华北不同地区全新世环境演变对古文化发展的影响

辽西牛河梁、内蒙古中南部庙子沟和甘肃秦安大地湾是中国北方的3个重要新石器文化遗址.本文利用孢粉、黏土矿物等古气候指标对3个遗址所在地区的全新世气候变化进行了研究,并结合这些地区的地理位置和地质地形条件等特征,分析和探讨了这些地区的自然条件和全新世环境演变及其与古文化发展的关系,阐明了不同地点的环境及其演变的共性和差异以及对古文化发展的影响.     

西安少陵塬全新世磁化率测定结果及其分析

对西安南郊地区全新世以来的环境演变特征进行系统研究,建立该研究区域全新世以来黄土-古土壤沉积年代序列,分析东亚冬、夏季风变迁规律,为揭示人为干扰西安地区的古环境以及如何恢复秀美山川提供依据。本文以西安南郊少陵塬为例,使用TFPW-MK突变检验和滑动秩和分析其磁化率序列的变异节点,并得出其变化趋势。结果表明：西安南郊少陵塬磁化率序列在;3200a;B.P.;左右发生了突变,且变异程度较高,与此同时,该研究区域黄土孢粉含量也有较大程度变化,透露出全新世以来西安南郊地区古环境生态条件的突变。其主要原因为自然环境演化过程中叠加人类活动,致使环境的恶化。因此,可利用本文揭示的环境演变与人类活动的规律为黄土高原的改善提供依据。     

岱海沉积记录的季风/干旱过渡区全新世适宜期特征*

岱海两支岩芯独立的高分辨率代用指标序列揭示了季风/干旱过渡区全新世适宜期的气候环境特征。研究表明,在约7.9~3.5kaB.P.期间,岱海流域出现植被繁盛、生产力相对增强和降水丰富的状况,显示气候条件相当适宜;而在约10.0~7.6kaB.P. 期间,流域气候以相对干燥为特征。这与早先认为的岱海流域全新世初期为适宜期,且降水丰富的结果明显不同。比较岱海与鄂尔多斯-内蒙古高原中部其他湖沼记录,季风/干旱过渡区的气候适宜期基本集中在约8~3kaB.P.的全新世中期,尽管各记录在适宜期的起止时间、表现特征上存在一些差异。这些差异的产生,一方面可能体现了不同的局地地形、植被、水文条件等对区域水热条件的不同反馈,另一方面则可能暗示不同的沉积序列、测年材料之间难以进行精细的对比。沉积序列的连续性、稳定性及高分辨率、测年材料的适用性是进行全新世气候、环境特征研究的前提。     

华北地下水古环境意义及古气候变化对地下水形成的影响

华北地下水的同位素和化学组分受补给时期的气候影响指示了过去３．５万ａ的气候变化,其δ１８Ｏ的变化反映出了晚更新世向全新世转变时期的气候变化和晚更新世气温的波动;而在全新世则反映了夏季风带来丰沛降水的湿度变化。据地下水１４Ｃ年龄统计特征结合其它地质记录划分出了地下水的补给期。全新世以来对地下水补给有意义的补给期是６ｋａＢ．Ｐ．左右和４ｋａＢ．Ｐ．左右,而３ｋａＢ．Ｐ．左右地下水补给明显间断,钻孔土壤水ωＣｌ变化说明３ｋａＢ．Ｐ．左右气候干旱对地下水产生重要影响,可能是后期浅部水咸化的主要时期。     

华北地下水古环境意义及古气候变化对地下水形成的影响

华北地下水的同位素和化学组分受补给时期的气候影响指示了过去３．５万ａ的气候变化,其δ１８Ｏ的变化反映出了晚更新世向全新世转变时期的气候变化和晚更新世气温的波动;而在全新世则反映了夏季风带来丰沛降水的湿度变化。据地下水１４Ｃ年龄统计特征结合其它地质记录划分出了地下水的补给期。全新世以来对地下水补给有意义的补给期是６ｋａＢ．Ｐ．左右和４ｋａＢ．Ｐ．左右,而３ｋａＢ．Ｐ．左右地下水补给明显间断,钻孔土壤水ωＣｌ变化说明３ｋａＢ．Ｐ．左右气候干旱对地下水产生重要影响,可能是后期浅部水咸化的主要时期。     

