周口店田园洞MIS3阶段古人类生存环境

周口店田园洞遗址是2001年新发现的一处重要的更新世晚期古人类遗址,年代测定表明古人类在该遗址活动时间发生在40~38.5 kaBP前,属MIS3阶段。对田园洞洞穴堆积物的哺乳动物群、磁化率、黏土矿物和氧化物等进行分析和测试,结果表明,田园洞堆积物总体上为在重力作用下,洞穴围岩崩塌充填而成;洞穴发育和充填经过了洞穴发育—快速充填—稳定沉积—充填完成4个阶段,对应的气候环境经历了冷湿—温暖—干冷—温暖湿润的变化过程。古人类活动于快速充填期,气候比较温暖湿润,动植物资源丰富,有利于古人类生存活动。田园洞古人类生存环境研究对揭示北京周口店地区MIS3阶段古人类生存环境具有重要意义。     

云南中甸纳帕海湖泊记录指示的57ka环境演化

根据沉积环境，总有机碳，氢指数，有机碳同位素，磁化率和粒度等替代性指标以及和陆地，深海气候记录的对比，重建了纳帕海57kaBP以来的湖面变化和主要气候演化阶段，57-32kaBP主要为低湖面和频繁的湖面波动，与气候的暖偏干/凉偏湿交替有关。32-15kaBP湖面大幅度上升，出现相对高湖面，气温下降，有效湿度增加，全新世湖盆的萎缩与持续的暖偏干气候有关，这种冷湿-暖干气候与滇西北特殊的地形地貌造成大气环流的独特性有关。     

安徽东至华龙洞洞穴发育与古人类生存环境

安徽东至华龙洞是2006年新发现的一处重要的中更新世古人类遗址,因出土直立人头盖骨化石和相关石制品及哺乳动物化石而为学术界所关注。对华龙洞遗址的区域地质与洞穴发育特征进行解析,对堆积物蕴含的哺乳动物群、黏土矿物和氧化物等进行分析和测试,结果表明,华龙洞位于扬子地层区内,处在下扬子地层分区和江南地层分区过渡地带。遗址发育于下古生界中寒武统团山组条带状微晶灰岩岩系内,周边地貌以低山-丘陵-湖泊平原为主。洞穴发育初期由沿围岩裂隙运移的裂隙水引起,溶蚀方式以垂直渗流为主,后期逐渐转为水平流向的溶蚀方式。洞口开口方向为南偏西,洞内堆积物较少,洞外为一岩溶洼地,其间富含以下部角砾层和上覆红色黏土为主的堆积物,堆积营力主要为重力作用。遗址形成于北亚热带季风气候区北缘,总体为温暖湿润环境,堆积物充填早期气候相对晚期较为干凉,后期逐渐转为相对温暖湿润环境,动植物资源繁盛,有利于古人类生存、活动。华龙洞古人类生存环境的研究对揭示长江下游中更新世古人类适应行为与生存环境具有重要意义。     

辽宁暖和洞石笋δ13C对全新世气候变化的生态响应

基于辽宁暖和洞年层石笋NH5的7个230 Th年龄和962个碳同位素数据,建立了10.6～3.5kaBP时段全新世气候及生态演化的δ13 C序列,其长期演化趋势与北大西洋海表温度变化基本一致。该记录表明,10.6～8.8kaBP,δ13 C值逐渐负偏,由-9.4‰降至-10.3‰,气候逐渐转暖湿;8.8～6.7kaBP,δ13 C值负偏显著,平均值为-11.3‰,此时,气候温暖湿润,对应于全新世适宜期,纹层计数显示其持续时间约为1 945a;6.7～3.5kaBP,δ13 C值显著正偏,由-11.3‰升至-8.3‰,干旱化趋势明显。石笋δ18 O时间序列显示出相似的变化趋势。在6.7kaBP前后,δ13 C、δ18 O均快速正偏,纹层计数显示约在40a内完成气候由暖湿到冷干的突变转型,可能是由于北大西洋海表温度降低和植被-大气系统的反馈作用对太阳辐射减少具有放大效应。     

盛冰期数十年尺度东亚季风变化的洞穴石笋记录

据湖北青天洞和南京葫芦洞石笋9个230Th年龄和430个δ18O测试数据,建立了18.4～14.4 kaBP平均分辨率7～8 a的东亚季风时间序列.在共同生长时段(17.5～16和18.4～17.5 kaBP),两个洞穴石笋给出了数十年尺度几乎完全一致的δ18O信号,证明了石笋δ18O记录可靠地反映了大尺度区域性季风环流及其水气同位素分馏变化.17.7和16.1 kaBP左右,石笋δ18O值明显正偏,振幅达2‰,指示两次显著的弱夏季风事件,与北大西洋冰漂碎屑事件H1b和H1a同步发生,可视为东亚季风气候系统对北大西洋H1事件的一种响应,18.3～17.7 kaBP期间,东亚季风区存在强季风降水事件,平均强度相当于Bφlling暖期的1/2,最湿润时甚至接近于Bφlling暖期降水强度,可能与北大西洋经向翻转环流的强度变化有关,这一强降水事件内部干湿旋回变化周期与Gleissberg太阳活动周期极为吻合.     

