内蒙古黄旗海不同粒级湖泊沉积物Rb、Sr组成与环境变化

内蒙古黄旗海湖泊沉积物剖面层次结构清晰完整,通过对该剖面全样、77 μm~20 μm和小于20 μm三个不同粒级Rb、Sr含量和磁化率的系统测定,结果表明,湖泊沉积物中小于20 μm粒级成分的Rb、Sr含量和Rb/Sr值变化阶段明显,Rb/Sr值与磁化率分布曲线十分吻合,因此,小于20 μm粒级成分的Rb/Sr值与磁化率包含更加真实的古气候环境信息。Rb/Sr值反映了风化的强度,因而可以作为指示夏季风环流强度的代用指标。黄旗海湖泊沉积物的地球化学Rb、Sr元素含量和Rb/Sr值以及磁化率值波动特征具有深刻的环境演变背景,由此揭示的环境特征在一定程度上反映了全新世气候千百年尺度的波动变化,与全球气候波动有关。     

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。     

宁夏长城塬全新世黄土-土壤剖面元素地球化学特征研究

通过测定宁夏长城塬全新世黄土-土壤剖面中的元素含量,获得了一些地球化学参数指标。这些化学参数作为良好的气候代用指标,与磁化率、频率磁化率形成很好的对比,表明:古土壤形成时期气候温暖湿润,降雨丰富,淋溶作用强烈,黄土堆积时期气候相对干冷,成壤作用微弱;黄土风化成壤过程中元素的迁移变化可以间接反映出全新世以来的气候变化及成壤环境的变化。通过研究元素的活动性,发现全新世宁夏长城塬黄土只经历了早期的化学风化,应处在脱Ca、Na阶段,尚未进入去K风化阶段。     

黄旗海岩芯烧失量分析与冰后期环境演变

重建闭流型湖泊的水位及环境变化,可以为研究冰后期及全新世以来的气候变化及季风环流演变提供不可或缺的关键信息。对HQH4岩芯烧失量与川蔓藻化石种子的研究结果显示,黄旗海湖区在全新世到来之前的气候寒冷,湖面冰封期较长,夏季温度较低,致使湖泊的有机生产率和自生碳酸盐产量比全新世低很多。黄旗海从全新世早期起进入了稳定的湖泊发展阶段后有机生产率显著上升,自生碳酸盐产量同步大幅度增长。在10 200~6 800 a BP期间,烧失量出现显著波动,很大程度上反映了气候发生暖湿-冷干-暖湿-冷湿的变化。在6 800~3 800 a BP期间,烧失量较高而且波动较小,反映了中全新世黄旗海以稳定的温暖湿润气候为主,湖水水位变化不大,有机质和碳酸盐生产力较高。从3 800 a BP起,气候逐渐变凉,间有多次冷暖干湿的剧烈变化,水位波动频繁。     

江汉平原12.76 cal. ka B.P.以来环境干湿变化的高分辨率研究

选择位于江汉平原的JZ-2010湖相沉积剖面为研究对象,利用AMS14C测年建立江汉平原12.76 cal.ka B.P.以来环境演变的时间序列。对湖相沉积物中元素Rb和Sr的差异分布、Rb/Sr值、Ti元素含量以及磁化率等多项环境代用指标的综合分析表明:江汉平原12.76 cal.ka B.P.以来环境干湿变化经历了晚冰期由偏干转向偏湿波动、全新世开始湿度增强、全新世中期偏湿到湿润再至干湿波动,全新世晚期至现代偏湿到偏干的过程。磁化率波动与江汉平原新石器时代各文化类型出现或转型相关。江汉平原环境干湿变化体现东亚季风环流影响,驱动机制主要是北半球夏季太阳辐射变化;还受到东北、北、西三面环山而东南面向夏季风倾斜开放的地势影响。     

