全新世浑善达克沙地粒度旋回及其反映的气候变化

 利用浑善达克沙地北部锡林浩特风成砂/古土壤剖面的粗颗粒含量、标准偏差、中值粒径、平均粒径和粘粒含量等气候代用指标,对浑善达克沙地10 ka以来的沉积物粒度进行了系统分析研究\.结果表明气候变化存在4个阶段:10.7～9.6 ka BP气候相对干冷;9.6～6 ka BP气候温暖湿润; 6～3.4 ka BP气候干冷暖湿波动频繁;3.4 ka BP以来气候以干旱为主。     

内蒙古嘎顺诺尔湖泊沉积物磁化率与粒度的古环境意义

湖泊沉积物磁化率和粒度已被广泛地应用于古环境和古气候研究,但在不同地区两者的关系不同,一般与磁性矿物来源、种类和赋存粒级有关。查明磁性矿物来源和赋存状态是利用粒度和磁化率恢复古环境的重要基础。通过测定干旱区嘎顺诺尔GXN剖面湖泊沉积物的磁化率与粒度及两者的相关关系,结合代表性样品的岩石磁学特征,揭示此类地区湖泊沉积物磁性矿物来源和赋存状态,探讨它们在干旱区湖泊沉积物中所反映的环境变化信息。结果显示,剖面下部（200~105 cm）和上部（36~0 cm）沉积物磁化率与粗砂含量呈正相关,中部（105~36 cm）与粉砂含量呈正相关,表明磁性矿物主要富集于粗颗粒和较粗颗粒组分中。剖面下部和中部沉积物以顺磁性矿物为主,含少量亚铁磁性矿物（如磁铁矿+磁赤铁矿）,含少量顺磁性矿物;剖面上部沉积物以亚铁磁性矿物为主（如磁赤铁矿+磁铁矿）,含少量顺磁性矿物。根据嘎顺诺尔晚全新世湖泊沉积物剖面的岩性、磁化率和粒度组合特征,可将其划分为河漫滩相沉积（200~105 cm）、浅湖相沉积（105~36 cm）和滨浅湖相沉积（36~0 cm）3个阶段。该湖粒度组分中<4 μm和4~64 μm颗粒主要反映了湖泊水动力的变化,受碎屑物来源和水动力条件的控制;而河漫滩相中>64 μm粗颗粒组分的峰值是风力作用的结果。河漫滩相及滨浅湖相的磁化率高值则指示了湖面较低,水动力较强,有较多的磁性矿物随粗颗粒入湖;浅湖相的磁化率低值则指示该时期湖面较高,水动力较弱,磁性矿物随入湖粗颗粒含量的减少而降低。     

柴达木盆地东部尕海湖DG03孔岩芯粒度特征及环境意义

对柴达木盆地东部尕海湖DG03孔岩芯沉积物的粒度特征的研究,结果表明:在12 800—11 800 cal a BP之间,DG03孔沉积物主要以砂为主,含少量的粉砂和粘土,表明钻孔地点的水动力条件比较强,湖泊水位较低,尕海地区经历了一次短暂的干旱事件,这一事件可能是该区域对全球性的YD事件的响应;全新世早中期（11 800—5 600 cal a BP）,沉积物主要以粉砂和粘土为主,钻孔地点的水动力条件比较弱,湖泊水位较高,气候环境相对湿润;全新世中晚期以来（5 600 cal a BP以来）,沉积物中砂粒组分含量越来越多,粉砂和粘土含量越来越少,平均粒径越来越大,钻孔地点的水动力越来越强,该区域经历了一个干旱化的过程。     

