江汉平原9.0 ka B.P.以来的气候演化:来自江陵剖面沉积物记录

对2002年9月在荆州市江陵县发现的9 ka B.P.以来的江陵剖面进行¹⁴C测年、粒度、TOC、TN、δ¹³C、孢粉等综合分析,重建江汉平原江陵地区9 ka B.P.以来古气候古环境演化:9.0~6.07 ka B.P.为高温阶段,其间8.1 ka B.P.记录到一次较明显降温事件;6.07~4.60 ka B.P.为冷干期;4.60~3.44 ka B.P.间气候波动频繁,为全新世第二个暖湿期前期阶段;3.44~2.50 ka B.P.为高温期,湖沼泥炭发育,是全新世第二个暖湿期后期阶段,为稳定的暖湿阶段;2.50 ka B.P.以来温度相对较低,为冷期。江陵地区近9 ka B.P.以来气候变化不仅与国内大量研究资料相一致,且在许多较大气候事件上与世界许多研究结果一致,表明江陵气候变化具有全球性。     

广西北部山地沼泽20 ka以来的 碳同位素组成与气候变化

根据广西北部山地泥炭沼泽沉积的有机碳同位素组成、TOC和C/N等古气候指标对末次盛冰期以来该区植被与气候演变过程进行研究,结果发现：末次盛冰期（21―14 cal. ka B.P.）偏正的δ13Corg数据反映了山地植被面貌曾发生显著变化,指示冰期气候的冷干变化,但并未导致山地森林向地带性草地退化,C3植物仍占优势。沉积物岩性和TOC等数据表明：在14―10 cal. ka B.P.期间沼泽湿地逐渐形成,指示了东亚夏季风降雨的增强,与石笋指示的季风增强起始年代基本一致。冰消期碳同位素曲线负偏的变化要早于TOC指示的泥炭沼泽堆积,即10―9 cal. ka B.P.前后富有机质的泥炭堆积进入旺盛期。碳同位素组成在9―8 cal. ka B.P.存在一个正偏的变化波动,可能与8.2 ka降温事件或局地物源输入变化有关。7.0―2.8 cal. ka B.P.期间古田湿地的有机质输入较高,碳同位素偏负,指示气候暖湿。从1.7 cal. ka B.P.至今,δ13Corg值的再次正偏可能指示夏季风强度减弱,但考虑到该阶段为人类农业活动快速发展期,因此不排除人为因素的影响。此外,末次盛冰期广西山地与雷州半岛沿海低地的碳同位素值对比发现：沿海平原区与华南山地的沉积记录存在明显差别,其主要原因是山区因山地降雨效应使山区的湿度即便在盛冰期也能保持较高水平;而低地平原冰期阶段的降雨则显著减少,加上平原区较高的蒸发量使干旱程度增加,C4草本也相应增多。实际上,影响亚热带山地沼泽δ13Corg值变化的原因比较复杂,在利用δ13Corg值推论古气候时需要同时考虑气候因素和湿地沉积体的物源及其地貌环境等背景。     

天堂寨泥炭地层的磁化率、Rb/Sr值及其反映的古气候意义

天堂寨泥炭地层记录了大别山北亚热带地区全新世中晚期以来气候变化。通过对地层剖面磁化率、Rb/Sr值测定和分析,结合¹⁴C测年,结果表明:大别山北亚热带地区中晚期以来气候变化可划分5个阶段:(1)5 700~5 050 cal.a B.P.,气候暖湿为主;(2)5 050~4 300 cal.a B.P.,以暖干为主,期间气候波动剧烈,气温出现过短暂而急剧的下降;(3)4 300~2 500 cal.a B.P.,气候总体上处于相对冷湿状态,波动不大;(4)2 500~1 400cal.a B.P.,气温有所回升;(5)1 400 cal.a B.P.至今,气候冷干;至现代,气候又有所回升。磁化率和Rb/Sr比值可作为泥炭恢复古气候古环境的代用指标,但与黄土剖面中所指示的环境意义正好相反,即低磁化率和Rb/Sr比值指示气候湿热,高磁化率和Rb/Sr比值指示气候干冷。     

