泥河湾盆地许家窑遗址古人类生存环境

许家窑遗址是中国重要的早期智人遗址,在研究东亚现代人及其行为起源和人类生存行为领域具有重要意义。对遗址74093地点地层剖面的粒度、磁化率、碳氧同位素和有机碳分析表明,遗址代表了晚更新世早期至MIS3阶段的梨益沟第三级基座阶地沉积序列,总体显示由牛轭湖逐渐转为河漫滩沉积环境,沉积水动力条件相对较弱。粒度大小和磁化率呈正相关关系,粗颗粒对应较高的磁化率值。剖面沉积经历了由相对温暖湿润→相对稳定的干燥寒冷→波动的干燥寒冷→逐渐转暖4个阶段;古人类集中活动于剖面下部,年代为晚更新世早期,大致对应于MIS5阶段,气候由相对温湿而转为稳定的寒冷环境。动物群指示的古人类活动时期的气候相对冷湿,古植被为疏林草地型景观。     

巴丹吉林沙漠南缘高台盐湖记录的中晚全新世气候变化

位于季风边缘区和受西风环流显著影响的巴丹吉林沙漠南缘的高台盐湖提供了中晚全新世亚洲干旱区气候变化的可靠记录。在OSL测年的基础上,通过对高台盐湖剖面CaCO_3含量、色度(L*、a*、b*)、粒度端元组分(EM)等环境代用指标的综合分析,重建了我国西北地区中晚全新世的气候变化。结果表明,中晚全新世高台盐湖地区气候变化经历了4个阶段:约7.1～5.3 ka,代表河流作用的EM2占主导,为浅湖/滨湖相沉积环境,气候相对干旱;5.3～1.2 ka期间,代表悬移作用的EM1占主导,指示深湖相沉积环境,CaCO_3含量和a*和b*指示流域降水增多,地表侵蚀加强,近源物质输入较多,为中晚全新世以来的最湿润期;1.2～0.2 ka期间,EM2指示沉积环境转为滨湖/浅湖相沉积,气候变干;0.2 ka以来,气候进一步变干,湖泊消亡,演变为现代沙丘堆积。区域古气候替代记录的对比表明,高台地区中晚全新世以来演化过程与中亚干旱区湖泊记录具有一致性,气候变化主要受西风环流与高纬度北大西洋共同影响。     

MIS3以来天山黄土沉积速率时空分布规律及其意义

风尘堆积沉积速率的变化对揭示大气环流与古气候变化具有重要意义。基于中亚东北部天山及其周边黄土剖面已有的释光和放射性14 C年代数据的分析筛选整理,初步获得了该区深海氧同位素MIS3以来黄土沉积速率的时空变化特征,并探讨了可能的原因。结果表明:(1)末次盛冰期(LGM)沉积速率总体上表现出天山西部低、伊犁盆地高的特征。这种空间变化特征可能与地形、大气环流以及伊犁盆地黄土的近源堆积有关。(2)LGM和MIS3b时期是MIS3阶段以来主要的粉尘沉积阶段。MIS3b时期沉积速率最高,LGM次之,而全新世沉积速率较低。MIS3b时期高的沉积速率可能与大规模的冰川发育有关。在全新世期间,中全新世的沉积速率相对较高,可能与中全新世气候湿润、地表捕获粉尘的能力强有关。     

深海氧同位素第3阶段古气候—海平面变化研究进展

根据近年来的主要研究成果,简要综述了深海氧同位素第3阶段(MIS 3)气候—海平面变化特征及其沉积记录的研究进展.MIS3期间的气候变化是古气候研究中的重要组成部分,该时段的某些气候特征与现今十分类似.取自极地冰心、海洋沉积物和陆地的古气候记录表明,在MIS3阶段全球经历了一系列数百年至千年时间尺度的快速气候突变事件,其成因、机制和影响范围还存在明显的不确定性.利用深海沉积物的氧同位素、珊瑚礁阶地、陆源碎屑沉积记录分析得出的MIS3古海平面高度偏差较大,主要认为在-50～-90 m之间波动,但也有研究表明MIS3海平面可达-15～-20 m.对MIS3古气候和海平面变化的深入研究,有赖于全球范围内更多不同类型和高分辨率的地质记录所提供的证据.     

