岱海沉积物粒度特征及其古环境意义

处于北方环境敏感带的封闭湖泊岱海，其沉积物的粒度特征反映了岱海降水、水动力搬运强度以及湖面水位高低的变化。较为丰富的降水及较强的水动力条件容易沉积成分较粗的陆源碎屑颗粒；当湖面较低时，缩短了沉积物搬运区与沉积区的距离，也容易使沉积物粗颗粒组分增加，但仅从平均粒径大小上很难时对其沉积作用形式作出判断。通过对贷海沉积物粒度频率曲线的分析，讨论了湖泊的几种可能沉积作用，区分了正常流水沉积与极端条件下风力作用以及水流与风力作用混合沉积，从而揭示了沉积时的古环境特征，在岩心12．34－14．18m段，即10．5ka前具有低湖面、气候寒冷、降水多次波动的特点。     

全新世呼伦湖区植被和气候变化的孢粉记录

文章详细分析了内蒙古呼伦湖HL06岩芯沉积的孢粉组合,基于AMS 14C年代标尺,恢复了全新世湖区植被演变过程;并根据我国北方和蒙古表土孢粉数据和气象资料,建立了孢粉-气候参数转换函数,定量重建了呼伦湖区降水和气温的变化历史.结果表明,11000～8000aB.P.,湖区植被以蒿、藜占优,为干草原景观,气候暖干;8000～6400aB.P.,湖区禾本植物扩张,山地桦林发育,降水显著增加,气温逐渐降低;6400～4400aB.P.,湖区早生草本植物增加,降水减少,气温继续下降;4400～3350aB.P.,耐旱藜科植物大量生长,湖区荒漠化,气候极端干旱;3350～2050aB.P.,湖区草原植被有所恢复,降水略有增加,气温有所回升;2050～1000aB.P.,湖区蒿属植物减少,山地松林发育,气温降至全新世最低;最近1000年,藜科、禾本科等伴人植物大量出现,反映出人类活动对湖区自然环境的影响.全新世呼伦湖区气温变化在轨道尺度上受控于北半球太阳辐射量的变化,而在亚轨道尺度上可能与东亚夏季风强度有关.距今8000年前湖区降水较弱可能因为早全新世北半球高纬残存冰盖抑制了东亚季风雨带的北上,季风降水的千年-百年尺度波动与热带西太平洋海气相互作用密切相关.     

中国北方几种灌丛群落表土花粉与植被关系研究

中国北方20个典型灌丛群落主要花粉类型的百分比与植被盖度关系表明:除蒿及沙棘外,其它灌丛群落中,优势植物种的花粉百分比多低于20%。灌木花粉对植被的指示性研究表明:皂荚花粉为适中代表性类型,对植被指示明显。苦豆子、霸王柴、荆条、四合木、锦鸡儿、鼠李、绣线菊、虎榛子、榛、白刺、柽柳、柳等为低代表性类型(R值低于0.3),对植被有一定的指示意义;沙棘、蒿属、藜科花粉为超代表性类型(R值高于1或O值高于0.5),对植被也只有一定的指示意义。虎耳草科、豆科花粉对植被指示意义不明显。     

末次冰盛期以来东亚季风变化历史——中国北方的地质记录

全球变暖对中国北方气候的影响已经引发了学术界的广泛关注,地质增温期东亚季风变迁历史可为理解未来气候变化提供重要参考.文章主要基于中国北方夏季风边缘带的湖泊、黄土等记录的古植被信息,探讨了末次冰盛期至全新世全球增温过程中东亚季风的变化历史.地质记录显示,末次冰盛期东亚冬季风增强,夏季风减弱,中国北方气候干冷,大部分地区呈现荒漠草原或干草原景观,贺兰山以东沙地的东南边界和现代沙地边界接近或略向东南方向小幅扩张.在由冷转暖的末次冰消期,东亚冬季风逐渐减弱,夏季风逐渐增强,但在快速变冷的Heinrich 1(H1)和Younger Dryas(YD)事件期间,中国北方气候变干.全新世冬季风减弱,夏季风显著增强,季风雨带向西北推进至少300km,中国中东部干旱区范围大幅度缩小,北方喜暖喜湿植物显著增加.从夏季风边缘带的记录看,中全新世夏季风最为强盛.显然,古增温有利于东亚夏季风的增强,从而极大改善中国北方的生态环境.如果全球变暖持续下去,中国北方将变得湿润.与轨道尺度记录相比,高分辨率的古植被记录较为缺乏,全新世气候突变事件以及百年-十年尺度气候旋回尚需深入研究,应作为今后研究的重点.     