松嫩平原东部典型黑土剖面孢粉组合、时代及其对古气候的指示

自然黑土区是环境演化和气候变化的重要地质记录。研究黑土区形成的时代及古气候环境演变, 清楚黑土的形成机制, 对黑土资源的可持续利用、保护东北大粮仓具有重要的意义。在松嫩平原东部海伦地区典型黑土剖面中采集15件孢粉样品进行孢粉学研究, 并对相同层位土壤样品中总有机碳进行了AMS14C测年。系统的分析、鉴定和研究表明, 典型黑土剖面自下而上可划分为2个孢粉组合, 下部孢粉组合以Echinate Asteraceae-Artemisia-Boraginaceae-Pinus为代表, 上部孢粉组合以Pinus-Amaranthaceae-Artemisia为代表。通过AMS14C测年认为, 松嫩平原东部海伦地区典型黑土为中全新世及晚全新世早期的产物。综合元素地球化学、古植物、孢粉分析表明, 松嫩平原东部典型黑土主要形成于中全新世7400 a B.P.以来的大暖期, 形成于松嫩平原温暖半湿润的气候环境, 植被为以草本灌木为主的草原植被。     

中国全新世气候演变研究的进展

全新世是与人类关系极为密切的一个时期分析,分析,总结了我国科学家对这一时期气候演变的研究成果,并对这些成果进行了讨论。我国全新世约从１０ｋａ 时间气候波动激烈,了大暖期,隋唐温暖期,小冰期等典型时期各时期内有部分     

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。     

中国中部全新世古地磁长期变和相对古强度研究

高分辨率的古地磁场长期变（Paleomagnetic Secular Variation,简称PSV）和相对古强度（Relative Paleomagnetic Intensity,简称RPI）研究是解决全新世湖泊研究定年难题的有效途径之一,也能为认识区域古地磁场的变化提供不可或缺的基础数据。然而,目前我国中部地区仍缺少年代序列可靠、时间分辨率在百年尺度的全新世PSV和RPI记录。先前的研究显示山西宁武公海全新世岩芯具有稳定的粉砂质粘土湖泊沉积,并通过25个（本文在全新世时段用到18个）陆生植物残体AMS ¹⁴C测年建立了可靠的高分辨率年代序列,为重建高质量的全新世PSV和RPI记录提供了良好条件。本文通过特征剩磁磁倾角的变化建立了PSV序列,利用磁化率（χ）、非磁滞剩磁（ARM）、饱和等温剩磁（SIRM）等环境磁学参数对特征剩磁强度（NRM_25mT）进行归一化,估算了RPI变化序列。结果表明,公海全新世湖泊沉积物的PSV和RPI记录与北半球其他湖泊和海洋记录具有较好的一致性,同时存在着显著的区域差异,可以作为我国中部地区湖泊沉积的对比曲线。

     

里下河地区全新世自然环境变迁

在区域地质调查项目进行过程中,以几个典型地质剖面和钻孔为基础,讨论了里下河区域全新世地层的分布规律,研究了地貌分布特征;探讨了全新世古植被、古气候与古环境变迁以及历史时期自然环境变化特征。里下河地区全新世自然环境变迁经历了4个重要的阶段:(1)10～7.5 kaBP,以湖沼发育为主,海水曾经影响到本区;(2)7.5～4.0kaBP,海水入侵本区,自然环境以潮滩、滨浅海、潟湖等为主,最大海侵甚至可到达运河以西地区,但里下河仍然有部分地区未被海水淹没;(3)4.0 kaBP～1128 AD,海水全面后退,岸线在范公堤一线曾做长时间停留,形成西冈贝壳砂堤,断续分布,海水时常影响西部地区;(4)1128 AD以来,由于黄河南泛夺淮入海,改变了里下河地区的地表水系,苏北滨海平原迅速向海推进,此后里下河地区远离海水的影响。     

太湖平原西北部全新世古河道沉积特征及环境演变

粒度、磁化率定量数据分析在判明第四系沉积物的来源、识别沉积分异作用、解译古沉积相和环境方面有着重要作用。对太湖平原西北部卜弋桥ZK01钻孔上部全新统如东组进行了粒度和磁化率测试分析,结合该孔孢粉成果,揭示研究区全新世古河道沉积环境和气候明显经历了3个阶段:1)11000—9500cal.aBP,沉积物主要由粉砂组成,粒度证据表明水动力条件较强,孢粉证据显示该阶段气候较温暖湿润;2)9500—3900cal.aBP,沉积物砂组分含量大幅增加,粒度资料显示古河道水动力明显增强,孢粉植被表明该时期处于全新世大暖期,气候暖湿稳定;3)3900cal.aBP以来,粉砂组分在沉积物中占优势,粒度结果表明该阶段水动力显著减弱,孢粉资料和磁化率证据表明研究区自该阶段特别是后期以来逐步出现了明显的人类活动迹象。     