东疆北部全新世气候不稳定性的湖泊沉积记录

对新疆东疆北部巴里坤湖2.5 m深的沉积剖面进行了年代学、沉积物粒度、TOC、磁化率和CaCO₃含量分析,对比研究确定了巴里坤湖的碳库年龄约为750 a,据此建立了研究剖面的年代序列。研究表明,各气候代用指标序列揭示了巴里坤湖地区全新世期间存在多次干湿气候波动,并伴随着一系列突发气候事件,其中有6次事件可以与全新世北大西洋浮冰碎屑事件及GISP2冰芯氧同位素记录进行良好对比,且呈现出显著约1.6 ka的变化周期,表明高纬度北大西洋地区的气候变化可能通过对西风环流的影响与中国西北干旱区的气候变化密切相关。谱分析揭示出研究区气候变化还具有显著的200 a,133 a,108 a和77 a周期,可能与太阳活动周期有关。6300—5200 cal a BP和4300—3500 cal a BP期间巴里坤湖地区气候较为干旱,结合广泛的区域对比认为,中全新世干旱事件具有普遍性。     

13 ka BP 以来黄土高原西部的植被与环境演化

通过对黄土高原西部三个剖面的孢粉记录分析, 重建了该区13 ka BP 以来详细的植被 与气候演化序列。结果表明, 12.1 ka BP 以前, 研究区植被以干草原为主, 气候寒冷干燥。 12.1~9.8 ka BP 植被变化显著。期间出现两次显著的湿润期, 分别为12.1~11.4 ka BP、 11.2~11.0 ka BP, 可与博令暖期和阿勒罗得暖期对比; 两次持续时间和强度明显不同的干旱 期出现在11.4~11.2 ka BP 和11.0~9.8 ka BP, 可分别与中仙女木事件和新仙女木事件对比。 经过短暂的快速变湿后, 9.6~7.6 ka BP 研究区植被以疏林草原为主, 气候波动频繁但总体温 和偏干。7.6~4.0 ka BP 森林和森林草原植被出现, 气候温暖湿润。其中6.6~5.8 ka BP 温带落 叶阔叶林发育, 为研究区全新世最适宜期。自4.0 ka BP 以来研究区草原和荒漠草原交替出 现, 气候在总体干冷的环境下存在次一级的干湿波动。     

库姆塔格沙漠东南缘BL剖面粒度记录的全新世快速气候事件

地质历史过程中全新世时期是一个温暖湿润的间冰期气候过程,中间出现过多次变冷或变干的快速气候事件。BL剖面位于库姆塔格沙漠东南缘,是一典型的风成砂黄土沉积地层,沉积厚度约350 cm。通过沉积地层光释光测年和沉积物粒度变化分析,结果显示：（1）BL剖面沉积的年代始于8.3 ka,处在全新世早期;（2）区域干旱气候条件下,反映冬季风的代用指标则以粗端组分含量为主,BL剖面沉积物平均粒度受到颗粒粗端的影响较大,对比3个不同粗颗粒组分含量所指示的古气候变化,选用>110 μm的沉积物颗粒组分含量作为冬季风研究的替代性指标,具有较好的指示意义;（3）剖面粒度对全新世中晚期的6次气候快速变化过程均有不同程度的记录,其特点是对全球性冷事件敏感性较强,对干旱事件响应较弱。对库姆塔格沙漠地区全新世气候过程的研究,可为极端干旱区域气候对全球气候变化过程的响应提供一定借鉴。     

晚更新世以来长江三角洲长尺度气候干旱事件 ——来自沉积物环境磁学的记录

选择位于长江三角洲南部区域的3个钻孔CSB4、CSB6和CSB8,开展环境磁学方面的研究,以揭示该地区晚更新世以来沉积物记录的显著气候事件。结果显示：3个钻孔都存在明显的S300低值区域,其变化规律为当S300为低值时,磁化率、ARM和SIRM的值较低,而IRMAF80mT/SIRM和ARM/SIRM的比值相对较高,表明磁性矿物浓度降低、粒度变细。同时S300低值区域沉积物以黄色粉砂质黏土为主,含铁锰质结核。IRM获得曲线定量分析结果揭示：沉积物中赤铁矿等高矫顽力组分的含量相对增加,指示长江三角洲区域3次显著的干旱气候事件。在磁性地层及其AMS 14C、光释光测年基础上,推断3次干旱事件发生的时间分别为163―121 ka B.P.（事件I）、57―42 ka B.P.（事件II）和14―10 ka B.P.（事件III）,对应海平面相对较低时期,季风减弱,降水减少,气候干旱,形成以氧化作用为主的环境。     

