青藏高原共和盆地14.5calkaBP以来粘土矿物响应的气候变化模式

对青藏高原北缘共和盆地沙珠玉河的尾闾湖达连海钻孔沉积柱(40.92 m)进行了~(14)C年代测定(10个控制点)和粘土矿物分析(按20cm/70 a间隔的分辨率)。沉积柱底部年龄为14.5 cal ka BP。根据沉积柱粘土矿物的类型、组合、比率指标综合分析,重建了共和盆地14.5 cal ka BP以来气候环境的演化历史。冰消期(14.5~10.0 cal ka BP)盆地气候总体特征表现为干冷,盆地物理风化强:早中全新世(10.0~5.0 cal ka BP)气候表现为温湿,盆地化学风化为主,气候最宜期发生在中全新世的6.0 cal ka BP前后;晚全新世(5.0~0.0 cal ka BP)气候表现为干冷,盆地物理风化盛行。末次冰消期以来,共和盆地粘土矿物记录的气候环境变化阶段与高原其它湖泊指标记录的阶段基本一致。共和盆地粘土矿物记录的气候环境兼有西风、季风模式的特征。     

GEOLOGICAL RECORDS FOR HOLOCENE CLIMATIC AND ENVIRONMENTAL CHANGES DERIVED FROM GLACIAL,PERIGLACIAL AND LAKE SEDIMENTS ON QINGHAI-TIBETAN PLATEAU

全新世是地球历史上最新的一个间冰期,历时已有一万余年.期间,伴随着气候与环境的快速变化,人类文明也呈现出快速的演化,当前全球气候变暖导致人类生存环境的急剧变化已引起全球各国政府和科学家的广泛而深刻的关注和研究.然而,全新世期间曾多次出现气候波动阶段,对全新世这一间冰期气候与环境变化过程和机制的研究就有着十分重要的意义,可为现代气候变暖及其影响提供科学借鉴.地处中低纬度的青藏高原这一高耸的巨大地块,堪称“地球第三极”,是一个集冰川、多年冻土、湖泊同时共存的特殊区域,受人类活动直接影响较弱,其冰川进退变化、多年冻土形成与消融、湖泊扩张与萎缩的变化过程则敏感地记录着气候与环境的自然变化.在多年对青藏高原冰川、冰缘和湖泊沉积与地貌的考察研究资料基础上,把冰川进退、冰缘地貌的发育和湖泊连续沉积的记录进行综合分析、相互对比印证,指出青藏高原全新世间冰期气候与环境变化的不稳定性,期间明显存在着千年和百年的波动变化,在距今8000～8500年、6000～5500年、4000～4500年左右、3000～2000年左右以及600～100年都存在明显的冷期.因此,在青藏高原,全新世气候存在着较大幅度的波动,从冰川前进幅度所需零平衡线下降值和多年冻土下界下降幅度来大致估算,温度的波动幅度至少也在3.5～5.0℃左右,甚至更大.     

东北哈尼泥炭沉积物磁化率特征及古气候意义

东北哈尼泥炭沼泽位于长白山西麓和龙岗山脉中段,沉积连续,受人为干扰较小,记录了东北地区全新世以来的古气候、古环境演变信息。本研究采用AMS ¹⁴C测年技术建立了哈尼泥炭剖面年代学框架,并对泥炭柱心磁化率进行测定,分析其古气候意义,结合相关气候代用指标,重建了东北地区14 ka B.P.以来的古气候与环境演化历史。结果表明,哈尼泥炭磁化率总体偏低,说明在全新世的大部分时间内哈尼泥炭中的磁性矿物颗粒富集程度较低。哈尼泥炭磁化率记录了区域环境温度和湿度变化信息,较高的磁化率表明气候温暖湿润,较低的磁化率表明气候干燥寒冷。磁化率参数变化响应了全新世多次气候干冷事件,如0.4~0.6 ka B.P.(小冰期)、2.8 ka B.P.、4.3 ka B.P.和8.2 ka B.P.等气候突变事件。哈尼泥炭磁化率不仅反映了东北地区全新世以来的气候变化,而且呼应了全新世的多起气候突变事件。     

