杭州湾北岸更新世以来沉积环境记录及古气候变迁

文章通过对杭州湾北岸孔深为237.80 m的BZK04钻孔进行沉积物岩性、微体古生物、孢粉组合、粒度含量、古地磁和OSL测年的综合分析,讨论研究区更新世以来沉积环境演变及古气候变迁特征,建立第四纪多重地层划分对比框架。结果显示, BZK04孔岩心自下而上可分为基岩长河组碳质泥岩（Ech）和早更新世以来的嘉兴组（N-Qp1 j）、前港组（Qp2q）、东浦组（Qp3d）、宁波组（Qp3n）、镇海组（Qhzh）地层;有孔虫鉴定为11属17种,其中包括16种底栖有孔虫,1种浮游有孔虫;介形类鉴定为8属8种;孢粉分析显示含37种类型,其中木本植物花粉18种,草本植物花粉11种,蕨类孢子8种,孢粉组合中木本植物含量最高,约为85.1%,蕨类孢子次之,约为8.7%,草本植物花粉含量仅为6.3%。根据岩性分层特征、沉积相、孢粉、有孔虫及介形虫以及粒度分布频率曲线对钻孔的沉积环境进行综合分析,可将沉积环境记录划分18个孢粉组合带和七个古气候旋回变迁,其中早更新世为河流相和河湖相沉积,揭示第三暖期—第4冷期的两个古气候旋回;中更新世以河流相、湖泊相和河湖相为主,揭示第五暖期—第6冷期的两个古气候旋回;晚更新世以潮坪相、河口湾相、浅海相沉积为主,对应第七暖期—第8冷期的两个古气候旋回;全新世时期为潮坪相和河湖相沉积,对应大西洋期和亚北方期。研究结果为进一步掌握长江三角洲南翼更新世以来的第四纪沉积环境变化、地层划分和古气候演变等提供基础资料。     

西藏佩枯错盆地晚更新世以来的孢粉组合特征及其古气候意义

西藏佩枯错盆地晚更新世以来河湖相沉积剖面的孢粉分析显示,该地区在晚更新世早期的127—72kaB.P.时期,气候温和湿润,植被以针阔叶混交林为主;至66—56kaB.P.时期,气候转变为温凉略干,植被转为疏林草原;在56—49kaB.P.时期,气候温凉潮湿,植被又转为针阔叶混交林为主的森林草原;而在49—46kaB.P.时期,气候温和偏干,植被转为疏林草原;在46—31kaB.P.时期,气候寒凉湿润,植被表现为温度进一步下降的疏林草原;在31—15kaB.P.时期,环境向寒冷方向发展,植被转为高寒草原;自11kaB.P.(全新世初期)开始,气候由温暖偏干转变为温凉偏湿,植被由灌丛草原转变为森林灌丛草原。这表明自晚更新世以来,该区气候环境是在逐渐变干的总趋势上,经历了多次明显的冷暖与干湿波动。     

青海唐古拉沱沱河地区晚更新世河流阶地沉积特征及意义

青海沱沱河地区水系密布、河网交织,沿主干水系河流阶地发育。对沱沱河沿岸不同地段河流阶地进行物质成分及古植物孢粉进行研究,确定了自63.1 kaB.P.(ESR)以来的晚更新世草本植物与木本植物两个古植被演化阶段,相应气候由温凉较干向温和较湿转变。详细的测年(TL、ESR)数据显示,位于基座阶地之上的阶地堆积物为晚更新世97.78 KaB.P.以来堆积而成,推断长江水系在研究区的形成与外泄地质时期为晚更新世早期。     