近800年来巢湖沉积物营养元素富集特点及其环境演变意义

通过对巢湖CH1孔沉积物进行年代学、粒度和营养元素(TOC、TN、TP、C/N比值)分析,可将巢湖近800 a来的环境变化划分为4个沉积时期:沉积年代1177~1271 a A.D.是气候暖湿高湖面阶段;1271~1747 a A.D.,总体上为湿润环境下有机质快速积累阶段,其中1477~1747 a A.D.显示小冰期气候特点;1747~1865 a A.D.气候开始转暖,湖面上升;1865 a A.D.至今,气候转干旱。1880′s以来的TOC、TN非自然水平富集,1660′s以来的TP非自然水平富集,是巢湖历史时期开始出现富营养化的征兆。     

关中盆地西部黄土台塬全新世气候事件研究

通过对陕西歧山黄土剖面地层学和土壤学研究，磁化率、全铁、粒度、CaCO3和TOC测定分析,发现在全新世的全球性“大暖期”即将到来之前，黄土台塬面有洪水发生。在全新世大暖期当中，季风气候有明显的波动变化。尤其是在6000a BP前后季风气候转折，形成了6000－5000a BP显著的干旱阶段。这使得全新世大暖期分裂成为两个主要的温暖湿润阶段。各项气候代用指标显示8500－6000a BP是大暖期中最为温暖湿润的时期。在大约3100a BP季风格局发生变化，气候向着干旱化发展，全新世的成壤期为黄土堆积期所取代。这些事实对于我们客观地评价半湿润－半干旱地区的季风气候对于全球变化的响应规律具有重要的科学意义。     

青藏高原中部色林错湖泊沉积物色度反映末次冰盛期以来区域古气候演化

色林错湖位于青藏高原内部，是西藏第一大咸水内陆湖。研究区剖面选自色林错第三湖泊阶地，利用常用气候替代指标色度，结合粒度、碳酸盐含量［CaCO³（%）］、矿物分析和全有机质（TOC）等进行对比分析，同时采用¹⁴C测年方法对剖面进行准确的年代划分，初步探讨了末次冰盛期以来色林错湖泊沉积物色度增强机制的差异性。研究表明： a^*、b^*与中粗粒砂、磁化率具有较好的相关性；亮度L^*与CaCO³（%）具较好相关性；因而沉积物色度变化可反应区域古气候变化。同时对湖泊沉积物矿物分析发现，影响色度变化的制色矿物主要是针铁矿，且以还原环境为主。红度a^*高值与亮度L^*低值对应气候暖湿气候环境，沉积物粒度较粗，碳酸盐含量低，有机质含量高，磁化率较高值；反之，红度a^*低值，L^*高值，粒度较细，碳酸盐含量高，有机质含量低，磁化率低值，对应干冷气候。在17.4～15.5 cal ka BP阶段，对应干冷的气候特点；在15.5～10.4 cal ka BP阶段，对应温暖湿润的气候；在10.4～5.2 cal ka BP阶段，整体属于温暖湿润的气候特点；其中，在9.7～9.4 cal ka BP和8.75～8.5 cal ka BP为两个重要的冷事件，属于干湿的气候特点；在5.2～1.2 cal ka BP阶段，反映了干冷的气候特征；在4.3～4.0 cal ka BP，3.3～3.0 cal ka BP和2.4～1.75 cal ka BP，反映了干旱温暖的气候特点；在1.2 cal ka BP以后，色林错湖湖水迅速下降。     

关中平原中西部地区全新世11 500—3 100 a BP成壤环境演变和沙尘暴活动研究

 全新世环境演变研究是过去全球变化研究的重点，也是当今全球变化研究的重点和热点。深入了解和研讨全新世成壤环境演变和沙尘暴活动对于丰富全新世环境变迁理论、认识现阶段的沙尘暴活动，促使人与自然环境协调发展都有着十分重要的意义。通过研究关中平原中西部地区全新世地层中粒度、磁化率、CaCO3和pH值四项指标，综合分析了本区全新世11 500—3 100 a BP期间的成壤环境演变及与之相关的沙尘暴活动信息。     

