四纪末次冰期气候开始转入末次间冰期气候。东亚季风带第四纪末次冰期时的气候环境是湿冷的淡化期。而末次间冰期的气候环境是热干的成盐期。其次,末次冰期以来,气候由湿冷转变为热干,5400aBP时气候达到热干的大暖期的最热点。之后又逐级降至现代暖趋冷的气候特征。东亚季风气候带的末次间冰期开始界线在22 000aBP左右。δ18O资料告诉我们内蒙古高原第四纪末次冰期曾有过冰川或冰盖地貌景现,在22000aBP以后才消融进入第四纪末次间冰期。     

青藏高原现代最大冰原区第四纪冰川作用

普若岗日冰原是青藏高原最大的冰原,总面积达400km².野外观察表明,从现代冰舌前端开始向山外有5套终碛垄和侧碛垄系列,分别称之为冰碛垄Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ.根据地貌位置、地层关系、相对风化程度、风的改造程度和覆盖在有冰川漂砾的戈壁上的沙子的电子自旋共振(ESR)年代,并与中国西部山地第四纪冰川数值年代比较,这些冰碛垄分别形成于现代冰川、小冰期、新冰期、末次冰期晚阶段和早阶段.冰碛垄V中的花岗岩漂砾散布于距山前6km以内的山麓平原,说明在第四纪晚期冰原西坡的古冰川虽到达山麓平原,但未能与邻近山地古冰川相连形成统一大冰盖.     

泰山地区第四纪冰川探讨

简述了泰山地区的地质背景概况,对比分析了国内外学者的研究成果、理论及分歧原因,实地考察了泰山地区角峰、刃脊等冰川地貌,并取样品进行热释光年龄分析显示其年代为（30.54±2.59）kaB.P.,相当于末次冰期主冰期中的Paudorf-Stillfried间冰阶时段。并从地貌特征与遥感数字2个方面分析研究,发现了一些冰川遗迹的信息,为泰山地区第四纪冰川研究提供了一定的佐证。     

滇西北山地末次冰期冰川发育及其基本特征

对滇西北海拔4 000~4 500 m 山地的第四纪冰川发育和平衡线高度进行了研究. 结果表明: 古冰川发育主要依托海拔4 000~4 300 m的夷平面,早中期发育小型的冰帽以及流入四周谷地的山谷冰川,晚期主要发育规模较小的冰斗冰川. 冰川主要发育期为末次冰期,古冰川平衡线、山体最高峰以及夷平面的高度显示,冰川发育所依托的夷平面在末次冰期时超过古平衡线,二者差值为50~400 m,为冰川发生提供了良好的地形与地势条件. 冰川规模演化表明,滇西北地区多处山地MIS 3中期的冰川规模大于末次冰盛期（LGM）,可能与MIS 3中期较强南亚季风带来较丰富的降水有关. 古气候研究资料以及研究区的冰期系列表明,滇西北海拔4 000~4 500 m山地末次冰期的冰川作用是构造和气候相耦合的结果.     

Quaternary glaciation of the North Slope of Karakorum mountains

Three kinds of moraines can be found in the Muztagh valley on the N slope of Mount K2, Karakorum: an old calco-cement moraine lying at the altitude of 5000 m asl, a hilly moraine lying at the altitude of 4200–4800 m asl and a new lateral moraine, lying on both sides of the present river valley. According to the moraines’ geomorphology, they are referred to the Middle Pleistocene Glaciation, the Late Pleistocene Glaciation and the Post-Glacial Period respectively. The lowest level of glacial cirques at 4200–4000 m asl, corresponding to the largest Glaciation, belongs to the Middle Pleistocene (Riss). The ancient cirques at this altitude in the Shaksgam and Yargand valleys are poorly preserved while at the piedmont of the West Kunlun mountains they are represented in better shape. This means that these ancient cirques had been submerged and almost removed by the main ice flow of the valleys. Old cirques, however, are well shaped (or reshaped) where associated with younger cirques at 4600 m als; they could be considered as the product of the Last Glaciation (Würm). Thus, the equilibrium line altitude (ELA) decreased to 1600 m during the Riss Glaciation and to 1000 m during the Würm Glaciation. On the basis of the ELA decrease and existence of complex morainic deposits found at the piedmont of the West Kunlun mountains at about 2200 m asl, the author adheres to the opinion that Riss Glaciation had developed an ice cover (ice sheet), with the central ice area located in Karakorum and reaching up to the high peaks of the Kunlun mountains, and down to the piedmont region. During the Last Glaciation an immense ice cap covered the upper parts of the Shaksgam and Yarkant valleys. The paper also deals with the relations between glaciations and tectonic uplift, indicating that topographic and climatic conditions were favourable for the large-scale ice development in the Middle and Late Pleistocene. The uplift may have reached 600–800 m during the Postglacial period. The uplift rates are often reflected by the glaciostatic in the Postglacial Age.     