关于江苏建湖庆丰剖面全新世沉积环境与海面变化关系的讨论

应用有孔虫、介形虫、软体动物和现代沉积环境等方面的研究成果,对江苏建湖庆丰剖面所显示的全新世沉积环境和海面变化进行讨论。认为在露头上大量原地埋藏的软体动物壳体指示环境的作用比有孔虫埋藏群更有意义。庆丰剖面所揭示的情况是 6 0 0 0～ 12 70aBP该地区一直处于潮间带-河口湾环境。 6 0 0 0aBP以前海面是上升的,6 0 0 0aBP达到了与现今海面相当的位置,其后海面是稳定的,看不出海面波动现象。     

兴凯湖沉积物有机碳和氮及其稳定同位素反映的28kaBP以来区域古气候环境变化

兴凯湖是东北亚最大的淡水湖,也是中俄界湖。我们是国内首次对兴凯湖一根长269 cm的沉积岩心进行了研究,结果显示:δ13Corg和TOC之间显示较好的负相关性,说明δ13Corg低值时期,气候温暖或湿润,δ13Corg值处于高值时期,气候冷干;C/N比值和TOC之间显示较好的正相关性,C/N比值平均值为11.4,显示兴凯湖沉积物有机质以内源浮游植物生产为主;δ15Norg高值对应于气候冷干期,此时沉积物有机质更多的来源于浮游植物,δ15Norg低值对应于暖湿期,但营养盐输入的减少也会造成δ15Norg值降低。兴凯湖沉积物有机碳和氮及其稳定同位素数据综合分析结果表明:28 480～26 160 cal.aBP,湖区气候冷干;26 160～22 880 cal.aBP,湖区气候温暖湿润;22 880～18 180 cal.aBP,流域处于末次盛冰期多年冻土环境;18 185～12 650 cal.aBP,对应于Blling/Older Dryas/Allerd气候波动暖期;90～78 cm段,对应于Younger Dryas事件;11 500～4 570 cal.aBP,进入全新世暖湿期,早期气候温干,晚期气候温湿;4 570～1 470 cal.aBP,气候冷干;1470 cal.aBP以来,又转为暖湿气候。     

干旱区湖泊沉积物粒度组分记录的区域沙尘活动历史: 以新疆巴里坤湖为例

根据中国西北干旱区巴里坤湖BLK 1剖面沉积物的粒度分析,采用粒级—标准偏差法提取了对沉积环境变化敏感的粒度组分。结果表明,巴里坤湖沉积物中45～170 μm粒级组分含量和平均粒径对研究区区域性风沙活动较为敏感,据此结合14C测年数据重建了研究区9400 cal aBP以来的风沙活动历史。在过去的2 000年内,巴里坤湖地区尘暴事件多发或强风沙活动时段主要出现在240～440 cal aBP、600～1 280 cal aBP和1 400～1 800 cal aBP期间,这些时段同历史时期的雨土频率高值期、古里雅冰芯阴阳离子高含量期较为一致。从更长地质时期来看,8 000～8 300 cal aBP、7 400～7 700 cal aBP、6 500～7 000 cal aBP时段,特别是在中全新世(3 900～6 100 cal aBP)期间,区域性的尘暴事件或强风沙活动尤其频繁,这些时段同古里雅冰芯中微粒浓度、敦德冰芯中的微粒含量记录均可以进行良好的对比。干旱区封闭湖泊沉积是记录地质历史时期风沙活动的良好载体,但由于气候环境变化往往具有较强的区域性特征,因此,对某一剖面沉积物环境敏感粒度组分的提取及应用不具有普适性。     

乌伦古湖沉积物粒度特征及其古气候环境意义

利用乌伦古湖沉积钻孔的粒度资料,分析了粒度频率曲线、粒度参数和粒度组成等粒度特征,并探讨了乌伦古湖粒度代表的古气候意义。结果表明乌伦古湖沉积物频率曲线主要是正态单峰型,反映流水作用为主要沉积作用。岩芯下部（225197cm）沉积物分选较差,偏度和尖度较大,为浅水沉积环境;中部（197103cm）分选由差变好,物源由复杂变单一,为浅水沉积向深水沉积过渡环境;上部（1030cm）分选较好,物源单一,中值粒径减小,反映了湖水位的下降。沉积物粒度特征反映了乌伦古湖地区全新世降水、流水和风力作用以及湖面水位高低的变化。乌伦古湖一万年来的古气候环境演化大致经历了102507720cal.aBP的干旱、77202800cal.aBP的湿润和2800cal.aBP以来的偏干三个阶段。      