青海黄河源盆地早更新世以来环境演变

黄河源盆地位于青藏高原东北部,是黄河的源头地区,对环境和气候变化非常敏感。对黄河源盆地中的河湖相沉积物进行了孢粉分析,获得丰富的孢粉数据,结果显示孢粉组合以菊科、蒿科、藜科、禾本科、松、桦等草本和木本植物花粉为主。通过对各类植物的孢粉组合特征分析,揭示了黄河源地区早更新世以来古植被、古气候的演替和变化。其演变经历了4个阶段：第一阶段223.9～90.1万年,为森林草原环境,反映了温暖潮湿的气候;第二阶段90.1～35万年,为灌丛草原环境,反映了总体干冷的气候;第三阶段35～2.8万年,为稀树草甸草原环境,属湿润寒冷的气候;第四阶段2.8～0.8万年,为荒漠草原环境,反应干冷的气候。     

青藏高原沱沱河至昆仑河地区晚更新世以来孢粉记录的古环境信息

根据对青藏高原沱沱河流域的雅西错湖湖相沉积、西金鸟兰湖岸边的湖相沉积和昆仑河河流相沉积记录的晚更新世以来的孢粉资料的对比分析，该地区2种标志性花粉蒿属（Artemisia）、藜科（Chenopodiaceae）的百分含量表现出明显的负相关性，从南向北、从老到新，孢粉的种类、乔木花粉的数量逐渐减少，禾本科（Gramineae）花粉百分含量逐渐降低，蕨类孢子数量少；在研究区南部晚更新世早期出现了以白刺属（Nitraria）为代表的干旱灌丛草原植被，在研究区3-1万年之间出现了以蒿属、禾本科为代表的干偏湿的草原植被；总体上，根据晚更新世的孢粉恢复的古环境，南部地区比北部地区偏湿。这一特征对恢复青藏高原晚更新世的古环境具有重要的参考意义。     

柴达木盆地东部36～18kaB.P.期间的孢粉记录及其气候环境

对柴达木盆地察尔汗古贝壳堤剖面的沉积物进行孢粉分析,结果显示这个地区植被与气候在晚更新世中晚期经历以下几个阶段的变化:36.2～31.2kaB.P.(未校正14C年代,下同)期间,以禾本科、藜科、蒿属、莎草科为主,发育草原-草甸植被,气候温和湿润,盘星藻出现较多,反映淡水湖泊,水深在10m左右;31.2～27.6kaB.P.期间,松属、云杉属、桦属等为主的木本植物的含量增加,周围山地森林发育,表明气候温暖,降水量增多。但由于蒸发量大,有效湿度下降,荒漠成分柽柳属等增加,盘星藻在30kaB.P.以后消失,反映湖泊盐度增大;27.6～23.3kaB.P.期间,植被中荒漠成分显著增加,周围山地森林萎缩,气候趋向相对寒冷干旱,湖面积缩小;23.3～18.0kaB.P.,孢粉浓度很低,蒺藜科、藜科等荒漠成分明显增加,植被稀疏,已趋向荒漠化草原,反映气候寒冷干旱。从整个剖面来看,主要的陆生植物孢粉类型为禾本科、柽柳属、蒺藜科、麻黄属、松属、云杉属、柏科、胡桃属和桦属等,藜科和蒿属含量很少,这与柴达木盆地东部地区的表土分析结果完全不同,也与其他草原以及荒漠草原的表土花粉结果相异。这说明晚更新世中晚期柴达木盆地东部地区的植被和现在无法进行比较,气候环境与现在显著不同。     

