西藏纳木错末次盛冰期以来的古植被、古气候和湖面变化

西藏纳木错湖相沉积的U系、14C年龄和孢粉分析结果表明,纳木错沿岸的拔湖约1.5～8.3m和8.3～15.6m的T1和T2分别形成于末次盛冰期以来约(11.81±0.10)～(4.22±0.09)kaB.P.期间和(28.2±2.8)kaB.P.左右.该套湖相层的孢粉组合、地层和湖岸堤的分布表明,在末次盛冰期期间,纳木错湖面主要波动于拔湖12～20 m之间,但湖面最低可达拔湖约8m.区域植被主要为以蒿和莎草科为主、含松和桦的草原.在约11.8～4.2ka B.P.期间,湖面波动于拔湖2～9m之间,区域气候整体较为暖湿.其中全新世大暖期出现在约8.4～4.2 ka B.P.期间,气候温暖湿润,区域出现针叶林或针阔叶混交林,气温可能比现今高约5℃,降水量可能比现今多100～200mm,湖面扩张并升高,最高可达拔湖约10m.     

西藏纳木错末次盛冰期以来的古植被、古气候和湖面变化

西藏纳木错湖相沉积的U系、14C年龄和孢粉分析结果表明,纳木错沿岸的拔湖约1.5～8.3m和8.3～15.6m的T1和T2分别形成于末次盛冰期以来约(11.81±0.10)～(4.22±0.09)kaB.P.期间和(28.2±2.8)kaB.P.左右。该套湖相层的孢粉组合、地层和湖岸堤的分布表明,在末次盛冰期期间,纳木错湖面主要波动于拔湖12～20m之间,但湖面最低可达拔湖约8m。区域植被主要为以蒿和莎草科为主、含松和桦的草原。在约11.8～4.2kaB.P.期间,湖面波动于拔湖2～9m之间,区域气候整体较为暖湿。其中全新世大暖期出现在约8.4～4.2kaB.P.期间,气候温暖湿润,区域出现针叶林或针阔叶混交林,气温可能比现今高约5℃,降水量可能比现今多100～200mm,湖面扩张并升高,最高可达拔湖约10m。     

西藏纳木错晚更新世以来湖面变化和藏北高原古大湖的演化

根据西藏纳木错及邻区发现的多处湖岸阶地和高位湖相沉积,确定了藏北高原古大湖的存在。水准测量表明,在纳木错沿岸发育了6级湖岸阶地,以及拔湖48～139．2m的高位湖相沉积;在拔湖26m以下,发育有8～30条湖岸堤;一条明显的湖蚀凹槽则集中出现在拔湖17．5～19．8m的高度上,与纳木错和仁错的分水垭口的高度相当。纳木错沿岸和邻区湖相或湖滨相沉积物的铀系年龄测定表明,高位湖相沉积形成于115．9～71．8kaB．P．的晚更新世早期;第6至第2级阶地形成于53．7～28．2kaB．P．的晚更新世中晚期;与湖蚀凹槽相当的湖滨相沉积则稍早于293kaB．P．;第2至第1级阶地,^14C测定结果为2350-10390aB．P．。     

西藏纳木错末次间冰期以来的气候变迁与湖面变化

在西藏纳木错沿岸,发育了6级湖岸阶地及拔湖48～139.2m的高位湖相沉积.根据湖相沉积的U系法测年和孢粉分析结果,本文探讨了纳木错及邻区末次间冰期(MIS5)以来的古植被、古气候与湖面变化.研究表明,纳木错与邻区的湖面变化可以划分为116～37kaB.P.间的古大湖--"羌塘东湖"期、37～30kaB.P.间的"古纳木错"外流湖-残余古大湖期和30kaB.P.以来的纳木错-藏北湖群期等3大阶段.在MIS5的古大湖阶段,包括纳木错、色林错等藏北高原东南部的众多大、中型湖泊,是互相连通的一个大湖,其范围可能超过了现代的藏北内、外流(怒江)水系的分水岭.在MIS5e末的最高湖面时期,湖面面积可达78800km2,它或许还与藏北高原西南部和中南部的其他古大湖相连,成为面积巨大的网格状深水大湖--"羌塘湖".通过纳木错湖面变化曲线与西昆仑古里雅、格陵兰、南极等冰芯和深海岩芯的氧同位素变化曲线的对比可以发现,全球MIS5的气温要高于末次冰期间冰阶(MIS3),此时藏北高原为气候温和轻爽与湖面最高的大湖期;在末次冰期的两个冰阶(MIS4和MIS2)中,湖面明显下降,邻近的念青唐古拉山发育了小型山谷冰川;而在间冰阶MIS3中,其气候波动的幅度,要比世界其他地区更加明显,湖面波动也较大,特别是36～35kaB.P.间,气温和湿度都较今略高或较高,但不及MIS1中的全新世气候最宜时期的暖湿程度.总之,MIS5和MIS3是亚洲夏季风强烈时期,但前者的强烈程度应大于后者.     

