云南中甸纳帕海57 000年来的有机质碳同位素特征及其古气候意义

中甸纳帕海位于滇西北横断山脉腹地，受西南季风、西太平洋副热带高压和西风带南支多种气候系统的影响，因此该地区是研究西南季风演化、西南季风和东亚季风相互耦合及进行海陆对比的理想区域。 １９９８年５月在距纳帕海湖盆中心１ｋｍ处钻获２８．８１ｍ长的岩芯，主要为灰橄榄绿色和棕色粘土夹少量黄棕色砂和砂砾．有机质碳同位素按２０ｃｍ间隔采样，共分析样品１６３件，由意大利生产的ＮＣ２５００型色谱－质谱联合测定仪进行测试。结果显示有机质碳同位素（δ１３Ｃｏｒｇ）最低值－２８．８‰，最高值－２１．５‰，平均值－２４．８‰，与陆地Ｃ３类植物、浮水植物和挺水植物的有机质碳同位素接近。     

从腾冲和香格里拉沉积记录看60ka BP以来的印度季风活动特征

通过腾冲北海与香格里拉纳帕海有机碳含量、δ13C、粒度等沉积指标和若干孢粉指标的对比,参照60ka BP以来孟加拉湾的沉积韵律互层与δ18O记录,发现它们同与印度季风系统存在密切关联。然而由于经纬与海陆分布的差异,夏季风和冬季风对各处的影响亦有很大差别。大约发生于37~32ka BP的强大的暖湿型气候事件在北海与纳帕海盆地的沉积序列之中反映突出,成为过去60ka间最引人瞩目的现象,但是却缺乏海域记录的有力呼应。海陆记录对比结果表明,MIS3后期区域气候事件的控制因素来自陆地而非海洋,青藏高原在此期间的特别升温导致印度冬季风的衰退及其他大气环流型式的改变有可能是重大气候事件形成的主因。此外,陆地地貌对于季风的降水效应也有不可忽视的影响。     

云南华坪全新世大暖期百年尺度的季风气候的石笋记录

通过对云南华坪葫芦洞FL4石笋进行高精度的ICP—MS—230Th/U测年和高分辨率的碳、氧同位素分析,建立了该地区6 060-4 185 a BP间高分辨率的西南季风气候变化时间序列,进而揭示了该时段发生的3次季风减弱事件。 这3次百年尺度（持续时间为90～240a）的干旱寒冷事件,分别发生在6 060－5 950 a BP、5 380－5 140 a BP、4 810-4 620 a BP,呈台阶状演变;而石笋的碳同位素记录揭示了2次强降水事件,分别发生在5 503－5 443 a BP和4 210-4 185 a BP,持续时间分别为25a和60a。石笋碳、氧同位素记录的西南季风减弱以及强降水事件明显受太阳辐射强度的控制。分辨率为3~10 a的碳、氧同位素记录表明,在百年尺度的西南季风气候变化上,叠加了一系列十年尺度的气候突变事件,呈锯齿状的高频波动。这些短时间尺度的季风气候波动事件与树轮14C 残差、冰芯记录极为相似,反映低纬度地区石笋记录的季风气候与高纬度及北极地区的气候具有极好的可比性,可能主要是受中低纬度太阳辐射强度以及北半球大气环流的影响,太阳辐射强度的变化是控制印度季风的快速推进或退出(萎缩)以及百年尺度上的气候波动的主要动因。      

青藏高原东北缘冬给错纳湖全新世湖面波动

青藏高原处于东亚季风、印度季风和西风环流交互作用区.末次冰消期以来,太阳辐射对该地区的古气候环境产生了重要影响,湖泊随着季风系统的变化发生了明显的水位升降,对湖岸阶地的形成起到了直接作用.本项研究重建了青藏高原东北缘冬给错纳湖湖岸阶地记录的湖面波动历史,试图了解青藏高原季风系统演变过程.通过湖泊北岸265 cm厚湖岸阶地沉积物粒度、碳酸盐、矿物、元素和介形虫古环境指标,结合OSL年代模式,分析表明在约10. 2 ka B. P.之前水体较浅;约10. 2~9. 0 ka B. P.湖面开始上升,气候凉湿;9. 0~8. 5 ka B. P.为印度季风强盛期,湖面明显上升,降雨量增高、温度上升;8. 5~7. 9 ka B. P.湖面降低与气候变冷有关;7. 9~7. 0 ka B. P.印度季风开始减弱,气温、降雨下降,但有效湿度较大,湖面降低;7. 0~6. 1 ka B. P.湖面上升可能与低蒸发作用有关,印度季风仍然影响该地区;6. 1~5. 2 ka B. P.,印度季风衰退,气候逐渐变冷、降雨量减小、水体变浅;5. 2~4. 6 ka B. P.气候冷干,有效湿度减小,湖面进一步下降;4. 6 ka B. P.至今气候干冷,东亚季风衰退,湖面下降,期间也可能受西风环流影响而有短暂的降雨增加时期.     

