尕海地区晚冰期以来沉积记录的气候环境演变

通过对尕海沉积物烧失量和碳酸盐含量以及岩性变化分析,重建了尕海地区晚冰期以来的气候环境演变。结果显示:烧失量及碳酸盐含量指标可以较好地反映晚冰期以来的气候变化,晚冰期的阿勒罗德暖期和新仙女木事件有较好的反映。全新世则可划分为早全新世的不稳定期,年代为11150-8240 cal.aBP,中全新世较为暖湿期,年代为8240-3200 cal.aBP,晚全新世干冷期,年代为3200 cal.aBP至今。并发现1550-1440 cal.aBP存在一暖湿事件。     

全新世以来辽河三角洲地区的化学风化及其对气候变化的响应

以辽河三角洲ZK2孔为研究对象,对其57件沉积物样品进行常量元素测试和分析。研究表明,该地区总体遭受的化学风化作用较弱,基本处于化学风化的初期阶段,与所处纬度整体化学风化特征类似。将该区全新世以来的气候变化过程分为如下5个阶段:全新世早期(11.0—8.8 cal ka BP):化学风化程度逐渐增强,气候逐步向温湿方向发展;全新世早中期(8.8—6.9cal ka BP):化学风化程度最强,气候暖湿;全新世中期(6.9—4.6cal ka BP):风化强度较强,但有减弱的趋势,气候温湿;全新世中晚期(4.6—1.3 cal ka BP):化学风化程度在该时期属于最弱阶段,气候冷干;全新世晚期(1.3 cal ka BP—至今):气候温干,风化程度有所增强。总体来说,该区常量元素反映的气候变化过程与石笋δ~(18)O曲线基本一致,揭示了常量元素在反演气候变化过程中有一定的作用。     

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。     

黄土高原定西鲁家沟黄土剖面15 ka以来的环境演变

根据鲁家沟黄土剖面粒度、磁化率、有机质和碳酸盐含量等气候代用指标的变化和14C测年结果,分析和讨论了定西地区近15 cal.kaBP以来气候演化的过程。结果表明15 cal.kaBP以来的气候变化可划分为4个阶段:(1)末次冰期晚期(14900~11200 cal.aBP),气候较为寒冷干旱;(2)全新世早期(11200~7560 cal.aBP),气候开始转暖转湿,但整体上较为寒冷;(3)全新世中期(7560~3600 cal.aBP),气候温暖湿润,夏季风强盛;(4)全新世晚期(3600~1200 cal.aBP),气候变得干旱,夏季风强烈减退,风尘堆积旺盛,形成了现代黄土和表土层。该区末次冰期晚期以来的环境变化是不稳定的,气候存在频繁次级波动。1500~1200 cal.aBP的晚全新世期间,有机质含量出现峰值,表明气候总体向干旱化发展的同时,叠加了人类活动的影响。     

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。     

粒度端元揭示的芝罘剖面末次间冰期—末次冰期气候环境变化特征

山东半岛北部芝罘剖面末次间冰期—末次冰期(124.9～62.85kaBP)层段由砂黄土、黄土、古土壤叠覆堆积组成。为获取反映该地区气候变化的环境敏感粒组,应用端元分析模型对粒度数据进行反演,得出4个粒度端元。各端元在垂直方向上呈现出有规律的峰谷变化,结合平均粒径及测年结果,认为CEM1与CEM2主要反映了末次间冰期间冰阶夏季风强盛,气候暖湿,古土壤发育的沉积环境;CEM3反映了末次间冰期冰阶冬季风短暂增强,气候相对干冷,黄土发育的沉积环境;CEM4反映了末次冰期强冬季风主导下黄土堆积速率加快,成壤作用弱的沉积环境。各端元揭示的冷暖气候振荡,与朝那黄土磁化率指示的夏季风强弱、西峰黄土32μm粒组指示的冬季风强弱以及渤海底栖有孔虫记录的沿岸海侵/海退事件具有较高的同步性。     