西藏纳木错晚更新世以来湖面变化和藏北高原古大湖的演化

根据西藏纳木错及邻区发现的多处湖岸阶地和高位湖相沉积,确定了藏北高原古大湖的存在.水准测量表明,在纳木错沿岸发育了6级湖岸阶地,以及拔湖48～139.2m的高位湖相沉积;在拔湖26m以下,发育有8～30条湖岸堤;一条明显的湖蚀凹槽则集中出现在拔湖17.5～19.8m的高度上,与纳木错和仁错的分水垭口的高度相当.纳木错沿岸和邻区湖相或湖滨相沉积物的铀系年龄测定表明,高位湖相沉积形成于115.9～71.8 kaB.P.的晚更新世早期;第6至第2级阶地形成于53.7～28.2 kaB.P的晚更新世中晚期;与湖蚀凹槽相当的湖滨相沉积则稍早于29.3 kaB.P.;第2至第1级阶地,14C测定结果为2350～10390 aB.P..     

西藏纳木错晚更新世以来湖面变化和藏北高原古大湖的演化

根据西藏纳木错及邻区发现的多处湖岸阶地和高位湖相沉积,确定了藏北高原古大湖的存在。水准测量表明,在纳木错沿岸发育了6级湖岸阶地,以及拔湖48～139.2m的高位湖相沉积;在拔湖26m以下,发育有8～30条湖岸堤;一条明显的湖蚀凹槽则集中出现在拔湖17.5～19.8m的高度上,与纳木错和仁错的分水垭口的高度相当。纳木错沿岸和邻区湖相或湖滨相沉积物的铀系年龄测定表明,高位湖相沉积形成于115.9～71.8kaB.P.的晚更新世早期;第6至第2级阶地形成于53.7～28.2kaB.P.的晚更新世中晚期;与湖蚀凹槽相当的湖滨相沉积则稍早于29.3kaB.P.;第2至第1级阶地,14C测定结果为2350～10390aB.P.。     

天津北部4.00 Ma BP以来古植被与古气候

依据CQJ1孔275块孢粉样品分析结果,结合岩性特征和测年资料,建立了天津北部4.00 Ma BP以 来古植被与古气候变化序列。大约在3.60-4.00Ma BP, 天津北部植被以荒漠草原为主, 气候冷干;3.44- 3.60Ma BP植被为疏林草原, 气候温和湿润;3.18-3.44Ma BP植被为荒漠草原, 气候冷干;2.58-3.18Ma BP植被以针阔叶混交林草原为主,气候温暖湿润;1.90-2.58Ma BP植被以疏林草原为主,气候温凉偏干; 1.74-1.90Ma BP植被为荒漠草原,气候冷干;1.30-1.74Ma BP植被以针阔叶混交林为主,气候温暖潮湿; 0.78-1.30Ma BP植被为以针叶树种为主的针阔叶混交林草原,气候温和湿润;0.15-0.78Ma BP植被以针阔叶 混交林为主,气候温暖潮湿;0.15Ma BP以来,孢粉丰度呈现有规律的变化,3个高丰度层段分别相当于MIS（海洋氧同位素） １、３、５阶段,与河北平原东部具有可比性。     

