晚第三纪中国西北干旱化的发展及其与北极冰盖形成演化和青藏高原隆升的关系

对甘肃酉峰晚第三纪红土标准剖面的研究揭示出,该区红土下部（６．２ＭａＢ．Ｐ．前）是红化的土壤物质与其它物质一起经水流搬运（坡积作用为主）再堆积的产物;中部（６．２～３．４ＭａＢ．Ｐ．）未发现再搬运的痕迹,是风尘堆积经风化和频繁地下水位波动作用所形成,不具明显的土壤发生学层次,其中的碳酸盐富积层不是成壤碳酸盐,而与地下水作用密切相关;上部（３４～２．６ＭａＢ．Ｐ．）是典型的风尘堆积－土壤序列。由于中国西北和中亚干旱区的存在是黄河中游风尘堆积的前提条件,该区风尘物质的堆积起始于６．２ＭａＢ．Ｐ．前后标志着源区干旱化的加剧,并已达到相当高的程度。对整个序列的分析表明,源区干旱化程度在６．２～５．４ＭａＢ．Ｐ．期间较高,此后降低,在３．４ＭａＢ．Ｐ．和２．６ＭａＢ．Ｐ．又两次显著增强。上述历史与北极冰盖的起源和演化历史具有高度的一致性,若干重大转变与青藏高原隆升也有时代上的耦合性。本文认为,北极冰盖的形成演化和高原隆升都是中国西北和中亚地区干旱化发展的重要驱动因素,二者对西伯利亚高压的形成和发展的影响及高原对暖湿气流的阻挡可能是导致于旱化的重要途径。     

青藏高原隆升与欧亚内陆及北非的干旱化

通过利用一个较为完善的大气环流模式(GCM)进行了一系列青藏高原不断隆升的数值模拟试验结果.共进行了11个改变地形高度的数值试验,即对欧亚大陆上现代大地形所在地区(约10～60°N,50～140°E)陆地上所有格点的地形高度分别取为现代地形高度值的100%,90%,80%,70%,…,10%,外加一个无地形试验MOO,共完成了11个试验.结合与干旱化有关的地质记录,探讨了高原隆起在欧亚内陆及北非干旱演化过程中的作用.结果表明,仅仅改变高原地区地形高度的数值试验结果与气候变化地质记录在趋势上有可比性,青藏高原隆升是中亚及北非地区在地质时间尺度上干旱化加剧的重要原因,但却不是上述干旱区形成的根本原因.     

亚洲季风系统的起源和发展及其与两极冰盖和区域构造运动的时代耦合性

本文基于对我国新生代环境记录的分析,揭示出在早第三纪,气候带大致呈行星风系控制下的东西走向格局。东南部地区在渐新世开始湿润化,显示了东南季风的雏形,可称为雏形季风阶段。中新世中期东南和西南部显著湿润化,标志着东南和西南季风的形成,可称为成形季风阶段。中新世末和上新世形成的“红粘土”的风尘特性是冬季风和中国北方与中亚干旱化的重要标志。第四纪以来中国环境发生的重要转变表现为季风强度的变化与气候波动周期的改变。上述重大环境事件在时代上分别与两极冰盖的起源和演化以及东亚构造运动有较好的吻合性。我们认为,这种季风一冰盖一构造的耦合关系可能是通过不同机制共同作用的结果。     

青藏高原隆升气候效应的数值模拟研究进展概述

青藏高原隆升作为新生代的重大地质事件对亚洲乃至全球气候环境变化产生了深远的影响,因而高原隆升的气候环境效应一直是备受关注的重要科学问题。在过去近半个世纪中,国内外学者利用气候数值模式开展了大量高原地形气候效应的数值模拟研究,这些研究结果极大地提升了对地形抬升影响气候的物理机制以及高原隆升对古气候演化驱动作用的认识。本文简要回顾了过去有关青藏高原隆升气候效应数值模拟研究的进展,并按照高原隆升模拟研究发展的3个阶段总结了目前取得的主要研究成果。从数值模拟结果看,新生代以来青藏高原在隆升、生长和北移过程中其动力和热力作用对东亚季风的形成、南亚季风的演化、内陆干旱化的发展以及亚洲季风-干旱环境格局的变迁都具有深远的影响。青藏高原及其周边不同区域地形隆升的气候效应不同,青藏高原隆升的气候效应与大陆漂移背景下海陆分布和古地理格局的变化密切相关。南亚热带季风的建立是由大陆漂移的位置和热带辐合带季节性移动共同决定的,而东亚季风的建立则主要取决于青藏高原的隆升和北移。亚洲副热带干旱区的存在取决于大陆的位置和行星尺度副热带高压的控制,而亚洲内陆中纬度干旱区的形成则是青藏高原隆升的结果。本文最后简要梳理了高原隆升气候效应数值模拟研究目前存在的问题和未来可能的改进。     