巴丹吉林沙漠全新世环境记录的年代校正与古气候重建

巴丹吉林沙漠地处东亚夏季风区的西北缘,是认识东亚季风演变及其区域响应的窗口.文章在系统研究前人工作的基础上,对环境记录的年代进行了新的校正,并重建了全新世环境演变的历史.分析结果显示,巴丹吉林沙漠在早全新世开始出现高湖面,早中全新世在湖区广泛出现高湖面和淡水环境并在沙漠东北缘发育了古土壤,晚全新世时湖泊水位下降,沉积地层以风成砂为主.巴丹吉林沙漠全新世环境变化总体上可分为3个阶段:晚更新世末至早全新世初气候干旱;在10.0cal.kaB.P.左右气候由干向湿快速变化,并在8.5～4.0cal.kaB.P.期间气候最为湿润,但同时存在短期的十湿波动;4.0cal.kaB.P.以来气候总体干旱,但在2.2cal.kaB.P.左右出现短期的湿润.巴丹吉林沙漠全新世气候变化反映了该地区在早全新世东亚夏季风降水明显增强,中全新世季风降水较强,晚全新世季风降水减弱,同时具有短时期的不稳定性.10.0cal.kaB.P.以来巴丹吉林沙漠气候总体由湿润向干旱变化,应与北半球全新世以来太阳辐射的持续减弱有关.     

湖相自生沉积作用与环境──兼论西藏色林错沉积物记录

内陆封闭湖泊自生沉积作用与当地的气候、环境密切相关，自生沉积速率主要受湖水蒸发量和补给水的化学成分控制，并受湖面变化影响。西藏色林错沉积物岩芯地球化学和矿物组成的变化揭示了当地１２０００年以来的气候和湖面变化，其中１２０００—１００００ａＢ．Ｐ．干旱、低湖面，１００００—４２００ａＢ．Ｐ．温湿、湖面上升，４２００年以来的干旱、湖面波动下降的趋势。     

晚冰期月亮湖炭屑记录反映的古气候演化

位于大兴安岭中段的月亮湖地处季风/非季风影响过渡地带,其沉积岩心下部886～546 cm的炭屑记录揭示了末次冰期晚期到全新世早期(20.9～10.8 cal.ka B.P.)的古气候演化历史,反映了东亚季风对研究区气候的影响。研究区炭屑浓度的变化主要由可供燃烧的生物量决定,生长在气候温暖时期的森林草原能够提供更多可供燃烧的生物量。在同一植被类型的条件下,气候寒冷湿润时炭屑浓度低,气候温暖干旱时炭屑浓度高。20.9～18.0 cal.ka B.P.炭屑浓度较低, 气候寒冷偏干,18.0～15.3 cal.ka B.P.炭屑浓度最低,气候寒冷湿润,15.3～14.4 cal.ka B.P.炭屑浓度增高,气候开始向温暖的方向发展,14.4～11.8 cal.ka B.P.炭屑浓度快速变化,气候也经历了一系列的快速变化,11.8～10.8 cal.ka B.P.炭屑浓度总体较高,气候温暖湿润。<50 μm的炭屑浓度指示了区域火演化的历史, >50 μm的炭屑则反映了当地野火发生的状况。     

云南中甸纳帕海16 000年以来硅藻植物群的演化及其古环境意义

根据云南中甸纳帕海ZD981钻孔上部0～6.37 m沉积物中硅藻的丰度、分异度和组合特征,并结合已有的孢粉、粒度分析、磁化率等资料,将16 000 a以来中甸地区古气候、古环境的演化过程划分为5个阶段:①气候冷湿,水体较深;②气候偏干,水体变浅;③水位有所回升,但波动剧烈;④湿度增大,水位不断上升;⑤气候再度逐渐转干至现代气候,湖水近于干涸;通过对全新世以来纳帕海的硅藻记录和新疆、青海等地的氧同位素记录的对比,探讨了不同地区对东亚季风强弱变化的不同响应机制.     