重庆丰都玉溪剖面的沉积学和气候意义

重庆丰都玉溪剖面AMS14C测年（校正为日历年）配合考古器物断代,证实约8 500～4 800 aBP间该剖面地层基本连续。玉溪剖面下部洪水淤砂—坡积物互层（31～10层）与上部坡积层（9～3层）形成鲜明对比,反映沉积物源和沉积环境曾发生过显著变化。研究认为,Rb、Sr等代用指标曲线的变化特征与剖面沉积结构变化相吻合,揭示了剖面上、下沉积结构的差异主要与不同气候背景有关;剖面下部堆积较厚、持续时间较短及沉积速率较快的洪水淤砂—坡积物互层,是研究区气候不稳定条件下水文异常变化的结果。进一步分析认为,该剖面沉积物的微观隐性代用指标与宏观显性结构的对应性特点还反映,研究区全新世大暖期气候存在阶段性的变化,约8 500～7 200 aBP为大暖期中的气候不稳定阶段;而约7 200～4 800 aBP则体现了大暖期鼎盛阶段暖湿稳定的气候特点,其转折点发生在7 200 aBP前后。     

青藏高原北部可可西里地区近4000年来尘暴事件初探——来自库赛湖沉积物粒度的证据

通过分析库赛湖近4000年来湖相沉积物粒度组成特征,对比人工俘获风成物粒度特征,表明库赛湖沉积物中粗颗粒组分（>64 μm）主要由风力搬运作用进入湖泊沉积,记录了该地区尘暴事件历史。重建的尘暴事件序列表明:2 500～800 cal aBP时段为该地区近4 000年来尘暴事件高频发生的阶段,4 000～2 500 cal aBP和800 cal aBP以来的时段尘暴事件发生频率较低;近千年来的尘暴事件主要发生于小冰期内的3次降温时段。与贵州董歌洞石笋氧同位素对比分析表明,库赛湖地区近4 000年来气候变化受亚洲季风的影响,尘暴事件多发生于夏季风较弱的气候干冷时段。     

末次冰消期以来民勤盆地沉积地层记录及年代学研究

石羊河流域位于西北干旱区河西走廊东段,是西北干旱区与东部季风区的交汇过渡地带。流域下游的民勤盆地分布有大量保存完整的湖相沉积地层和湖岸地貌,这些沉积地层和地貌景观在整个西北干旱、半干旱地区极具代表性,是进行古气候环境研究的理想场所。鉴于此,选取民勤盆地的青土湖剖面、西渠剖面、沙坑井剖面、九坨墚剖面作为研究对象,通过剖面地层对比及可靠14C测年,探讨了区域末次冰消期以来的气候变化的几个大的阶段。主要结论和认识如下:13000aBP前和9500—6700aBP两个阶段,区域沉积地层以风成砂、河流砂沉积为主,气候环境表现为干旱;13000—9500aBP和6700—1100aBP两个阶段,区域沉积地层表现为湖相沉积的粉砂沉积为主,气候环境表现为湿润;1100—0aBP风成砂等的沉积阶段,气候环境表现为干旱。     

西藏洞错全新世早中期盐湖沉积的古气候记录

通过调查藏北高原腹地盐湖———洞错的Ⅰ阶地湖相化学沉积 ,发现硼砂及赋存 5层纯芒硝的完整沉积剖面。依据DZ0 1剖面的磁化率特征 ,结合韵律层的沉积学、盐类矿物学和14 C年代学 ,盐湖沉积物磁化率等恢复重建盐湖环境的替代性指标。指出洞错在全新世早、中期经历了潮湿温暖期(8470aBP ,可能至 10 5 0 0aBP± )→寒冷干旱期 (8470～ 8170aBP)→潮湿温暖期 (8170～ 75 90aBP)→气候频繁波动期 (75 90～ 740 0aBP ,寒冷大背景下三干三湿的气候演替 )→寒冷干旱期 (740 0～6 940aBP)→潮湿温和期 (6 940～ 6 6 2 0aBP)→寒冷干旱期 (6 6 2 0～ 6 410aBP)→温暖湿润时期(6 410aBP以后 ,可能至 330 0aBP)的演变过程。     

句容宝华山麓距今5700年前后的地层与古气候

结合长江下游沿江地区埋藏古树和泥炭形成时间,以及南京浦口林峰桥中晚全新世地层的沉积相特征和地球环境化学分析,江苏南部句容宝华山麓距今5700年前后洪—坡积相地层特征、剖面沉积物中孢粉—气候转换曲线反映:距今5700年前后本区曾经发生过降温干燥事件,宝华山地区当时最低年均温为12.56℃,最低年均降水量为716.40mm。林峰桥剖面对应层位淤泥质沉积物中黏土含量及铁离子含量的异常变化验证了该事件的存在。同时研究也表明,此冷干事件不仅是区域古气候异常变化的反映,还具有全球气候变化的响应特征。