青藏高原的末次冰期与最大冰期——对M.Kuhle的大冰盖假设的否定

M.Kuhle把青藏高原外缘山地的山麓泥石洪流堆积误认为冰碛,推算出高原上末次冰期雪线普遍比今降低1100-1500m,已低于高原平均高度,以此推断在青藏高原形成了统一大冰盖。本文根据中国学者大量的研究事实和确凿的冰川作用遗迹,重建冰期雪线分布高度,提出了“分散的山地冰川”的观点,并从古气候学和高原构造隆升等方面分析了原因,以此论证了“大冰盖说”的主观性。     

乌鲁木齐河源冰碛物的ESR测年研究

应用ESR测年技术对采自乌鲁木齐河源区上望峰、下望峰与高望峰的冰碛物进行了测年, 上望峰冰碛年代为(35±3.5) ka BP; 下望峰冰碛3个年代分别为(171.1±17) ka BP、 (176±18) ka BP、 (184.7±18) ka BP; 高望峰冰碛年代为(459.7±46) ka BP. 经对ESR测年结果的可靠性讨论并结合地貌地层与已有的14C年代、 ESR年代数据得出: 上望峰冰碛沉积于MIS 2相对应的末次冰期晚期; 下望峰冰碛系两次冰川作用沉积的, 公路之上冰碛于MIS 4相对应的末次冰期早期沉积的, 以下老的冰碛沉积于MIS 6相对应的冰期; 河源区最老的冰碛高望峰冰碛形成于MIS 12相对应的冰期. 高望峰冰碛年代同时还表明本段天山至少于此时已经上升到与当时冰川气候相耦合的高度, 进入了冰冻圈, 开始发育冰川.     

青藏高原唐古拉山口第四纪冰碛层划分及其地质环境意义

在对唐古拉山口现代冰川和古冰川考察研究的基础上，结合定位观测资料和TL、^10B-^26Al-^21Ne及^14C测年数据，对区内第四纪冰川遗迹进行了深入讨论，划分出二次冰期(即中更新世晚期的倒数第二次冰期、晚更新世中一晚期的末次冰期)和二次全新世冰进(即新冰期和小冰期)。提出在早更新世时，由于山体未达到当时冰川发育的雪线高度，所以未发育冰川。但在唐古拉山口地区，截止目前还未找到中更新世早期的倒数第三次冰期的冰川遗迹，由于高原隆升的滞后性和冰川发育的延滞效应及“亚洲干极”的耦合，推测仍只发育局部冰川作用。进一步研究表明，古今雪线由高原边缘向腹地升高，唐古拉山地区高出边缘1500m左右，生动表现了“亚洲干极”的作用；广泛分布的湖群说明羌塘地区是一个大江大河尚未伸入的内流地区，意味着青藏高原是个年青的高原。由于青藏高原的隆升，对高原腹地引起的干旱化过程和水分严重不足，使唐古拉山地区的冰川自倒数第二次冰期以来，冰川规模一次比一次明显地减小。     

青藏高原现代最大冰原区第四纪冰川作用

普若岗日冰原是青藏高原最大的冰原,总面积达400km².野外观察表明,从现代冰舌前端开始向山外有5套终碛垄和侧碛垄系列,分别称之为冰碛垄Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ.根据地貌位置、地层关系、相对风化程度、风的改造程度和覆盖在有冰川漂砾的戈壁上的沙子的电子自旋共振(ESR)年代,并与中国西部山地第四纪冰川数值年代比较,这些冰碛垄分别形成于现代冰川、小冰期、新冰期、末次冰期晚阶段和早阶段.冰碛垄V中的花岗岩漂砾散布于距山前6km以内的山麓平原,说明在第四纪晚期冰原西坡的古冰川虽到达山麓平原,但未能与邻近山地古冰川相连形成统一大冰盖.     