滇池盆地孢粉记录的29kaBP气候转型事件

位于低纬度高原上的滇池盆地的气候主要受西南季风及东亚季风的控制,盆地沉积物是气候变化的敏感记录.通过对该盆地北部钻孔MIS3晚期孢粉记录的研究,发现在29 kaBP该地区的气候明显发生了由暖干向凉湿的转型.29 kaBP之前,孢粉组合中,乔木以喜暖的壳斗科、山核桃、鹅耳枥等为主,草本植物中较为耐旱的菊科、石竹科、禾本科等较发育,气候暖干;29 kaBP之后,孢粉组合改变较大,松属花粉含量增加突出,喜湿的铁杉和云杉少量出现,草本植物中莎草科增加,蕨类增多,气候较之前偏凉湿.通过对比发现,该气候转型事件具有区域对比性.     

内蒙古与冲绳海槽和南中国海晚第四纪末次冰川盛冰期以来古气候记录

控制东亚气候的东亚季风夏季风北界的内蒙古盐湖沉积物记录了晚第四纪末次冰川盛冰期以来的气候冷暖干湿变化特征及各类重要的气候事件。通过对内蒙古伊克昭盟杭锦旗盐海子Ya0 1孔岩心沉积物的有机碳、碳氮比、碎屑矿物成熟度、磁化率、氧碳稳定同位素和沉积物成分的研究表明 ,全新世大暖期起止时间为 8～ 4kaB .P .,其气候特征为暖干型。这一气候特点可与中国北方黄土、冰川、冲绳海槽沉积物及南海有孔虫Pulleniatinaobliguilocalata等代用气候材料所记录的气候波动进行对比 ,也可与加拿大阿尔伯特地区及北美大平原全新世的气候演变特征进行对比。     

西藏纳木错及邻区全新世气候与环境变化的地质记录

综合分析了全新世期间内的多种与气候和环境变化密切相关的地质记录,结果表明该区全新世期间的气候变化可划分为3个阶段:1)约11.8～8.4kaBP期间,处于微温期和升温期,气候相对温和稍湿.2)8.4～4.0kaBP期间,为全新世气候最适宜时期或大暖期.该期间的平均气温可能比现今高约5℃,降水量比今多100～200mm.3)4.0kaBP以来,气候整体较为干冷.纳木错湖面发生持续下降,其最大下降幅度可达11.4m.冰川进退和湖面波动表明,该期间内的气候波动过程分别与新冰期和小冰期相对应,其中又各包含了3次明显的冷期,其中新冰期期间的最低年平均气温可达-6℃左右.约1970年以来,区域气候向暖湿方向转化,造成念青唐古拉山西布冰川后退约120～200m,纳木错湖面上涨了约2m.     

云南宣威4.6万年以来洞穴石笋古气候变化记录

石笋是高分辨地记录古气候环境变化的主要信息载体之一。本文通过对宣威下水龙洞 1号石笋进行α能谱铀系测年及碳、氧同位素分析,获得了距今 46.1ka至 2.75ka高分辨率的古气候演变信息。其年龄与δ18O值的记录在纵向上的变化具有明显的韵律性特征,可与深海岩芯V2 8～ 2 3 8同位素记录所揭示的第 3阶段、2阶段和 1阶段进行对比。反映 46.1ka以来宣威地区的气候波动与全球的气候变化具有明显的一致性。但是,区内是气候变化的敏感区,是东亚季风与印度洋季风交互作用的特殊区域,存在有明显的地区性气候变化特征,在整个末次冰期时段 (4 6.1～8.1ka)气候总体偏温暖,10.2 5ka为新仙女木冷事件的最冷终止点。在全新世大暖期时段的 7.1～ 3.7ka间显示气候温暖湿润,而在 3.7～ 2.75ka间伴随太阳辐射和印度洋西南季风强度的减弱,气候有明显的降温趋势。此外,石笋的碳、氧同位素显示的气候冷暖变化是,主沉积旋回以万年级、千年级和百年级为周期性变化;亚旋回以千年级和百年级为周期性变化。     

末次间冰期以来青藏高原东部季风演化的黄土沉积记录

对青藏高原东部甘孜地区末次间冰期以来黄土地层的磁化率、粒度、CaCO₃含量和有机碳含量等气候代用指标的综合分析表明,末次间冰期以来青藏高原东部冬、夏季风分别经历了5次和6次较为强大的时期;其演化阶段基本可与深海氧同位素曲线(SPECMAP)对比。与同期印度洋季风强度变化存在极高的一致性(特别是在氧同位素阶段3)。我们认为,全球冰量变化可能不是控制青藏高原季风演化的决定因素,而其它因素如太阳辐射变化及高原下垫面状况对高原季风演化可能具有更为重要的意义。     

