洱海沉积物粒度记录与气候干湿变迁

通过对洱海现代沉积物的精细采样,将放射性核素精确计年与沉积物粒度研究相结合,重建了 6 0 0多年来洱海区域气候的干湿变迁,为恢复百年尺度的气候干湿变化提供了一条新途径。研究结果表明,15世纪是洱海地区最为湿润的一个世纪;洱海区域存在 10 0a、2 0 0a两种时间尺度的气候干湿准周期波动;自 19世纪末以来洱海区域气候整体上向干旱化方向发展,目前正处于干旱期末期,预计气候将由干旱转向湿润。     

洱海沉积物化学元素与古气候演化

测定了洱海沉积物中常量和微量元素的含量,利用因子分析方法,识别了控制沉积物化学组成的三个主要因子：流域侵蚀因子、早期成岩因子和湖 内生碳酸钙了。进一步 研究还发现,流域了和湖泊内生碳酸钙沉淀因子的因子得分曲线作为气候干湿和冷暖变化的代用曲线。从而为古气候重建提供了一条有效的新途径。结合沉积的柱＾２１０Ｐｂ和＾１３７Ｃ计年结果,初步评价了６００多年来洱海区域气候及环境演化历史,提示他该区暖干与冷湿相     

江汉平原江陵湖泊沉积物粒度特征及气候环境意义

以江汉平原江陵湖泊沉积物为研究对象,结合沉积物岩性、粒度组成、孢粉和有机碳同位素等,分析了江陵湖泊沉积物粒度组成特征及该区域近9 000 a来的气候环境变化。研究发现,江陵湖泊沉积物记录了该区湖泊水体逐渐减小直至消亡的过程,气候环境变化大致可分为以下5个阶段：（1）8 900～6 300 a B.P.为水体较深、面积较大的开阔湖阶段,气候暖湿;（2）6 300～4 700 a B.P.为面积较小、水体较浅的潴水湖阶段,气候干旱;（3）4 700～3 400 a B.P.为面积更小、水体更浅的洼地湖阶段,气候偏暖偏湿;（4）3 400～2 500 a B.P.为湖沼泥炭发育阶段,气候暖湿;（5）2 500 a B.P.以来,由湖泊及湖沼堆积转化为洪水漫滩堆积,古云梦泽开始萎缩,气候变干。江陵湖泊沉积物粒度所记录的区域气候干湿变化与国内邻近区域（特别是鄱阳-洞庭湖区）显示出较好的一致性,沉积物粒度研究是恢复区域古降水等气候环境变化的有效途径。     

古土壤干湿特征指示晚古生代气候演化

古土壤是地质历史时期气候变化的重要记录者,通过古土壤记录的信息,可以定性和定量重建深时古环境和古气候,为认识地质历史时期的各种地质事件提供依据。前人大多对特定区域展开古土壤研究,对全球性古土壤数据的整理和古气候、古环境研究相对较少。基于古土壤的干湿情况对古气候环境的指示作用,我们按照植物根迹、根系结构与根化石、黏土矿物以及古土壤的结构构造等依据,将前人报道的古生代（410~255 Ma）古土壤分为干旱古土壤和湿润古土壤两种类型。将古土壤干湿特征与其他气候敏感性沉积物进行对照,显示为干旱古土壤分布与钙质结核以及蒸发岩等指示干旱气候带的敏感性沉积物分布一致,湿润古土壤分布与高岭石、煤以及铝土矿等指示湿润气候带的敏感性沉积物分布一致。干旱古土壤大都分布在晚古生代中低纬度干旱地区;湿润古土壤大都分布在晚古生代赤道附近及中纬度湿润地区。通过以上分析认为,古土壤干湿特征可以作为一个新的气候敏感指标指示古气候环境,进而作为划分气候带的有力依据。     

古土壤干湿特征指示晚古生代气候演化

古土壤是地质历史时期气候变化的重要记录者,通过古土壤记录的信息,可以定性和定量重建深时古环境和古气候,为认识地质历史时期的各种地质事件提供依据。前人大多对特定区域展开古土壤研究,对全球性古土壤数据的整理和古气候、古环境研究相对较少。基于古土壤的干湿情况对古气候环境的指示作用,我们按照植物根迹、根系结构与根化石、黏土矿物以及古土壤的结构构造等依据,将前人报道的古生代(410～255 Ma)古土壤分为干旱古土壤和湿润古土壤两种类型。将古土壤干湿特征与其他气候敏感性沉积物进行对照,显示为干旱古土壤分布与钙质结核以及蒸发岩等指示干旱气候带的敏感性沉积物分布一致,湿润古土壤分布与高岭石、煤以及铝土矿等指示湿润气候带的敏感性沉积物分布一致。干旱古土壤大都分布在晚古生代中低纬度干旱地区;湿润古土壤大都分布在晚古生代赤道附近及中纬度湿润地区。通过以上分析认为,古土壤干湿特征可以作为一个新的气候敏感指标指示古气候环境,进而作为划分气候带的有力依据。     