西藏阿里札达盆地上新世-早更新世的古植被、古环境与古气候演化

本文将西藏札达盆地河湖相地层重新划分为第四系下更新统香孜组(Qp1-1x)、新近系上新统古格组(N22g)和上新统托林组(N21t)。河湖相地层的古地磁法和ESR法测年结果表明,札达盆地内河湖相沉积地层的形成时代为新近纪上新世—第四纪早更新世。根据该套河湖相地层沉积演化和其中的孢粉组合特征、河湖相沉积中所发现的各种古动植物化石等的综合分析,笔者对札达盆地上新世—早更新世的古植被、古环境与古气候演变进行了探讨。结果表明,札达地区上新世—早更新世气候经历了从湿热—温暖潮湿—偏冷潮湿—寒冷干旱的变化,以及植被从森林—灌木—草原的逐渐演化。可将札达盆地上新世—早更新世环境演化划分为7个大的阶段,其总体特征是15.4~4.4Ma,札达地区处于亚热带湿热气候环境;24.4~3.95Ma,为暖温带温暖潮湿气候;33.95~3.5Ma,为偏凉潮湿阶段,气候开始转冷;43.5~3.2Ma,为温暖潮湿阶段;53.2~2.9Ma,气候转为偏冷潮湿阶段;62.9~2.57Ma,该阶段气候偏冷而干旱,整体较为干冷;72.57~1.36Ma,气候寒冷而干旱。表明自上新世—早更新世,该区的古气候环境在逐渐变干、变冷的总趋势上,经历了多次明显的冷暖与干湿波动。     

晚冰期以来月亮湖孢粉记录反映的古植被与古气候演化

地处季风/非季风影响过渡地带的月亮湖是大兴安岭中段阿尔山-柴河火山区中的一个火山口湖.其长8.86 m的沉积岩心孢粉记录, 揭示了末次冰期晚期以来的古植被演化和古气候变化历史: 20.9~18.0 cal. ka B.P.期间研究区的植被为典型草原, 气候寒冷干旱; 18.0~15.3 cal. ka B.P.期间研究区的植被为草甸草原, 气候寒冷湿润; 15.3~14.0 cal. ka B.P.期间乔木开始在当地发育, 植被开始由草甸草原向森林草原转变, 气候向较为温暖湿润的方向转变; 14.0~12.8 cal. ka B.P.期间森林草原在温暖湿润的气候影响下, 森林扩张, 草原退缩, 与B?lling-Aller?d暖期相对应; 12.8~11.8 cal. ka B.P.期间草原在寒冷气候下扩张, 可与新仙女木期相对应; 11.8~0.8 cal. ka B.P. 期间在较为温暖的气候条件下, 草原在气候快速变冷事件的影响下发生了多次扩张, 其中, 较为明显的6次气温突降事件分别发生在9.0~8.9, 8.2~7.8, 7.0~6.8, 6.1~5.6, 5.4~5.2, 2.3~1.8 cal. ka B.P..这些快速气候变化事件与全球和区域中其他高分辨率古气候记录具有可比性, 揭示出月亮湖敏感地记录了全球和区域气候的变化, 同时也表明研究区的高分辨率孢粉分析是研究东亚季风强度变化的良好指标.      

西藏纳木错晚更新世湖滩岩

通过对西藏海拔最高、面积最大的纳木错湖周缘的第四纪环境演变调查研究与1:25万当雄幅区域填图工作,在环纳木错沿岸发现了一种与湖泊演化有关的湖相沉积岩石——湖滩岩。本文首次对纳木错周缘发育的湖滩岩进行了描述。从湖滩岩水准仪测定的保存高度看,它已构成1.5～8.3m、8.3～15.6m、14～19.9m、18.7～25.8m等四级较明显的湖滩岩阶地。湖滩岩由亮晶砂屑藻凝块灰岩、泥晶白云质砾岩和方解石胶结含砾岩屑砂岩等组成,岩石具粗砂状、含砾砂状、角砾状结构,块状构造,基底式胶结。其铀系全溶样品的等时线年龄测定结果表明,湖滩岩形成于18.7±3.8～29.3±2.7ka BP的晚更新世中晚期。本文根据岩矿鉴定,并结合沉积相、岩相组合等特征,探讨了湖滩岩的形成机理。为研究该区湖泊演化、气候变化、古地理变迁及第四系划分等提供了新资料。     