内蒙古达里湖沉积记录的中晚全新世干旱事件

最近20年位于东亚夏季风北部边缘的我国北方半干旱区遭遇更为频繁、更为严重的干旱事件。然而,有关该区域过去不同时间尺度气候干旱事件的特征及机制仍知之甚少。文章详细分析了内蒙古中东部达里湖DL04岩芯上部6.5 m沉积物中< 38 μm碳酸盐的Ca和Mg含量、δ^18O和δ^13C值以及全样有机质TOC和TN含量、TOC/TN(C/N)比值,基于高精度的AMS^14C年代标尺,恢复了最近6000年(日历年)湖区的水文、气候变化详细过程。结果表明:达里湖< 38 μm碳酸盐主要为湖泊水体沉淀的内生方解石,其Ca和Mg含量、δ^18O和δ^13C值增大反映湖水蒸发量超过补给水量,进而指示湖区干旱事件。TOC和TN含量减少以及C/N比值减小总体反映地表径流减弱引起的陆生有机质入湖减少以及湖泊初始生产率下降。达里湖沉积内生碳酸盐和有机质地球化学数据表明,在6000~5300 cal.a B.P.、3200~2800 cal.a B.P.、1650~1150 cal.a B.P.和650~300 cal.a B.P.,流域地表径流显著减弱、湖面显著降低、湖泊生产率显著下降、湖区气候显著变干、东亚夏季风显著减弱。最近6000年东亚夏季风显著减弱事件在定年误差范围内与北大西洋冰漂碎屑事件一致,而与热带西太平洋海表温度变化和太阳活动变化相关性较差,表明千、百年尺度东亚夏季风突变主要受控于北半球高纬气候变冷。     

孢粉资料定量重建全新世以来岱海盆地的古气候

根据岱海盆地99a孔11．01m以上地层孢粉资料，运用孙湘君等所做的花粉-气候响应面定量重建了岱海盆地全新世以来的7月平均气温和年均降水量，结果表明，温暖湿润期的7月平均气温比今高约2～3℃，年均降水量比今多：100～180min；寒冷干旱期的7月平均气温比今低2～3℃，年均降水量比今少约40～120mm。全新世时期岱海盆地的气候曾发生过数次冷干、冷湿的降温事件和升温事件，冷干降温事件发生在10270、9500、8600、4400～4200、2800～l650aBP，冷湿降温事件发生在7600～7400、5800～5600aBP，升温事件发生在3750～3500、1650～1350aBP。除2800～1650aBP的寒冷期外，这些事件多持续了约200～300年便迅速结束。     

青海湖的地质构造背景及形成演化

青海湖地区位于 3个构造单元及多条深断裂的交汇部位 ,结构复杂 ,强度较弱。上新世出现断陷 ,中更新世成湖。湖盆可划分为 3个地垒和 3个次级断陷盆地。其形成和演化受中祁连南缘大断裂带、宗务隆山 -青海南山大断裂带和黑马河 -达日大断裂带重新活动及其它NWW ,NW ,NNW ,SN ,NE向断裂的活动及伴随的差异隆升所控制 ,与青藏高原的隆升演化有密切关系 ,尤其是可能与青藏高原发生后造山伸展作用有关的应力场转变造成的负反转构造有重要关系。中中新世夷平面形成以来的新构造活动和青海湖的形成演化具明显的脉动性。中中新世以来的新构造活动可分为 5个阶段 ,青海湖形成演化过程可大致分为 9期     