河北坝上地区湖泊沉积物记录的中全新世干旱气候

根据位于典型草原带的河北坝上地区白诺尔及毗邻的内蒙古乌兰诺尔湖泊沉积物的K、Na、Ca、Mg等化学元素组成、总有机碳(TOC)与氧同位素(δ¹⁸O)的分析,以(K+Na+Ca+Mg)/(Fe+Mn)值指示干旱度,1δ8O值指示夏季风的强弱,TOC值指示湖区植被状况,探讨了该地区¹⁴C测年9.8~5.3 ka B.P.以来的气候变化与环境变迁。结果表明:两个剖面所记录的气候变化趋势相近,¹⁴C测年7.0~5.7 ka B.P.为偏干期。反映夏季风强弱的氧同位素指标与干旱程度的变化没有明显的对应关系,说明夏季风引起的降水量变化不是气候干湿变化的主要影响因子,温度升高导致的蒸发加强可能对气候干旱化的影响更加明显。     

中国全新世气温序列的集成重建

从文献中搜集整理1 397条古气温记录,建立全新世古气温记录数据集,该数据集多数时间段每百年的记录在10个以上。利用经剔除奇异值后的1 140条有效记录,采用单样本区域订正-多样本平均集成法,定量重建中国全新世百年分辨率气温集成序列。集成重建序列表明:全新世中国气温可以明显划分为三个阶段,早全新世(11.5~8.9 ka B.P.)为波动升温期;中全新世(8.9~4.0 ka B.P.)暖期的气温高出现代1℃上下,8~6.4 ka B.P.的暖期鼎盛期高出现代1.5℃左右;晚全新世(4.0 ka B.P.以来)为变冷期。     

闽东南沿海老红砂沉积地层与形成时代

采用岩石地层学、磁性地层学和地球化学等方法,结合TL、ESR和¹⁴C等测年,对广泛分布于闽东南沿海的老红砂沉积地层及其形成时代进行了划分。结果表明,该区老红砂沉积地层可综合划分为5个地层段,其中老红砂层可分出3个地层段,分属60~40 ka B.P.、30~25 ka B.P.和20~10 ka B.P.所形成;两个古土层,反映大约在40~30 ka B.P.和25~20 ka B.P.老红砂的发育有过两次较长时间的沉积间断或减弱。     

罗霄山脉山地沼泽全新世以来的古气候记录

在中亚热带罗霄山脉东南段井冈山地区的江西坳山地沼泽钻取了150 cm的岩芯样品（JXA钻孔）,通过6个AMS 14C测年结果建立钻孔的年代框架,运用烧失量、腐殖化度、有机碳同位素和灰度值等多项古气候代用指标分析,重建了该地区约11 cal. ka B.P.以来的气候演化历史。结果表明：江西坳山地沼泽的古环境演变过程可以分为４个阶段：11―9.2 cal. ka B.P.钻孔沉积物的有机碳含量低,碳同位素偏负,显示C3植物为主,为气候凉干期;9.2―5.3 cal. ka B.P.碳同位素、有机碳和腐殖化度等指标均指示森林植被繁茂,沉积物泥炭堆积速度加快,为气候最适宜期;5.3―2.2 cal. ka B.P.碳同位素显著变化,有机质含量较高;2.2―0 cal. ka B.P.气候呈现季风再次增强的趋势,人类活动增强。与周边其他的研究结果对比发现：全新世以来罗霄山脉江西坳山地泥炭沼泽的古环境替代指标与低纬度地区其他全新世气候记录基本一致。     