云南腾冲青海湖泊沉积物物化参数的特点、环境意义及末次冰消期以来气候环境变化

根据对云南腾冲青海湖泊沉积钻孔样品的粒度特征、总有机碳、碳酸盐、磁化率及年代学分析测试,探讨了各指标的变化特点及其环境指示意义,指出了云南高原湖泊沉积物化指标的特殊性及其变化特点.在此基础上,重建了云南腾冲地区末次冰消期(15830a B.P.)以来沉积环境与气候干湿变化历史.通过青海沉积物年代序列的重建和综合各物化参数分析得出,云南腾冲地区自15830a B.P.以来总体呈现冷湿-温湿-暖干-温和偏干的气候演变过程,并可分为4个阶段,即15830～12790a B.P.气候温凉偏湿;12790～4680a B.P.为温暖湿润期,湖泊水位高,气候湿暖,降水多;4680～312a B.P.气候特征呈现出从温湿到暖干气候逐渐演化,降水减少,湖泊水位下降;312a B.P.以来气候特征为前期温和湿润,后期具有暖干化特征,反映了近几十年来全球气候变暖导致的气候变化趋势并叠加了研究区人类活动对区域环境的影响.     

云南程海现代沉积物环境记录研究

本文通过对程海沉积物Ｃ、Ｈ、Ｎ等元素含量及其比值的综合分析,辨识了程海沉积物有机质Ｈ／Ｃ及Ｃ／Ｎ值的环境指示意义,发现它们增可作为程海水位波动及区域气候干湿变迁的替代性指标。研究结果表明：程海的水位和区域气候干湿主为化明显以历了两个不同的阶段,但整体上程海水位一直呈下降趋势,反映区域气候整体上向干旱化方向发展。     

罗布泊盐湖过去2000a气候变化曲线的全球对比

根据近年来对过去2000a气候变化研究成果,通过遥感方法将罗布泊盐湖近2000a 气候变化记录与不同地区、不同类型的气候变化曲线进行对比分析,探索了现代盐湖对气候事件的响应机制,并证明了罗布泊盐湖沉积物的气候变化曲线具有明确的古气候意义。研究表明在公元1300～ 1500a 区间,罗布泊盐湖气候记录与北半球千年来地面空气温度变化的相关性大于0. 8;千年尺度变化与古利雅冰芯曲线较一致,气候变化趋势是缓慢上升; 600a 以来,与北京石花洞石笋微层记录曲线有较好的相关性;相对于北半球区域气候,在公元13世纪前后出现过滞后现象。      

苏北盆地浅钻沉积物磁化率与粒度记录的末次冰消期以来的环境变化

通过对苏北盆地YZ浅钻沉积物磁化率和粒度指标的分析,揭示了区域气候环境的变化过程和特征。研究结果表明,16.7～13.5 cal kaBP气候相对温暖湿润;13.5～11.2 cal kaBP为一个较为显著的冷干期;11.2~1.1 cal kaBP为一整体气候相对稳定期,以温暖湿润为特征;另外,还记录到了多次的气候波动事件,其中较为显著的为YD事件和发生于3.0 cal kaBP的气候事件。研究结果与中国西南贵州董歌洞石笋和格陵兰GRIP冰芯等记录有着较好的对比,但在细节上存在着一定的差异,这反映了研究区的气候环境变化具有自身的区域性特征,同时也反应了与全球气候变化的一致性。     

柴西红沟子地区中新世气候变化与侵蚀速率控制因素

柴达木盆地西部地区发育良好的新生代地层详细地记录了周围山体的变形隆升、源区风化剥蚀历史和气候环境变化过程。通过对柴达木盆地西部地区红沟子剖面中新世沉积物氯离子、硫酸根离子和碳酸盐含量测量分析,将该区17~4.8 Ma气候演化分为四个阶段: 17~16.7 Ma干旱阶段;16.7~7.4 Ma相对前期气候湿润,但气候具持续干旱特征（分别在14.7 Ma和10.7 Ma干旱加剧,8.7~7.4 Ma干湿波动加大）;7.4~5.1 Ma相对湿润,干湿波动大;5.1~4.8 Ma干旱阶段。沉积速率表明:17~16.5 Ma侵蚀速率最高、16.5~9.8 Ma侵蚀速率较低、8.7~6 Ma侵蚀速率高。该区沉积速率变化与气候变化无明显关系,而与构造活动具良好的一致性,即构造活动时期对应侵蚀速率较高或突然增高阶段,因此区域构造活动是控制红沟子地区侵蚀速率的主要因素。     