黄土沉积的地球化学记录与古气候演化

通过对陕西岐山黄土剖面加密连续采集的样品所进行的化学全分析及某些微量元素的测定,结果表明,该剖面元素组分演化的阶段与黄土－古土壤的叠置有很好的对应性,它们所揭示的末次冰期－间冰期旋回以及全新世以来的气候变化可以与深海氧同位素记录进行对比,其中末次冰期和全新世时期某些地球化学指标还优于深海记录,具有更高的分辨率。     

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。     

西安地区约8500aBP来气候变化与风尘堆积

根据野外调查、土层厚度测定、室内粒度分析、CaCO3含量分析和微结构鉴定资料,研究了西安地区约8500aBP来气候变化与风尘堆积的变化。结果表明,西安地区全新世以来的气候与末次间冰期第1阶段气候相比具有频繁变化和变异特点;3100aBP以来风尘堆积与沙尘暴活动比75～10kaBP之间的末次冰期还要强,风尘堆积与沙尘暴活动强的原因主要是气候的变干。全新世黄土发育条件分析表明,黄土高原的黄土可以发育在冰期,也可以发育在与现代气候相近的间冰期,可以发育在冬季风占优势的气候条件下,也可以发育在冬、夏季风活动强度相近的条件下。全新世气候的不稳定性为预测未来长期气候变化带来了不确定性,深入研究全新世气候变异特点对预测未来长期气候变化具有非常重要的意义。     

苏北盆地XH1钻孔中更新世以来的彩度指标记录及其气候环境变化

苏北盆地是我国西部内陆与东部海洋之间的过渡地区,该地区的气候演变历史对揭示东亚季风的时空变化有着重要意义。对苏北盆地XH1钻孔中更新世以来沉积物的彩度指标Ca*b*的研究表明,Ca*b*对降水的变化反应敏感,可以用来指示东亚夏季风强度和气候暖湿程度的变化。结合磁化率、有机碳和孢粉指标,揭示苏北盆地中更新世以来经历了9个明显的气候冷暖干湿变化旋回,并且可以和深海氧同位素记录、黄土记录进行良好的对比,同时在某些阶段和长期演变趋势上又具有鲜明的区域特征。总体上,从中更新世中期开始苏北盆地变得越来越冷干,气候冷暖波动幅度增大,最后4个冰期旋回尤为醒目。     

晚全新世东亚季风高分辨率沉积记录:来自东海内陆架泥质区的证据

对位于东海内陆架泥质区的MZ05孔浅钻岩芯进行粒度、常微量元素、AMS~(14)C测年分析,获得2.90-1.80ka B.P.期间粒度和常微量元素随时间变化的高分辨率曲线。综合分析MZ05孔地球化学元素比值(CIA,Rb/Sr)曲线发现沉积物源区的化学风化强度变化可以分为3个阶段:2.90-2.70ka B.P.的增强期,2.64-2.35ka B.P.的减弱期和2.35-1.80ka B.P.的较弱期,反映该段时间内东亚夏季风的强弱变化。MZ05孔的沉积物敏感粒级(1.2～22.1μm)平均粒径指示晚全新世东亚冬季风波动频繁,呈现出3个各具特点的阶段:2.90-2.65ka B.P.属于中等频率波动的冬季风强盛期;2.64ka B.P.左右东亚冬季风由强转弱,2.60-2.35ka B.P.冬季风先减弱后增强;2.35-1.82ka B.P.为相对稳定的冬季风弱期。东亚冬季风的演化趋势在其他气候记录中也发现相应的降温证据,揭示全球气候变化的区域性响应。研究同时发现晚全新世研究区东亚冬、夏季风在百年尺度上呈现反相位关系。     

西北干旱区湖泊沉积记录反映的全新世气候波动周期性变化

采用多窗谱分析方法研究了夏季风边缘区——甘肃民勤盆地石羊河流域湖泊沉积物所记录的全新世以来气候波动的周期性。结果表明,该区域的气候变化存在明显的1553、1190、686、617、504、314、180及131a等主要周期。1553a主周期变化所对应的明显干湿期有6—7次。其他百年尺度的周期变化在早中全新世波动幅度较大,到中、晚全新世其波幅逐渐减小。其中准1500a的周期波动在整个全新世石羊河流域气候变化中都有反映,而500～700a的周期波动在中全新世气候变化过程中起重要作用。     