临汾盆地晚冰期至中全新世黄土-古土壤序列的风化特征及指示的气候意义

了解中国北方晚冰期和全新世时期的气候环境变化及其驱动机制,有助于预测未来气候变化的可能情景。基于黄土高原东南缘临汾盆地的黄土-古土壤剖面,在3个AMS14C年代的支持下,通过粒度、磁化率、土壤有机碳以及地球化学元素等指标,重建了临汾盆地晚冰期至中全新世晚期的气候变化历史。结果表明：宋村沟剖面的黄土和古土壤分别处于初等和中等化学风化阶段,而不同地区风成堆积物的化学风化强度存在明显差异,主要受控于东亚夏季风的区域变化。多指标综合分析表明,晚冰期以来临汾盆地的气候演变经历了4个阶段：晚冰期东亚冬季风较强,气候干冷;早全新世东亚夏季风强化,气候向暖湿转变;早中全新世东亚夏季风达到峰值,为最暖湿的适宜期;中全新世晚期东亚夏季风减弱,气候再次转向干冷;临汾盆地的气候变化主要受控于北半球太阳辐射强度和冰量的变化。     

南黄海晚更新世以来孢粉记录的古环境变化

依据南黄海DLC70-3孔71.2m长沉积序列的孢粉记录,结合测年数据,有孔虫和粒度等环境指标,恢复了研究区晚更新世以来的古环境变化。钻孔孢粉组合可以反演南黄海陆缘区植被面貌,其中草本花粉在整个剖面占绝对优势,具有超代表性,而木本花粉代表性低。除冰盛期沉积缺失之外,孢粉等指标在MIS5阶段以来变化显著:MIS5和MIS3的亚间冰阶及MIS2/1(冰消期)阶段,阔叶树种和蒿属比例较高,沟鞭藻、有孔虫含量也较高,气候偏暖,属沉积动力相对稳定的浅海或滨海环境;而MIS5及MIS3阶段的亚冰阶和MIS4阶段,针叶组分或冷杉含量增加,中生-水生草本含量相对较高,而有孔虫含量极低或消失,气候偏冷,属沉积动力相对复杂的滨岸湖泊或沼泽等陆相环境。同时,对比周边地区其他孢粉记录,结果表明,在冰期-间冰期旋回过程中孢粉组合中针叶-阔叶组分含量此消彼长,草本含量的相对变化可指示滨岸局域植被的演替,且一定程度上可以反映海平面的升降。     

靖边黄土剖面记录的末次冰期以来的气候变化

靖边黄土剖面位于黄土-沙漠的过渡区,能更加敏感地记录第四纪东亚季风气候变化。对位于靖边县南15km的三道沟黄土剖面(0～7.2m)进行年代学、磁化率、粒度、元素地球化学分析,粒度数据显示靖边黄土剖面沉积物以粉砂为主,占比高达80%以上;年龄曲线显示靖边黄土剖面存在千年尺度的沉积间断;元素地球化学数据表明,古土壤向黄土层中的元素迁移顺序为CaNaMgSiAlKFe,剖面黄土处于初级风化阶段;多指标综合分析表明,靖边黄土剖面末次冰期以来的气候变化经历了MIS3气候相对温暖湿润且震荡激烈、末次冰盛期气候极度冷干、冰消期气候好转和全新世气候温暖湿润4个阶段。     

