南极鲍威尔海盆D4-9柱样古地磁及磁组构特征

为了探讨中更新世以来南极半岛东北部鲍威尔海盆沉积环境气候演变及古流向特征,对采自南极半岛东北部鲍威尔海盆内一根3m长柱样进行了古地磁和磁组构参数测试和特征分析。结果表明：1）该柱样在2.73m处为布容正极性与松山反极性期的界线,由此推算出在距今780ka到现代该区域沉积速率较低,约为0.35cm/ka。2）中更新世以来该区域共出现过5次暖沉积事件,并且在暖期事件中存在3次明显的冷期气候波动事件。3）该区域在暖期古流向方向不明显,水流方向变化频繁,而在暖期之间的过渡时期,古流向以近似南北向为主。     

南极半岛鲍威尔海盆南部氧同位素3期以来沉积动力环境演变

本文基于南极半岛鲍威尔海盆南部D3-7沉积岩芯粒度分析数据,采用粒度累积概率曲线、散点图和CM图来研究古沉积环境,其中CM图效果最好。结果表明,构成D3-7岩芯的各种碎屑在搬运到研究区至沉积到海底前过程中呈静水悬浮状态;首次按照古沉积水动力环境条件,将南极半岛鲍威尔海盆南部沉积演化分成四个阶段,从单一静水沉积方式→多种沉积方式→单一静水沉积方式→多种沉积方式,并发现演化具有循环性特征。剖面中的粗组分搬运过程中需要较大的启动能量,推断物源和搬运与冰筏作用、火山活动有关。     

青藏高原湖泊沉积研究及其进展

青藏高原湖泊沉积研究主要围绕青藏高原隆升和全球变化响应开展的。研究揭示了青藏高原隆升具有整体性、阶段性和后期加速性。中晚更新世以来和末次间冰期-冰期气候演化过程得到重建,并能够与冰芯和深海氧同位素记录对比;同时也存在M IS3阶段强烈暖湿和末次冰盛期冷湿等区域特征;新仙女木事件在湖泊沉积物也有明显记录。全新世研究表明青藏高原早期暖湿并经历冷事件,大暖期普遍出现高水位,后期气候向干冷化方向发展。湖泊沉积环境定量化重建也得到研究。青藏高原湖泊沉积应在高分辨率纹层沉积和环境指标定量分析基础理论方面加强研究。     

青藏高原湖泊沉积研究及其进展

青藏高原湖泊沉积研究主要围绕青藏高原隆升和全球变化响应开展的。研究揭示了青藏高原隆升具有整体性、阶段性和后期加速性。中晚更新世以来和末次间冰期一冰期气候演化过程得到重建,并能够与冰芯和深海氧同位素记录对比;同时也存在MIS3阶段强烈暖湿和末次冰盛期冷湿等区域特征;新仙女木事件在湖泊沉积物也有明显记录。全新世研究表明青藏高原早期暖湿并经历冷事件,大暖期普遍出现高水位,后期气候向于冷化方向发展。湖泊沉积环境定量化重建也得到研究。青藏高原湖泊沉积应在高分辨率纹层沉积和环境指标定量分析基础理论方面加强研究。     

北极区域构造对沉积盆地演化的控制作用

北极地区众多沉积盆地的演化受控于漫长地质历史过程中的复杂区域构造作用。利用环北极编图计划重力、磁力资料对现今北极基底构造格局进行识别,并将其与沉积盆地空间分布进行叠合,在综述北极主要沉积盆地演化序列事件基础上,归纳出三类对北极沉积盆地演化起主控作用的区域构造因素,包括:(1)后造山伸展垮塌;(2)地体增生前陆收缩;(3)洋盆扩张作用。此三类区域构造作用之后的构造事件对盆地的重塑力有限,使盆地性质大致得以延续。新元古代至显生宙时期,劳伦、波罗的、西伯利亚古陆相继碰撞形成了蒂曼、加里东、埃尔斯米尔、乌拉尔造山带,经历后碰撞期伸展垮塌成为巴伦支、喀拉、加拿大北极群岛等区域的大型沉积盆地的基底。现今西伯利亚东北部和北美西北部的北太平洋边缘地体新生代演化导致其北侧发育前陆收缩盆地。美亚海盆和北大西洋-欧亚海盆洋盆扩张作用控制了马更些三角洲、巴芬湾及拉普捷夫海裂谷盆地的演化。     