新疆干旱区柴窝堡湖沉积记录的150年来气候环境特征

通过乌鲁木齐附近柴窝堡湖钻孔岩芯的粒度、有机质含量、化学元素以及同位素等多项分析,开展了研究区近150年来的气候环境演化研究.通过沉积记录与器测气象资料比较,认为沉积物的有机质含量反映了流域降水的变化,而有机质碳同位素的变化则与温度相关.在运用有序样品最优聚类分析对沉积物地球化学元素序列进行阶段划分的基础上,综合粒度、有机质含量以及同位素等多环境代用指标的分析,恢复了不同阶段的气候环境信息.结果表明,1860～1910A.D.,各环境指标显示当时湖泊水位较高,湖水较深,显示偏冷、偏湿的气候环境特征.1910～1950A.D.,粒度、地球化学元素、有机质、磁化率等指标波动明显,虽然有机碳同位素值有所升高,但仍然总体偏负,显示该阶段湖泊环境总体上波动强烈,气候不稳定.其中约1920A.D.左右,粒度显示突然变化,有机碳同位索、烧失量、元素含量等也均发生了显著的波动,指示明显气候环境事件的存在.1950A.D.以来,钻孔岩芯的磁化率升高,重金属元素含量以及总磷含量呈现明显富集,而有机质及其碳同位素变化却与器测温度和降水变化一致,指示了近期气候和人类活动对湖泊环境的影响.     

东亚地区MIS 5时期孢粉记录的植被与气候研究进展

末次间冰期(深海氧同位素5阶段,MIS 5,71~128 ka BP)离现代间冰期最近,对其认识有助于预测未来环境,而化石孢粉是恢复古植被与古气候的重要指标。通过对选择出的东亚地区孢粉记录的具有年代数据和孢粉图谱的古植被和气候研究的综合分析,初步认为:①MIS 5的植被格局可与现代间冰期即全新世的植被格局对比。②各区孢粉记录了MIS 5气候波动,部分地区可划分出5a,5b,5c,5d和5e,存在轨道尺度变化,千年尺度事件较少发现。③东亚季风是影响现代东亚季风区环境的主要因素,但日本可能还受到西风环流和洋流的影响;西风、印度季风和地形是影响青藏高原环境的主要因素。④东亚地区,特别是干旱半干旱区,分辨率较高的孢粉记录的环境变化仍需更深入的研究。     

西北干旱区石羊河流域末次冰期晚期气候不稳定性记录

通过对我国西北干旱区石羊河流域三角城末次冰期最盛期晚期-晚冰期地层剖面沉积物中有机质碳同位素分析,表明在季风边缘带的沉积地层中较详细地记录了这一时期气候快速颤动,发生千年至百年尺度的冷干-温湿变化,高分辨的有机质碳同位素组成与GRIP氧同位素组成有较好的可比性,表明与全球古气候变化有明显的联系,也反映在末次冰期最盛期与晚冰期过渡期气候温湿,陆地植被比较发育,可能与东亚季风有关。有机质碳同位素这一指标对气候记录较敏感,是重建干旱区高分辨古气候演化模式十分有效的手段,在季风交汇带能灵敏地记录到气候快速变化。     

内蒙古中东部达里湖湖岸堤记录的12.5 cal ka BP以来湖面波动过程

内蒙古中东部位于东亚夏季风过渡区,对气候变化响应敏感。广泛发育的湖泊沉积物提供了全新世以来的环境变化的理想材料。湖岸沉积物直接记录的古水位,与高分辨率的湖心钻孔记录相结合,有助于全面认识古气候的变化历史和湖面波动的定量重建。运用AMS14C测年和GPS、DEM及1︰5万地形图等相结合的方法确定了达里湖北侧湖岸堤的年代和高程,并结合湖岸堤剖面的沉积序列指示的湖面变化过程,重建了12.5cal ka BP以来达里湖的波动历史。12.5 cal ka BP,达里湖湖面海拔高度约为1253m,至12.3 cal ka BP湖面经历短暂上升,至海拔1266m左右;之后湖面下降,至全新世早期(11.2 cal ka BP),水位降至1254m左右;随后湖面开始逐步上升,10.7 cal ka BP湖面水位稳定在1274m左右;全新世中期湖面继续上升至某一高度(至少在1291m)后,于全新世晚期4.8 cal ka BP湖面高度降至1279m,并于4.6 cal ka BP湖面继续下降至1275m的高度。通过对比湖心钻孔记录的湖泊波动历史以及区域湖泊沉积记录,认为达里湖的水位波动受东亚季风活动的影响,具有区域的一致性。达里湖的水位变化较区域内的其他湖泊更为强烈,认为除了受区域气候变化的影响外,达里湖全新世晚期的湖面下降可能还与区域内强烈的构造活动和西拉木伦河溯源侵蚀导致区域水系的改变有关。     

