末次冰期以来乌兰布和沙漠北缘的环境变迁

乌兰布和沙漠北部边缘是人类活动与环境变化相互作用较为典型的区域,对其形成和演化历史的恢复重建有助于认识和理解区域人地关系。本文基于遥感解译、野外调查和室内分析,对乌兰布和沙漠北缘（磴口以西地区）十多个湖相地层出露点（包括3个典型剖面）进行了较为详细的地貌、沉积和年代学研究,获得了研究区湖泊退却最后阶段的地层记录。测年结果表明研究区大部分在9.315~7.375ka B.P.（10.64~8.06cal.ka B.P.）的时限内退出湖泊环境,局部（可能为河汊或湖湾）湖相沉积可延续至全新世中晚期。沉积研究表明,所观察到的湖相地层大体形成于42cal.ka B.P.以来的河口环境,但河流过程和湖泊过程的相对强弱存在明显的时空分异。剖面下部（约42cal.ka B.P.以来）沉积物相对较粗,推移质占主导,斜层理局部可见,反映波浪作用对沉积物的搬运沉积具有主导作用,湖水相对较深,有利于动力较强的波浪的形成;剖面上部（大约在全新世以来）沉积物普遍变细,以悬移质沉积为主,最后阶段均沉积具水平层理的"红胶泥",软体动物大量繁衍,指示晚期湖泊近岸区域水动力条件弱、湖水浅、坡降小,沉积过程以静水堆积为主导。空间分异特征反映了河口环境河流冲积过程与湖泊滨岸过程在不同位置的作用程度不同,主要与三角洲平原上分流河道的规模和持续时间,以及堆积区水下地形特征及其与河口的相对距离有关。基于地层记录和沉积环境分析,结合前人资料,本文认为研究区湖泊由深变浅直至消亡的过程主要与晋陕峡谷溯源侵蚀引起的河套古湖出口下切有关。     

天山乌鲁木齐河源末次冰期以来气候变化与多年冻土的形成

末次冰期以来,乌鲁木齐河源气候变化幅度较小,一直处于较为稳定的寒冷气候条件下。埋藏腐殖质土的存在说明末次冰期以来河源区的地层在加积,在寒冷气候条件下,地层的加积导致了共生多年冻土的形成。根据轻矿物学方面的证据及与前人工作的对比,认为末次冰期时乌鲁木齐河源区多年冻土下界的位置应在2100ma.s.l.附近,约比现代多年冻土的下界低900m。     

内蒙古、冲绳海槽和中国南海末次冰期盛冰期以来古气候记录

来自东亚夏季风北界内蒙古一个盐湖的岩心沉积物内发现粗粒沉积物 ,既可沉积在湖泊收缩期 ,也可以沉积在沙丘再次活动时期。这些沉积物有机磷含量低而碎屑组分高 ,说明它沉积在一种干旱的环境中 ;反之 ,有机质含量高而碎屑组分低的细粒沉积物则最终沉积在高湖面期 ,这是因为砂坪呈围迁状态及风成尘埃较好地保存于水体中。所揭示的三个湿期分别是 13.4～ 8kaBP、6 .4～ 5 .8kaBP和4.2～ 3.1kaBP ,第一期最湿 ,其次是第三期、第二期。上述干和湿期自始至终和早先发现的同一个干旱和半干旱转换带一致 ,但是 ,这和中国大陆东部、台湾岛、冲绳海槽和中国南海所揭示的湿润的全新世大暖期不一样 ,而且 ,全新世最冷期 (4～ 2kaBP)则对应内蒙古的一个湿期 (即 4.2～ 3.1kaBP) ,这些差别可能是由于高蒸发量远远地超过了较高的季风降水量 ,这是确定夏季风北界在该地区有效湿度的一个关键标志。     