辽东半岛全新世沉积物记录的古气候变化研究进展

全新世气候变化与人类发展关系密切,古气候重建工作对现代气候环境的研究与保护具有很大的借鉴意义,是当今全球变化研究的重点热点之一。从辽东半岛全新世沉积物入手,详细汇总了其分布、类型与岩性情况,并收集主要孢粉及贝壳堤信息对全新世气候及海平面重建成果进行总结与分析。结果表明:1）本区全新世沉积物分布较为分散、层序多样且存在缺失,剖面/钻孔大多集中于辽南地区的金州区、普兰店市、瓦房店市、庄河市及丹东东港市,且多集中于黄海海岸;2）沉积物类型主要为潟湖/湖沼沉积物、海积物、坡积/洪冲积物3种;3）该区全新世气候演变过程为干冷—湿热—干冷的模式,其中8.0～3.0 ka B.P.是气候最适宜期,沉积记录显示在5.6 ka B.P.前后,出现一次降温（变干）事件;4）该区最大的海侵发生在6.5～5.0 ka B.P.,在9.3～8.0 cal. ka B.P.经历了一次海退事件。后期需在技术应用、学科交叉等方面加强研究。     

德令哈盆地尕海湖DG03孔岩芯矿物组合与古环境变化

对气候敏感区德令哈盆地尕海湖DG03孔岩芯的矿物学分析表明,DG03孔岩芯的矿物主要包括石英、斜长石、微斜长石、绿泥石、伊利石、方解石、文石、白云石、石膏及石盐等。岩芯记录了尕海湖约11 ka以来（AMS 14C年龄）的古环境变化。根据矿物、碳酸盐含量及岩性的变化,整个岩芯可划分为三个部分:Ⅰ. 约11 ka～10 ka BP,晚冰期末期;Ⅱ. 10 ka～4 ka BP,全新世早中期;Ⅲ.4 ka至今,全新世晚期。矿物组合表明,自晚冰期以来,尕海湖先后经历了湖泊演化的逆向和正向演化阶段,即尕海湖先后经历了晚冰期的干冷气候,早全新世的暖干气候,中全新世的暖湿气候以及晚全新世以来的逐渐干冷的气候。岩性分析还表明,尕海湖沉积环境复杂,存在多种微相沉积。     

青藏公路沿线现代冰缘作用类型及其特征

青藏公路格尔木至拉萨段南北向横穿青藏高原多年冻土区,这个中低纬度的高海拔型的多年冻土区,具有特殊的地质、地貌、气候等条件,具备了冰缘发育所要求的温度、水分及物质等条件,导致公路沿线各种冰缘作用营力强烈,冰缘地貌类型繁多。笔者根据多年来在青藏公路沿线的调查研究和其他学者的工作。将本区的冰缘现象及其特征作一概述。     

青藏高原东北部泥炭沉积粒度与元素记录的全新世千年尺度的气候变化

通过对青藏高原东北部共和盆地泥炭沉积的粒度与地球化学元素分析, 重建了区域全新世千年尺度的气候变化过程. 结果显示: 10.0~8.6 cal ka BP区域暖湿程度逐渐增加, 但在8.6~7.1 cal ka BP气候相对寒冷干燥, 7.1~3.8 cal ka BP 暖湿程度总体上为全新世最佳, 但也出现明显的气候波动, 3.8~0.5 cal ka BP气候向冷干方向发展, 0.5 cal ka BP以来气候又逐渐转向暖湿. 这一特征与中国东部季风区的气候变化有很好的一致性. 此外, 区域全新世气候变化过程中存在10次千年尺度的寒冷事件, 并与高原冰芯、 湖泊、 泥炭和风成沉积记录的古气候变化, 甚至与北半球高低纬度的气候变化都具有良好的可比性. 因此, 认为区域全新世气候变化具有"季风模式"与"千年尺度震荡"的双重特点.     

若尔盖黄河唐克段河岸沉积序列测年及地表过程变化

通过对若尔盖盆地进行野外考察,在盆地中部黄河唐克段右岸发现了包含深湖相的河岸沉积物,进行了细致的地层观测和系统年代学样品采集。在实验室利用光释光和AMS¹⁴C测年技术建立了年代框架,并结合各个层次的地层沉积相宏观特征和理化性质,分析探讨了若尔盖盆地内部从末次冰期古湖消亡以来的环境和地表过程变化规律。研究结果表明：古黄河在37 ka沿着玛曲断陷谷地溯源侵蚀,沟通了若尔盖古湖水系,盆地内部在30.9 ka之前为深湖环境,稳定地沉积了蓝灰色湖相淤泥层。30.9 ka之后,黄河贯穿若尔盖湖盆内部,古湖水外泄消失,原有的古湖水系转变成为黄河源水系。黄河从湖盆上游远距离搬运携带来的浊黄橙色泥沙大量沉积,覆盖了古湖相沉积层,湖盆内部风沙作用盛行。在末次冰盛期（Last Glacial Maximum, LGM）,盆地内部松散沉积物普遍地受到冰缘冻融作用的改造,形成了冻融褶皱现象。到了14.6~12.5 ka,响应B/A（B?lling-Aller?d）时期的温暖气候,盆地周边山地冰川消融,冰融水汇入盆地,古湖盆底部各种浅洼地形成了大小不等的浅湖,沉积了滨浅湖相的沙层。在12.5~11.7 ka,对应于全球性新仙女木（Younger Dryas,YD）事件,盆地气候再次变冷,转变为冰缘冻土环境,盆地内部滨浅湖相的沙层受到冻融作用和古地震扰动,形成复式褶皱现象。进入全新世,在11.7~4.8 ka气候逐渐变得温暖湿润,古湖盆底部浅洼地积水成为淤泥质沼泽环境,在全新世中后期4.8~1.8 ka则转变成为沼泽草甸环境,在1.8 ka之后,盆地内沼泽面积收缩,风沙活动盛行,河岸台地的近源沙尘暴沉积物经过成壤改造形成亚高山草甸黑土类现代土壤。     