神农架大九湖15.753kaB.P.以来的孢粉记录和环境演变*

根据对大九湖297cm厚的泥炭地层10个AMS ¹⁴ C年龄的测定以及148块孢粉样品的分析,发现每块样品的孢粉(浓度)含量都很高,植物种类繁多,分属于137(科)属,可划分为6个孢粉组合带,植被类型演替大体为:含少量常绿树种的针阔叶混交林—含常绿阔叶树种的落叶阔叶林—常绿落叶阔叶林—含常绿阔叶树种的落叶阔叶林—含少量常绿树种的针阔叶混交林。孢粉带Ⅰ(15.753~11.280kaB.P.)记录了该区域晚冰期及其向全新世过渡时期冷暖波动频繁的气候条件,其中亚带Ⅰ -1(15.753~15.549kaB.P.),Ⅰ -3(14.936~14.505kaB.P.)和Ⅰ -5(12.655~11.280kaB.P.)可能分别对应最老仙女木期、老仙女木和新仙女木冷期,而亚带Ⅰ -2(15.549~14.936kaB.P.)和Ⅰ -4(14.505~12.655kaB.P.)分别对应博令和阿勒罗德暖期。孢粉带Ⅱ(11.280~9.218kaB.P.)代表了由晚冰期冷湿气候向全新世温暖气候转换的早全新世缓慢升温的过渡时期。孢粉带Ⅲ(9.218~7.530kaB.P.)代表中全新世前期的气温波动上升期,7.7kaB.P.前后达到最高温。孢粉带Ⅳ(7.530~4.051kaB.P.)代表中全新世适宜期,水热配置条件最佳。孢粉带Ⅴ(4.051~0.911kaB.P.)体现晚全新世温干的气候。孢粉带Ⅵ(0.911~0kaB.P)反映了大九湖温凉稍湿的气候。     

非洲南部赞比西河流域距今30～5 ka的孢粉组合及古气候变化

非洲东南部晚更新世植被重建及对比研究有助于理解区域气候变化过程和驱动机制。本研究依托国际大洋发现计划IODP361航次科学任务所获取的U1477B海洋钻孔,对其上部4～37 m的沉积岩芯的79个样品进行了孢粉分析,重建了30～5 ka B. P.的区域植被和气候变化历史。研究结果显示,钻孔岩芯整体以草本植物禾本科(Poaceae)和莎草科(Cyperaceae)花粉为主,平均约占75.5%;木本植物花粉较少,以罗汉松科(Podocarpaceae)、豆科(Fabaceae)、使君子科(Combretaceae)和红树科(Rhizophoraceae)等为主;孢粉组合记录了钻孔孢粉源区赞比西河流域的植被特征。在时间演化序列上,钻孔沉积物孢粉组合变化反映出明显的冰期-间冰期(全新世)的植被变化特征：末次冰期(30～17 ka B. P.)以禾本科、莎草科等草本花粉为主,平均约占82.2%,以草原/草甸植被占优势,推测在流域低海拔平原开阔草原广泛发育;罗汉松科为代表的山地森林在冰期也相对发育,指示了相对凉爽潮湿的气候环境;冰消期(17.0～10.5 ka B. P.)禾本科花粉保持稳定平均约...     

殷墟文化发生的环境背景及人类活动的影响

不同农业单元122个表土样品花粉分析结果表明,安阳地区表土花粉组合中草本植物花粉含量最高,以禾本科、蒿属、藜科和十字花科为主,乔木植物花粉百分含量较低,以松属、桦属、胡桃属、黄栌属、栎属为主,应为西部太行山区传播而来。汪家店和茶店陂两个全新世地层自然剖面孢粉分析表明,约 10000cal.aB.P.以前,安阳地区分布着以松属、栎属、桦属等为主的落叶阔叶林;  约 10000～8200cal.aB.P.,气候变暖,降水量增加,森林植被中夹杂着常绿栎等亚热带树种;  约 8200～3400cal.aB.P.,安阳地区进入全新世大暖期,森林植被演变为亚热带落叶阔叶和常绿阔叶混交林;  商王朝在安阳地区建都后（3400cal.aB.P.后）,乔木植物花粉急剧减少,草本植物花粉和中华卷柏百分含量升高,表明森林被大量砍伐,砍伐后的林地开垦为农田,主要种植禾本科等农作物;  两条剖面上部的冲积层中出现大量中华卷柏孢子,表明森林植被破坏后水土流失加剧。古地貌面孢粉分析也证明殷商时期安阳地区生长有亚热带落叶阔叶和常绿阔叶混交林,气候和植被条件适于野象生存;  殷墟附近为禾本科农作物花粉高含量区,表明殷商时期农业已具一定规模。     

