关于冰期成因问题的探讨

在地质历史上曾出现过几次大冰期。其中最近的两期都是全球性的,时间也比较确定。它们是第四纪大冰期(发生在近二百万年)和晚古生代大冰期(距今约2-3亿年)。在每一次大冰期中,又可分为几个冰期和间冰期。在大冰期之间是非冰期。关于气候变迁的原因或冰期的成因问题,在科学界至今还是一个“谜”。虽然前人曾提出过各种各样的理论,但是正如李四光(1972)和施瓦茨巴克(Schwarzbach,1974)等所指出的:这些论点都不足以说明气候变迁的原因或冰期的成因问题。近几十年来,大量新的科学资料的积累,尤其在海洋研究方面所取得的进展,为这个问题的解决提供了素材。     

地球气候变化的米兰科维奇理论研究进展

米兰科维奇理论是从全球尺度上研究日射量与地球气候之间关系的天文理论（以下简称为“米氏理论”）。该理论认为,地球轨道偏心率、黄赤交角及岁差等三要素变化引起的到达北半球中高纬度夏季日射量变化是造成冰期—间冰期旋回的根本原因。详细回顾了米氏理论的发展历程,并以南极东方站过去42万年大气和气候变化的历史资料为例,讨论了经典米氏理论中有待研究的若干问题。     

青南藏北高原多年冻土的形成及发展趋势探讨

青南藏北高原有广布的多年冻土。它的存在和变迁是约制水文地质、工程地质条件的重要因素。近几年来一些地质、地理学者对多年冻土的形成问题颇为重视,发表了不同的见解,概括起来有以下几种意见: (1)认为更新世最后冰期形成的多年冻土,在全新世半坡温暖期(即“最宜期”)基本融化消失,现今的多年冻土是唐古拉小冰期(相当于新冰期)形成的; (2)认为现今的多年冻土是在巴斯错冰期,即更新世最后冰期形成的; (3)认为晚更新世早期——扎加藏布冰期形成的多年冻土,在以后的间冰期(扎加     

西藏搭格架热泉型铯矿床年代学研究

西藏昂仁县搭格架地热田硅华中的铯达到超大型矿床规模,不同特征的热泉沉积或分布于冈底斯冰期冰碛物的外表或裂隙中,或覆于长马曲上游第5至第1级阶地及现代河床的不同部位.据热泉华野外分布的地貌部位和岩石学特征可将其分为6套.这6套泉华代表性样品的全溶法或等时线法U系测年结果表明：第1套泉华（钙华）形成于晚更新世晚期的末次冰期间冰阶晚期,相当于深海氧同位素第3阶段即MIS 3;第2套泉华（硅华）形成于中更新世晚期的倒数第二次冰期,相当于MIS 8～7;第3套泉华形成于晚更新世早期的末次间冰期,相当于MIS 5;第4套泉华（硅华）形成于晚更新世晚期的末次冰期间冰阶晚期至末次盛冰期早期,相当于MIS 3～2;第5套泉华（硅华）形成于晚更新世末期的末次盛冰期至全新世冰后期,相当于MIS 2～1;第6套泉华即现代硅华.参考前人的ESR年龄测定结果,可将搭格架热泉华的形成分为5个阶段：403～202ka BP,99ka BP左右,39～25ka BP,17～4ka BP与现代.在第3阶段硅华活动早期,有一次钙华活动.     

塔里木地块新元古代冰期事件研究进展

新元古代冰碛岩地层记录了“雪球地球”极端气候事件重要的地质信息。塔里木地块东北缘库鲁克塔格地区、西北缘阿克苏地区和西南缘叶城地区新元古代冰碛岩地层露头发育,是研究新元古代冰期事件的理想基地。文章基于塔里木地块周缘新元古界详实的野外地质调查工作,综合了地层学、同位素年代学、岩石地球化学等研究,聚焦冰碛岩地层沉积时代这一核心问题,建立新元古代冰期格架。冰期事件对比显示,贝义西冰期(库鲁克塔格地区)相当于Kaigas冰期(国际),阿勒通沟冰期(库鲁克塔格地区)、巧恩布拉克冰期(阿克苏地区)、波龙冰期(叶城地区)相当于Sturtian冰期(国际),特瑞爱肯冰期(库鲁克塔格地区)、尤尔美那克冰期(阿克苏地区)、雨塘冰期(叶城地区)相当于Marinoan冰期(国际),汉格尔乔克冰期(库鲁克塔格地区)相当于Gaskiers冰期(国际)。同时基于冰期事件对比关系,建议根据国际地层委员会的最新划分方案将塔里木地块南华系底界调整为与全球性Sturtian冰期沉积底界相当的层位。通过探讨新元古代冰期事件与古老烃源岩发育的耦合关系,分析了新元古界优质烃源岩的发育潜力,指出塔里木地块新元古界具备良好的油气成藏地...     