西藏申扎巨型冰川终碛垅的发现及意义

青藏高原是否存在大冰盖 ?中外科学家争论了近百年 ,目前尚无定论。最近在对申扎县幅 1∶2 5万地质大调查中 ,发现申扎巨型冰川终碛垅。通过研究表明 ,该冰川终碛垅并非山谷冰川的产物 ,而属于高原冰盖或冰幅的产物。青藏高原在第四纪大冰期是否存在大冰盖的问题早在2 0世纪初出现分歧。斯文赫丁 (1899,190 2 )罗来兴等 (196 3)、崔之久 (196 4)、郑本兴等 (1976 ,1979)认为在青藏高原没有形成过大冰盖。但Ｅ·涂宁志等 (1930 ) ,Ｂ·Ｍ·西瓦村 (195 8)等认为在大冰期整个青藏高原被大冰盖覆盖着。自 1985年以来 ,德国地貌学家Ｍ·库勒多次…     

西藏东南部末次冰期早阶段冰川作用及其古气候意义

西藏东南部的“古乡冰期”和“白玉冰期”是划分中国第四纪冰期的蓝本。其中,白玉冰期即末次冰期,分为早阶段和晚阶段,相对应的冰川沉积广泛分布于本区的波堆藏布谷地。已有的冰川数值年代结果显示,末次冰期晚阶段的冰川作用发生于海洋氧同位素阶段（MIS）2。然而,关于早阶段的冰进记录,目前却未有确切的年代学证据,此次冰川作用究竟发生于MIS 4还是MIS 3,是一个悬而未决的问题。在前人研究及野外地貌调查的基础上,运用光释光测年手段对波堆藏布谷地疑似形成于末次冰期早阶段的冰碛垄进行测年,年代结果介于（56.4±4.2）~（65.9±3.9） ka之间,相当于MIS 4。藏东南地区MIS 4冰期冰川作用年代与青藏高原及其周边山地具有可比性,表明该阶段冰川作用发生的普遍性。通过对比北半球低纬度地区夏季太阳辐射及亚洲季风区古气温与古降水指标记录,认为藏东南地区MIS 4冰期冰川作用可能是对北半球低纬度地区夏季太阳辐射减弱及气温下降的响应,与季风降水无关。     

冰碛物ESR测年与天山乌鲁木齐河源末次冰期系列

采用ESR方法，对天山乌鲁木齐河源末次冰期的冰碛石英砂进行了测年，下望峰组冰碛层的年代与前人推测的年代不同，是50～70ka BP末次冰期早阶段形成的，分布下限可达海拔2300m左右的红五月桥附近，与AMS的测年结果相比，末次冰期晚阶段底碛的ESR年代与AMS的年代相当，而冰上融出碛ESR年代与AMS的年代相差较大，认为冰下的压碎和磨蚀作用可能导致冰碛中石英砂的ESR信号归零，从而使底碛的ESR测年成为可能。     

唐古拉山垭口地区的第四纪冰川测年新研究

在野外综合考察的基础上,对唐古拉山垭口地区末次冰期的冰碛漂砾(或有冰川擦痕的露头)进行了宇生核素10Be暴露年龄的测定,得到(16.1±1.7)ka BP、(31.9±3.4)ka BP、(41.4±4.3)kaBP和(66.8±4.3)ka BP 4个测年数据.结合前人对本地区研究和测年的资料,确定该区更新世经历了4次较大规模的冰川作用:中更新世晚期的倒数第二次冰期、晚更新世中晚期的末次冰期早冰阶、间冰阶和晚冰阶,依次与MIS6、MIS4、MIS3和MIS2阶段对应;全新世经历了2次小的冰进:新冰期和小冰期,它们的时代与青藏高原其它地区新冰期和小冰期的时代基本一致.末次盛冰期的冰川范围十分有限,并且MIS3阶段的冰进规模远远超过了末次盛冰期.早期考察中所命名的唐古拉冰期和巴斯错冰期的时代是中更新世晚期(MIS6)和末次冰期早冰阶(MIS4),扎加藏布冰期的冰碛可能是末次冰期的冰碛叠加在倒数第二次冰期的冰碛物之上,而又经过后期作用改造而形成的一套冰碛.在该区老的冰碛物上没有测定出MIS6阶段之前的年代数据,可能是由后期的破坏或采集的样品不够充分所致,因此对本区最早冰川作用的时代还有待于进一步深入研究.     