西江―北江及珠江三角洲汇流区全新世 泥炭腐木层时空分布与环境变化

西江和北江及珠江三角洲西北部汇流区广泛发育全新世的泥炭-淤泥腐木地层,结合剖面的沉积相特征和14C测年数据,对全新世沉积环境和含腐木地层的分布和环境变化进行探讨,获得以下认识：1）在西江和北江下游海侵北界以上的陆相沉积序列中,厚层泥炭主要形成于中晚全新世（7.5―1.5 cal. ka B.P.）,集中堆积时间为5.0―1.5 cal. ka B.P.;2）珠江三角洲全新世海侵对三角洲边缘区陆相泥炭沼泽的形成起决定性作用,早全新世（约9―7 cal. ka B.P.）三角洲西北端的高速率河口相粉砂黏土沉积为后来的半咸水沼泽发育奠定了淤泥深厚的物质基础,而西江―北江下游陆相洪冲积或河漫滩沉积则在8 cal. ka B.P.左右开始发育,也为之后的水松泥炭沼泽繁盛奠定了基础;3）三水西南一带是中全新世西江―北江下游泛滥平原至古河口湾的过渡区,潮汐流与河流的双重作用是造成三角洲边缘区大面积泥炭沼泽湿地形成的主要原因;4）泥炭湿地生态环境大多在2.0―1.5 cal. ka B.P.前后在西江和北江被高位洪水平流沉积物埋藏,而在三角洲区域多被泛滥平原洪积物覆盖。多数剖面泥炭腐木迁移的原因与三角洲的快速加积作用导致的潮流与河流空间位置平衡被破坏和水文条件改变有关,晚全新世不断增强的人类农业活动和森林破坏与水土流失也是导致三角洲天然沼泽湿地消失的重要原因。     

早全新世沙沟河古洪水沉积及其对气候变化的响应

对沙沟河一级阶地河漫滩ZJDZ剖面中360个样品的粒度,矿物的成分含量及pH值等沉积特征进行分析,并对关键层位进行了一共6个¹⁴C年代测定。结果表明:10.9~4.0 ka B.P.期间沙沟河发生多次大规模洪水,10.9~7.0 ka B.P.期间沙沟河发生20次左右大型洪水,洪水重现期为0.40 ka,其中,10.9~9.0 ka B.P.期间洪水的规模逐次增加,9.0~7.0 ka B.P.期间洪水的规模有所减小;7.0~4.2 ka B.P.期间至少有过4~5次大型洪水,洪水的重现期为0.71 ka。洪水事件主要发生在比较湿润的气候背景下,高频率洪水事件的发生与气候频繁的干湿波动有关。     

泥炭记录的帕米尔高原晚全新世温度变化研究

近年来,“全新世温度谜题”已经受到全球古气候学者的广泛关注,为了解决这一谜题,需要在全球不同区域进行更多的全新世温度重建。帕米尔高原位于亚洲内陆核心区域,目前有关帕米尔高原全新世气候变化的研究相对较少,且已有的研究主要集中于相对湿度(或降水)变化的研究,而涉及温度变化的成果则相对较少。论文首先研究了表土碳同位素与气候因子之间的相关关系,结果显示帕米尔高原的δ¹³C_org与温度正相关;进一步在7个AMS ¹⁴C测年数据的支持之下,基于175个泥炭δ¹³C_α-cellulose分析,重建了帕米尔高原过去约5000 a的温度变化历史。结果发现：帕米尔高原晚全新世以来整体呈现波动升温趋势,约5000~3600 cal a BP阶段处于缓慢降温期;约3600~200 cal a BP处于波动升温期;驱动机制分析显示,约3600 cal a BP之前温度下降主要是夏季太阳辐射下降导致的,约3600 cal a BP之后温度上升是由温室气体辐射强迫增强导致的。     

瓦窑沟剖面记录的早中全新世毛乌素沙地东南缘气候变化

毛乌素沙地位于中国东亚季风边缘区,对气候变化响应敏感。区域内分布着大量河湖相沉积地层,忠实记录了全新世以来气候变化状况。选取毛乌素沙地东南缘河湖相沉积地层为主的瓦窑沟剖面（WYG）,在光释光（OSL）和¹⁴C（AMS ¹⁴C）测年基础上,对粒度、色度和有机质环境代用指标进行分析,反演得出毛乌素沙地早中全新世气候经历了3个阶段：约9.8 ka BP前气候干冷,广泛沉积沙层;9.8—9.6 ka BP气候逐渐回暖,为气候干冷转为暖湿的过渡期;9.6—5.2 ka BP气候相对暖湿,发育砂质泥炭层。推测计算得出,剖面地层沉积速率沙层>过渡层>砂质泥炭层,且各地层均存在次一级旋回,曲线旋回周期砂质泥炭层（480 a）>沙层（150 a）>过渡层（130 a）,指示砂质泥炭层沉积速率最慢、形成时期气候相对稳定。研究结果与东亚季风区域古气候记录具有很好的可比性,是对东亚冬夏季风强度变化的全球性响应。     