殷墟地区土壤剖面孢粉组合特征及环境意义*

安阳地区3个土壤剖面孢粉分析揭示了殷墟文化前后的环境背景。取自安阳市区的茶店陂剖面灰黑色古土壤层(3400cal.aB.P.之前)孢粉组合是以乔木植物花粉为主,推测当时茶店陂剖面所在的安阳市附近是含常绿树的落叶阔叶林植被;取自安阳市东南20余公里广润陂的"广1"和"广2"两剖面孢粉组合特征相近,都以中湿生草本植物花粉为主,表明广润陂地区是以中湿生草本植物为主的草地和湿地景观,显示了与安阳市区不同的植被特征。古土壤层上部出现较高含量的禾本科花粉和中华卷柏孢子,反映当时安阳市附近已有人类定居并从事农业生产活动,森林植被已遭受人类砍伐破坏。黑色古土壤面以上地层(3400cal.aB.P.以后)是殷墟建都,殷商文化空前发展时期的沉积,孢粉组合中乔木花粉显著减少,表明殷商先人为了满足都城建设和生活需要,对安阳市周边的森林进行了大规模地砍伐和破坏。此后,乔木植物花粉含量进一步减少,中华卷柏孢子含量不断增加,可能反映了人类活动对安阳市及周边森林植被不断加剧的破坏过程。     

黄河源地区晚更新世湖泛事件及其意义

通过青海玛多湖相地层剖面沉积特征，结合ESR样品年代测试结果，分析认为黄河源地区在13万年左右的晚更新世时期发生过湖泛事件。湖泛时期，玛多"四姐妹湖"相互连通，形成一个面积巨大的湖泊，约是现今"四姐妹湖"总面积的4.1倍。玛多地区此次湖泛事件与深海氧同位素MIS 6（Marine isotope stages 6）向MIS 5（Marine isotope stages 5）转变时期相对应，显示出青藏高原气候变化与全球气候变化密切相关，然而黄河源地区湖相地层对全球气候变化反应更敏感，记录的气候转换时间早于其他地区。玛多剖面湖相地层剖面沉积物的粒度、碳酸盐、磁化率分析表明，在132±10~128±12 ka年间，黄河源地区湖相沉积可分为9个阶段，表明青藏高原在MIS 6向MIS 5转变时期的气候变化是一个波动上升过程。13万年左右，黄河源地区大面积的湖相地层结束沉积，认为由于青藏高原共和运动，下游的多石峡被切开，湖水突然外泄所形成。      

黄河源区第四纪地质研究的新进展

通过对黄河源区的钻孔、自然露头的研究, 建立了黄河源区的第四纪地层层序。第四纪地层可划分为下更新统、中更新统、上更新统和全新统。下更新统为河湖相沉积; 中更新统主要有湖积物、冰碛物和冰水沉积物; 上更新统主要有湖积物、冰碛物、冰水沉积物、洪积物和河流沉积物; 全新统主要由河流沉积物、洪积物和湖积物构成。黄河源区的冰期可划分为3期, 即末次冰期、倒数第二次冰期、倒数第三次冰期, 末次冰期又可分为2个冰阶。黄河源区的湖泊演化可划分为早更新世、中更新世和晚更新世—全新世3个阶段: 早更新世的湖泊范围小; 中更新世的湖泊范围明显扩大, 在位置上也较早更新世的湖泊南移; 晚更新世的湖泊经历了两次的扩张—收缩变化, 到了全新世, 除现今还发育的几个湖泊外, 大多数地区的湖水已退出, 基本上转变为河流环境。在晚更新世末期到全新世初期, 封闭黄河源区的多石峡被切开, 湖水外泄, 现今的黄河形成了, 同时发生了袭夺长江水系的水流。     