乌兰布和沙漠东海子湖全新世湖相沉积结构分析及其环境意义

根据乌兰布和沙漠北部东海子湖沉积纪录,对146 cm的连续沉积进行146个样品的沉积结构分析,并运用沉积结构直方图对比、平均粒径值(M_z值)、沉积物标准离差(σ₁值)、风力降尘作用指标(Kd值)等方法对沉积物代表的环境进行分析研究。依据东海子湖沉积剖面的沉积结构特征,可以将乌兰布和沙漠北部地区中全新世以来划分为4个环境变化阶段:①中全新世湖泊(河流湖泊)沉积阶段,沉积纪录年龄为6 550~2 550 aBP,是环境普遍温暖、湿润的阶段。②晚全新世风力作用渐强阶段,沉积纪录年龄为2 550~1 211 aBP,是一个风力作用不断加强的环境变化时期。③晚全新世强风力作用阶段,沉积纪录年龄为1 211~275 aBP,也是乌兰布和沙漠风成沙堆积最旺盛的阶段。④近代强风力作用阶段,沉积纪录年龄为275 aBP以来。这样的环境变化过程表明,乌兰布和沙漠的形成、演化与中国北方环境演变的总体规律是相一致的。     

内蒙古黄旗海湖泊沉积物磁化率特征及其环境意义

黄旗海H3剖面是14C测年8.0~2.0 ka BP高湖面时的粉砂质湖相沉积。对H3剖面的全样、77~20 um、20 um三个粒级的磁化率和Ti、Zr元素含量进行了测试,研究结果表明:作为气候环境代用指标,磁化率和Ti、Zr元素含量在20μm粒级样品中具有相同的指示意义。因此,在利用磁化率和地球化学元素作为气候环境代用指标时应当将样品分成不同粒级测试其含量变化,并从中寻找能够反映气候环境变化的真实信息。磁化率参数可以作为反映环境变化的代用指标,两者间有很好的相关关系,湖泊沉积中,高(低)磁化率指示干燥(湿润)的气候,较低(高)的湖面。黄旗海由磁化率反映的事件可以与北大西洋全新世突发气候事件对比,也可以和若尔盖高原泥炭记录的全新世气候事件对比,可能反映了内蒙古高原中南部、青藏高原和北大西洋地区气候变化的内在联系。     

东居延海易溶盐沉积与古气候环境变化

通过对黑河尾闾东居延海湖相沉积物易溶盐类K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、SO4^2 、CO3^2-、HCO3^-、Cl^-八大离子含量和其他相关指标的分析，依据它们在地层中的变化特征，结合地层^14C年代测定结果，把东居延海湖泊变化划分为：隋唐湖泊面积较大时期、宋辽湖泊缩小时期、中世纪暖期湖泊扩张时期、小冰期湖泊缩小时期及20世纪湖泊干涸期等几个阶段。考虑近1500a来该流域气候变化和人类活动对湖泊的影响，得出了以下几个结论：近1500a来，东居延海湖区气候以干旱为主，湖泊逐渐萎缩；在干旱背景下存在气候波动，并与全球变化具有一致性；湖泊的盛衰演变受到气候变化和人类活动的双重影响，前期以自然变化为主，明清以来特别是清代以后，人类活动的影响加剧，成为主控因子。     

冬夏季温度和降水变化对青海湖全新世环境变化的影响初探

青海湖是国内最大的内陆湖泊,位于青藏高原东北缘,因其处在东亚夏季风、印度季风和西风带的交替控制区域,对气候变化十分敏感,成为古环境变化研究的热点地区。有关青海湖的形成演化、环境变化和水文变化的研究也存在多种观点。本研究再分析了青海湖已报道的古环境指标和气候模式模拟的夏季、冬季温度和降水变化,力图更加全面地理解青海湖全新世以来的古环境变化。研究发现早全新世11~8 ka夏季降水量和表面蒸发量较大,冬季降水稀少,湖泊水位只有十余米深,使得青海湖周边风沙活动频繁。并且,早全新世的气候不稳定,经历了频繁和较大幅度的波动。全新世气候适宜期出现在8~6 ka,古环境指标指示这一时期为温暖湿润的气候环境,湖盆内植被以森林草原为主,湖泊水位不断上升。青海湖地区的夏季降水自6 ka开始减少,然而冬季降水增加,同时夏季温度和蒸发量减少,使得湖区植被组成由森林草原向高山草甸转变,湖区大范围形成古土壤。湖区古环境条件在晚全新世距今1.5 ka开始恶化,冬季和夏季降水同时减少,湖泊水位下降,风沙活动再次加强。     