Sediment particle size distribution and its environmental significance in Lake Erhai, Yunnan Province

A closed or semi-closed plateau lake, whose sediment records can provide us with plenty of fine and high resolution information, is a sensitive indicator of climatic and environmental changes. During the reconstruction of various short-time-scale climatic and environmental changes, the geochemical records in plateau-lake sediments are superior to other natural files. Based on fine dissection of the vertical profile of sediment particle sizes, this paper reveals the quasi-periodical changes of sediment particle sizes, which indicates the quasi-periodical fluctuations of the regional climate. A synthetic analysis of multiple indexes shows that sediment particle size is a more sensitive and more effective index of climatic and environmental changes than other geochemical indexes. High content of >20μm sediment particles and low content of 2–10μm sediment particles indicate a warm-dry climate and conversely a cold-humid climate, and their ratio can be used as an effective index of climatic changes. The basic climate succession in the region of Lake Erhai is characterized as being alternatively warm-dry and cold-humid and it has been developing into a warm-dry climate as a whole. There exist at least 2 time-scale quasi-periodical fluctuations of the regional climate in Lake Erhai. At present, the region of Lake Erhai is at the end of the warm-dry period and at the beginning of a cold-humid period, so the temperature will go down and the water level will rise. This project was supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 49894170, 49773207).     

临夏盆地晚新生代沉积物元素特征与古气候变迁

青藏高原东北临夏盆地发育较完整的晚新生代地层,特别13～4.34 Ma段以稳定低能细粒湖相沉积为主、发育的不同尺度和各种形式沉积韵律旋回记录着古气候变化信息。本文通过对临夏盆地稳定细粒湖相沉积物元素地球化学特征及其变化序列研究,结合其它气候指标,揭示13～4.4 Ma时段气候演化经历了四个阶段:13～12 Ma期间气候湿润、12~7.8Ma期间气候以湿润为主夹短暂干旱事件、7.8～6.2 Ma期间气候以干旱为主、6.2～4.4 Ma期间气候进一步干旱加剧,并认为7. 8 Ma左右的气候转型可能与冬季风加强有关,而6.2 Ma以来的有规律的高频气候波动可能与现代季风形成有关。     

云南洱海沉积物粒度组成及其环境意义辨识

高原封闭,半封闭湖泊是气候和环境演化的敏感指示器,其沉积物记录具有连续性,敏感性和高分辩率的特点,在恢复和重塑各种短时间凡度的气候和环境演化序列上,具有其它自然历史记录无法替代的优势。     

湖泊沉积物粒度的气候指示意义--以江汉平原江陵剖面为例

在湖泊沉积的古气候研究中,沉积物粒度的气候指示意义常被解释为,粗粒沉积物指示低水位时期的干旱气候,而细粒沉积物则反映高水位时期的湿润气候。通过对江汉平原江陵剖面湖泊沉积物多环境指标的综合对比及相互印证,揭示出湖泊沉积物粒度的另一种气候解释,粗粒沉积物指示降水量较大的湿润气候,而细粒沉积物则对应降水量相对较少的干旱气候。由于湖泊沉积环境的复杂性,湖泊沉积物的粒度指标存在多解性,因此,在利用粒度组成判别气候环境的演化时,必须考虑湖泊自身的环境因素,同时结合其它指标来综合判识。     

末次冰消期以来赛里木湖沉积记录的气候突变

末次冰消期以来的气候突变事件的时空变化特征及其区域响应是古气候环境变化研究的重要内容,然而亚洲中部干旱区末次冰消期以来的气候突变记录较少,尤其缺少末次冰消期期间快速转暖过程的区域响应.本研究通过对位于亚洲中部干旱区的新疆西天山中部亚高山湖泊赛里木湖湖心采得的长300 cm的SLM2009钻孔沉积物的碳酸盐含量和粒度变化特征的分析,在 14 个 AMS 14C测年数据的基础上,探讨了末次冰消期约23. 4 cal. ka B. P.以来亚洲中部干旱区的气候突变事件记录及其区域响应过程.结果表明:赛里木湖湖心钻孔沉积物完整记录了 H1 ( 17. 5 ~ 15. 2 cal. ka B. P.)、 YD ( 12. 6 ~ 11. 7 cal. ka B. P.)冷事件以及 B-A ( 15. 2 ~12. 9 cal. ka B. P.)暖事件等末次冰消期气候突变事件以及全新世以来的10. 5 ka、 8. 2 ka、 5. 5 ka、 4. 2 ka、 2. 8 ka和小冰期冷事件,这与亚洲中部干旱区已有的气候突变事件记录相吻合,表明末次冰消期以来亚洲中部干旱区具有相似的气候突变演化模式.同时这些气候突变事件与高纬冰芯以及低纬石笋氧同位素记录的一致性则表明气候突变具有全球性影响,受相同的成因机制因素控制.     