成都平原4 kaBP以来黏土矿物记录的古气候变化

利用X射线衍射方法对成都金沙遗址IT6814探坑约4 m厚(约4 kaBP以来沉积)地层剖面的黏土矿物进行了分析,发现黏土矿物主要由伊利石、绿泥石、伊利石-蒙脱石混层矿物和少量高岭石组成。根据黏土矿物含量变化的分析和对比研究,划分出成都平原黏土矿物变化的5个阶段,得出成都平原的气候变化经历了由温凉偏干与温暖潮湿的交替,在2 500 aBP发生了较为明显的快速降温过程。通过对比探讨了古人类活动对黏土矿物的影响尺度,认为古人类活动的影响较低,黏土矿物的成分和含量可以作为气候变化的指示剂。     

东营港附近海域植硅体特征及其古环境指示意义

植硅体因其易保存、产量高并且在分类学上的形态差异性等诸多方面的优点而被广泛应用在古环境研究中。本文通过对东营港附近海域GYDY孔不同层位植硅体形态组合特征的分析研究,并依据14 C测年结果,采用有序聚类分析法划分出了4个具有古环境气候指示意义的植硅体组合带,其分别代表4个不同的气候演化时期,揭示了36ka以来东营港古环境经历了干冷-变暖-湿润温暖-温凉的变化过程。通过与青海湖孢粉总浓度曲线与古里雅冰芯δ18 O对比,表明东营港附近海域GYDY孔植硅体特征所反映的环境变化过程与其他地区气候变化拟合性较好,可作为该海域古环境变化的依据与参照。     

上海地区全新世植被、环境演替与古人类活动关系探讨

通过对上海地区新石器遗址文化层的研究，古人类活动可划分为三个文化期：马家滨文化期（５６００—６４００年或７０００年）；崧泽文化期（５２００—５６００年）；良渚文化期（３８００—５２００年）。据此得出各文化层先人活动和植被、环境变化的相互关系。讨论了上海地区作物的起源。     

雷州半岛北部晚更新世晚期气候环境变化的泥炭沉积记录

对雷州半岛北部湛江市郊屋山村和遂溪县下录村两个泥炭剖面的沉积地层和多种气候指标进行了分析,发现两个剖面呈现大致相同的变化特征,表明区域气候是影响此地区泥炭发育的重要因素。在50~30 cal.kaBP期间,此地区气候表现出显著的相对温暖湿润特征,且期间存在多次短尺度的波动,其中千年尺度的Heinrich事件H3—H5在本文中有很好的揭示,其他的一些气候快速变化事件与南京葫芦洞石笋和格陵兰冰心氧同位素记录也有较好的吻合。30 cal.kaBP之后,气候转向相对冷干。气候指标的红色噪声谱分析揭示出约1440 a全剖面最为显著的周期,与大洋热盐环流推动的约1500 a的D-O循环周期相似。雷州半岛北部地区晚更新世晚期中气候变化与高纬度地区冰量以及东亚季风环流的变化密切相关。     

三峡井水湾旧石器遗址的自然环境

井水湾旧石器遗址埋藏于三峡地区长江右岸第2级基座阶地内。遗址出土丰富的石制品并伴生动物化石,石器工业是以砾石和大石片加工的大型砍砸器和刮削器为特征的我国南方砾石工业。光释光年代测定显示古人类生活在约77～80kaBP前,属旧石器时代中期。孢粉分析显示该遗址使用者生活在温暖湿润的针叶、阔叶混交林一草原植被条件下,背山面河的地理环境和沿长江两岸的水资源和动植物资源为古人类提供了制作工具、生产和生活的相对稳定的自然环境。这一研究对进一步探讨古人类于晚更新世早期在三峡地区的适应生存方式以及恢复长江河谷地貌的演化和地层划分有重要意义。     