青藏高原东部第四纪冰川问题

本文讨论青藏高原东部地区第四纪古冰川遗迹,根据野外实地调查结合卫星影象和航空照片资料,说明末次冰期及倒数第二次冰期中古冰川从未联成M.Kuhle 等所称的大冰盖。各种证据说明,倒数第二次冰期降温最大,冰川、冰缘及河流加积作用明显,相当于深海氧同位素阶段6。在此之前有过漫长的大间冰期,致使倒数第三次冰期冰碛被侵蚀凌夷,表面发育红色风化壳。     

昆仑山垭口地区"望昆冰期"冰碛宇宙成因核素10Be测年

昆仑山垭口地区是东昆仑山现代冰川作用中心之一,在第四纪冰期间冰期旋回中保留了多套较为完整的冰川沉积.位于垭口盆地西侧山脊上的望昆冰碛,是本区已知最老的冰川沉积.应用宇宙成因核素10Be暴露年龄方法对望昆冰碛进行年代测定,5个样品中有4个介于(56.9±5.6)～(38.2±3.5)ka BP之间,相当于MIS3阶段,明显年轻于前人所测ESR和古地磁年代,且与地貌系列不符.这一结果不能代表望昆冰碛的实际年代,而应为所测漂砾后期暴露的年代,反映了MIS3阶段昆仑山垭口地区曾遭受过强烈地表剥蚀过程.望昆冰碛10Be暴露年龄显著地年轻,表明应用宇宙核素暴露年代测定冰碛物形成时代具有复杂性,应充分考虑后期剥蚀等地表过程,并应使用其他测年方法进行相互验证.     

Quaternary glaciation of the North Slope of Karakorum mountains

Three kinds of moraines can be found in the Muztagh valley on the N slope of Mount K2, Karakorum: an old calco-cement moraine lying at the altitude of 5000 m asl, a hilly moraine lying at the altitude of 4200–4800 m asl and a new lateral moraine, lying on both sides of the present river valley. According to the moraines’ geomorphology, they are referred to the Middle Pleistocene Glaciation, the Late Pleistocene Glaciation and the Post-Glacial Period respectively. The lowest level of glacial cirques at 4200–4000 m asl, corresponding to the largest Glaciation, belongs to the Middle Pleistocene (Riss). The ancient cirques at this altitude in the Shaksgam and Yargand valleys are poorly preserved while at the piedmont of the West Kunlun mountains they are represented in better shape. This means that these ancient cirques had been submerged and almost removed by the main ice flow of the valleys. Old cirques, however, are well shaped (or reshaped) where associated with younger cirques at 4600 m als; they could be considered as the product of the Last Glaciation (Würm). Thus, the equilibrium line altitude (ELA) decreased to 1600 m during the Riss Glaciation and to 1000 m during the Würm Glaciation. On the basis of the ELA decrease and existence of complex morainic deposits found at the piedmont of the West Kunlun mountains at about 2200 m asl, the author adheres to the opinion that Riss Glaciation had developed an ice cover (ice sheet), with the central ice area located in Karakorum and reaching up to the high peaks of the Kunlun mountains, and down to the piedmont region. During the Last Glaciation an immense ice cap covered the upper parts of the Shaksgam and Yarkant valleys. The paper also deals with the relations between glaciations and tectonic uplift, indicating that topographic and climatic conditions were favourable for the large-scale ice development in the Middle and Late Pleistocene. The uplift may have reached 600–800 m during the Postglacial period. The uplift rates are often reflected by the glaciostatic in the Postglacial Age.     