西安白鹿塬全新世黄土剖面磁化率的古气候特征

对西安地区全新世以来的环境演变特征进行了系统研究,建立了该地区全新世以来黄土-古土壤沉积的年代序列,揭示其反映的东亚冬、夏季风变迁规律,为预测西安地区乃至中国和全球未来环境的发展趋势提供依据。通过对西安白鹿塬刘家坡典型剖面全新世黄土-古土壤地层的岩性描述、地层划分和对比,结合泾阳县新庄村AMS14C的年代测定和其他学者的测年数据,建立了该地区全新世以来黄土沉积的年代序列。根据磁化率气候替代指标显示的曲线特征,阐述了这一替代指标在剖面上的变化规律,探讨了该黄土剖面所反映的东亚冬、夏季风强弱变化特点,详细分析了西安地区全新世以来环境变化的特征和规律,进而将该剖面磁化率曲线特征与其他学者根据孢粉谱建立的温度曲线对比,对西安地区全新世以来古气候的阶段性进行了详细分析和论证,将西安地区10000a以来的气候演变划分为7个阶段。     

从孢粉分析看上海地区更新世时期古植被、古环境演变

通过对上海地区三个钻孔更新世纪层的孢粉研究，划分出了更新世9个炮粉组合带，反映了该区植被演替、气候波动、环境变迁的9个阶段，得出该区古气候波动历程为冷凉稍湿→暖热湿润→凉冷稍干→温暖湿润→凉冷稍干→热暖潮湿→凉冷干燥→温暖湿润→凉冷略湿。这种波动不仅可与国内外气候期相对比，而且气候波动曲线与海平面变化的相吻合。从而为本地区进行层年代划分和对比提供了充分的证据，且进一步丰富了本地区孢粉学资料。     

江汉平原6000年以来的古降水变化:江陵剖面沉积物粒度记录

通过对江陵剖面沉积物的高密度采样和粒度分析,重建了江汉平原江陵地区近6.0kaBP以来的古降水古气候变化序列：6.0～4.6kaBP为干旱阶段;4.6～2.5kaBP为湿润时期,该时期可以进一步划分为前、后两个阶段：前期阶段4.60～3.44kaBP降水波动频繁,其中4.60～4.27、4.16～3.95、3.80～3.68kaBP为湿润时期,而4.27～4.16、3.95～3.80、3.68～3.44kaBP为干旱时期;后期3.44～2.50kaBP为稳定的湿润阶段,湖沼泥炭发育,其中3.1～2.87kaBP为干旱阶段;2.50kaBP以来,由湖沼堆积转化为洪水漫滩堆积,气候变干或冷干。江陵地区6kaBP以来的古降水古气候变化与国内相邻区域及国外的研究资料一致。     

周口店田园洞MIS3阶段古人类生存环境

周口店田园洞遗址是2001年新发现的一处重要的更新世晚期古人类遗址,年代测定表明古人类在该遗址活动时间发生在40~38.5 kaBP前,属MIS3阶段。对田园洞洞穴堆积物的哺乳动物群、磁化率、黏土矿物和氧化物等进行分析和测试,结果表明,田园洞堆积物总体上为在重力作用下,洞穴围岩崩塌充填而成;洞穴发育和充填经过了洞穴发育—快速充填—稳定沉积—充填完成4个阶段,对应的气候环境经历了冷湿—温暖—干冷—温暖湿润的变化过程。古人类活动于快速充填期,气候比较温暖湿润,动植物资源丰富,有利于古人类生存活动。田园洞古人类生存环境研究对揭示北京周口店地区MIS3阶段古人类生存环境具有重要意义。     

渤海西部海域晚更新世以来的孢粉组合及古环境变化

通过对渤海西部海区TJC孔55.34m以浅地层岩性、测年及孢粉分析等研究,发现该海域晚更新世MIS 5以来的孢粉组合呈现针叶-阔叶-草本规律的旋回性变化,此特征变化是植被-气候-海平面共同作用的结果,气候暖湿、干(凉)冷交替频繁,海平面波动显著。MIS 5e、MIS 5c、MIS 5a、MIS 3及MIS 1(中全新世)阶段气候温暖湿润,陆区则发育针阔叶混交林或落叶阔叶混交林植被,近岸分布有湖沼植被和盐生草地,整体属于高海平面时期的滨海或滨岸浅海环境。MIS 2冰盛期沉积较薄,MIS 5d、MIS 5b、MIS 4和MIS 2阶段,气候偏冷(凉),以草本蒿和藜为主,陆区发育森林草地或针阔叶混交林草地,海平面较低。     