中国南方红土记录的晚第四纪干旱化

第四纪期间干旱的触发机制及持续时间一直是研究的热点。然而针对东亚夏季风前沿的中国南方地区晚第四纪干旱事件鲜有报道。本研究基于九江市沙河(SH)红土剖面(厚6.94 m)的环境指标,分析该地区的古植被和古环境信息,重建晚第四纪中国南方地区干旱化历史,解译干旱气候在中国南方红土中的环境效应及关联机制。结果表明：1) SH红土剖面网纹红土层(6.94~4.69 m)到上覆黄棕色土层(4.69~0 m)记录了中国南方地区晚第四纪气候环境逐渐变干的趋势,尤其是黄棕色土层记录的干旱化过程进一步可分为A (下)和B (上)两阶段。B阶段(2.24~0 m)较A阶段(4.69~2.24 m)粘粒含量由27.59%减少至24.37%,粉砂含量由71.36%增至74.52%,CIA指数由81.50降至78.05,风化淋溶指数ba值由0.33增至0.46,风化程度减弱,粒径明显增大。2)孢粉分析表明,0.29~0.23 Ma (带Ⅲ,2.24~0 m),松属花粉相对高含量可能指示本地降温和冬季风增强的过程,陆生草本相对增加,高炭屑浓度指示火灾发生的频率增加,尤其是在Ⅲ-2(1.50~0 m)各环境指标对干旱气候响应更为明显,区域干旱化过程明显加深;晚第四纪南方地区整体以落叶阔叶林为主,林下灌木和陆生草本发育,与现在的地带性植被落叶阔叶林相比,当时植被带可能有一定程度的南移;3)结合冰期-粉尘-干旱耦合特征,推测0.29 Ma之后冷空气活动增强及空气湿度的下降共同驱动中国南方地区干旱化程度增强,成壤和植被组合变化特征很可能是冬季风增强导致区域干旱化程度加强的表现,该研究为认识中国南方红土植被和气候关系提供了新的线索。

     

晚渐新世以来青藏高原北部东昆仑山构造隆升对亚洲内陆干旱化的潜在影响 ——基于现代地质观测证据

青藏高原的构造隆升—生长过程及其资源环境效应是地球系统科学研究中的一个重要命题.其中,新生代青藏高原构造隆升过程与亚洲内陆干旱化之间的联系是研究的一个热点和难点.本文基于青藏高原从那曲到格尔木沿109国道现代地理要素和景观变化的证据以及大量器测数据和模拟结果讨论了青藏高原具体区域对亚洲内陆干旱化形成演化的重要影响,结果...     

晚渐新世以来青藏高原北部东昆仑山构造隆升对亚洲内陆干旱化的潜在影响——基于现代地质观测证据

青藏高原的构造隆升—生长过程及其资源环境效应是地球系统科学研究中的一个重要命题。其中,新生代青藏高原构造隆升过程与亚洲内陆干旱化之间的联系是研究的一个热点和难点。本文基于青藏高原从那曲到格尔木沿109国道现代地理要素和景观变化的证据以及大量器测数据和模拟结果讨论了青藏高原具体区域对亚洲内陆干旱化形成演化的重要影响,结果指出东昆仑山对印度季风继续深入内陆具有明显的阻挡作用,是一个重要的水汽屏障。同时本文结合东昆仑山晚渐新世以来主要构造隆升事件与亚洲内陆干旱化关键时间点的高度契合,进一步指出东昆仑山晚渐新世以来的构造隆升对亚洲内陆或者至少柴达木盆地的干旱化事件具有重要的影响,但是~3.6 Ma之后,北半球冰期对内陆盆地的干旱化的影响更大。     

晚新生代以来中国西北植被演化及反映的干旱化过程

亚洲内陆干旱化是全球新生代大陆环境变化中最引人瞩目的重大事件之一,一直是古气候研究的热点。但到目前为止,亚洲内陆干旱化的起源、演化及其机制仍存在争议。本文系统整理了具详细定年的30条孢粉序列,利用生物群区化方法,重建了晚新生代以来我国西北植被的时空演化历史,探讨了干旱化过程。结果显示：约36~28Ma,我国西北植被以森林为主,气候湿润;约27~24Ma,出现草原,开始呈现干旱化趋势;约23~18Ma荒漠扩张;约8Ma以来,大部分森林被荒漠、草原替代,干旱程度显著增强。上述干旱化历史与全球变冷、青藏高原隆升及副特提斯海退缩在时代上有一定的关联性。因此认为,亚洲内陆干旱化的起源可能与青藏高原隆升及副特提斯海的退缩有关,而之后干旱化过程受全球变冷影响逐步加强,约8Ma以来的急剧干旱化可能与北半球高纬变冷的关系更为密切。     