湖泊自生碳酸盐团簇同位素分析与区域古温度定量重建——以内蒙古达里湖为例

碳酸盐团簇同位素(△₄₇)是一种新型、可靠的地质温度计.湖泊沉积物中自生碳酸盐是利用团簇同位素手段重建湖泊水温的理想材料.然而,由于此类样品含有的有机质、硫化物等杂质会干扰团簇同位素的测定,从而引起明显的温度测试偏差,目前,碳酸盐团簇同位素手段在湖相碳酸盐上的应用仍然较少.因此,探究有效去除污染物的方法是将碳酸盐团簇同位素测温法广泛应用于湖泊沉积物的前提之一.通过控制不同浓度过氧化氢(H2O2)溶液与达里湖细颗粒自生碳酸盐进行不同时长的反应,进行了一系列条件实验,以寻求用于团簇同位素分析的最佳预处理条件.采用团簇同位素测试中获得的三个参数(△₄₇、△₄₈偏移量和49参数)来评估不同前处理条件下污染物的去除效果.结果显示,对未经处理的样品("0%-0"),其49参数呈现显著高值.经过氧化氢溶液处理后,49参数显著降低,而△₄₈偏移量出现增加.对于不同条件下处理的样品,虽然测得的△₄₇温度值变化范围较窄((17.0±1.3)℃~(22.8±1.6)℃),而△₄₇、△₄₈偏移量和49参数却呈现了显著的变化.在所有样品中,样品"3%-8"具有较小的△₄₈偏移量、49参数,且△₄₇温度较低,为(17.0±1.3)℃.因此,对于湖相细颗粒自生碳酸盐团簇同位素分析而言,"与浓度为3%的过氧化氢溶液反应8h"是去除污染物的最佳条件.当预处理条件过强(即过氧化氢(H₂O₂)溶液浓度>3%和/或反应时间>8h),封闭反应系统中可能会形成再生污染物,其最终转化态可能会干扰质量数为47、48的同位素信号.通过最佳条件预处理达里湖末次冰消期的6个自生碳酸盐样品,获得了合理的△₄₇温度值,发现我国北方在Younger Dryas (YD)冷期出现了约6℃的降温.研究表明,碳酸盐团簇同位素测温法在湖泊沉积物上具有巨大应用潜力,对古温度、古高度的定量重建工作具有重要意义.     

孢粉记录的岱海盆地1 500年以来气候变化

根据岱海盆地99A孔1.84m以上地层较高分辨率的孢粉资料,运用中国北方部分科属花粉-气候响应面定量恢复了岱海盆地1500aB.P.以来的七月平均气温和年均降水量。研究结果表明,岱海盆地的气候变化表现出明显的过渡带特征,1500aB.P.以来,七月平均气温除1500～1300aB.P.时段外,多低于现在;1500～980aB.P.岱海盆地的气候变化为温干-冷湿交替,980～400aB.P.以凉干-冷湿交替为特征,400aB.P.以来变为凉干-温湿的交替。980aB.P.以来,伴人植物草、荨麻花粉增加,表明人类活动加剧。是否是人类活动的加剧导致了400aB.P.以后岱海盆地气候变化格局的改变,值得进一步研究。     

中国北方森林植被主要表土花粉类型对植被的指示性

中国北方森林植被68个表土花粉样品中,主要花粉类型联合指数(A)、超代表性指数(O)、低代表性指数(U)、R值、植被不存在时花粉百分比最大值(X_a)和平均值(M_a)、植被存在时花粉百分比最大值(X_p)和平均值(M_p)的计算表明:胡桃、青檀、禾本科、菊科、莎草科、皂荚等A值较高,O值及U值均较低,对植被指示明显,为适中代表性类型;云杉、冷杉、栎、鼠李、沙枣、落叶松、榆、杨、黄栌、花椒、木犀科、绣线菊、毛茛科、榛等,尽管A值和O值大于0.5,但X_a远低于M_p,R值小于1,对植被指示意义较明显,属低代表性类型;桦、松、蒿、藜科等,A值适中,O值和R值较高,U值较低,但X_a,X_p和M_a值较高,属超代表性类型,对植被有一定的指示意义;其他花粉类型对植被指示性不明显或需进一步研究。花粉百分比与植物盖度关系研究表明,多数在森林中建群或为优势成分的乔木花粉与母体植物呈显著线性相关关系,森林植被中的伴生乔木、灌木和多数草本花粉与植物盖度无明显的线性相关关系。松花粉30%以上,可能有松林存在;云、冷杉林中云杉、冷杉花粉高于20%,无云杉植物存在时云、冷杉花粉低于5%;落叶松林中落叶松花粉低于20%,落叶松...