青藏高原末次冰期最盛时的冰川与环境

在１６－３２ｋａＢｐ的末次冰期最盛时，青藏高原较现代降温７℃左右，降水为现代的０３－７０％。极地型冰川广泛分布，高原内部平衡线较下降值减至５００－３００ｍ以内，高原东部，南缘及西缘可能以亚极地型冰川为主，并有小部分温冰川，平衡线下降８００ｍ以至１００－１２００ｍ。初步统计，包括周围高山在内冰川面积在３５×１０＾４ｋｍ＾２左右，为现代冰川的７．５倍，冰储量相当于全海平面变化２４．２ｃｍ。其时，多年冻     

内蒙古与冲绳海槽和南中国海晚第四纪末次冰川盛冰期以来古气候记录

控制东亚气候的东亚季风夏季风北界的内蒙古盐湖沉积物记录了晚第四纪末次冰川盛冰期以来的气候冷暖干湿变化特征及各类重要的气候事件。通过对内蒙古伊克昭盟杭锦旗盐海子Ya0 1孔岩心沉积物的有机碳、碳氮比、碎屑矿物成熟度、磁化率、氧碳稳定同位素和沉积物成分的研究表明 ,全新世大暖期起止时间为 8～ 4kaB .P .,其气候特征为暖干型。这一气候特点可与中国北方黄土、冰川、冲绳海槽沉积物及南海有孔虫Pulleniatinaobliguilocalata等代用气候材料所记录的气候波动进行对比 ,也可与加拿大阿尔伯特地区及北美大平原全新世的气候演变特征进行对比。     

末次盛冰期以来科尔沁沙地古气候变化及其边界重建

利用光释光测年技术,获得了覆盖科尔沁沙地内部及外围的20个风成沙-砂质古土壤沉积序列的年代。在分析前人研究的基础上,结合地层和气候代用指标重建了末次盛冰期以来科尔沁沙地的演化过程。结果表明: 科尔沁沙地的气候变化和沙丘的固定与活化主要经历了4个阶段,即: 26~12ka,气候极端干冷,沙地大面积活化; 12.0~9.5ka,气候趋于暖湿,但仍比较干冷,沙地由大规模沙化向固定成壤过渡; 9.5~2.5ka,气候暖湿,沙地基本固定; 2.5ka以来,气候呈干冷与暖湿交替状态,沙地亦存在多次固定与活化,其中,从1.5ka开始,沙丘活化明显。基于风沙沉积序列的空间分布和光释光测年结果,末次盛冰期科尔沁沙地同时向南和北扩展: 南至翁牛特-库伦旗一线,至少扩张了26km; 北至霍林河一带,至少扩张了30km; 东界受东辽河限制,与现代边界几乎一致。沙地面积较现代扩张了至少2.05×104km2,扩大了37.7%。全新世大暖期,沙丘大面积固定。研究表明,科尔沁沙地气候与环境演变受东亚季风影响,也是全球气候变化的区域响应。     

西菲律宾海末次冰期以来的浊流沉积及其古环境意义

菲律宾海西部吕宋岛岸外MD98－2188钻孔揭示末次冰期以来发生过数次浊流沉积事件。研究发现浊流沉积层具有密度高、颜色亮度大等物理特征,含有较多粗沉积组分和翼足类化石碎片,说明其来源于浅海沉积物。本文运用AMS 14C测年和浮游有孔虫氧同位素建立精细的年龄模式,发现浊流沉积层段主要与末次盛冰期、冰期Heinrich变冷事件以及氧同位素4期等低海平面时期相对应,推测与千年尺度北半球气候冷期相关的海平面快速上升可能是西菲律宾海浊流沉积的触发原因。这对于认识快速气候变化的环境后果和开展西菲律宾海晚第四纪地层划分对比都有重要意义。     

东北地区末次冰期以来气候地貌的若干特征

末次冰期,长白山天池周围有冰斗发育,高2200m左右,东北的广大地区为冰缘环境。许多冰缘形态至今控制着地貌景观。冰后期,长白山的冰川地貌受到冰缘环境的控制,广大地区的冰缘地貌则受到温暖环境的改造。作为气候地貌界限的冰雪线,由末次冰期的44—45°N移至今日的51°N附近。末次冰期以来,气候地貌带表现出沿经度和纬度平行移动的特点     