临汾盆地黄土粒度分布的端元模型研究

为了解黄土高原东南缘临汾盆地黄土沉积物粒度分布特征及其气候意义,运用参数化端元分析模型对临汾盆地黄土沉积物粒度数据进行分析,提取对气候变化反映敏感的粒级组分。通过对临汾盆地黄土-古土壤序列运用谢帕德三角分类法,发现黄土主要由粉砂和黏土质粉砂组成,分布较为集中;对临汾盆地黄土粒度进行Gen.Weibull函数分布的参数化端元模型反演得出了3个端元,EM1可能是黄土在夏季风作用下的风化和成壤过程中形成的,EM2可能代表的是高空西风搬运的远源沉积物,EM3可能代表的是较强的冬季风所搬运的近源沉积物以及冬季短时间尘暴所带来的物质。结合OSL测年结果,临汾盆地黄土粒度端元组分、磁化率与深海氧同位素对比分析,发现临汾盆地与深海氧同位素一致,说明临汾盆地气候演化受全球冰量控制,但在每个阶段的内部波动上又表现出一定的区域特征。     

西沙石岛末次冰期风成沉积序列新划分及其旋回特征

西沙石岛的风成碳酸盐岩是东亚季风末次冰期的产物,以砂丘与古土壤二元旋回的形式记录了东亚季风气候的干湿变化。利用西石2井钻井岩芯资料结合石岛野外地质剖面的详细考察,对石岛风成沉积序列进行了重新的地层划分,将石岛风成沉积分为三层砂丘与两层古土壤的沉积组合。通过对测年数据及东亚季风末次冰期气候变化特征的分析,认为石岛末次冰期风成沙丘与古土壤记录与黄土高原L1黄土的5个次级气候阶段一一对应,都是对东亚季风末次冰期气候背景下,气候干、湿变化在岁差尺度的沉积响应,是具有稳定周期的气候旋回。     

末次冰期山西洪洞高分辨率粒度和磁化率记录的H5事件及其气候演化意义

源于北大西洋的末次冰期千年尺度波动的Heinrich事件在东亚地区不同气候记录中得到较为广泛的识别。但是,哪一次事件对东亚乃至北半球影响最显著还不清楚。山西临汾盆地作为中国东部的山间盆地保存了较为广泛的黄土沉积。本次研究对山西洪洞县洞峪沟剖面末次冰期厚10.5m的黄土进行光释光测年,0.5cm间距的粒度测量、磁化率测量。结果显示,该剖面跨越67.7~13.0ka,粒度和磁化率记录所反映的气候特征可以以H5事件(47.3ka)为分界点分为前后两个时期。其中,早期(67.7~47.3ka)粗粉砂(20~63μm)和砂含量(63μm)整体较低而磁化率较高,反映该时期亚洲冬季风较弱而夏季风较强;晚期(47.3~13.0ka)粗粉砂含量和砂含量整体较高而磁化率较低,反映该时期亚洲冬季风明显增强而夏季风明显减弱。山西洪洞以H5事件(约47.3ka)为分界点的末次冰期气候演化模式在东亚、东地中海乃至北美均可以对比,可能是北极地区冰量在这一时期得到显著发展,导致东亚乃至北半球气候向寒冷方向发生显著变化。这一认识对理解东亚MIS3气候演化趋势具有一定意义。     

南昌市厚田剖面末次冰期沉积的色度特征及其古环境意义

色度是古环境重建的重要指标之一,常用于黄土高原黄土古气候重建,但其在亚热带湿润区第四纪沉积中的研究十分少见且意义不明。选取鄱阳湖南岸之厚田沙地的沉积剖面为研究对象,进行了色度测试,结合光释光测年结果,将色度参数与其他气候代用指标进行对比,探讨MIS4—MIS2期间的古气候变化特征。结果表明：各色度参数曲线在剖面垂直方向上产生了较大波动,呈现出干冷→暖湿→干冷的多个冷暖震荡。其中L*值曲线的波峰段主要集中在沙丘砂层（HT6、HT4、HT1）,指示MIS4阶段、MIS3b阶段和MIS2晚期阶段为干燥寒冷的气候环境,冬季风增强;a*、b*、C*和h*值曲线的波峰段主要集中在砂质古土壤层（HT5、HT3、HT2）,指示MIS3c阶段、MIS3a阶段和MIS2早期阶段为温暖湿润的气候环境,夏季风增强,反映了该区域在末次冰期受冬季风和夏季风交替影响的气候演变格局。     