1.08Ma以来中国东北赤峰地区黄土粒度变化及其揭示的沙地扩张事件

科尔沁和浑善达克沙地周边沉积了中国东北地区目前已知的保存完好、沉积年代最久远的黄土,是研究区域干旱化过程和沙地演化的理想材料。通过对内蒙古自治区赤峰市附近约1.08 Ma以来约60m厚黄土剖面的高分辨率粒度分析,发现该地区黄土具有典型风成沉积特征,并且其沉积过程受东亚季风在冰期-间冰期周期性变化影响。由于距离粉尘源区较近,这些黄土序列记录了中更新世以来冬季风增强导致的源区沙漠/沙地的阶段性干旱化和发生于~670ka和~943ka的两次沙漠/沙地扩张事件。新揭示的干旱化事件与中国西部-中部的环境演变过程一致,可能是中更新世气候转型时期阶段性全球冰量增加、温度降低驱动中国东北地区更新世气候演化的结果。     

南极普里兹湾NP951柱样元素地层与古环境初步研究

对南极普里兹湾ＮＰ９５１柱样的元素地球化学特征及其古环境意义进行了研究。结果表明，本区沉积物在沉积过程中受冰盖消融、淡水涌入和陆源物质的影响较大；沉积物中ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｐ、Ｓ、Ｃｏｒｇ等元素组分较好地记录了由古气候变化而引起的物源改变，这些元素组分在地层中的分布规律与古海洋沉积环境及古气候变迁相一致；自晚更新世末期以来的气候大致可分为温暖期、寒冷期、高温期、转冷期和转暖期五个区段；在柱样的１４５ｃｍ（１４．４ｋａＢ．Ｐ．）、８５ｃｍ（１０．３ｋａＢ．Ｐ．）和２５ｃｍ（６．３ｋａＢ．Ｐ．）处出现了古气温的高值点，指示了气候的变化；８５ｃｍ处元素含量的突变指示了异常事件的发生，该层位正好对应于哥德堡地球磁场漂移，全球气温突然变暖，标志着１０．３ｋａＢ．Ｐ．以后南极地区进入了全新世。     

末次冰消期以来白令海盆的冰筏碎屑事件与古海洋学演变记录

通过对白令海盆中部BR02岩芯高分辨率的颜色、粒度和元素地球化学地层的研究发现:(1)该岩芯较为完整地记录了末次盛冰期结束以来(约16.3 ka BP)的多期冰筏碎屑事件,包括H1、OD、YD和北方2期,其中以H1和YD最为显著,反映了末次冰消期以来该地区海冰/冰山以及区域性冰川的消长变化;(2)BR02岩芯上部17—25 cm段出现富Mn、富Ba的氧化型沉积,说明在全新世高海面时期,白令海与北太平洋、北冰洋之间的水体交换达到极点,白令海环流加强,海盆底层水含氧状况明显改善,并引发海洋生产力增加;(3)CaO、Na2O、Sr、Zr及Na2O/K2O比值的分布说明,海盆冰筏碎屑主要来自富碳酸盐的育空河流域,其次为阿拉斯加半岛和阿留申群岛等火山岩区;岩芯上部Na2O/K2O比值的递增暗示10 ka BP以来与火山物质输运有关的北太平洋入流(阿拉斯加流)可能增加。     