A late Pleistocene and Holocene mineral magnetic record from sediments of Lake Aibi,Dzungarian Basin,NW China

We studied mineral magnetic properties of a 6-m-long, late Pleistocene through Holocene sediment sequence from Lake Aibi in Dzungaria (Zunggary, Junggar), northern Xinjiang, China. Results were used to infer environmental changes and are compared with previously studied cores from Lake Manas. Both water bodies occupy the deepest parts of the Dzungarian Basin and are remnants of large Holocene lakes. During the Late Pleistocene, the magnetic mineralogy in both lakes was dominated by detrital, iron oxide minerals. Oxic conditions, which dominated during sedimentation and early diagenesis, persisted over the Pleistocene–Holocene transition. Later, during the middle Holocene, lake bottom conditions enabled authigenic formation of iron sulphide minerals such as pyrite (FeS₂) in Lake Aibi, and pyrite and greigite (Fe₃S₄) in Lake Manas. This iron sulphide mineralogy suggests increased biological activity in stagnant, anoxic bottom waters. Anoxic bottom conditions started about 9.8 cal kyr BP in Lake Manas and at about 7.2 cal kyr BP in Lake Aibi. A short dry event recorded in Lake Manas between 6.8 and 5.2 cal kyr BP is not clearly observed in Lake Aibi. In the late Holocene, i.e. the last 2.8 cal kyr, sediments of both lakes are again characterised by iron oxides, suggesting well-mixed, shallow water bodies. For this recent period, it seems that the detrital material in the two lakes had a common origin. Magnetic properties of sediments in Lakes Aibi and Manas show broadly similar environmental evolution during the late Pleistocene and Holocene. Nevertheless, despite the close proximity of the two lakes (~200 km) in the same basin, they display some different magnetic properties and record environmental changes at different times.     

江西沟1号风成剖面地球化学元素特征及古环境意义

通过对江西沟风成沉积剖面的地球化学分析,并结合OSL年代、粒度和磁化率数据,探讨了末次冰消期以来青海湖南岸气候的演变。剖面常量元素氧化物含量呈SiO_2Al_2O_3CaOFe_2O_3MgOK_2ONa_2O变化特征,常量元素氧化物及化学元素综合参数与地层有较好的对应性。不同的环境指标对气候变化的敏感性不同,总体上看,地球化学元素的敏感性高,全新世以来粒度和磁化率的变幅较小,即使在全新世大暖期,其值变化都很小。地球化学元素记录所反映的气候变化过程如下。Ⅰ.末次冰消期~12 ka BP,13.2 ka BP前总体上呈相对温暖状态,可能受B/A暖期的影响,13.2~12 ka BP气候不断向干冷方向发展,寒冷程度不断加剧并在12 ka BP达到最强,可能反映出12 ka BP左右的新仙女木事件;Ⅱ.12~9 ka BP,气候呈波动回升状态,暖湿程度呈增加趋势,表现出温凉的气候变化特征;Ⅲ.9~4.5 ka BP,气候温暖湿润,与全新世大暖期相对应,该阶段水热组合达到最佳,但存在阶段性的变化;Ⅳ.4.5~2 ka BP,气候总体向冷干方向转变,3 ka BP前变化幅度较小,气候较温暖湿润,3~2 ka BP气候凉偏干。     

Environmental magnetic studies of sediment cores from Gonghai Lake: implications for monsoon evolution in North China during the late glacial and Holocene