青海湖湖东沙地全新世风成沉积物磁化率特征及其环境意义

在亚洲季风控制区,黄土-古土壤序列中的磁化率能够很好地反映土壤成壤强度和区域沉积环境变化,但在风成砂-古土壤序列中磁化率的古气候意义仍有待研究。选取青海湖湖东沙地典型风成砂-古土壤序列,基于AMS14 C和光释光测年结果,结合土壤学中传统的土壤发育指标,对沉积物的磁化率特征及环境意义进行分析。研究表明在青海湖盆地风成砂-古土壤序列里,磁化率与成壤强度密切相关:(1)剖面磁化率总体表现为古土壤层最高、弱发育古土壤层次之和风成砂层最低的规律。相较低频磁化率χlf,频率磁化率χfd%能够更好、更细致地反映沉积环境的变化;(2)剖面中磁化率与成壤强度有关(正相关),因成壤作用对两剖面原始物源各粒级组分的改造程度不同,磁化率与黏粒和粉砂正相关;(3)基于剖面磁化率以及粒度特征的综合分析,将青海湖湖东沙地全新世以来气候环境划分为3个阶段:10kaBP以前气候冷干,成壤作用微弱;10~4kaBP气候暖湿,成壤作用显著;4kaBP至今,气候逐渐趋于冷干,成壤作用渐弱。     

广西沿海全新世以来气候变化

本文根据孢粉分析，有孔虫氧同位素分析，历史记载及现代气温观测资料，综合资料广西沿海全新世以来的气候变化，经过研究，初步划分了本区全新世以来的７个气候期，在晚全新世内，进一步划分了７个气候亚期，早全新世，中全新的气候变化具有１５００－２０００ａ周期，晚全新世界的气候变化具有５００－１０００ａ周期，晚全新世中－晚期的气候变化具２００ａ周期，２００ａ来的气候变化呈冷，热交替出现，具有１０－２０ａ或３０－     

深圳湾北岸新民孔的Q_3~3-Q_4~1气候记录

对深圳湾北岸新民钻孔岩心沉积物中铁、钒元素、矿物鉴定的伊利石以及生物指标贝类介壳揭示的环境特征资料进行了分析,研究初步表明,该钻孔岩心沉积物理深12．12～10．91m层段的杂色花斑粘土中存有晚更新世晚期至早全新世气候波动的记录。钒元素和伊利石分析也得到了相应的证实。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。这对研究晚武木冰期最低海面时期以来,海面回升及晚更新世晚期／早全新世的古环境方气候影响提供有价值的资料。     

安达曼海沉积物粒度记录的全新世印度洋夏季风演化

对位于安达曼海区的柱状样ADM-C1进行了沉积物粒度分析,根据标准偏差变化对粒度组分进行了划分。发现2个主要敏感粒级组分1.5~11.9μm、11.9~74μm有明显的波动变化,研究认为它们主要受控于与印度洋夏季风密切相关的海域环流动力变化。通过敏感粒级组分相关指标变化重建了安达曼海区全新世以来印度洋夏季风演化历史,结果表明全新世印度洋夏季风变化总体可以分为3个演化阶段:1)10.4~8.8ka BP,印度洋夏季风强度为3个阶段最弱时期;2)8.8~4.7ka BP,敏感粒级组分占全样的百分含量和平均粒径均明显增加,表明印度洋夏季风强度处于全新世最强盛时期;3)4.7~0ka BP,敏感粒级组分占全样的百分含量和平均粒径明显降低,指示了该时期印度洋夏季风的强度较前一阶段明显减弱。粒度重建的印度洋夏季风变化与其他重建结果在全新世有较好的一致性,表明敏感粒级组分在安达曼海可以作为研究印度洋夏季风变化的可靠替代指标。