浙江长兴中-晚更新世红土植硅体与分子化石记录及其环境意义

在野外地貌、岩性和相关沉积环境调查分析基础上,对浙江长兴中—晚更新世红土进行了分析,发现其中含有较丰富的植硅体形态类型,主要来自草本、阔叶和裸子植物等,植硅体含量分布具有一定的组合特征。在温暖指数和草本覆盖指数计算基础上,获得了中—晚更新世以来的3个古植被、古气候演化组合带;运用植硅体和分子化石的相关指标(C21-/C22 、C23/C30)揭示了洪积扇红土沉积时期的植被与气候信息,即间冰期气候暖湿,风化作用强,降水较多,高等草本植物繁盛;而冰期时气候干凉,风化作用弱,降水减少和地下水位降低等则有利于洪积扇体上木本类植被发育。     

铜川地区早中全新世黄土沉积特征及其古气候意义

通过对铜川剖面黄土-古土壤沉积粒度的组成和变化特征及磁化率值进行分析,探讨了该地区11.4～1.5 kaBP期间的古气候变化特征。结果表明:(1)铜川剖面黄土-古土壤沉积以粉砂粒(4～63μm)为主,黏粒(4μm)次之,砂粒(63μm)含量最低。(2)粒度和磁化率值在不同地层单元呈规律性变化:粉砂粒和砂粒在黄土层中较高,古土壤层中较低;黏粒和磁化率值在黄土层中较低,古土壤层中较高。(3)粉砂粒、黏粒和磁化率值的变化情况较好地记录了铜川地区11.4～1.5 kaBP期间的气候变化特征,可以将该地区的气候变化划分为4个阶段:11.4～10.2 kaBP寒冷干燥期,10.2～9.1 kaBP略温偏干期,9.1～4.4 kaBP温暖湿润期,4.4～1.5 kaBP较冷干期。     

南海台西南盆地南部海域TS6孔常量元素地球化学特征及其古环境意义

通过对南海台西南盆地南部海域TS6柱状样沉积物样品常量元素地球化学特征的分析,结合粒度和AMS14C测年分析结果,探讨了研究区末次冰消期以来的沉积环境及气候变化特征。常量元素垂向序列显示元素Mn在沉积物近表层大量自生富集,指示近现代底层水高度富氧,表明研究区水体环境条件十分有利于水成成因的铁锰结核发育;常量元素统计分析表明,Al、Fe、Mg、K、Ti代表了陆源元素组合;陆源常量元素比值Al2O3/TiO2、TFe2O3/TiO2、MgO/TiO2和MgO/Al2O3记录了研究区末次冰消期以来的部分气候波动事件,其中全新世9.8~9.4 kaBP和6.5~5.8 kaBP阶段发生了两次气候变冷事件,指示东亚夏季风强度明显减弱,并且6.5~5.8 kaBP阶段冷事件表现出“双峰”特征。各常量元素比值指示末次冰消期18.5和15.8 kaBP左右可能也出现了气候变冷事件,其中15.8 kaBP出现的冷事件应该对应于H1事件。     

瓦店遗址地层记录的龙山晚期古环境与人类活动

龙山晚期是中华文明酝酿形成的关键时期,位于颍河上游的瓦店遗址文化层较完整地记录了这一时期的环境特征和人类活动。文章测定了瓦店遗址龙山文化晚期遗址地层沉积物的粒度、常量元素、磁化率和木炭屑密度等环境指标;结果表明,龙山晚期的下段地层(约4.2~4.1kaBP)的炭屑密度指标(M/F比值)处于高值区间、Cr/Cu值较低,Pb、Cu元素含量较高、粒度频率分布的细尾端为单峰曲线,表明该时期气候干旱但农业活动相对活跃,但地层沉积动力主要为洪积作用。龙山晚期的上段(约4.1~3.9kaBP)Cr/Cu值较高,Pb、Cu含量下降,炭屑的M/F值走低,沉积物频率曲线的细粒端出现双峰现象,表明地层形成时期为湿润气候,沉积动力多元化,遗址地貌发生了变迁,人类活动的强度较早期有明显减弱。     

近8000年来太湖北部钻孔沉积记录的环境演变

通过对太湖北部TH-004钻孔沉积物磁化率、粒度、色度指标的测试分析,反演区域8 000年来沉积环境演变,主要表现为8～7kaBP的温暖湿润阶段,7kaBP以来环境的变冷变干,以及2.6kaBP左右的温度湿度回升。但该变化过程更主要表现为温度的快速冷暖旋回,有效湿度的变化并没有温度变化明显,这可能是由于季风降水变化主要表现在季风影响区的边缘地带,而太湖处于季风区内部,无论东亚夏季风增强或减弱,其有效湿度都不会产生明显变化。在此期间有明显的小尺度突变气候事件,特别是中世纪暖期及小冰期气候寒冷事件,在该项研究中都有很好的体现。     

