青藏高原中、东部全新世以来多年冻土 演化及寒区环境变化*

古冻土存在的依据和判别标志主要是古冻土遗迹(深埋藏多年冻土层、古冻土上限、融化夹层、厚层地下冰)和古冰缘现象(古冻胀丘、古融冻褶皱、砂楔、土楔、冰楔假型、风成沙丘、黄土层、厚层泥炭和腐殖质层等)。文章结合大量的测年数据,利用古代和现代冻土以及冰缘现象的时空分布差异综合分析对比,将全新世以来青藏高原多年冻土演化过程和环境变化划分为6个较明显的时段:早全新世的气候剧变期(10800aB.P.至8500~7000aB.P.)、中全新世大暖期(8500~7000aB.P.至4000~3000aB.P.)、晚全新世寒冷期(4000~3000aB.P.至1000aB.P.)、晚全新世温暖期(1000aB.P.至500aB.P.)、全新世末小冰期(500aB.P.至100aB.P.)及近代升温期(100aB.P.至今);同时,概述了各时段高原冻土的发育条件、分布范围及总面积,和当时高原上的古气候、古地理环境。     

更新世末期西辽河上游地区古代环境研究

西辽河地区史前和历史时期文化发达,分别发育了小河西文化－兴隆洼文化－赵宝沟文化－红山文化－小河沿文化－夏家店下层文化－夏家店上层文化,这些文化的兴衰同环境的演变密不可分,旱作农业的起源有可能在西辽河地区。西辽河地区古代环境、与人类文明发生以及演变关系一直是研究的热点,本研究将采自赤峰地区红山水库厚度为155cm的自然剖面进行了测年、孢粉和粒度分析,得到晚更新世末期西辽河地区古植被以及古环境资料。粒度分析说明沉积环境可能为河漫滩。孢粉分析结果显示： 晚更新世末期进入全新世前,西辽河地区较现代温暖湿润,植被是草原植被,主要的植物是蒿属以及菊科的其他植物,河漫滩中生长有香蒲属植物,不远的山地分布有疏林,针叶树主要是松、云杉和铁杉,而阔叶树主要是桦木科、胡桃属、栎属和榆属。自下而上,将剖面分为4个孢粉组合带(Zone 1～4)。Zone 1(15280～14680cal. aB.P.)和 Zone 2(14680～14090cal.aB.P.),针叶树主要是云杉和铁杉,而阔叶树主要是桦木科和胡桃属植物; Zone 2,盘星藻大量增加; Zone 3(14090～13890cal.aB.P.),除了云杉和铁杉,松属也是主要的针叶树种类,此时香蒲的数量急剧增加; Zone 4分为2个亚带,即 Zone 4­1(13890～13670cal. aB.P.)和 Zone 4­2(13670～13110cal. aB.P.),Zone 4主要的针叶树为松－云杉,此时的阔叶树也变为落叶栎－榆属。在Zone 4­2,伴随着C/A值的增大,铁杉花粉消失。铁杉花粉消失在约13610cal. aB.P.,可能是由气候的干旱引起。相对温暖湿润的气候环境为农业的发生提供了丰富的野生资源,而后期环境趋于干旱,这可能是促使农业发生的一个因素。     

近2600年来内蒙古居延海湖泊沉积物的色素含量及环境意义

通过分析东居延海S₁探坑剖面色素含量,结合碳酸盐、介形类化石、腐殖酸、磁化率及化学元素等多环境指标分析结果,探讨该区近 2 6 0 0年来环境气候波动特点。研究区气候变化大致经历几个阶段:温暖湿润(2 6 5 0～ 2 5 6 0aB.P.)→湖泊菱缩,气候偏干暖 (2 5 6 0～ 2 36 0aB.P.)→暖湿气候背景下湖泊的扩张 (2 36 0～2 1 2 0aB.P.)→冷湿向冷干转换,湖泊由大湖开始菱缩 (2 1 2 0～ 1 6 0 0aB.P.)→气候暖湿,湖泊再次扩张,(1 6 0 0～ 6 5 0aB.P.)→湖泊由扩张到菱缩,气候由冷湿向暖干变化 (6 5 0aB.P.-至今 )。同时尝试把色素与其它指标的结合作为指示湖泊古初始生产力的有效性,以及识别沉积记录有关人类活动的可能性。     