南极半岛邻近海域夏季POC分布特征及其影响因素

海水中的颗粒有机碳(POC)与生物的生命过程、初级生产力关系密切,是海洋食物链中重要的物质基础和能量来源,因此POC的分布特征可以有效反映其生物地球化学环境。利用中国第33次南极考察期间(2016年12月至2017年1月)在南极半岛邻近海域采集的海水颗粒物样品,研究POC的空间分布特征及其影响因素。结果表明,斯科舍海0—200 m的POC浓度范围为7.44—193.52μg·L~(-1),平均浓度为(48.84±35.09)μg·L~(-1);南斯科舍海岭0—200 m的POC浓度范围为9.13—62.17μg·L~(-1),平均浓度为(29.76±14.12)μg·L~(-1);鲍威尔海盆0—200 m的POC浓度范围为5.87—270.72μg·L~(-1),平均浓度为(48.57±38.92)μg·L~(-1)。表层POC高值出现在斯科舍海区和鲍威尔海盆区,而低值出现在海岭区,与叶绿素a(Chla)的变化趋势一致,与营养盐的变化趋势相反。垂向分布上,各个区域POC平均浓度随深度的增加而减少,鲍威尔海盆和斯科舍海POC最高值都出现在25 m层。分析结果表明光合浮游植物是研究海域POC的主要来源, POC的主要影响因素为温度、水团混合以及海冰环境。斯科舍海与鲍威尔海盆整体非生命POC占比高,可能是由于高磷虾生物量、海冰碎屑以及陆源输入的干扰;南斯科舍海岭整体非生命POC占比低。     

临河凹陷晚更新世以来沉积地层的光释光年龄

河套盆地沉积有较厚的第四纪河湖相地层,大量的第四纪研究工作在该区开展,但地层划分缺乏年代数据的支撑,尤其是西部临河凹陷区,年龄数据的短缺严重影响了河套地区第四纪地层系统的对比研究。基于临河凹陷3个钻孔岩芯,分析光释光年代测定的可靠性,确定临河凹陷晚更新世以来地层年代,划定晚更新统底板埋深约150 m,顶板埋深自西向东由约9 m增到约15 m。结合钻孔岩性资料,该区气候变化为:晚更新世早期(约130～80 ka)主要为河流相沉积,气候较为干旱;晚更新世中期(约80～40 ka)为河流相与湖泊、洼地相交替沉积,气候较为湿润;晚更新世晚期(约40～10 ka)主要为河流相沉积,气候较为干旱;全新世(约10 ka)以来为湖相、洼地相沉积环境,起初气候条件略湿,逐渐转干。临河凹陷区光释光年龄的测定填补了河套盆地地层研究中绝对年代缺乏的不足,为分析环境演化与区域对比提供了年代依据。     

西峰蔡家咀黄土剖面记录的末次盛冰期到全新世最佳期气候变化

采用挖探井方式获取西峰蔡家咀剖面200 cm黄土沉积序列,以7个¹⁴C-AMS测年数据为年龄控制点,利用沉积物粒度模式建立最近20 ka的年代框架。磁化率、灰度、粒度等指标的综合对比表明该剖面记录了末次盛冰期增温以来几次重要气候事件,如Heinrich事件1(H₁)、Bølling-Allerød暖期(B-A)、新仙女木事件(YD)、8.2 ka事件等,说明西峰黄土剖面具有记录短尺度气候突变事件的潜力。     

伶仃洋ZK19孔晚第四纪沉积地球化学特征 及其古环境意义

依据对珠江口伶仃洋海域ZK19孔岩芯材料的沉积学、年代学和沉积地球化学研究,探讨了该海域古环境演变特征。该孔以末次盛冰期风化层为界,存在2个沉积旋回和2次海侵事件。微量元素质量分数、主量元素（Al2O3/Na2O值、MgO/Al2O3值、Sr/Ba值及V/Cr值等）,化学蚀变指数（CIA）和化学风化指数（CIW）的变化特征,反映了MIS4晚期至MIS3初期,该地由陆相向滨海相过渡,气候从偏冷逐渐升温,海平面逐渐上升,但速度较慢;MIS3该地为河口湾相,气候进一步转暖,海平面以较大幅度上升;MIS2阶段（末次盛冰期）海平面大幅下降,气候变冷;MIS1的8―12 cal. ka B.P.气候逐渐转暖,海平面快速上升,为河流相―滨海潮滩相―河口湾浅滩相―河口湾相;中全新世大暖期,受水下滩槽地貌侧向迁移影响,该孔地层遭剥蚀;晚全新世3 cal. ka B.P.以来,气候整体相对稳定,较早全新世温暖,沉积环境依次为河口湾相―三角洲前缘斜坡相―三角洲前缘浅滩相。     