岩溶夷平面演化与青藏高原隆升

文章以作者在青藏高原南部及东邻地区获得的资料为基础,就青藏高原地区夷平面的识别、整体坡降、时代以及夷平面对构造隆升的响应等问题进行讨论。区域对比与成因分析显示青藏高原石林等形态形成于土下环境,属覆盖型岩溶,而与其共存的红色风化壳(石灰土)具有脱硅富铝作用弱而粘化作用强的特征,与湿热气候条件下的夷平面环境是一致的。根据野外观察资料和岩溶作用对水动力条件的敏感性,岩溶区厚层连续的风化壳只能发育在接近地貌侵蚀基准的夷平面上。因此,厚层连续的风化壳及其壳下的覆盖型岩溶均可指示地貌发育的晚期阶段和夷平面的存在,这为利用覆盖型岩溶及共存的风化壳识别夷平面提供了理论依据。根据青藏高原东邻地区岩溶地貌发育的演化特征,作者认为在同等条件下,岩溶夷平可以在更短的时间里达到更低的夷平高度(相对常态夷平),初步估计岩溶夷平面整体坡降小于0.5‰。构造隆升使青藏高原进入不利于岩溶作用的寒冻圈,岩溶夷平面经刻蚀作用演变为刻蚀平原,而云贵高原刻蚀作用较弱,但受到“土壤丢失”等岩溶过程的破坏。这种差别主要是构造隆升幅度的不同造成的。为了解决夷平面的年代问题,作者对滇西表生锰氧化物40Ar39Ar测年适宜性作了研究,结果显示鹤庆等地表生锰矿具有较     

气候与青藏高原隆升的耦合关系

通过搜集大量剖面记录中反映第三纪气候特征的沉积物,分析其分布规律及所反映的气象特征,结合已有的相关文献,度图演绎等第三纪青藏高原地块的隆升情况。     

泾川晚第三纪红粘土的磁性地层及其与灵台剖面的对比

本文对甘肃泾川的一套325m厚的黄土-红粘土序列进行了沉积学和磁性地层学研究。泾川剖面红粘土序列的粘度特征表明,其与上覆黄土一样同为风成成因。古地磁测量结果确定该剖面的底界年龄约为8．0MaB．P．。根据野外观察,可以将泾川剖面红粘土序列从顶到底划分为6套地层。与泾川剖面相比,灵台红粘土序列保存了上部的5套地层。泾川和灵台两个红粘土剖面的地层对比表明,中国北方晚中新世以来的红粘土沉积是基本连续的。     

我国东部晚白垩世和早第三纪海侵与油气关系

本文综合我国有关沉积和古生物资料，尤其对有孔虫的研究和对各门类化石资料的综合分析，认为我国东部晚白垩世和早第三纪各受过两期海侵，晚白垩世海侵主要发生在松辽盆地，，与早期海侵相应的半咸水沉积为青山口组一段，晚期相应的半咸水沉积如嫩江组一，二段，早第三纪古新世到始新世早期，与其相应的半咸水沉积，如：苏北－南黄海盆地泰州组二段和阜宁组，三水盆地布心组，江汉盆地洞庭坳隐沅江组。始新世晚期到渐新世，与其相应     

青藏高原开发中的冻土问题

在国家决策西部大开发战略之际, 正确评价青藏高原开发中所面临的冻土问题, 为生态环境建设和国民经济持续稳定发展提供依据, 显得更为重要。多年冻土占据着青藏高原一半以上的疆土面积, 受全球气候变化和人为活动的共同影响, 在过去的几十年中已发生了不同程度的变化, 且随着人类活动增强, 变化必将加剧, 冻土问题也将显得日益突出。多年冻土的变化主要表现为多年冻土的地温升高、上限下降和面积缩减等, 进而影响到各类工程的地基稳定性, 使工程建筑受到不同程度的破坏;同时, 由于气候变化、过度放牧和工程活动的影响, 地面水热状况改变, 尤其是地表土壤层中水分含量的降低, 导致了草场退化, 生态环境恶化。在分析这些冻土问题原因的基础上, 作者预测了在未来开发中可能出现的冻土问题, 并提出了建议。     