青藏高原年保玉则山末次冰期中期以来的湖泊演化与古冰川发育

冰蚀湖中的沉积物不仅记录了湖泊演化及气候变化的历史,还间接地反映冰川发育过程。年保玉则山（果洛山）下的希门错是在冰川强烈退缩后形成的一个典型冰蚀湖。从地域分布上讲,该区冰川发育遗迹分为4个部分,即上希门错以上、上希门错和希门错之间、希门错出口附近和希门错以北6～10km处。前人依据冰碛物的暴露年龄和上覆黄土的热释光年代将上述4组冰碛物划分为4次冰进,包括形成于MIS3阶段的尼格曲冰期、形成于末次盛冰期的希门错冰期、以上希门错和希门错之间的冰碛物作为标志的末次冰消期和形成于全新世的新冰期。通过对采自希门错长达12.8m的岩芯研究发现,希门错自约38kaB.P.以来有连续的湖泊沉积,这一地质证据说明在湖泊存在的这段时间内,冰川规模都没有超过现在湖泊所在位置。希门错冰期的形成时代应该至少老于湖泊沉积物底界的年龄,即大于38kaB.P.,而并非末次冰盛期的产物;尼格曲冰期的形成时代则应该更老。文章还初步分析了湖泊沉积物与冰碛物测年结果代表的不同意义和差别及其造成不一致的原因,认为冰碛物的暴露年代和热释光年代均可能代表了冰川退缩后的年代,而不能代表冰川的形成和发育年龄,冰川存在的时间要比通过冰碛物所测的年代更老。进一步深入研究青藏高原典型冰蚀湖的形成时代、演化过程不仅有利于对湖泊气候环境记录的全面认识,也将为冰川形成与演化历史、特别是冰川形成年代和其他测年资料的科学解释提供可靠的依据。     

中国西部末次冰期以来冰川、环境及其变化

晚更新世以来,由于青藏高原及其周围山地的上升,中国西部的气候愈来愈干冷,冰川发育受到抑制。末次冰期最盛时,雪线比今日低300—1500m,古冰缘下限比今日低300—1400m,高山带的气温比今日低3—7℃,高原外围地区低8—10℃。青藏高原从13000aB.P.开始气候变暖,6000aB.P.高温期时冰川强烈退缩或消失,4000—3000aB.P.气候又再次变冷进入全新世新冰期和现代小冰期。目前气候又开始变暖,大部冰川又转入后退时期。     

浅析末次间冰期以来柴达木盆地东南部古气候环境演化

在前人研究的基础上,以柴达木盆地察尔汗地区ZK2钻孔沉积物为研究对象。选取古气候替代指标——色度,分析了察尔汗地区近130kaB．P．以来气候的变化．揭示了该区对全球气候变化的响应模式以及古气候变化在色度指标上的表现。结果表明：末次间冰期以来,察尔汗地区环境由温暖湿润冷暖频繁波动干热环境变化,色度L＊,a＊,b＊具体表现为在不同水平的波动。其中b＊较L＊,a＊能更敏感地反映古环境的变化,在温暖湿润的间冰期,b＊值趋向于高值区间;而在寒冷干燥的冰期,b＊值趋向于低值区间波动。这种整体波动的趋势与氧同位素的5个阶段基本吻合。     

南极乔治王岛末次冰期以来的环境事件

末次冰期以来环境演变事件为末次冰期冰盖扩张事件。南设德兰群岛当时为一相连的大岛,乔冶王岛上的冰川有可能来自南极半岛。全新世冰退模式和冰进事件表现为由统一冰盖分解成三个小冰帽,然后再逐渐消失。现冰川以每年约1.3m的速度后退。冰退之后地壳存在明显的均衡补偿抬升,表现为沿海地区发育了5—6级上升海岸阶地,现地壳以每年6—10mm的速率在抬升。     