深圳湾北岸新民孔岩心晚更新世以来的环境记录

提取该钻孔岩心地球化学信息的综合分析研究初步表明，深圳湾北岸新民孔岩心是一套3万年以来的晚第四纪沉积层序，大致可划分5个古环境演变阶段。第1、第3和第5阶段对应高海面、气候湿热时期。这些阶段相应出现了指示海相的贝类介壳残体，孢粉组合以湿热植被为主，各类粘土矿物也增加，石英减少，沉积以氧化环境为主导。第2和第4阶段对应低海面、气候偏干冷，各项地球化学指示情况相反。该钻孔岩心下部杂色花斑粘土所记录的短期降温和升温事件可能表明在第四纪末次冰期—冰消期中，气候曾强烈波动，并逐渐由晚冰期向冰后期过渡。     

巴丹吉林沙漠第四纪环境研究现状

巴丹吉林沙漠第四纪环境研究一直是第四纪地质学、水文地质学研究和关注的热点。目前,巴丹吉林沙漠地区第四纪环境研究对象主要为钙质根管、钙质胶结砂、古湖沉积和少量的钻孔、剖面。已有的研究成果表明,巴丹吉林沙漠在第四纪存在4个湿润阶段:MIS13-15、MIS5、MIS3?、早中全新世。分析已有的研究成果,认为在是否存在MIS3湿润阶段、~(14)C测年精度和钙质根管、钙质胶结砂成因方面还存在不足。为了更好地解决巴丹吉林沙漠形成、湖水咸化等第四纪地质、水文地质问题,建议加强连续、长时间尺度的钻孔、湖泊沉积研究。     

九州台古土壤S1记录的末次间冰期东亚夏季风变化

对沉积速率较高的黄土高原西部地区九州台剖面S1古土壤的夏季风代用指标———磁化率、碳酸钙含量、色度进行了测量。综合分析结果表明,MIS5e开始前,夏季风有一次衰退事件,末次盛间冰期早期夏季风强于晚期,而中期夏季风强度相对较弱,然而这种变化是较为和缓的,并没有表现出类似GRIP冰心氧同位素的大幅度、快速变化,表明MIS5e期间东亚夏季风是相对稳定的。来自海洋的研究表明,西太平洋洋面温度(SST)和洋面高度在MIS5e早期和晚期相对较高,中期相对较低,证实了西太平洋环境变化和东亚夏季风强度之间存在成因上的联系。与先前有关全新世东亚夏季风研究结果的对比表明,MIS5e和全新世东亚夏季风演化具有一定的相似性,可能反映了低纬海洋和高纬大陆之间能量和物质交换对太阳辐射响应的某种内在机制。     

新疆伊犁黄土研究

新疆伊犁黄土-古土壤序列记录了更新世以来中亚伊犁地区自然环境的演化和变迁。总结了伊犁黄土粒度、磁化率、碳酸盐和孢粉等各指标的环境意义及其黄土和古土壤地球化学风化特征、形成环境和空间分布的差异性。结果发现:磁化率和色度由于受到多种因素不同程度的影响,对气候的指示意义较为复杂;孢粉组合和碳酸盐均指示研究区有些古土壤形成时期相对干旱,有些黄土堆积时期相对湿润;矿物和元素组成均表明伊犁盆地黄土形成于较干冷气候条件下;粒度对研究区气候的冷暖波动具有较好的指示意义。此外,古环境研究表明伊犁盆地黄土和古土壤风化分异作用不明显,古土壤形成时期地面环流较黄土形成时强,黄土-古土壤堆积存在空间差异性。     