Quaternary glaciations in the Verkhoyansk Mountains, Northeast Siberia

Geomorphological mapping revealed five terminal moraines in the central Verkhoyansk Mountains. The youngest terminal moraine (I) was formed at least 50 ka ago according to new IRSL (infrared optically stimulated luminescence) dates. Older terminal moraines in the western foreland of the mountains are much more extensive in size. Although the smallest of these older moraines, moraine II, has not been dated, moraine III is 80 to 90 ka, moraine IV is 100 to 120 ka, and the outermost moraine V was deposited around 135 ka. This glaciation history is comparable to that of the Barents and Kara ice sheet and partly to that of the Polar Ural Mountains regarding the timing of the glaciations. However, no glaciation occurred during the global last glacial maximum (MIS 2). Based on cirque orientation and different glacier extent on the eastern and western flanks of the Verkhoyansk Mountains, local glaciations are mainly controlled by moisture transport from the west across the Eurasian continent. Thus glaciations in the Verkhoyansk Mountains not only express local climate changes but also are strongly influenced by the extent of the Eurasian ice sheets.     

唐古拉山地区第四纪冰川作用与冰川特征

自中更新世以来,唐古拉山地区发生过3次更新世冰川作用(即昆仑冰期、倒数第二次冰期和末次错冰期)和2次全新世晚期冰进(即新冰期和小冰期冰进).昆仑冰期(最大冰期)发生在中更新世早期(0.80～0.60MaBP),不仅是本区最早的一次冰期,而且也是冰川规模最大的一次冰期,当时的冰川规模比现代冰川大16～18倍;倒数第二次冰期发生在中更新世晚期(0.30～0.135MaBP),比现代冰川大13～15倍;末次冰期发生在晚更新世晚期,应分为末次冰期早冰阶(75.0～58.0kaBP)和晚冰阶(32.0～15.0kaBP,23.0kaBP时达到极盛),但在唐古拉山地区截止目前还未找到早冰阶的冰川遗迹,因此,只对末次冰期的晚冰阶(LMG)进行了探讨.LMG时,冰川规模比现代冰川大10倍;新冰期发生在全新世高温期后,冰碛物的¹⁴C测年为(3540±160)aBP,冰川规模略大于现代冰川;小冰期发生在15～1世纪,冰川规模已接近于现代冰川.由于青藏高原的上升,对高原腹部地区引起的干旱化过程和水分严重不足,使唐古拉山地区的冰川自昆仑冰期以来,冰川规模一次比一次明显的减小.     

昆仑-黄河运动的时代下限:来自塔里木盆地南缘西域砾岩顶部火山岩~(40)Ar/~(39)Ar定年的约束

"昆仑-黄河运动"是发生在早、中更新世之交的一次强烈的构造运动,它使青藏高原现代构造地貌格局基本定型。以往对昆仑-黄河运动时限的研究,主要由黄河干流发育的阶地、昆仑山垭口地区羌塘组与望昆冰碛层等古地磁、ESR、TL等分析测试得出,缺少其他年代学约束。在塔里木盆地,昆仑-黄河运动表现为西域砾岩与乌苏群之间的角度不整合接触。本文通过对塔里木盆地南缘西域砾岩顶部的普鲁上层火山岩4个样品的全岩~(40)Ar/~(39)Ar定年,获得~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄为1.03±0.05 Ma~1.20±0.05 Ma,加权平均年龄为1.1±0.1 Ma(n=4,MSWD=2.3)。这是首次应用~(40)Ar/~(39)Ar定年方法,获得昆仑-黄河运动的时代下限为1.1±0.1 Ma,与前人确定的昆仑-黄河运动时代下限在误差范围内一致,为我国西部新构造运动提供了重要的年代学约束。     