岱海沉积物元素地球化学特征反映的末次冰期以来季风/干旱过渡区的水热条件变迁

对季风/干旱过渡区封闭湖泊岱海两支沉积物岩芯进行了元素地球化学特征分析。结果揭示,沉积物中易(溶)迁移元素和难(溶)迁移的相对含量及其与铝元素的比值可以很好地表征流域化学风化强度的变化,进而指示盆地的水热状态。过去大约16.2kaB.P.以来,易迁移元素含量以及与铝元素比值较高的几个阶段,如大约14.5~11.7kaB.P. ,10.3~9.0kaB.P. ,6.7~3.5kaB.P. ,3.2~2.6kaB.P.和1.7~1.2kaB.P.代表了岱海盆地化学风化较强、水热条件较好的时期,其中以大约6.7~3.5kaB.P.期间的水热条件最为优越,可以认为是流域气候的适宜期。而沉积物中难(溶)迁移元素在大约14.5kaB.P.前,11.7~10.3ka B.P. ,3.5~3.2kaB.P.和2.6~1.7kaB.P.期间以及1.2kaB.P.以来的相对高含量则代表了流域相对较弱的化学风化强度和较为低下的水热状态。大约9.0~6.7kaB.P.期间,沉积物较高的 CaO/MgO 比值与降低的易迁移元素含量指示了流域较高温度条件以及由此导致的高蒸发率。综合岱海沉积物已有的有机质、碳酸盐、花粉组合、湖面变化等方面的数据,认为岱海盆地末次冰期以来,水热同期的模式涵盖了岱海除大约9.0~6.7kaB.P.外的各个阶段。而大约9.0~6.7kaB.P.期间,季风有效降水与温度变化的不一致现象可能更多地反映了岱海自身的自然环境特点对区域大尺度气候变化的反馈。     

青海湖冰后期水体环境的演化

本文根据对青海湖区各类天然水及湖底近代沉积物QH-16A岩心中介形虫壳体的稳定同位素等分析资料,讨论了青海湖现代水体稳定同位素核素的分布,导出了其初始水同位素组成;根据其介形虫壳体的δ18O、δ13C和Mg/Ca、Sr/Ca比值的研究,建立了青海湖区冰后期以来的气候波动模式;并据此阐述了青海湖自冰后期以来水体环境的演化。     

滇池晚更新世末期以来湖积环境分析

通过对滇池湖心区晚更新世末期以来的沉积剖面、沉积物及其化学组合、古地磁特征及孢粉组合的研究,初步确定了滇池上更新统与全新统的分界,认为自晚更新世末期以来,滇池一直维持着稳定的湖相沉积。晚更新世末期,滇池处于温凉偏于的相对浅水环境。全新世早期气候逐渐转暖,湿度渐增,湖水面积扩大且渐深,至全新世中期,气候变得温暖湿润,湖水面积进一步扩大变深。全新世晚期滇池气候又变得温凉偏干、处于湖水面积缩小的浅水环境。     

末次冰期以来中国自然环境变迁及其与全球变化的关系

末次冰期我国西部的冰川长度比现代冰川长2—5倍,雪线低300—1080m;东部多年冻土区南界在33°20′—33°40′N,青藏高原多年冻土区东北部的下界在海拔2200—2600m 处;黄、东海海平面下降130—155m;经向环流加强,北方冷空气增强。末次冰期以后冰川阶段性退缩,多年冻土区阶段性缩小,海平面间歇性上升;8000—6000aB.P.为高温期,出现2—5m 高海面,5600—5000aB.P.气温短暂下降,海平面突然回落,冰川有所前进;3000aB.P.的新冰期和15—19世纪的小冰期,气候、冰川和海平面都有显著变化。哺乳动物的绝灭和迁徙是自然和人为双重影响的结果。这些变化都是全球变化的表现。     

三万年来可可西里地区湖泊环境演化序列

可可西里地区位于青藏高原的腹地,以可可西里地区综合科学考察资料为依据,通过湖泊沉积物层序-年龄事件与近代冰川活动遗迹的对比研究,建立了环境变化的物性柱综合剖面及其时序性,将32000aB.P.以来可可西里地区湖泊环境演化序列划分为7个旋,为深入认识青藏高原环境变迁提供新的信息。