东昆仑断裂带西大滩段晚第四纪古地震历史

对东昆仑断裂带西大滩段进行了断错地貌填图和古地震探槽揭露,共揭露出9次古地震事件,它们的年龄分别为39090±2348aB.P.,27780±2360aB.P.,24100±1451aB.P.,19850±1690aB.P.,12670±714aB.P.,8980±544aB.P.,6380±388aB.P.,4425±265aB.P.和3030±182aB.P.。古地震重复间隔分别为11310±2880a,3680±2211a,4250±1879a,7180±1392a,3690±897a,2600±668a,1955±470a,1395±321a和3030±182a。结果表明,西大滩段晚第四纪古地震活动具有准周期性,其中7次古地震事件发生时间与东昆仑断裂带库赛湖段古地震事件的发生时间非常接近,这意味着东昆仑断裂带库赛湖段和西大滩段既可以独立破裂形成中强地震,也可以同时发生破裂形成强震。东昆仑断裂带的古地震活动历史对于认识该断裂的破裂特征和强震复发规律具有重要的意义。     

柴达木盆地尕海湖区冰消期晚期以来的气候环境演变

通过对柴达木盆地东部尕海湖沉积物碳酸盐含量、自生碳酸盐碳氧同位素等指标的综合分析,建立了尕海湖地区自冰消期晚期以来的气候环境演变特征。结果表明,冰消期(12710～11360aB.P.)气候环境变化较大;进入全新世(自11360aB.P.开始)后,早全新世(11360～8370aB.P.)气候波动明显,整体较为干旱,温度有所回升;中全新世(8370～3200aB.P.),早期为湿润气候环境,是全新世气候环境最稳定的阶段,晚期气候环境仍较湿润,但环境条件变差;在晚全新世(3200aB.P.以来),早期湖泊水体仍然较淡,但气候环境明显趋向干旱,后期气候变得干旱,气候环境存在波动变化。约1500aB.P.存在一次湿润事件。     

东昆仑断裂带西大滩段全新世古地震研究*

对东昆仑断裂带西大滩段进行了断错地貌填图和古地震探槽揭露,共揭露出6次古地震事件,它们的年龄分别为10302±651aB.P. , 8650±500aB.P. , 7160±506aB.P. , 2830±170aB.P. , 1985±121aB.P.和1540±92aB.P. ;古地震重复间隔分别为1652±820a,1490±711a,4330±534a,845±209a和445±152a。研究发现,西大滩段全新世古地震活动具有丛集现象和重复间隔时间的分段性,第1丛集期在10300~7100aB.P.期间,平均重复间隔1571±543a,第2丛集期在2800~1500aB.P.期间,重复间隔400~800a左右,平均重复间隔645±129a,两个丛集期间隔4300a。西大滩段全新世地震活动规律对昆仑山地区未来地震危险性评估具有重要意义。     

POLLEN-BASED RECONSTRUCTION OF VEGETATION IN XINJIANG DURING THE HOLOCENE

本文选择我国干旱的新疆地区为研究区域,运用全球植物功能型分类系统(PFTS)、生物群区化定量技术(Biomisation)和600个地层孢粉样品,重建全新世14个时段的生物群区.以20世纪80年代以来采集的地层孢粉原始记录进行收集、归并和统计分析(主要包括孢粉类群、样品百分比数据、测年记录和与地理坐标有关的信息等),同时利用Digitizer图像数字化软件恢复少数已发表的孢粉学文献的孢粉图式,获得建立孢粉数据库需要的相关数据信息,最终建立起新疆全新世孢粉数据库,共获取29个地层孢粉样点的600个样品,设计了54种新疆植物功能型和13种新疆生物群区类型.共重建出7种生物群区类型:荒漠草原(DEST)、灌木荒漠(DSDE)、平原草甸(PLME)、草原(STEP)、针阔混合林(NBMX)、山地草甸(MOME)和常绿针叶林(EVNF).从重建结果看,整个全新世,新疆平原地区一直处于温带干旱、半干旱气候条件控制之下,植被以荒漠、荒漠草原和草原为主,在相对湿润时期,如1000aB.P.,1500aB.P.,2500aB.P.,5000aB.P.,6000aB.P.和10000aB.P.等时段,植被多以荒漠草原或草原类型出现;在更加干旱时期,如500aB.P.,2000aB.P.,3000aB.P.,4000aB.P.,7000aB.P.,8000aB.P.,9000aB.P.和11000aB.P.等时段,植被多以荒漠类型出现.新疆的山地植被随气候波动及冰期、间冰期的交替,森林界线上下移动.在冷期(1000aB.P.,1500aB.P.,2500aB.P.,5000aB.P.,6000aB.P.和10000aB.P.),由于山地冰川扩大,气温降低,森林线下移,而海拔太低处又缺乏森林生长的足够湿度,因此森林带变窄,原来森林带的一部分被寒冷类型的草原代替;在暖期(500aB.P.,2000aB.P.,3000aB.P.,4000aB.P.,7000aB.P.,8000aB.P.,9000aB.P.和11000aB.P.),气温升高,森林线上移,森林扩展.植被对应于气候变化最敏感的是在平原区,尤其是以荒漠、荒漠草原以及草原的演替更为明显.在平原区荒漠广泛发育的干旱期,如500aB.P.,2000aB.P.,3000aB.P.,4000aB.P.,7000aB.P.,8000aB.P.,9000aB.P.和11000aB.P.等时段基本上气候相对温暖;在平原区荒漠草原和草原广泛发育的相对湿润期,如1000aB.P.,1500aB.P.,2500aB.P.,5000aB.P.,6000aB.P.和10000aB.P.等时段,则基本上处于相对较冷的气候条件下.     