西藏东南部末次冰期早阶段冰川作用及其古气候意义

西藏东南部的“古乡冰期”和“白玉冰期”是划分中国第四纪冰期的蓝本。其中,白玉冰期即末次冰期,分为早阶段和晚阶段,相对应的冰川沉积广泛分布于本区的波堆藏布谷地。已有的冰川数值年代结果显示,末次冰期晚阶段的冰川作用发生于海洋氧同位素阶段（MIS）2。然而,关于早阶段的冰进记录,目前却未有确切的年代学证据,此次冰川作用究竟发生于MIS 4还是MIS 3,是一个悬而未决的问题。在前人研究及野外地貌调查的基础上,运用光释光测年手段对波堆藏布谷地疑似形成于末次冰期早阶段的冰碛垄进行测年,年代结果介于（56.4±4.2）~（65.9±3.9） ka之间,相当于MIS 4。藏东南地区MIS 4冰期冰川作用年代与青藏高原及其周边山地具有可比性,表明该阶段冰川作用发生的普遍性。通过对比北半球低纬度地区夏季太阳辐射及亚洲季风区古气温与古降水指标记录,认为藏东南地区MIS 4冰期冰川作用可能是对北半球低纬度地区夏季太阳辐射减弱及气温下降的响应,与季风降水无关。     

念青唐古拉山脉西段第四纪冰川作用

在念青唐古拉山脉西段南北两麓及切割山脉的各沟谷中,分布着3套更新世冰川沉积物。在本区最长的现代冰川———西布冰川的前端,也分布着3组全新世冰川沉积物。根据这些冰川沉积物的地层层序和冰川与湖泊沉积物的电子自旋共振(ESR)、U系等时线和光释光(OSL)年龄测定结果,本文将念青唐古拉山脉西段所发生的3次更新世冰川作用,分别命名为宁中冰期、爬然冰期和拉曲冰期,并与青藏高原的邻近地区进行了对比。各次冰期的冰川性质分别为大型山麓冰川、中小型山谷冰川和小型山谷冰川。全新世时期,现代冰川也有新冰期和小冰期的两次冰川前进。近期冰川则发生了明显的后退。本文还根据念青唐古拉山脉两麓冰前期、历次冰期和现代砾石层的砾石岩性及其与山脉各构造层岩性组成的对比,讨论了山脉的剥蚀与隆升问题     

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。     

川西螺髻山清水沟倒数第二次冰期以来的冰川规模与古气候重建

川西螺髻山清水沟保存着倒数第二次冰期（MIS 6）、末次冰期早期（MIS 4）和末次冰期晚期（MIS 2）较为完好的冰川沉积序列,该序列为螺髻山地区晚第四纪古环境重建提供了直接依据。基于野外地貌考察和冰川地貌特征确定出古冰川分布范围,计算古冰川物质平衡线高度（ELA）,应用P-T模型和LR模型计算出各冰期时段的气温与降水。结果显示：清水沟MIS 6、MIS 4和MIS 2的冰川面积分别为3.44 km²、2.22 km²和1.20 km²,冰川体积分别为0.19 km³、0.12 km³和0.07 km³。各期次的古ELA分别为3 132 m、3 776 m和3 927 m,相对于现代ELA分别下降了1 716 m、1 071 m和920 m。冰川规模受气温和降水的共同影响,MIS 6气温大幅下降（8~12 ℃）是导致该阶段冰川规模最大的原因;MIS 4降水为现在的80%左右,而气温下降幅度（6~7 ℃）小于倒数第二次冰期,冰川规模小于倒数第二次冰期;MIS 2降水仅为现在的60%~80%,降温幅度（4~8 ℃）也不大,因此该阶段冰川规模最小。     