MIS13时期黄土高原东西部地区夏季风不对称演化

根据黄土高原中东部地区黄土沉积物的地质记录,前人研究推断MIS13时期北半球气候为高温高湿环境,然而,这似乎与黄土高原西部黄土沉积物的地质记录存在差别。本研究通过综合前人的研究结果,对比黄土高原东西部地区MIS13时期的古气候及古土壤风化强度在空间上的梯度分布,发现两地的古气候演化存在不对称性。对比MIS13时期低纬度的亚非季风区和北半球中高纬度地区气候状况得出:高降水量环境仅存在于亚非季风区大部分地区,但当时是否呈现高温环境值得商榷;北半球中高纬地区则显著不同,呈现相对较干冷的间冰期气候。由此推断,MIS13时期黄土高原东西部地区之间气候演化的不对称现象可能是季风缺少动力因素,对黄土高原西部影响较小,且长时间停留在黄土高原中东部地区所致;而在此之后的间冰期,由于季风的扩展和加深可能进一步加剧黄土高原西部地区S5S1古土壤风化强度与年轻古土壤层的差别。     

金衢盆地网纹红土色度及其环境意义

网纹红土因基质中镶嵌大量不规则浅色斑纹而具有特殊的色度表达体系。利用K-MinoltaCR-400色度仪分别测试金衢盆地JT、TX-LSD、LD等3个剖面网纹红土层的红网纹(基质)、白网纹(浅色斑纹)、全样(红、白网纹混合样品)等三类样品的色度指标(L*、a*、b*),并以红网纹为背景色,获得白网纹与红网纹的色度差(ΔE)。其结果表明:(1)网纹红土因特殊的斑纹结构而具有特殊的色度表达系统,应该包括全样色度、基质色度、斑纹色度、色差等。不同色度表达,其参数所揭示的环境信息存在差异,引起色度变化的因素也是复杂的。(2)全样色度(混合色度)总体可以揭示网纹化强弱变化的趋势,a*值越高,Fe2O3、Al2O3含量越高,SiO2/R2O3比值越小(脱硅富铝铁化程度越高),但细节上受随机取样过程干扰而不具备稳定性;(3)基质色度可以较好地指示红化程度及其变化,斑纹色度可以较好地指示网纹化程度在剖面上的变化趋势;(4)色差(ΔE)是一种新的色度表达方式,其既能表征网纹发育强弱的趋势,也能揭示网纹发育的阶段性,色差越大,网纹结构越清晰,网纹化程度越强。     

内蒙高原腾格淖尔中全新世湖泊干旱环境的粒度和元素记录

对内蒙古高原腾格淖尔湖泊约400cm剖面沉积物的粒度、碳酸盐和TOC含量以及元素地球化学特征进行分析,利用Mg/Ca、CEC、Rb/Sr、CIA、古气候指数C等的古气候古环境指示意义,结合3个AMS 14 C年代结果,利用该区域湖泊"碳库效应"研究的基础进行年代校正,分析了腾格淖尔大约9 000cal.aBP以来古环境演变过程。研究发现腾格淖尔全新世早—中期(约9 000～4 500cal.aBP)气候暖干,有效湿度小,而湖泊为高湖面,最高湖面在约8 000～6 200cal.aBP期间;湖泊的高水位主要是继承了早全新世夏季风增强形成的扩张湖泊;3 000～4 500cal.aBP以来气候冷干,有效湿度稍有增加,湖面在降水持续减少情况下逐渐收缩干涸。     

泥河湾盆地洞沟剖面的光谱光度时间序列

泥河湾盆地东部的洞沟剖面出露一套以湖相为主的地层,其顶部覆盖了末次间冰期古土壤与末次冰期黄土。测量了该剖面的光谱光度和磁化率,结果显示,亮度(L*)随深度的变化趋势基本与色度a*、色度b*相反,即低亮度值对应高色度值。砂层的亮度值相对低,而质量磁化率高。亮度记录可以与洛川黄土剖面的磁化率记录对比,即亮度低值段可与磁化率高值段对比,这可能源于两者都受东亚季风的控制。对比后获得了30个时间控制点,在此基础上,建立了洞沟剖面测量参数的时间序列。谱分析表明,各参数的时间序列显示了主要的米兰科维奇周期,这显示泥河湾古湖沉积物对古气候的周期性变化敏感。