米兰科维奇冰期旋回理论:挑战与机遇

米兰科维奇理论认为,北半球高纬夏季太阳辐射变化是驱动第四纪冰期旋回的主因。这个理论的核心是单一敏感区的触发驱动机制,即北半球高纬气候变化信号被放大、传输进而影响全球。最近,由于大量高分辨率及精确定年的气候变化记录的获得,从以下4个方面构成了对米氏理论的挑战:1)一些低纬地区并没有明显的10万年冰量周期,而是以2万年岁差周期为主,表明北半球冰盖的扩张、收缩变化并没有完全控制低纬区的气候变化;2)在最近几次冰消期时,南半球和低纬区的温度增高,要早于北半球冰盖的融化,表明冰消期的触发机制并非是北半球高纬夏季太阳辐射;3)大气CO₂浓度在第2冰消期的增加同南极升温相一致,表明该时大气CO₂浓度增加亦有可能早于北半球冰盖消融;4)南半球的末次冰盛期有可能早于北半球。这就说明单一敏感区触发驱动机制已难以圆满解释所有观察事实,天文因素控制下轨道尺度气候变化机制研究正面临理论突破的新需求和新机遇。     

云南玉龙雪山第四纪冰期与冰川演化模式

云南玉龙雪山高峰区有现代冰川１９条,面积１１．６１Ｋｍ＾２,冰川融水汇入金沙江。在现代冰川外围有丰富的古冰川遗迹,可划分３次更新世冰期,即大理、丽江和云杉枰冰期。相当于欧洲阿尔卑斯的玉木里斯和民德冰期。其中以丽江冰期冰川规模最大,当时,河水冰期的白水河冰川长２．５Ｋｍ,冰川 演化模式与梅里雪山、贡嘎山东坡相同,均属藏东南型,而与青藏高原广大高山区以例数第三次冰不川最大规模有别。主要是它们位于青藏高     

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     

上海地区晚更新世地层与古地理

上海地区晚更新世沉积物极为发育,剖面完整,可划分为早、中、晚三期,六个沉积相。本区晚更新世出现三次寒冷期和二次温暖期,与国际气候分期基本一致。晚更新世早期为闸北寒冷期,相当于里斯冰期(庐山冰期);中期为早苏州河寒冷期,相当于早玉木冰期(早大理冰期);晚期为晚苏州河寒冷期,相当于晚玉木冰期(晚大理冰期)。其中早苏州河寒冷期为湖沼相暗灰色亚粘土,过去把该层划入浅海相层底部,显然是错误的。在本区西部和西北部有二层,暗绿色硬土层。埋深分别为5—10米和埋深20米。现发现前者为全     

塔里木板块上元古界火山岩SHRIMP定年及其对新元古代冰期时代的制约

新疆库鲁克塔格地区贝义西组顶部火山岩锆石的SHRIMP定年结果为732±7Ma,它表明贝义西冰期的上限。考虑该组杂砾岩之下火山岩已有的定年结果,贝义西冰期的时限为740~732Ma。综合上元古界三层火山岩SHRIMP定年结果,可以明确地将库鲁克塔格地区上元古界四个含杂砾岩的组限定在三个时间段内,即740Ma到732Ma的贝义西组,732Ma到615Ma之间的阿勒通沟组和特瑞爱肯组,以及615Ma到542Ma之间的汉格尔乔克组,这些年龄段代表了库鲁克塔格地区新元古代各冰期的时代范围。与冰期有关的同位素年代学资料分析表明,贝义西冰期可与Kaigas冰期对比; 阿勒通沟冰期和特瑞爱肯冰期可能与Sturtian冰期和Elatina冰期对比; 而汉格尔乔克冰期和Gaskiers冰期可以对比。     