13万年以来温暖期气候模拟

回顾了国内外第四纪气候温暖期:末次间冰期(130~115 kaBP)、末次间冰阶(40~30 kaBP)的古气候模拟研究,评述了气候模拟的模式及方案、模拟实验边界条件和主要模拟结果,进而讨论第四纪温暖期的气候变化动力机制,以期进一步加深对全球气候变暖机制的认识,从而为全球温室气候变化的研究提供有益的参考。     

南海北部15 kaBP以来表层海水温度变化:来自海洋硅藻的记录

对西太平洋边缘海148个表层硅藻样品中菱形海线藻(Thalassionema nitzschioides)及其小形变种(Thalassionema nitzschioidesvar.parva)的分布与表层海水温度(SST)之间关系进行研究,将菱形海线藻小形变种与所有菱形海线藻百分含量的比值(简称硅藻Rparva值)视为温度指数,开展南海北部MD05-2904孔附近海域15kaBP以来表层海水温度变化研究。结果表明:(1)南海北部15 kaBP以来表层海水温度呈现明显的阶段性波动特点,即末次冰消期气候转暖过程中,12.9~11.5 kaBP前后温度略有下降,与新仙女木事件对应,全新世南海北部气候依次经历了升温期、高温期和降温期3个变化阶段;(2)全新世大暖期鼎盛期结束后,南海北部海水温度阶段下降,两次明显降温分别发生于4 kaBP前后和1.5 kaBP前后;(3)MD05-2904孔硅藻Rparva值时间序列曲线与董哥洞D4石笋δ18O曲线对比表明,南海北部表层海水温度变化与末次冰消期以来东亚季风强度变化关系较为密切。     

辽南地区金州西团瓢湖沼相沉积物粒度化学特征及环境意义

湖泊沉积物以其沉积速率快、连续性好、分辨率高等特性成为研究历史时期气候变化的理想载体。辽东半岛南部处于亚欧大陆东岸,保留多处典型的湖相沉积。以辽南地区金州西团瓢湖沼相沉积物为研究载体,通过野外调查与室内粒度、化学元素、烧失量、电导率实验相结合的方法,探讨了该区域的环境变化。结果表明:研究区沉积期气候经历了寒冷干燥(15.64～30.81 kaBP)-寒冷干旱(10.36～15.64 kaBP)-温暖干旱(5.77～10.36 kaBP)-温暖湿润(0.90～5.77 kaBP)-温凉干旱(0.90 kaBP至今)5个阶段,结合地球化学指标的对比分析,初步认为端元1可能指示东亚季风及坡面流水带来的细颗粒沉积物,端元2可能代表动力较低的弱水流沉积物,端元3则可能代表动力较强的冲洪积物。     

舟山北部海域DZS2钻孔孢粉记录与古环境

利用在东海舟山北部海域获取的我国目前最深的全取心钻孔DZS2孔240.1m深沉积物岩心进行孢粉分析鉴定,通过对松散地层的孢粉研究自下而上划分出了9个孢粉组合带、12个气候期,由孢粉组合带变化反映出的该区第四纪早更新世以来的温干-偏冷干-转暖转湿润-温凉偏干-温凉干旱-转暖转湿润-温凉湿润-转暖湿润-温暖偏干-温和偏干-温暖湿润的气候特点与区域性的气候变化比较符合。借助AMS 14 C、OSL测年和古地磁测试结果,分析了上新世以来舟山北部海域上新世以来的气候与环境演化特征,进一步丰富了该海区的新生界的孢粉学资料,为该海区第四纪地层划分和对比提供了证据。     

贵州白骨洞石笋记录的全新世季风气候演化与突变

通过对贵州白骨洞BG1石笋13个230Th年龄的测试和390个氧同位素数据的分析,建立了12.8~3.3kaBP数十年尺度的亚洲季风降水序列,其长期演化趋势与北纬33°夏季日辐射能量曲线基本一致。石笋δ18O记录指示10.5~5.8 kaBP为本区气候湿润期,此后进入季风降水衰退期。在12.8~10.1 kaBP时段,平均分辨率为37 a的石笋降水记录与格陵兰冰心气温记录具有良好对应关系:(1)两者在新仙女木事件(YD)的变化细节及突变特征上表现出良好的一致性;(2)由YD事件向全新世转换的过程中两者都表现为3个阶梯式上升阶段,这种一致性有可能说明热带海气耦合驱动了北半球气候突变事件。在7.0~3.3 kaBP时段,平均分辨率为15 a的石笋δ18O序列记录了5次较为显著的降水减少期,可分别对应于冰心记录中的5个冷事件,高低纬气候的相似性可部分归因于太阳活动的影响。