福建仙山泥炭距今1400 a以来的α-纤维素δ13C记录及其气候意义

基于对福建屏南仙山泥炭沉积物中物理化学性质十分稳定的α-纤维素的提取及其碳同位素分析,重建了研究区距今1 400 a以来的气候演化历史。研究结果显示：仙山泥炭钻孔中α-纤维素δ¹³C值的变化范围为-26.6‰~-11.3‰,其大幅度的波动特征主要与区域降水控制的盆地沉积环境变化有关,当降水偏多时盆地积水形成类似湖泊的水下沉积环境,沉积物中有机质主要来源于δ¹³C值偏重的沉水植物;反之则以δ¹³C值偏轻的沼泽植物为主。依据AMS¹⁴C测年的结果,距今1 400 a以来研究区经历了气候偏湿（AD 600~910年）-偏干（AD 910~1640年）-偏湿（AD 1640年至今）3个变化阶段。在数十年至百年时间尺度上,纤维素δ¹³C记录中出现的降水减少时期与太阳活动极小期（中世纪极小期、欧特极小期、沃夫极小期、史波勒极小期、蒙德极小期和道尔顿极小期）一一对应,两者呈现正相关关系,揭示太阳活动的减弱是控制研究区降水减少的主要因素,为预测区域降水变化趋势提供了依据。     

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。     

云南拱王山冰蚀湖相沉积剖面全新世孢粉记录与环境

对云南小江流域拱王山老碳房冰蚀湖相沉积剖面进行孢粉分析,结果显示,研究区自全新世以来经历了5次较明显的气候波动,即9 455~8 635 a(cal.)B.P.气候凉湿;8 635~7 095 a(cal.)B.P.气候冷湿;7 095~5 041a(cal.)B.P.气候寒冷而干燥;5 041~2 529 a(cal.)B.P.气候以凉湿为主;2 529 a(cal.)B.P.以来气候温暖湿润。分析结果与目前中国全新世新冰期与高温期交替及其气温变化规律有一定的差异。     

中全新世7～6ka东亚季风气候的高分辨率石笋记录

基于神农架青天洞石笋两个²³⁰Th年龄、582条纹层计数和183个氧同位素数据,重建了7～6ka B.P.期间平均3年分辨率的δ¹⁸O变化序列。持续约580年振幅达1.8‰的δ¹⁸O在平均值-9.66‰上下波动,指示了东亚季风降水强度的长期演化趋势和高频振荡信息,大致划分为4个百年尺度旋回。青天洞与阿曼石笋δ¹⁸O记录的对比表明,东亚季风和印度季风在百年或更短时间尺度上同相位变化,可能反映了两地季风气候受统一的印度洋/太平洋大尺度水汽循环控制。功率谱分析揭示出163、81、16和11年的周期,大致与树轮Δ¹⁴C百年至数十年尺度太阳活动变化周期相同。     

晚冰期以来乌伦古湖沉积物多指标高分辨率的古环境演化

对位于北疆福海县的乌伦古湖Ulungur10B孔岩芯进行分析,以AMS~(14)C测年为年代框架,结合粒度、烧失量和色度指标重建了该地区12.3 cal ka BP以来的古环境演化。结果显示:12.3~11.2 cal ka BP期间,湖泊有机质含量较高,区域有效湿度较大;11.2~7.4 cal ka BP期间,沉积物平均粒径大,有机质含量低,色度a*值、b*值偏大,区域气候冷干,湖面水位较低;7.4~4.3 cal kaBP期间,沉积物平均粒径减小,有机质含量升高,色度a*值、b*值减小,区域气候暖湿,湖泊水位较高;4.3 cal ka BP以来指标在波动中变化,反映湖泊水位在波动中变化,区域有效湿度有所降低。乌伦古湖晚冰期以来古环境演化与周边环境记录一致,气候变化模式符合中亚干旱区全新世气候变化的西风模式。     