青藏高原全新世1月和7月气温序列重建

青藏高原自然环境受人类干扰相对较小,为利用古孢粉记录重建气候因子提供了可能,高原过去气候因子的重建对于预测未来气候变化趋势有重要意义.通过选取的29条高原化石孢粉记录,利用现代类比法和化石孢粉点与高原气温的函数关系,把化石孢粉点古气温转化为青藏高原古气温,重建了高原全新世1月和7月古气温序列.结果表明：对于1月和7月气温而言,全新世早期（11.5～8.5 ka BP）为气温波动上升期;全新世中期（8.5～4.6 ka BP）为全新世大暖期,气温整体高于现代;全新世晚期（4.6 ka BP～至今）又可分为两个阶段,一个是4.6～2.4 ka BP,在此阶段1月和7月气温都有减小的趋势,另一个阶段则是2.4 ka BP至今,气温出现反常的趋势.     

岗日嘎布玉东曲末次冰消期冰川演化及其10Be暴露测年研究

末次冰盛期（Last Glacial Maximum, LGM）结束后,全球经历末次冰消期进入全新世,这代表了过去十万年以来最为显著的气候转型事件。末次冰消期的开始在全球范围内近乎同步,但其背后的气候驱动机制仍不明确。中低纬度,如青藏高原及其周边地区的山地冰川对气候变化响应敏感,准确限定LGM结束前后冰川地貌的时代可为上述问题的解决提供可靠的古冰川信息。然而,目前青藏高原仍缺乏足够有针对性的研究。本文选取位于青藏高原东南部的岗日嘎布作为研究区,对该区格泥峰东侧的玉东曲谷口分布的冰碛垄序列进行了详细的地貌调查和宇宙成因核素¹⁰Be暴露测年研究。采自玉东曲谷口附近6道冰碛垄中地貌相对年代较老的4道冰碛垄的14个冰川漂砾¹⁰Be暴露年龄介于（13.3±1.0）~（19.3±1.4） ka。利用累积概率密度和简化卡方等统计分析方法排除异常值后,将这4道冰碛垄中地貌相对年代较年轻两道的形成时代限定为（17.0±0.5） ka和（18.4±1.0） ka,分别对应末次冰消期和LGM后期。与气候记录进行对比后,我们认为这两次冰川波动响应可能受控于印度洋-太平洋暖池海表温度的夏季气温变化。     

山西大同、内蒙古鄂尔多斯冰楔、砂楔群的发现及其环境意义

研究了山西大同、内蒙古东胜和乌审旗地区发现的大量冰楔假型、砂楔、寒冻裂隙和南部白城子附近的冰卷泥.根据这些冰缘现象,并参考前人工作成果,划定了晚更新世晚期末次冰期时多年冻土的南界,并根据所获得的年代资料划分了4次冰缘期:33ka BP,30～26ka BP,20～16ka BP和8ka BP左右,当时的温度比今天分别降低8.4℃,12～13℃,10℃和7～10℃.     