腾格里沙漠西北缘青土湖中更新世晚期以来沉积环境变迁

以腾格里沙漠西北缘青土湖钻孔ZK1为研究对象,通过对钻孔沉积物的光释光年代、粒度、磁化率等研究,揭示了该湖泊自中更新世晚期以来的环境变迁。研究结果表明：该地区中更新世晚期经历了干冷→暖湿两个阶段,晚更新世经历了湿暖→干冷两个阶段,与深海氧同位素的末次间冰期、末次冰期气候旋回特征吻合,全新世主要经历了干冷→暖湿的气候波动。反映了腾格里沙漠西北缘晚第四纪的气候波动变化特征,特别是为本区中更新世晚期以来的气候环境变化的研究提供了依据。     

北京市昌平区钻孔岩芯的磁化率与粒度组份变化的相关性研究

以昌平区钻孔岩芯为例,分析沉积物粒级组分与磁化率大小变化的相关性。从厚约150 m的剖面选取590多个样品,分别测试从0.5~500 μm各个粒度区间颗粒的百分含量和磁化率。通过计算它们之间的相关关系,认为湖相沉积物磁化率的变化与0.5~30 μm间细粒物质的含量,特别是与0.5~10 μm区间悬浮物质的含量反相关,而与65~500 μm间较粗粒物质的含量正相关。这种相关性与黄土沉积刚好相反,反映了二者之间磁化率不同的变化机制, 蕴涵着一定的古气候信息。     

Grain-size Age Model in Reconstructing Orbital- and Suborbital-scale Climate Changes on the Northeastern Tibetan Plateau Since the Late Glacial

Reconstructions of past climatic changes on the northeastern Tibetan Plateau(NETP) can provide insights into the Asian summer monsoon(ASM) variability. However, the regional climate changes on both orbital and suborbital time scales since the late Glacial remain controversial. Here we present the results of high-resolution geochemical and grain-size analyses of a sediment core from Genggahai Lake, a small, shallow lake in this area. Changes of the accumulation rate of the core sediments show a similar trend with variations of the coarse fraction. Accordingly, the chronological framework is constructed using a grain-size age model. In addition, the histories of chemical weathering and aeolian activity since the late Glacial are reconstructed based on the Al/Ti ratios and coarse fractions, respectively. The results suggest that an enhanced chemical weathering and a weakened aeolian activity occurred on the NETP under a warmer, wetter climate during the early to mid-Holocene(11.3–6.3 ka cal BP), compared with the late Glacial(17.1–11.3 ka cal BP) and the late Holocene(6.3 ka cal BP to present), which responded mainly to the strengthened ASM on orbital time scale. In addition, the synchronous occurrences of weakened chemical weathering, low lake level and intense aeolian activity on suborbital time scale reflect several episodes of weakened ASM. Furthermore, these episodes largely coincide with the centennial-to millennial-scale cold events in the North Atlantic, which demonstrates the close connection between the ASM and the cooling at high latitudes.     

The link between grain‐size components and depositional processes in a modern clastic lake

It is widely recognized that lake sediment grain‐size distributions tend to be polymodal and consist of two or more grain‐size components. However, for specific cases, the genesis of each component usually is poorly understood. In this study, the grain‐size components of the surface sediments of Hulun Lake, Inner Mongolia, were partitioned using the log‐normal distribution function method and the relationship between the identity of each grain‐size component and the hydraulic condition of the lake was investigated in order to relate the constituent components to specific depositional processes in the lake. The data indicate that the modern clastic sediments of Hulun Lake contain six distinct unimodal grain‐size distributions representing six grain‐size components. Each of the components retains its identity including modal size, manner of transportation and environment of deposition, although the relative percentage varies with the hydraulic conditions throughout the lake. These components are specified from fine to coarse modes as long‐term suspension clay, offshore‐suspension fine silt and medium to coarse silt, and nearshore‐suspension fine sand, saltation medium sand and traction coarse sand. The percentage contribution of several grain‐size components interpreted as being indicative of nearshore environments is shown to be correlated negatively with water depth across the modern lake bed; this suggests that the proportion of these components in core data might be useful as a proxy for water depth. This possibility was tested using a sediment core from Hulun Lake where high percentages of the nearshore grain‐size components were found to be correlated with low regional precipitation reconstructed from the pollen profile of the same core. The coincidence of two independent proxies does not only demonstrate the validity of log‐normal distribution function in partitioning polymodal sediments but reveals the potential of lake sediment grain‐size components for the research of lake‐level fluctuations during the geological past.