哈尼泥炭地15 cal.ka B.P来的古环境恢复与重建

以泥炭粒度作为古气候代用指标,结合孢粉信息,重建了15 cal.ka B.P以来哈尼地区的古气候,完善了本区晚更新世以来的古环境演化过程。通过哈尼泥炭沉积物的粒度组成、粒度参数和粒度分布频率曲线等粒度特征,发现哈尼泥炭剖面的粒度组成以粉砂和砂为主,沉积物平均粒径由上至下逐渐变细,泥炭灰分粒度频率分布以对称分布为主。通过与典型风成沉积、湖泊沉积和河流沉积的粒度频率分布曲线比较认为,本区泥炭灰分粒度组成主要受流水动力影响,其水流搬运强度介于湖相和河流相沉积之间,故泥炭灰分的粒度信息可以用于指示夏季风强弱变化规律,反演古气候变化。泥炭粒度分布数学分形结果发现分维值与泥炭灰分颗粒的分选系数呈正相关,说明泥炭灰分的分维值也可有效反映沉积物颗粒级配和粗细及古气候演化。结合泥炭粒度分析结果和孢粉谱,揭示了15 cal.ka B.P年来古气候的"冷干-温湿-冷湿-暖干"的变化过程,并识别出新仙女木事件(Younger Dryas)以及9.2 ka和8.2 ka气候转冷事件。     

共和盆地黏土矿物与孢粉记录的末次冰消期以来的气候环境相位差

在青藏高原北缘共和盆地达连海钻取了40.92 m沉积柱,其¹⁴C年代有10个控制点,底部年龄最大值为14.5 cal ka BP,沉积柱为末次冰消期以来的湖泊沉积物。在沉积柱中按20 cm/70 a分辨率选出200个样品进行了黏土矿物、粒度、碳酸盐、沉积速率等非生物指标与生物指标的孢粉等多项指标的综合分析。结果表明：末次冰消期以来,达连海沉积柱中非生物指标与生物指标反映的气候和环境变化阶段的显著性不同,反映的气候环境的变化阶段也不尽一致,出现气候环境的相位差。冰消期黏土矿物非生物指标与孢粉生物指标有约1.0~1.2 ka的相位差;早、中全新世黏土矿物反映的气候变化时段较孢粉指标指示的时段滞后约1.0 ka;在晚全新世黏土矿物反映的气候变化较孢粉滞后约0.1 ka。造成黏土矿物和孢粉反映气候环境相位差的原因是孢粉和黏土矿物对气候响应的差异性、黏土矿物和孢粉搬运方式的不同、气候条件及其转换、地貌等多因素的综合影响。     

黄河上游玛曲地区晚全新世沙漠化

本文通过野外调查和样品室内分析, 探讨了玛曲地区沙漠化过程。结果表明, 该区晚全新世以来的沙漠化与全球变化具有一致性, 沙漠化的发生发展受控于全球变化。据¹⁴C测年, 沙漠化主要经历2600-1990 a B.P..1990-750 a B.P..750-220 a B. P.和220 a B.P.至今四个阶段, 而220a B.P.以来的现代沙漠化是自然因素与人为作用迭加的结果。     

青海喇家遗址地层划分及齐家文化废墟覆盖层成因分析

对喇家遗址进行了全面的野外考察,在其北部发现完整连续的全新世黄土-古土壤地层剖面。通过系统采样、粒度和磁化率等多种指标测试,结合OSL技术测年断代,建立了完整的土壤地层序列。深入分析土壤沉积物性质与地表过程,揭示了覆盖齐家文化废墟的沉积物的成因。研究结果表明：喇家遗址土壤沉积物地层层序自地表向下依次为：现代土壤（MS,0~1.50 ka B.P.）→全新世晚期风成黄土（L₀,1.50~3.10 ka B.P.）→全新世中期古土壤（S₀,3.10~8.50 ka B.P.）→全新世早期过渡性风成黄土（L_t,8.50~11.50 ka B.P.）→晚更新世晚期马兰黄土（L₁,>11.50 ka B.P.）。其中全新世中期黑垆土古土壤（S₀）被3组红色粘土质泥流（RC₃、RC₂和RC₁）和山洪沙土（FFD）沉积层穿插分隔为4个亚层（S_0上、S_0中上、S_0中下和S_0下）。这证明黑垆土发育过程中,在OSL年龄3.96~3.65 ka,对应于¹⁴C年龄3.85~3.60 ka B.P.出现一个山洪泥流盛行期,来自于盆地北侧沟谷的大规模暴雨山洪泥流,在大红山前古洪积扇前沿溢出沟槽、扩散覆盖了黄河第二级阶地面的土地。其中与大地震相伴随的第一期暴雨山洪泥流过程,摧毁了喇家遗址齐家文化聚落,造成居室内人群的死亡。