青藏高原地区地壳—上地幔结构与巨厚地壳的形成

基于在青藏高原地区所进行的地壳与上地幔的爆炸地震探测资料;雅鲁藏布江以南和以北两条近东西向纵剖面(长约1000km左右),近南北向纵剖面(长约1200km左右),通过计算与分析,给出了青藏高原地区地壳与上地幔结构、速度分布的综合立体剖面图,发现地壳中存在著两个低速层,雅鲁藏布江是一条近于陡立的略向南倾的深大断裂带。地壳结构不论在纵向与横向都是不均匀的,最后探讨了大陆板块碰撞与巨厚地壳的形成。     

15Ma以来海陆记录的轨道-构造尺度东亚季风的演化以及西北内陆的干旱化

通过对比分析中国内陆、南海和西北太平洋15Ma以来的构造和气候记录, 本文探讨了构造和轨道尺度上东亚季风和西北内陆的干旱化历史。构造尺度上, 在中中新世以来全球变冷的格局下, 东亚冬季风逐步增强。而东亚夏季风表现出从10Ma开始逐渐减弱, 4Ma再次增强的阶段性变化。我们推测在11.16~7.00Ma, 由于青藏高原向东北方向的扩张, 导致高原东北缘和西秦岭之间可能存在水汽通道, 夏季风降水可以通过水汽通道到达青藏高原的东北缘。7~8Ma之后水汽通道可能全部关闭, 加上全球变冷和夏季风的减弱, 西北内陆全面干旱, 同时高原东北缘的隆升也提供了粉尘物源, 风尘开始大面积堆积。2.75Ma 以来, 在冰期-间冰期旋回上, 夏季风变化领先冬季风约30ka, 分析表明冬季风与北极冰盖的强迫联系紧密, 而夏季风同时受到高纬冰盖和低纬过程的驱动。     

末次间冰期以来青藏高原东部季风演化的黄土沉积记录

对青藏高原东部甘孜地区末次间冰期以来黄土地层的磁化率、粒度、CaCO3含量和有机碳含量等气候代用指标的综合分析表明,末次间冰期以来青藏高原东部冬、夏季风分别经历了5次和6次较为强大的时期;其演化阶段基本可与深海氧同位素曲线(SPECMAP)对比。与同期印度洋季风强度变化存在极高的一致性(特别是在氧同位素阶段3)。我们认为,全球冰量变化可能不是控制青藏高原季风演化的决定因素,而其它因素如太阳辐射变化及高原下垫面状况对高原季风演化可能具有更为重要的意义。     

TECTONO-SEDIMENTARY EVOLUTION OF THE TERTIARY BASINS IN EASTERN TIBET: CONSTRAINING THE RAISING OF TIBETAN PLATEAU

TECTONO-SEDIMENTARY EVOLUTION OF THE TERTIARY BASINS IN EASTERN TIBET: CONSTRAINING THE RAISING OF TIBETAN PLATEAU1　YinA ,HarrisonTM .TheTectonicEvolutionofAsia[M] ..Cambridge :CambridgeUniversityPress,1996 .4 4 2～ 4 85. 2　SunH ,ZhengD .FormationevolutionanddevelopmentofTibetanPlateau[M ] .Guangzhou :GuangdongScienceandTechnologyPress,1998.73～ 2 30 . 3　ShiY ,LiJ,LiB .UpliftandEnvironmentalChangesofTibetanPlateauintheLateCen…     

临夏盆地晚新生代哺乳动物群演替与青藏高原隆升背景

临夏盆地的晚新生代沉积中富含哺乳动物化石,以晚渐新世巨犀动物群、中中新世铲齿象动物群、晚中新世三趾马动物群和早更新世真马动物群的化石最为丰富。晚新生代是青藏高原快速隆升的时期,临夏盆地的4个主要哺乳动物群在构造剧烈变化的背景下发生了显著的更替。通过对不同动物群所代表的生态特征的分析,恢复了临夏盆地晚新生代以来的气候环境演变过程:晚渐新世以温暖湿润的森林环境为主,间杂有一些开阔地带;中中新世的森林更加茂密,水体更加丰富;晚中新世演变为炎热半干旱的稀树草原环境,季节性变化加强;早更新世气候寒冷而干燥,并伴有显著的海拔升高。青藏高原在晚渐新世的隆升幅度还不足以阻挡大型哺乳动物在高原南北的交流,但到中中新世已成为明显的障碍,至晚中新世对动物迁徙的阻碍作用更加突出,而临夏盆地在早更新世已经达到相当大的高度,产生了一个高原或高山的动物群