末次盛冰期以来青藏高原东北部共和盆地气候与环境变化研究进展

青藏高原东北部共和盆地气候与环境变化文献分析认为:末次盛冰期(14 C年龄14ka BP或16cal ka BP之前)地层沉积主要为风成砂和黄土,冰缘地貌发育,气候寒冷干燥,植被可能为干旱荒漠或荒漠草原;末次冰消期(14 C年龄14ka BP或16 cal ka BP-Younger Dryas,缩写YD事件)地层发育古土壤,湖泊水位明显上升,并显著的捕捉到冷暖事件(Blling-Allerd,缩写B/A、YD)的信息,气候趋于温暖湿润,对应植被为荒漠草原;全新世8.5ka BP(14 C年龄)之前区域温度和湿度不同程度增加,湖泊水位较高,地层发育古土壤,植被为荒漠草原或干草原;8.5～7.0ka BP(14 C年龄)风成砂出现,古土壤发育中断,气候寒冷干燥,为全新世新冰期第一期;7.0～3.0ka BP(14 C年龄)古土壤显著发育,高水位湖面出现,水热组合达到全新世最佳,植被向干草原方向演化,但期间也存在千–百年尺度的冷事件(全新世新冰期第二期);3.0ka BP(14 C年龄)以来气候向温凉(寒冷)干燥方向发展.太阳辐射等外部因素变化并触发地球系统内部各个圈层之间相互作用是区域气候、环境变化的主要驱动力.同时,对研究现状进一步剖析,阐明其存在的问题,并提出气候、环境变化研究的发展方向.     

Chronology and palaeoenvironmental implications of the ice‐wedge pseudomorphs and composite‐wedge casts on the Magdalen Islands (eastern Canada)

The Magdalen Islands are a valuable terrestrial record, evidencing the complex glacial and periglacial history of the Gulf of St. Lawrence. Thirteen structures interpreted as ice‐wedge pseudomorphs or composite‐wedge casts were observed at four sites on the southern Magdalen Islands and testify to the former presence of permafrost under periglacial conditions. These features truncate Carboniferous sandstone or Last Glacial Maximum (LGM) glacial and glaciomarine diamicts, both overlain by subtidal or coastal units. Six optically stimulated luminescence (OSL) and four radiocarbon ages were obtained from both host and infilled sedimentary units. These ages provide the first absolute chronological data on these structures, shedding new light on the relationships between glacial and periglacial phases. Our chronostratigraphic data suggest that, after the deglaciation and the emersion of the archipelago, thermal contraction cracks grew during the cold period of the Younger Dryas (11–10 ka; 12.9–11.5 cal. ka BP). The Younger Dryas, which is well documented in the Maritime Provinces of Canada, occurred after a pedogenesis phase associated with the Allerød warm period evidenced by the well‐developed palaeopodzol ubiquitous on the Magdalen Islands.     

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。     

16ka以来青海湖湖相自生碳酸盐沉积记录的古气候

研究了青海湖沉积物碳酸盐的组成、来源及其同湖水物理化学性质的关系,建立了文石饱和指数同温度和湖水Mg/Ca比值（可指示盐度）的关系,利用碳酸盐的组成探讨了青海湖16ka B.P.以来的古气候环境演化过程。结果表明,青海湖沉积碳酸盐大都是自生的,16ka B.P.以来沉积碳酸盐以文石为主。文石的高含量时段同暖湿气候相对应,低含量则同冷干气候相对应。15.2ka B.P.为末次冰期盛冰阶进入晚冰期的界限,晚冰期气候的冷暖波动频繁,幅度较小,13.4-13ka B.P.,11.6-12ka B.P.和11-10.4ka B.P.之间的冷颤动分别相当于老仙女木、中仙女木和新仙女木事件,12－13ka B.P.和11.6-11ka B.P.之间的暖期则分别对应于博令和阿勒罗得暖期。全新世初期（10.4-10ka B.P.)白云石含量的突然增高和文石的消失,可能同淡水快速补给前期盐度较高的湖水有关,反映了全新世开始时气温和降水的增加具有突变性的特点。全新世大暖期的鼎盛期,即6.7ka B.P.左右时湖水的盐度较低。6.7-4ka B.P.为气候转型过程中的冷暖和干湿的快速波动期。4ka B.P.以后碳酸盐含量急剧降低,气候逐步向冷干化方向发展。     

Distribution and chronology of Pleistocene permafrost features in France: Database and first results

Numerous periglacial features (polygons, nets, soil stripes, ice‐wedge pseudomorphs and sand‐wedge casts, involutions) have been recorded in France by examining bibliographical sources and aerial photographs. These data show that a large part of France was affected by permafrost during the Pleistocene and only the southern Aquitaine Basin and Languedoc seem to have been beyond its maximum extent. The first OSL ages obtained from the aeolian infill of wedge structures indicate that at least two phases of thermal contraction cracking occurred in southwestern France between ～25 and 36 ka. Chronostratigraphical data from loess in northern France indicate that these episodes correspond to the formation of ice‐wedge networks associated with tundra gleys. In the latter region, two additional permafrost episodes probably occurred during the Last Glacial, the older one corresponding to the end of Marine Isotope Stage (MIS) 4 around 60 ka and the more recent one to MIS 2 around 19–16 ka. Although stratigraphical data indicate that these episodes were relatively short (about one millennium), relict permafrost may have existed for longer periods in northern France.     