阿尔泰山第四纪气候波动与砂金矿

本文着重对阿尔泰山砂金矿区沉积地层和地貌的研究,反映出阿尔泰山第四纪以来的气候波动状况,并分析其与砂金矿形成的关系。认为温暖湿润的适宜期往往与砂金的成矿期相一致,对应着温湿的气候期主要有早更新世成矿期,中更新世最大间冰期成矿期和晚更新世多期次成矿期.     

萨拉乌苏河地区第四纪地层中的元素分布与古气候

本文试图通过研究萨拉乌苏河滴哨沟湾第四纪地层中的元素分布,认识该地区第四纪以来气候的变迁与沉积环境。文中指出滴哨沟湾地区晚更新世以来存在三个暖湿期和三个干冷期。风成沙和黄土是晚更新世以来相对干冷气候时期沉积的。     

华北平原中部晚上新世以来沉积物碳氧同位素特征及其古环境意义

利用华北平原中部衡水水文地质科研深孔的岩芯,对平原区古土壤钙结核层碳氧同位素组分的古气候环境意义及相关气候指标的定量转换进行探讨,发现碳氧同位素对古气候变化具有较好的响应关系:3.5MaB.P.以来华北平原古气候逐渐由湿润转向干旱,早更新世由多个干湿冷暖旋回组成,晚期气候由暖迅速转凉;中更新世气候略温和,由3个冷干-暖湿旋回组成;晚更新世气候变化趋势为湿润-干燥-湿润,总体上呈现增温趋势。进入全新世后,δ13C平均值(-5)较低,属于相对湿润期;δ18 O平均值(-9.5)较低,属于相对寒冷期。应用相关公式可以定量恢复古温度变化,但平原区古土壤层受后期地下水作用的影响较大,如何消除这一影响还需更多数据支持。     

江西沟1号风成剖面地球化学元素特征及古环境意义

通过对江西沟风成沉积剖面的地球化学分析,并结合OSL年代、粒度和磁化率数据,探讨了末次冰消期以来青海湖南岸气候的演变。剖面常量元素氧化物含量呈SiO_2Al_2O_3CaOFe_2O_3MgOK_2ONa_2O变化特征,常量元素氧化物及化学元素综合参数与地层有较好的对应性。不同的环境指标对气候变化的敏感性不同,总体上看,地球化学元素的敏感性高,全新世以来粒度和磁化率的变幅较小,即使在全新世大暖期,其值变化都很小。地球化学元素记录所反映的气候变化过程如下。Ⅰ.末次冰消期~12 ka BP,13.2 ka BP前总体上呈相对温暖状态,可能受B/A暖期的影响,13.2~12 ka BP气候不断向干冷方向发展,寒冷程度不断加剧并在12 ka BP达到最强,可能反映出12 ka BP左右的新仙女木事件;Ⅱ.12~9 ka BP,气候呈波动回升状态,暖湿程度呈增加趋势,表现出温凉的气候变化特征;Ⅲ.9~4.5 ka BP,气候温暖湿润,与全新世大暖期相对应,该阶段水热组合达到最佳,但存在阶段性的变化;Ⅳ.4.5~2 ka BP,气候总体向冷干方向转变,3 ka BP前变化幅度较小,气候较温暖湿润,3~2 ka BP气候凉偏干。     

晚更新世以来东昆仑山区黄土沉积及其气候意义

分布于东昆仑山北坡、发育于距今约24kaB.P.以来的高海拔黄土提供了东昆仑山区晚更新世以来气候变化的完整记录。根据黄土岩性、粒度、重矿物及其地磁分析,结合本区内的古冻土研究结果,东昆仑山约24kaB.P.以来经历了晚更新世末寒冷期(24～10.7kaB.P.);早全新世转暖期(10.7～8.8kaB.P.);中全新世暖湿期(8.8～6.0kaB.P.);中全新世暖干期(6.0～4.5kaB.P.);全新世后期(4.5kaB.P.)以来等气候演化阶段。     