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。     

陕西五里铺黄土微量元素组成与全新世气候不稳定性研究

通过对岐山黄土剖面Pb、Cu、Zn、Cd、Mn元素含量、磁化率及粒度的研究表明,这些元素含量变化实质是气候变化的直接结果,其含量高指示风化成壤作用强烈的湿润环境,含量低指示寒冷的干旱环境。揭示出黄土高原南部全新世气候在总体温暖的情况下有明显波动变化,在5000~6000 a BP出现一次明显气候干旱期,使全新世"大暖期"分裂形成两个主要的成壤期S₀¹和S₀²。在S₀¹、S₀²成壤时期仍存在次一级的气候变化事件。全新世时期该地区经历了黄土沉积(L_t)→古土壤发育(S₀²)→黄土覆盖(L₀²)→土壤再度发育(S₀¹)→黄土堆积及现代表土(L10)的发展演化阶段。     

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。     

内蒙古黄旗海湖泊沉积物粒度指示的湖面变化过程

内蒙古黄旗海是位于东亚夏季风尾闾与冬季风腹地的一个封闭流域,其湖泊沉积敏感并反映了区域冬夏季风变化的历史。基于黄旗海北部湖滩上的H3剖面,在高分辨率年代序列的基础上,利用粒度特征,特别是沉积物各粒级的时间序列变化特征,探讨了古湖泊水位变化、剖面沉积环境过程与冬季风的风尘记录。研究结果表明,8.0~5.1 ka BP,气候暖湿,湖泊水量丰富,为相对稳定的深水-半深水环境,为全新世气候最适宜期,降尘微弱;但在6.7~5.5 ka BP期间存在两次明显的湖面回落,降沉剧烈的气候恶化事件,揭示了气候适宜期气候也存在短暂的不稳定性。5.1~4.0 ka BP,气候逐渐变得冷干,风力作用较强,降尘加剧,湖面波动较大;3.6~2.2 ka BP,剖面所在位置演变为浅滩沼泽相,并可能季节性暴露地表。     

尕海湖DG03孔碳酸盐含量及其环境意义

通过对尕海DG03孔岩芯碳酸盐含量的测定,表明碳酸盐含量指标较好地记录了尕海湖地区自冰消期晚期以来的气候环境变化。对阿勒罗德暖期和新仙女木期都有较好的反映,并揭示出早全新世气候变暖且波动明显,中全新世早期暖湿,后期温凉偏干,晚全新世气候明显变干,早期较为寒冷,后期偏暖。碳酸盐含量的变化反映了湖水的浓缩程度,与湖泊所处的沉积阶段相联系,同时与岩性特征所反映的环境也有关。在风成作用堆积的粉砂至中砂层,碳酸盐含量降至很低;在滨湖相沉积的细砂层,碳酸盐含量也较低,因此,碳酸盐含量指示的气候环境意义应与岩性及其他指标相结合进行分析,方可得到可信的结论。     

基于雷达遥感的内蒙古额济纳旗东北部中晚早更新世古水系演化

Radar remote sensing can acquire information of sub-surface covered by sand in arid area,detect surface roughness and vegetation coronet′s layer and linear feature such as linear structure and channel sensitively. With sediment facies analysis, this paper studies the features of environmental evolution in mid-late Epipleistocene (60 ka BP-20 ka BP) in northeastern Ejin Banner. The conclusions are listed as follows: (1) The evolution of the three lakes, i.e. Gaxunnur, Sugunur and Tian′e lakes, are dominated by faults and regional climate. (2) By analyzing sedimentary section of old Juyanze Lake,the three lakes used to be a large outflow lake before 50 ka BP in northeastern Ejin Banner, and at 50ka BP, temperature declined rapidly in northwestern China. The event caused the lake′s shrinkage. (3)By fault activity uplift in the northern part of old Juyan Lake and depression in the southern part, the lake′s water followed from north to south at around 35 ka BP, old Juyanze fluvial fan was formed. At the same time, Juyan Lake separated from Sugunur Lake and Wentugunr old channel was abandoned.(4) In recent 2000 years, Ruoshui River is a wandering river, sometimes it flows into Juyan Lake and sometimes Sugunur and Gaxunnur lakes. Due to human activities and over exploitation, the oasis ecosystem is rapidly degenerated in 15 years (1986-2000).     