青藏高原东北部共和盆地风成沉积地球化学特征及其揭示的气候变化

通过对共和盆地东部风成沉积的地球化学分析,并结合14C和OSL年代,重建了区域末次盛冰期以来气候变化过程。21 ka BP之前气候寒冷偏湿,21～15.82 ka BP为末次盛冰期(LastGlacial Maximum,LGM),气候极为寒冷干燥;15.82～9.5 ka BP气候转暖且偏干,其中14.5～13.6ka BP和11.9～9.5 ka BP气候明显冷干,分别为老仙女木时期(Oldest Dryas,OD)和新仙女木时期(Younger Dryas,YD),而15.82～14.5 ka BP和13.6～11.9 ka BP(BФlling-AllerФd暖期,B/A)相对温暖;9.5～7.2 ka BP暖湿程度明显提高,7.2～5.1 ka BP气候波动频繁,相对冷干和相对暖湿多次更替。5.1～2.7 ka BP暖湿程度基本稳定,之后气候趋于寒冷但湿度明显较大。这些气候变化过程与青藏高原大量的古气候信息记录具有良好的一致性,表明共和盆地气候变化与青藏高原气候变化的高度一致性。     

内蒙古鄂尔多斯高原古冰缘遗迹科学考察研究进展

冰缘遗迹（特别是冷生楔形构造及融冻褶皱）是重建古气候及第四纪晚期多年冻土环境的重要证据。内蒙古鄂尔多斯高原是我国北方地区冰缘现象最为发育的地区之一。为准确了解鄂尔多斯高原冰缘遗迹类型及其分布特征、区域冻土演化历史等,中国科学院西北生态环境资源研究院和荷兰自由大学共同组成科研小组,于2018年5—6月组织了“鄂尔多斯高原冰缘遗迹科学考察”。考察区域涉及靖边—城川—乌审旗—鄂尔多斯东胜区一带约12 000 km²的范围。考察内容主要包括鄂尔多斯高原冰缘遗迹类型及特征、分布区域、各类型冰缘遗迹所指示的气候条件的初步推断等。结果表明：冻融褶皱和冷生楔体构造是鄂尔多斯高原主要存在的两大类冰缘遗迹。基于本次考察中关于冰缘遗迹的分布与特征等新发现,并综合前人研究成果,初步推断：在气温极低、多年冻土非常发育的时段,有利于形成各类冷生楔状构造,如冰楔假形和大型原生砂楔等;在气候转暖、多年冻土退化,但还没有全部融化完阶段,可能形成融冻褶皱;区域性大面积分布和成群出现的融冻褶皱一般反映较暖气候环境下,多年冻土层上部已退化到一定程度。基于光释光（OSL）年代测试结果,结合冰缘遗迹的特征及其所指示的古气候环境,初步重建了鄂尔多斯5万年以来的冻土环境变化序列。区内多年冻土在多年冻土最大期（LPM,25~19 ka BP）时最发育,以大面积连续多年冻土为主;之后,随气温转暖,总趋势呈退化状态,多年冻土分布逐渐变为片状→岛状→零星斑状,直至现今全部融完变为深季节冻土区。     

Palaeotemperature reconstructions of the European permafrost zone during marine oxygen isotope Stage 3 compared with climate model results

A palaeotemperature reconstruction based on periglacial phenomena in Europe north of approximately 51 °N, is compared with high‐resolution regional climate model simulations of the marine oxygen isotope Stage 3 (Stage 3) palaeoclimate. The experiments represent Stage 3 warm (interstadial), Stage 3 cold (stadial) and Last Glacial Maximum climatic conditions. The palaeotemperature reconstruction deviates considerably for the Stage 3 cold climate experiments, with mismatches up to 11 °C for the mean annual air temperature and up to 15 °C for the winter temperature. However, in this reconstruction various factors linking climate and permafrost have not been taken into account. In particular a relatively thin snow cover and high climatic variability of the glacial climate could have influenced temperature limits for ice‐wedge growth. Based on modelling the 0 °C mean annual ground temperature proves to be an appropriate upper temperature limit. Using this limit, mismatches with the Stage 3 cold climate experiments have been reduced but still remain. We therefore assume that the Stage 3 ice wedges were generated during short (decadal time‐scale) intervals of extreme cold climate, below the mean temperatures indicated by the Stage 3 cold climate model simulations. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.