南极普里兹湾晚第四纪以来硅藻组合及气候变化的研究

对南极普里兹湾ＮＰ９３－２和ＮＰ９５－１两柱样沉积硅藻进行了定量分析。两柱样分别可划分出３个和７个硅藻组合带。前者的优势种是Ｎｉｔｚｓｃｈｉａｃｕｒｔａ和Ｔｈａｌａｓｉｏｓｉｒａａｎｔａｒｃｔｉｃａ，次优势种是Ｎ．ｋｅｒｇｕｅｌｅｎｓｉｓ和Ｎ．ｒｉｔｓｃｈｅｒｉ；后者常见的优势种有Ｎ．ｋｅｒｇｕｅｌｅｎｓｉｓ，Ｎ．ｃｕｒｔａ，Ｄｅｎｔｉｃｕｌｏｐｓｉｓｓｐｐ．和Ｔ．ｌｅｎｔｉｇｉｎｏｓａ，常见的次优势种有Ｅｕｃａｍｐｉａｂａｂｌａｕｓｔｉｕｍ，Ｔ．ａｎｔａｒｃｔｉｃａ和Ｔ．ｇｒａｃｉｌｉｓ。利用Ｎ．ｃｕｒｔａ／Ｎ．ｋｅｒｇｕｅｌｅｎｓｉｓ比值并结合１４Ｃ测年数据，可将１５０００年以来南极气候的变化划分出８个古气候带，其中完好地记录了Ｈｅｉｎｒｉｃｈ１事件、波令－阿德罗暖期、新仙女木冰期、全新世低温期等重大的气候变化事件，而南极的全新世低温期是首次报道。     

艾比湖周边灌丛沙堆风沙沉积记录的气候环境演化

选择位于西风区的新疆艾比湖周边灌丛沙堆为研究对象,利用光释光测年初步建立风沙沉积的时间序列,分析了风沙沉积粒度和地球化学元素两个环境代用指标的古气候意义,并通过区域对比和综合分析,初步建立区域风沙气候环境演变序列。结果表明:研究区灌丛沙堆主要发育于晚全新世,缺失早中全新世的风沙沉积。晚冰期以来,艾比湖地区的风沙气候环境演变经历了一系列冷湿（凉湿）-暖干（温干）的变化过程,其中暖干（温干）时期气候干旱,风力强劲,湖滨阶地主要发生风蚀过程,不利于灌丛沙堆的发育。晚全新世以来,艾比湖周边灌丛沙堆发育较普遍,风沙沉积至少记录了3次相对干旱期和3次相对湿润期。灌丛沙堆记录的风沙气候环境演化序列与北疆其他全新世沉积记录有较好的一致性,基本遵循晚次冰期以来气候变化的西风模式,同时也受到局地风沙地貌环境的影响。     

220ka BP来大同盆地常量元素记录的气候变化

大同盆地第四纪以来发育了厚层的河湖相,上覆马兰黄土或全新统,蕴含着丰富的过去气候变化信息。以地层测年数据建立年代框架,结合地层磁化率、粒度测试资料,主要以常量化学元素为气候代用指标,对气候变化进行分析。结果表明:(1)地层沉积物中常量化学元素含量的平均值SiO_2>Al_2O_3>CaO>Na_2O>Fe_2O_3>K_2O>MgO,沉积相不同元素含量存在明显差异,反映出元素聚集时气候环境存在差异。(2)220ka BP以来大同盆地气候变化经历了中更新世220~199ka BP暖湿期、中更新世199~138ka BP干燥寒冷期、末次间冰期138~71ka BP温暖湿润期、末次冰期71~11ka BP寒冷干燥期、全新世11ka BP至今的暖湿冷干交替频繁波动期,在每个时段仍存在次一级的气候波动。(3)这种气候变化过程与纬度位置大体相近的中国北方萨拉乌苏河流域、内蒙古岱海地区有着相似的气候变化过程,反映出本区气候变化是全球气候变化所导致的东亚冬夏季风势力互为消长的区域响应。