晚更新世江苏海岸带沉积分布模拟研究

中国边缘海大陆架在晚更新世时期曾是海岸平原,在古长江、古黄河泥沙填充下形成了陆架堆积体,并在全新世发育了南黄海辐射沙脊群、废黄河三角洲和长江三角洲。根据点状的地质钻孔分析和重建,对南黄海-江苏海岸的沉积体系的分布和变化机制尚不明了。作为动力机制探讨,基于气候-海面-沉积系统,根据气候水文学、沉积学原理以及泥沙沉积面的动态高程计算,构建了气候冰川驱动-东黄海地海系统响应-河流沉积建造的数值模式,模拟了14万年、4万年和1万年不同时间尺度江苏海岸线和长江三角洲沉积的变化过程和分布,进而对冰川气候、构造沉降、沉积压实等复杂效应下的海面特征、陆源泥沙沉积和海岸线进行分析。模拟结果与地质钻孔资料揭示的层序和埋深能够进行对比。     

西藏纳木错地区116 ka以来的湖相沉积及其环境演化与气候变迁

水准测量表明,西藏纳木错沿岸发育了拔湖48m以下的6级湖岸阶地和拔湖48m以上、最高至139.2m的高位湖相沉积。根据实测剖面、地层序列和岩性特征,并结合同位素测年等资料,可将该套湖相沉积地层划分为1个群、2个组。通过易溶盐、pH值、地球化学、粘土矿物、介形类和孢粉分析等的研究发现,湖相沉积中记录了116 ka B.P.以来的环境演化与气候变迁的信息。自116 ka B.P.以来,以全新世气候最宜期时,最温暖湿润;在90.1 ka B.P.和86.5 ka B.P.的相对温暖期时,气温相当或略高于现今,属温和轻爽或偏干,湿度稍大;在36～35 ka B.P.时段,气温和湿度较现今略高或较高。这表明自晚更新世以来,该区环境在逐渐变暖的总趋势上,经历了多次明显的冷暖与干湿波动。     

青藏高原腹地温泉地区新生代生态环境演化与高原表面隆升过程分析

采自青藏高原腹地温泉地区新生代地层中的孢粉组合资料表明:从古新世到早中新世,古植被由早期的针阔叶混交林-森林草原植被向晚期的疏林草原植被演化,古气候也由亚热带暖湿气候向温凉气候演化;从上新世到早更新世,阔叶树种明显减少,而草本植物显著增多,反映气候开始向干冷方向演化;而中更新世晚期以来,出现稀疏草原植被向荒漠草原植被的演化,最终塑造了现代以藜、蒿为主的荒漠草原植被环境。高原腹地生态环境变化揭示了青藏高原自古新世以来至少经历了3次具有生态环境意义的表面隆升事件:古新世—早渐新世沱沱河组冲积扇砾岩沉积以及孢粉组合分析表明,青藏高原在白垩纪末—古新世初已隆升至1000～1500m,高原地形可能是高原(高山)与盆地相间的地貌格局;早中新世五道梁组植被中亚热带成分的显著增高,可能与高原表面隆升诱发高原季风而导致气候湿润有关,推测高原已隆升至2000～2500m;而中更新世晚期以草本植物为主,反映高原植被已经发生了转型,高原已隆升至3000m以上。     

浙江湘湖地区全新世孢粉记录及其古气候意义

依据钱塘江南岸跨湖桥全新世地层剖面的孢粉分析,结合14C测年以及沉积物岩性岩相特征,将浙江湘湖地区全新世早、中期(10～2.9kaB.P.)划分为3个古气候发展阶段。概述了孢粉组合、植被类型以及气候冷暖、干湿的交替、演化规律,并指出第Ⅱ气候阶段(7.7～5.0kaB.P.)相当于与全球变化相一致的全新世气候最适宜期,跨湖桥文化就是在这样的气候背景中孕育和发展的。本区全新世早期的气候变化与中国南方的深圳湾地区有很好的可比性。