青藏高原典型冰碛土的物理力学特性研究

在被称为世界屋脊的青藏高原,更新世全球冰河期发生了多次冰川作用,留下了大量冰川遗迹。作为冰川遗迹之一的冰碛土,属于特殊的工程岩土,具有成分复杂、结构混杂、物理力学性质变化大的特点,容易和坡积物、残积物等第四系堆积物混淆。在建的亚丁机场位于稻城海子山,场址地基土为稻城冰帽消融所形成的冰碛土,具有青藏高原冰碛土的典型性。为了掌握冰碛土的特殊物理力学性质,揭示其和冰川演化之间的关系,通过对亚丁机场场道地基的勘察,完成了典型冰碛土粒度成分分析、现场及室内物理力学性质测试,以及冰碛土ESR测年。研究表明,亚丁机场场址的冰碛土形成于375ka B.P. ; 由于大小混杂、颗粒级配良好(Cu=8.05,Cc=1.09),在后期多次冰川的压实作用下,表现出密度高、空隙比小、地基变形模量和承载力高的特性,平均前期固结压力达到290kPa,可作为高原重大工程的天然良好地基。     

0．7Ma以来的念青唐古拉山脉隆升过程——来自冰川剥蚀作用的证据

通过对念青唐古拉山冰碛地层划分及冰碛物同位素测年，发现最早一期冰碛物形成于0．7～0．6MaBP，指示自中更新世以来念青唐古拉山脉开始隆升，主峰地区发生了大规模的冰川剥蚀作用，形成了大面积分布的冰碛高平台；0．2～0．14MaBP念青唐古拉山又快速隆升，并堆积了刚刚伸出各大沟谷口的高侧碛；0．07～0．03MaBP念青唐古拉山再次小规模隆起，形成各大沟谷内的侧碛和终碛垄；0．01Ma BP还有小规模冰川活动。念青唐古拉山主峰地区的冰川剥蚀作用反映出的山脉隆升过程，可较好地与青藏高原的隆起过程相对比，它应是青藏高原隆升的响应。     

西昆仑山古里雅冰帽深钻孔冰温的稳定态分析

在西昆仑山古里雅冰帽海拔６０７０ｍ处钻孔，深３０９ｍ，上部２００ｍ进行了温度测量。对实测资料作稳定态分析后，得出冰内温度梯度大，底部达融点的结果。算出地热通量为１１２ｍＷ／ｍ＾２，与青藏高原为高地热区的观点一致。     

Switching of a paleo-ice stream in northwest Svalbard

Ice streams are the fast-flowing zones of ice sheets that can discharge a large flux of ice. The glaciated western Svalbard margin consists of several cross-shelf troughs which are the former ice stream drainage pathways during the Pliocene–Pleistocene glaciations. From an integrated analysis of high-resolution multibeam swath-bathymetric data and several high-resolution two-dimensional reflection seismic profiles across the western and northwestern Svalbard margin we infer the ice stream flow directions and the deposition centres of glacial debris that the ice streams deposited on the outer margin. Our results show that the northwestern margin of Svalbard experienced a switching of a major ice stream. Based on correlation with the regional seismic stratigraphy as well as the results from ODP 911 on Yermak Plateau and ODP 986 farther south on the western margin of Spitsbergen, off Van Mijenfjord, we find that first a northwestward flowing ice stream developed during initial northern hemispheric cooling (starting ～2.8–2.6 Ma). A switch in ice stream flow direction to the present-day Kongsfjorden cross-shelf trough took place during a glaciation at ～1.5 Ma or probably later during an intensive major glaciation phase known as the ‘Mid-Pleistocene Revolution’ starting at ～1.0 Ma. The seismic and bathymetric data suggest that the switch was abrupt rather than gradual and we attribute it to the reaching of a tipping point when growth of the Svalbard ice sheet had reached a critical thickness and the ice sheet could overcome a topographic barrier.     

昆仑山口羌塘组磁性地层与新构造运动

格尔木昆仑山口羌塘组厚596m,磁性地层年代为2.90-0.65MaBP,不整合在羌塘组上的望昆冰碛层年龄约为0.65-0.6MaBP,其下惊仙冰期年龄约为3.0MaBP。羌塘组中新发现的三趾马化石年龄为2.08MaBP,三趾马生存高度为海拔1000-2000m,古纬度为32.56°,计算出东昆仑地区第四纪以来上升速率为2.3-3.1mm/a,向北水平移动速率143mm/a,西大滩左行走滑断层滑动速率为10mm/a。