猪野泽记录的季风边缘区全新世中期 气候环境演化历史*

通过季风边缘区石羊河古终端湖猪野泽QTL剖面年代学及沉积物粒度、碳酸盐、有机碳、碳氮比和有机质稳定同位素等多项气候代用指标的综合分析,建立了季风边缘区9~3cal.kaB.P. 的古气候演化序列。结果表明,9cal.kaB.P. 到7.8cal.kaB.P. 期间,流域的水分条件和温度逐渐上升,植被状况好转,此时气候逐渐转暖湿;而在7.8~7.5cal.kaB.P. 出现了显著的百年尺度的干旱事件,沉积物主要以砂质沉积为主,此时湖泊生产力显著下降;全新世期间最为暖湿的气候适宜期出现在7.5~5.0cal.kaB.P.;约5.0cal.kaB.P. 以来,该区域出现了较为明显的干旱化趋势。另外,对猪野泽地区的白碱湖的湖泊地貌学和年代学研究表明该区域在7.5~5.0cal.kaB.P. 出现了3次高湖面,并且湖岸堤时序变化指示了全新世后半期湖泊逐渐退缩的过程进而指示该区域出现了显著的干旱化趋势。     

黄土剖面中古气候变化的地球化学记录

作者通过对陕西洛川黄土剖面中碳酸盐总量、氧化物比值和元素演化周期性的分析，讨论了黄土高原地区２．４Ｍａ以来古气候的演化模式。对渭南黄土剖面高密度连续采集的样品，着重分析了ＣａＣＯ_３、Ｆｅ₂Ｏ_３／ＦｅＯ值和有机碳的高分辨记录。指出它们的变化彼此同步(但趋势不尽相同)，与黄土一古土壤系列变化一致，井与深海沉积物氧同位素可进行良好的对比。它们综合反映了该区１３４５００年来有五次万年级的暖湿(或凉湿)一冷干的气候波动，其中各期又有若干次级的小颤动。它们的变化与季风影响强弱程度明显有关。     

西藏纳木错地区约120kaBP以来的古植被、古气候与湖面变化

西藏纳木错湖相沉积的U系和^11C测年结果表明，湖泊沿岸的6级湖岸阶地及拔湖约48～139．2m的高位湖相沉积形成于约120ka BP以来的晚第四纪。本文根据该套湖相层的发育和其中的孢粉组合特征对纳木错地区约120ka BP以来的湖面变化与古植被、古气候变迁进行了探讨。结果表明，纳木错地区晚更新世以来经历了频繁的湖面波动、气候的冷暖与干湿变化以及森林—草原与草原植被的交替演化。其总体特征是：约115．9ka BP时，纳木错湖面最高。在116～78ka BP期间，该区气候温和凉爽或温和偏湿，植被以疏林草原与森林草原或森林的交替出现为特征，湖面经历了较大幅度的波动，但基本保持在拔湖140～88m之间。在78～53ka BP期间，该区气候干冷，植被以疏林草原为主，湖面大幅度下降，并在拔湖约36～48m之间波动。约53～32ka BP期间，气候转为温暖偏湿或温暖湿润，湖面波动于拔湖约15～28m之间，波动较为频繁。与阶地的发育相对应，该时期内包含了3次明显的暖期和湖面波动过程，区域植被主要以松、蒿、桦为主，为含一定量的冷杉的森林。其中36ka BP左右气候最温暖湿润，区域内可能出现针叶林或针阔混交林。约32～12ka BP期间，该区气候最为干冷，古植被以草原和疏林草原为主，湖面再次发生较大幅度的下降，最低可至拔湖约8m处，但通常维持在拔湖约12～17m之间。约11．8～4．2ka BP期间，气候整体较为暖湿，其中在约8．4～4．2ka BP期间气候最温暖湿润，该区可能发育针叶林或针阔混交林，湖面波动于拔湖2～9m之间，整体波动幅度较小，但波动最为频繁。区域气候对比发现，纳木错地区的冷、暖气候变化过程与整个青藏高原乃至北半球的气候变化基本是一致的，特别是阶地下切所反映的湖面退缩过程与北大西洋的Henrich冷事件之间具有很好的对应关系。