西藏纳木错第四纪湖相地层划分及纳木错群的建立

第四纪湖相地层剖面实测和水准仪测量表明,在西藏纳木错沿岸,发育有拔湖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。纳木错湖相或湖滨相沉积的铀系等时线年龄测定结果表明,高位湖相沉积形成于晚更新世早期,第六至第三级阶地则分别形成于晚更新世中期至晚期。14C法测年表明,第二和第一级阶地的形成时间介于13820～2350年间,属全新世。根据沉积相、岩相组合等特征,并结合同位素测年、微体古生物鉴定等资料,将该套地层命名为纳木错群,由上更新统干玛弄组和全新统扎弄淌组组成。     

西藏纳木错晚更新世以来的湖泊发育

位于藏北高原东南部的纳木错是西藏面积最大(1 920 km2)的湖泊和海拔最高(4 718 m)的大湖.19条剖面的水准测量结果表明,在纳木错沿岸,发育了拔湖1.5~8.3 m、8.3~15.6 m、14.0~19.9 m、18.7~25.8 m、26.0~36.9 m和38.3~47.6 m等6级湖岸阶地和拔湖48 m以上(最高至139.2 m)的高位湖相沉积;在拔湖27 m以下,发育多达8~30条的湖岸堤;而一条明显的湖蚀凹槽则集中出现在拔湖17.5 m~19.8 m的高度上,与纳木错和仁错的分水垭口的高度相当.纳木错沿岸7个剖面中的12个和邻近湖泊的3个富含碳酸盐的湖相或湖滨相沉积的铀系全溶样品的等时线年龄测定结果表明,高位湖相沉积形成于90.7±9.9 ka B P至71.8±8.5 ka B P的晚更新世早期,第六、五、四、三和二级阶地分别形成于53.7±4.2 ka B P、41.2±4.7~39.5±3.0 ka B P、35.2±3.0 ka B P、32.3±4.4 ka B P和28.2±2.8 ka B P的晚更新世中晚期,而与湖蚀凹槽相当的湖滨相沉积则稍早于29.3±2.7 ka B P.因此,本文将纳木错的发育划分为90~40 ka B P间的羌塘古大湖,40~30 ka B P间的外流湖和30 ka B P以来的纳木错等3大阶段.在古大湖阶段,包括纳木错、色林错等藏北高原东南部的一大批现代大中型湖泊,是互相连通的一个大湖,其范围可能超过了现代的内、外流水系(怒江)的分水岭,可称为"羌塘东湖".它或许还与藏北高原中南部和西南部的其它古大湖相连,成为统一的"羌塘湖".     

西藏纳木错及邻区全新世气候与环境变化的地质记录

综合分析了全新世期间内的多种与气候和环境变化密切相关的地质记录,结果表明该区全新世期间的气候变化可划分为3个阶段:1)约11.8～8.4kaBP期间,处于微温期和升温期,气候相对温和稍湿.2)8.4～4.0kaBP期间,为全新世气候最适宜时期或大暖期.该期间的平均气温可能比现今高约5℃,降水量比今多100～200mm.3)4.0kaBP以来,气候整体较为干冷.纳木错湖面发生持续下降,其最大下降幅度可达11.4m.冰川进退和湖面波动表明,该期间内的气候波动过程分别与新冰期和小冰期相对应,其中又各包含了3次明显的冷期,其中新冰期期间的最低年平均气温可达-6℃左右.约1970年以来,区域气候向暖湿方向转化,造成念青唐古拉山西布冰川后退约120～200m,纳木错湖面上涨了约2m.     