华北地台北缘辽北地区南华系沉积初步研究

中国南华系冰成地层的分布及沉积特点一直为新元古界研究的热点,北方地区是否存在南华系沉积地层仍存在很大的争议,本文通过近3年对辽宁地区新元古代岩石地层单位的野外地质调查、对比与研究,确定了辽宁北部地区在新元古代时期存在冰碛堆积物,并划分出两期冰碛作用阶段,即：新元古代南华纪第一次殷屯冰期,南华纪第二次汎河冰期;其中第一次冰期为一套陆相冰碛堆积,主要岩性为灰紫色块状厚层杂砾岩夹含砾粗砂岩透镜体,分布于辽北铁岭;第二次冰期堆积主要涉及辽北陆相冰水堆积的汎河组。同时确认出永宁组为第一次殷屯冰期前的陆源河流相沉积;陈千户组（陆相）为第一次殷屯冰期和第二次汎河冰期之间的间冰期沉积产物。     

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。     

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。     

固体地球科学前沿研究的新挑战

在地球早期至今的几十亿年历史长河中，行星地球从过去的早期阶段到现今阶段是受整个地球系统发展的结果。借鉴地质历史演化，地球系统的过去状态特性对预测将来是非常有助的。温室效应尚不确知，因为这样一个问题难以解释，即近期１５０万年甚至整个第四纪２４０万年内冰期与间冰期相间出现，与人类释放ＣＯ＿２或消耗燃料无关。ＣＯ＿２或ＣＨ＿４叠加大气温度的变化趋势到底是什么？平流层的臭氧是否也有自身修复的功能，它自身是否也在变化？固体地球科学作为地球科学前沿，需要持续发展，应当参与全球变化研究。     

冰期天文理论研究中的几个问题

在冰期天理论风靡的同时，尚有如下几个问题应予更多的注意：冰期究竟对应地球轨道的高偏心率还是低偏心率？究竟是夏季还是冬季温度对冰期起决定作用？为何南北两半球冰期同步而与岁差理论相悖？本归纳阐述这些问题，以期引起同行们进一步探讨。     

新元古代冰期及其年代

新元古代在全球范围内出现了几期冰期事件,称之为“雪球地球”事件。这种剧烈的环境变化带来此后地球上生命演化的一次飞跃。“雪球地球”事件的核心是全球冰期的同时性,需要同位素地质年代学的证据。新元古代末期两次主要的冰期事件是Marinoan冰期和Sturtian冰期,其中Marinoan冰期结束于635Ma;Sturtian冰期可能发生在710～720Ma,已发表的年龄数据限定它在670Ma之前结束。Marinoan冰期后的Gaskiers冰期发生在580～590Ma。对华南的古城、铁丝坳、长安组、江口组等进行进一步精确定年,将对限定Sturtian冰期持续时间和Cryogenian、南华系的下限年龄具有重要意义。     

皖南震旦系冰期地层的再认识

<正> 近年来我国关于震旦系冰期地层的研究,除已公认的峡东的南沱冰期地层外,在华南各地陆续在“南沱组”之下,发现了间冰期大塘坡组和下冰期长安组。这些新成果使扬子板块及其周边晚元古代冰期地层和国际上许多经典的层序具备了共同的三段式结构,即上、下两个冰期,中间夹一段间冰期。已知三段式结构广布于湖北、湖南、贵州、江西和浙江西部(陆松年等1985)。     

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.     

冀北冰期,冰缘期划分及塔拉囫囵组建立

本文对冀北坝上地区首次发现的冰川遗迹，冰缘现象进行了描述，并对中更新世以来的冰期，冰缘期进行了划分，分别命名为塔拉囫囵冰期、刘家营冰缘期、前者可与庐山冰对比，后者相当于晚大理亚冰期。     

中国东南部新元古代冰碛岩地层

中国东南部新元古代冰碛岩地层分布于扬子板块的皖南、浙北、浙西和赣东地区,其中皖南休宁、歙县、浙北富阳、浙西建德及开化等地保存有两套冰碛岩和含锰碳酸盐岩地层,自下而上四分,而非以往认为的三分,分别记录了冰期-解冻期-冰期-解冻期四个阶段的沉积,这两个冰期分别为古城冰期和南沱冰期,相当于国外的司图特冰期(Sturtian glaciation)和马林诺冰期(Marinoan glaciation)。浙西江山和赣东广丰等地则只保存了一套冰碛岩和含锰碳酸盐岩地层,记录了冰期-解冻期两个阶段的沉积,地质年代为南沱冰期。由上可见,南沱冰期比古城冰期规模更大,冰碛沉积的范围更广泛,对铁、锰、硅及磷的富集成矿有更加重要的意义。