东昆仑断裂带库赛湖段晚第四纪古地震研究*

对东昆仑断裂带库赛湖段进行了断错地貌填图和古地震探槽揭露研究。除2001年昆仑山口西8.1级地震外,共揭露出9次古地震事件,它们的年龄分别为31900±1923aB.P. , 27990±1681aB.P. , 23635±1427aB.P. , 20345±1225aB.P. , 16865±1018aB.P. , 12935±774aB.P. , 9730±592aB.P. , 6955±425aB.P.和3100±201aB.P.;古地震重复间隔分别为3910±2554a,4355±2205a,3290±1881a,3480±1593a,3930±1279a,3205±975a,2775±728a,3855±470a和3100±201a。研究结果表明,库赛湖段晚第四纪古地震活动具有准周期性,其平均重复间隔为3544±416a。发生在距今3100年前的倒数第1次古地震事件的离逝时间与重复间隔非常接近,这意味着2001年11月14日发生在库赛湖段的8.1级大地震为该断裂地震活动在准周期上的再现。高的滑动速率和长周期复发间隔表明库赛湖段活动习性以重复发生大地震为特征。     

末次盛冰期北美风成环境变化及其在全球气候突变事件中的意义

本文用末次冰期北美大冰盖南缘的风尘堆积记录来重建末次盛冰期的亚极地环境变化.磁化率、有机碳含量和潜育化程度的资料表明,末次盛冰期的前期(约21000～15000aB P.)植被覆盖较差,而后期(15000～10000aB.P.)植被覆盖较好,15 000aB.P.环境发生了急剧的变化,磁化率曲线显示了大约1000a的氧化-还原周期.这种大约1000a的环境变化周期很可能由低纬地区的海洋和大气的扰动所驱动,这种扰动的能量通过北美大冰盖及时地传递到北大西洋.     

关中地区的新石器古文化发展与古环境变化的关系

气候环境变化作为影响或制约古文化发展、演化的重要因素,虽然经常受到质疑,但依然被越来越多的考古工作者,包括一些古气候学者所接受。关中地区是我国古代文明重要的发源地之一,为探讨气候环境变化与古文化演化之间可能存在的联系提供了条件。本文对已有很好研究基础的渭南全新世黄土剖面的孢粉、植硅体、蜗牛化石及磁化率和粒度记录进行综合分析,研究得出该区全新世以来有3次突出的气候温暖湿润期（9000～7300aB.P.,6800～5500aB.P.和4500～4300aB.P.）和3次明显而短暂的寒冷干旱期（7300～6800aB.P.,5500～5000aB.P.和约4000aB.P.）。温暖湿润气候期与关中地区的老官台（8000～7000aB.P.）、仰韶（7000～5000aB.P.）、龙山（5000～4000aB.P.）等文化繁盛期几乎是同步的,而发生在7300～6800aB.P.,5500～5000aB.P.及4000aB.P.前后的寒冷干旱气候环境,不是简单的气候冷暖变化,而是影响了生物、水、大气等表生地球系统的气候变化事件,改变了该区的植被类型和生物群落的变迁,这3次气候变化事件时间上大致对应了老官台-仰韶-龙山-夏商文化交替的时间。然而,根据目前的气候记录及时间分辨率还难以判断更次一级的气候环境变化与各文化期不同文化类型变化之间的关系。对关中地区泉护遗址植硅体的分析显示,4500aB.P.以来水稻含量的增加与气候变干的趋势并不一致,推测可能与古人利用渭河水资源种植水稻有关。研究认为关中地区气候环境变化与文化发展之间的关系,有一定的规律可寻,但是由于目前对古气候-古环境变化的幅度、详细的考古文化性质的认识不足,以及时间分辨率和年代学的限制,还无法确切说明什么程度的气候环境变化对哪些文化类型通过什么机制产生了何种程度的影响。