阿拉善地区湖泊岩芯磁性特征记录的全新世环境变化

对居延海G36钻孔进行了系统磁性特征分析,并结合总有机碳含量和粒度等环境代用指标,在精确测年的基础上,探讨了居延海地区全新世时期以来的环境变化。结果显示,居延海岩芯磁性矿物主要存在于粗颗粒的沉积物中,载磁矿物为颗粒较粗的多畴磁铁矿;磁化率变化机制比较复杂,与干湿环境变化没有简单正（反）关系。根据G36沉积物环境代用指标的变化,大致可以将其分为4个干湿交替时期:6 700~4 600 a BP干旱时期,4 600~3 100 a BP湿润时期,3 100~2 500 a BP干旱时期以及1 800 a BP以来湖泊干涸。在这4个时期中,磁学参数记录了两次显著湿润事件和两次显著干旱事件。     

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。     

岱海地区原始农业文化的兴衰与环境演变的关系

内蒙古中南部岱海地区考古学文化的发展受到环境条件的制约。原始农业文化的兴起与发展对应于全新世暖期的暖湿条件;农业文化的间断、南移与由农向牧的转变与4～35kaBP发生的变冷、变干的突变事件相对应;而原始农业文化阶段中间每一次文化的间断、侵入、融合总是可以在气候变化中找到相应的变化阶段,与短期寒冷事件的开始或结束对应。     

共和盆地末次冰消期以来的植被和环境演变

在青藏高原共和盆地中的内陆湖泊--达连海获取40.92 m长的湖泊岩芯(DLH钻孔),选用植物残体作为测年材料,利用AMS14C测年技术建立可靠的地层年代序列,对岩芯进行孢粉分析,重建该地末次冰消期以来的古植被和古环境。末次冰消期以来达连海周围山地在14.8～12.9Cal ka BP和9.4～3.9 Cal ka BP时段曾发育森林,气候较湿润,达连海附近盆地发育的荒漠草原盖度增加或演化为草原;在15.8～14.8 Cal ka BP、12.9～9.4 Cal ka BP 和3.9～1.4 Cal ka BP 时段该地气候比较干旱,依据干旱的程度周围山地森林退化或消失,盆地内发育盖度较低的荒漠草原或草原化荒漠。1.4 Cal ka BP以来湿度有所增加,发育草原植被类型。依据植被的演替历史推断该地气候的变化历程是15.8～14.8 Cal ka BP 干旱,14.8～12.9 Cal ka BP 湿润,12.9～9.4 Cal ka BP干旱,9.4～3.9 Cal ka BP湿润,3.9～1.4 Cal ka BP干旱,1.4～0 Cal ka BP湿润。达连海的孢粉记录与附近青海湖的孢粉结果对比,发现两地植被发育基本一致。末次冰消期Bølling-Allerød 时期,山地森林发育;新仙女木事件发生时森林萎缩;全新世中期两地针叶林发育达到鼎盛,之后逐渐减少至消失。早全新世达连海森林扩张的时间滞后于青海湖,主要与两地森林树种的不同和植被演替的时间差异有关。该区森林发育的全盛时期在中全新世,这与石笋记录到的亚洲季风强盛时期在早全新世不相一致,可能与植被复杂的响应机制有关。     

Early-Holocene geochemical evolution of saline Medicine Lake,South Dakota

Medicine Lake is a highly saline, meromictic, magnesium sulfate, closed-basin lake in northeastern South Dakota. The geochemical, mineralogical, and magnetic stratigraphies of sediments deposited from about 10.8 to 4.5 ka B.P. document the evolution of the saline brine in response to climatic change in the early to mid-Holocene. During the spruce occupation of the Medicine Lake catchment (10.8–10.0 ka B.P.), dark-grey massive basal sediments with low total-sulfur and carbonate content, upwardly increasing organic-carbon content, and high magnetic susceptibility were deposited in a deep freshwater lake. As the vegetation in the area changed from spruce to birch to oak and elm and finally to prairie between 10.0 and 9.2 ka B.P., and as the lake became shallow and salinity increased from <2 to >10%, light-and dark-grey calcareous and organic-carbon-rich banded sediments with low total-sulfur content and low magnetic susceptibility were deposited. Previous studies have shown that during the forest/prairie transition the lake then changed abruptly from fresh to saline as it lost a substantial portion of its volume. During the early prairie period (9.2–5.5 ka B.P.), alternating sections of aragonite-rich laminae and grey massive sediments with high total-sulfur content and multiple gypsum layers were deposited in a meromictic environment under conditions of fluctuating lake levels and salinity. Continued aridity during the mid-Holocene (5.5–4.5 ka B.P.) probably maintained the lake at relatively low levels and high salinity as dark-grey generally massive sediments with moderate total-sulfur, carbonate, and organic-carbon content and no measurable magnetic susceptibility were deposited.     