Environmental magnetic studies were conducted on a 9.42-m-long sediment core from Gonghai Lake, North China. Radiocarbon dating indicates that the record spans the last 15,000 cal year BP. The principal magnetic mineral in the sediments is pseudo-single domain magnetite of detrital origin with minimal post-depositional alteration. Although the variations in the concentration of detrital magnetic minerals and their grain size throughout the core reflect inputs from both soil erosion and eolian dust, it is shown that their climatic and environmental significance changes with time. In the lowermost part of the core, ~15,000–11,500 cal year BP, the magnetic minerals were supplied mainly by bedrock erosion, soil erosion and dust input when climate ameliorated after the cold and dusty last glacial maximum. The increasing magnetic susceptibility (χ) in this interval may indicate a combination of changes in the lake environment together with catchment-surface stabilization and a decreasing proportion of dust input. In the central part of the core, ~11,500–1,000 cal year BP, the detrital magnetic minerals mainly originated from dust inputs from outside the catchment when the lake catchment was covered by forest, and catchment-derived sediment supply (and thus the lake sediment accumulation rate) were minimal. The generally low concentration of magnetic minerals in this part of the core reflects the highest degree of soil stability and the strongest summer monsoon during the Holocene. In the uppermost part of the core, the last ~1,000 years, detrital magnetic minerals mainly originated from erosion of catchment soils when the vegetation cover was sparse and the sediment accumulation rates were high. Within this part of the core the high magnetic susceptibility reflects strong pedogenesis in the lake catchment, and thus a strong summer monsoon. This scenario is similar to that recorded in loess profiles. Overall, the results document three main stages of summer monsoon history with abrupt shifts from one stage to another: an increasing and variable summer monsoon during the last deglacial, a generally strong summer monsoon in the early and middle Holocene and a weak summer monsoon in the late Holocene. The results also suggest that different interpretational models may need to be applied to lake sediment magnetic mineral assemblages corresponding to different stages of environmental evolution.     

A multi-proxy approach to reconstruct hydrological changes and Holocene climate development of Nam Co, Central Tibet

Holocene lake level fluctuations were reconstructed from a 2.7-m sediment core from Nam Co, Central Tibet, China dating to >7.2 cal ka BP. Results were compared to existing lake records from the Tibetan Plateau to infer variations in the strength of the Asian Monsoon. Geomorphological features in the Nam Co catchment, such as beach ridges and lake terraces, indicate high lake stands during the late Glacial. A major low stand is suggested for the Last Glacial Maximum (LGM). Sands and sandy silts at the base of the core are transgressive facies, with material transported by melt water and deposited under rising lake level conditions that followed the LGM low stand. Variations in grain size, major elements, biomarker stable isotopes and minerals in the core suggest a climate evolution reflected in at least five depositional units and subunits. Sediments in Unit I (~7.2 to ~5.4 cal ka BP) were deposited at highest lake levels. Large amounts of allogenic minerals and allochthonous organic matter suggest high precipitation and melt water input, implying positive water balance. Increasing aquatic productivity points to favourable environmental conditions. Unit II (~5.4 to ~4.0 cal ka BP) marks a transition between favourable, stable hydrological conditions and lake level decrease. Lower lake levels were a consequence of drier climate with less monsoonal precipitation, higher evaporation rates, and increased moisture recycling in the catchment. Unit III (~4.0 to ~1.4 cal ka BP) reflects the driest periods recorded, at ~3.7 cal ka BP and 1.6 cal ka BP. Lake shrinkage and salinization was interrupted as suggested by the deposition of Unit IV (~1.4 to ~0.8 cal ka BP), when increased precipitation and runoff that might be related to the Medieval Warm Period, led to a stable, but still low lake level. Unit V (800 cal years BP—present) is characterized by progressive lake shrinkage due to intense evaporation. Large fluctuations in geochemical variables indicate humid and arid periods, respectively, at Nam Co between ~450 and ~200 cal years BP, with the latter assumed to correspond to the Little Ice Age. Modern hydrological data indicate the lake level is rising. Comparison of the Nam Co record with other lake records from the Tibetan Plateau suggests general agreement with the broader picture of Holocene environmental evolution. The timing of dry and wet climate conditions at lake sites across Tibet indicates a gradually decreasing influence of the southern monsoon during the Holocene, from NW to SE. Nevertheless, further research is needed to improve our understanding of Holocene spatio-temporal hydrological variations across the Asian continent.