柴达木盆地一里坪石膏~(230)Th定年及成盐期与第四纪冰期和构造运动的关系

本文采用多接收电感耦合等离子体质谱法(MC-ICP-MS),对柴达木盆地一里坪15YZK01钻孔中前336.2 m含石盐地层中的7个石膏样品进行230Th定年。依据年代-深度公式,获得S1-S4盐层的成盐年代分别为733.8~716.0 ka、581.9~573.8 ka、181.6~179.3 ka和158.0~154.2 ka;含芒硝粉砂地层的年代为171.6 ka。结合前人对一里坪表面盐壳的14C测年数据,证实一里坪表面盐层S5开始形成于末次冰期。15YZK01钻孔记录的成盐期与青藏高原第四纪冰期及构造运动存在一定的对应关系:石盐层S1对应于"昆黄运动"之后的望昆冰期,以及深海氧同位素第18阶段(MIS18);S2对应于大间冰期,但是该年代比较接近望昆冰期;S3和S4石盐层及含芒硝粉砂层对应于共和运动和倒数第二次冰期MIS6;S5石盐层开始形成的时代对应于末次冰期MIS2。同时,通过对柴达木盆地多个钻孔含盐地层的测年数据进行总结,证实中更新世以来青藏高原冰川活动与柴达木盆地盐类沉积存在着一定的对应关系。柴达木盆地西北部的成盐盆地中通常发于有倒数第二次冰期和末次冰期的石盐层;而盆地东南部的察尔汗盐湖区仅发现有末次冰期以来的石盐层。柴达木盆地成盐期受到青藏高原第四纪冰期和构造运动的影响,第四纪冰期中盐湖水源补给量的减少,是导致柴达木盆地成盐的重要驱动因素。     

Paraglacial sedimentation and denudation processes in an Alpine valley of Switzerland. An approach to the quantification of sediment budgets

As a result of recent drillings in the Walensee Valley (eastern Switzerland) a new fades model for the Quaternary filling of Alpine valleys has been developed. A detailed lithological model and some new radiocarbon dating allowed the calculation of regional sedimentation and denudation rates and their change during the Late- and Postglacial period. It is shown that these changes follow the paraglacial sedimentation model by Church and Ryder [1]. The absolute quantification of the sediment budgets between the Last Glaciation and today points to denudation rates in the order of 1.5 mm y⁻¹ for the catchment of the Lake of Walenstadt. This is 50 % higher than suggested from current tectonic and isostatic estimates up to now. In that case present day uplift of the Alps would not be in balance with denudation.     

Timing of deglaciation and rock glacier origin in the southeastern Pyrenees: a review and new data

The aim of this research is to improve our current understanding of the deglaciation stages in the southeastern Pyrenees and integrate it into reconstructions of the long‐term deglaciation in the Iberian mountains since the Last Glaciation. First, we examine the existing chronological data for deglaciation in Iberian mountain ranges, mainly focusing on the Pyrenees and the results derived from cosmic ray exposure dating methods. Then, we recalculate the age of 17 samples from four different areas in the SE Pyrenees (Arànser, La Llosa and Duran valleys and Malniu‐Guils complex) based on the ³⁶Cl isotope and applying a new age calculator. In addition, we date eight new samples from the Malniu‐Guils complex to provide a more accurate chronology for this site. The results do not clarify the timing of the maximum glacier extent, but support an extensive glacial advance followed by multiple small advances and retreats during the Last Glacial Maximum (LGM). Geomorphological and chronological data show evidence of massive deglaciation at the end of the LGM around 18 ka, and deglaciation was practically complete during the Bølling‐Allerød interstadial. There is no geomorphological evidence of glacial advances in the cirques during the Younger Dryas. Instead, cirque walls were covered with rock glaciers during the Bølling‐Allerød interstadial. The fronts of these rock glaciers stabilized at the end of this period, while their roots remained active until well into the Holocene.