黄旗海沉积岩芯烧失量变化曲线:冰后期环境演变的有效代用指标

重建黄旗海水位、水化学和湖泊生物学变化历史可为研究我国夏季风边缘区冰后期气候变化提供重要环境记录。对该湖中央HQH4岩芯研究结果显示,末次冰期晚期沉积物中湖泊自生有机质烧失量和自生碳酸盐烧失量的平均值分别仅为全新世沉积物的1/13和1/5,造成这种结果的主导因素是夏季气温在全新世初显著升高和黄旗海从此进入稳定的湖泊环境。晚全新世自生碳酸盐烧失量平均值比早、中全新世低14%,其最大值也明显低于早、中全新世,这种情况很可能是因为晚全新世夏季温度略低于早、中全新世所致。自生有机质和碳酸盐烧失量是快速、经济地获取闭流型半咸水湖泊冰后期环境变化的有效代用指标。     

安徽巢湖全新世湖泊沉积物磁化率与粒度组合的变化特征及其环境意义

通过对获取的巢湖湖泊沉积岩芯的磁化率与粒度组合特征的分析,结合孢粉及相邻其它区域的环境考古资料,得出该岩芯柱样所反映的环境变化信息。结果表明:(1)巢湖湖泊沉积物磁化率曲线在117 cm以下总体上比较平稳而略有下降,117 cm以上人类活动所导致的侵蚀作用加剧使得磁化率值异常升高;(2)本岩芯柱样117 cm以下样品的磁化率强度与粘土的百分比含量呈正相关,而与粉砂组分的百分比含量成负相关;(3)根据磁化率与粒度组合变化特征,结合孢粉分析及全新世以来区域气候变化背景,9 870 Cal a B.P.以来的巢湖流域古气候环境演变可以划分6个不同的时期:9 870~7 000 Cal a B.P.,气候呈温和略干的特点;7 000~4 750 Cal a B.P.,气候温暖湿润;4 750~2 170 Cal a B.P.,流域气候温和干燥,巢湖湖盆局部地区可能出露水面以上;2 170~1 040 Cal a B.P.,气候总体上温和湿润,但是冷暖波动明显;1 040~2 00 Cal a B.P.流域处在温凉稍湿的时期,人类活动逐渐加强;200 Cal a B.P.至今,流域总体上处于相对温暖湿润阶段。     

A 14,500-year record of landscape change from Okpilak Lake, northeastern Brooks Range, northern Alaska

Analyses of lithology, organic-matter content, magnetic susceptibility, and pollen in a sediment core from Okpilak Lake, located in the northeastern Brooks Range, provide new insights into the history of climate, landscape processes, and vegetation in northern Alaska since 14,500?cal?year BP. The late-glacial interval (>11,600?cal?year BP) featured sparse vegetation cover and the erosion of minerogenic sediment into the lake from nearby hillslopes, as evidenced by Cyperaceae-dominated pollen assemblages and high magnetic susceptibility (MS) values. Betula expanded in the early Holocene (11,600?C8,500?cal?year BP), reducing mass wasting on the landscape, as reflected by lower MS. Holocene sediments contain a series of silt- and clay-dominated layers, and given their physical characteristics and the topographic setting of the lake on the braided outwash plain of the Okpilak River, the inorganic layers are interpreted as rapidly deposited fluvial sediments, likely associated with intervals of river aggradation, changes in channel planform, and periodic overbank flow via a channel that connects the river and lake. The episodes of fluvial dynamics and aggradation appear to have been related to regional environmental variability, including a period of glacial retreat during the early Holocene, as well as glacial advances in the middle Holocene (5,500?C5,200?cal?year BP) and during the Little Ice Age (500?C400?cal?year BP). The rapid deposition of multiple inorganic layers during the early Holocene, including thick layers at 10,900?C10,000 and 9,400?C9,200?cal?year BP, suggests that it was a particularly dynamic interval of fluvial activity and landscape change.