西藏班戈错水菱镁矿藻类成矿实验及其成因分析

目前关于天然水菱镁矿的形成认识主要有蒸发沉积成因和生物成因两类。前人在室内成功制备出水菱镁矿矿物,证实了该矿物的无机成因理论,但是实验结晶条件明显高于西藏班戈错的寒冷气候条件和水化学条件,并且班戈错湖水通过自然蒸发结晶也难以形成水菱镁矿矿物,而这一认识与周边阶地上正在形成水菱镁矿的现象相矛盾。因此,自然蒸发沉积可能不是现阶段班戈错水菱镁矿的主要形成过程,而已有研究表明,藻类具备诱导形成碳酸盐矿物的能力,本文利用西藏班戈错Ⅲ湖湖水及其藻类开展室内模拟实验,并与无藻类的湖水自然结晶结果相对照,探讨藻类生命活动与班戈错水菱镁矿的成因联系。研究发现,藻类不仅能够适应高盐度盐水环境（矿化度117.3 g/L）,并且在其光合作用过程中还能显著提高周围水体pH值（最高可达10.564）,诱导并促进球碳镁石在藻类网状节点处结晶沉淀,该矿物进一步脱水即能够形成水菱镁矿矿物;而人为提高班戈错Ⅲ湖湖水Mg2+浓度也仅能结晶形成三水菱镁矿矿物,无球碳镁石或水菱镁矿结晶析出。因此,西藏班戈错水菱镁矿的形成过程与藻类生物成矿作用密切相关,但是有关球碳镁石向水菱镁矿转变的具体条件以及藻类成矿作用的具体分子机制仍不清楚,有待于进一步研究。     

西藏班戈错水菱镁矿藻类成矿实验及其成因分析

目前关于天然水菱镁矿的形成认识主要有蒸发沉积成因和生物成因两类。前人在室内成功制备出水菱镁矿矿物,证实了该矿物的无机成因理论,但是实验结晶条件明显高于西藏班戈错的寒冷气候条件和水化学条件,并且班戈错湖水通过自然蒸发结晶也难以形成水菱镁矿矿物,而这一认识与周边阶地上正在形成水菱镁矿的现象相矛盾。因此,自然蒸发沉积可能不是现阶段班戈错水菱镁矿的主要形成过程,而已有研究表明,藻类具备诱导形成碳酸盐矿物的能力,本文利用西藏班戈错Ⅲ湖湖水及其藻类开展室内模拟实验,并与无藻类的湖水自然结晶结果相对照,探讨藻类生命活动与班戈错水菱镁矿的成因联系。研究发现,藻类不仅能够适应高盐度盐水环境（矿化度117.3 g/L）,并且在其光合作用过程中还能显著提高周围水体pH值（最高可达10.564）,诱导并促进球碳镁石在藻类网状节点处结晶沉淀,该矿物进一步脱水即能够形成水菱镁矿矿物;而人为提高班戈错Ⅲ湖湖水Mg2+浓度也仅能结晶形成三水菱镁矿矿物,无球碳镁石或水菱镁矿结晶析出。因此,西藏班戈错水菱镁矿的形成过程与藻类生物成矿作用密切相关,但是有关球碳镁石向水菱镁矿转变的具体条件以及藻类成矿作用的具体分子机制仍不清楚,有待于进一步研究。     

西藏纳木错和藏北高原古大湖晚更新世以来的湖泊演化与气候变迁

根据野外水准测量与室内实验分析，本文探讨了西藏纳木错和藏北高原古大湖晚更新世以来的湖泊演化和气候变迁。在纳木错沿岸拔湖48m以下，发育了6级湖岸阶地，拔湖48-139．2m发育有高位湖相沉积。研究表明，纳木错湖泊发育与藏北高原东南部古大湖演化可划分为3个阶段：①116-37ka B．P．间的古大湖期；②37-30ka B．P．间的外流湖期；③30kaB．P．以来的纳木错期。在古大湖阶段，包括纳木错、色林错和扎日南木错、当惹雍错等藏北高原东南部的一大批现代大、中、小型湖泊，都是互相连通的一个古大湖，其范围可能超过了现代的藏北内、外流(怒江)水系的分水岭。它或许还与藏北高原南部和西部的其他古湖相连，成为统一的藏北高原“古大湖”。通过对纳木错湖相沉积形成时代与深海氧同位素对比，易溶盐、pH值、地球化学、介形类和孢粉分析等的综合研究发现，湖相沉积记录了自晚更新世以来的湖泊演化和气候变迁信息。资料显示古大湖期湖面最高，气候温和清爽；外流湖期湖面急剧下降，气温和湿度较现今略高；纳木错期以来气候经历了全新世最宜期的暖湿后日益干旱化，气温波动，湖面持续下降。表明自晚更新世以来该区气候在逐渐变干的总趋势的基础上，经历了多次明显的冷暖与干湿波动。