晚冰期以来河西走廊花海古湖泊演化过程及其对气候变化的响应

通过分析河西走廊花海古湖泊沉积物中的盐类矿物组成,结合年代序列,重建了花海晚冰期以来湖泊演化过程及其对气候变化的响应。结果表明：晚冰期及新仙女木时期,花海湖泊以芒硝沉积为主,属硫酸盐型湖泊,湖水的盐度较高且周期性波动频繁;全新世早期（10.47 cal ka BP以前）,湖泊以洪泛堆积和风成沉积为主,揭示了湖泊萎缩、甚至干涸;全新世早期至全新世中期（10.47～8.87 cal ka BP）盐类矿物以碳酸盐沉积为主,为碳酸盐型湖泊,湖水淡化,湖泊水位开始逐渐回升;全新世中期（8.87～5.50 cal ka BP）盐类矿物呈现一定的波动变化,其中,8.8 cal ka BP 时期盐类矿物以硫酸盐沉积为主,湖泊由碳酸盐型转化为硫酸盐型,湖水咸化,盐度升高;随后盐类矿物以碳酸盐沉积为主,湖泊由硫酸盐型转化为碳酸盐型,湖水盐度降低、湖泊扩张;全新世中晚期（5.50 cal ka BP以来）出现沉积间断,表明中晚全新世时期湖泊逐渐萎缩。在全新世期间,花海湖泊千年尺度演化过程揭示了该区域气候干湿状况受亚洲季风和西风共同控制的影响。     

中国内陆区湖泊沉积所反映的全新世干湿变化

湖泊沉积记录的环境演变是全球变化的重要研究领域之一,通过对中国内陆区中30 个湖泊研究成果的总结和梳理,探讨了全新世以来该地区干湿变化的规律和区域分异。通过降水量结合传统分区方法将中国内陆区分为西北干旱区、东亚季风边缘区和青藏高原区。对每个湖泊样点以500 年为时间间隔,以孢粉为主要干湿指标,综合氧同位素、有机质及碳酸盐等,将湖泊干湿状况划分3 个干湿等级（干旱,半湿润,湿润）,建立区域干湿指数。结果表明,中国内陆不同区域全新世可能经历了不同的干湿变化过程：①西北干旱区基本上是早中全新世干旱,中晚全新世相对湿润,但区域差异明显;②东亚季风边缘区早全新世早期干旱,早全新世晚期和中全新世相对湿润,晚全新世干旱;③青藏高原区的湿润时期主要发生在早中全新世,但是不同地区有所不同。对比分析显示：西北干旱区的干湿变化可能受西风环流控制,但在时间和强度上区域内部差异较明显;东亚季风边缘区可能主要受东亚季风控制;青藏高原地区早中全新世的湿润可能与印度季风的增强相关。     

古尔班通古特沙漠及周边区域全新世环境演变研究进展

古尔班通古特沙漠作为中国最大的固定、半固定沙漠,是中国境内受西风环流影响最为明显的沙漠之一,其全新世环境演变过程及其对全球气候变化的响应和反馈,对理解该区现代地表过程与未来环境演变趋势具有重要的科学意义。古尔班通古特沙漠及周边区域全新世环境演变研究的结果明显不同,存在中晚全新世和中全新世降水/湿度变化最优期的分歧,成因机制存在季风深入内陆和西风总体控制的争议。以目前区域已发表的多载体记录为基础,通过降维和集成分析重建了该区全新世气候/湿度变化背景,梳理区域风沙沉积地层年代学时空分布,集成了该区全新世风沙活动历史,进而探讨区域风沙活动与湿度变化的耦合关系。结果表明该区早中全新世（12～6 ka）气候干旱,风沙活动强烈;中晚全新世以来湿度逐渐增加、风沙活动逐渐减弱。通过区域及半球尺度的对比分析,发现该区环境演变过程主要受西风环流的控制。     

西藏中部当惹雍错湖泊阶地记录的中晚全新世古气候变化

西藏中部是西风与季风相互作用的关键区域,对气候变化响应极为敏感。以该区域当惹雍错西北部T1阶地的沉积剖面为研究对象,利用光释光测年确立年代标尺,通过沉积物粒度、TOC、TN等代用指标分析,对当惹雍错地区中晚全新世以来的古气候变化进行研究。结果显示,T1阶地代表了约6 ka BP~1.4 ka BP期间的湖相沉积;记录了该区域中晚全新世的两个主要气候阶段。阶段I(约6 ka BP~3.4 ka BP期间)气候温暖湿润,湖泊水位较高且稳定;阶段II(约3.4 ka BP~1.4 ka BP)气候朝着干冷方向发展,水位下降明显,并在2.4 ka BP左右达到最低水位。通过该剖面揭示的当惹雍错中晚全新世以来的气候变化与周边区域的湖泊沉积记录进行对比,表明该地区湿度变化受季风影响较为明显;为季风在高原上的作用范围提供了证据。     

欧亚大陆中北部末次盛冰期以来的湖泊水位变化及其古气候指示意义

湖泊水位高低通常能有效地指示湖盆内湿润条件的变化,进而反映区域有效降水（降水—蒸发）变化,成为重建第四纪古气候演变的重要指标之一。通过对苏联和蒙古国古湖泊数据库以及中国晚第四纪古湖泊数据库中149个湖泊水位变化资料的梳理总结,探讨了末次盛冰期（18 cal. ka BP）以来该地区干湿变化规律及区域分异。根据研究区气候特征、地理位置及已有研究成果将其分为东欧湖泊区、中东亚干旱区和中国北方季风区三大湖区。根据不同水位记录在整个湖泊历史中出现的频率,采用3级重新分类区分出高、中、低3级水量,并把每个湖泊数字化的3级古水量表示成与现代的差值,得到每个湖泊样点每千年时间间隔内相对现代的5级水量变化（很湿润、湿润、无变化、干旱和很干旱）。结果表明,三大湖区末次盛冰期以来可能经历了不同的干湿变化过程：东欧地区湖泊水量记录在晚冰期之前较少,至全新世逐渐增多,且基本表现为早全新世干旱、中晚全新世相对湿润的状况。中东亚干旱区整体呈现出末次盛冰期至中全新世均较湿润而晚全新世干旱的气候状况,但区域内部不同湖泊在起讫时间和强度上存在显著差异。中国北方季风区的湿润期主要发生在早中全新世,但是不同湖泊有所不同。对比分析显示,早全新世时东欧地区东部气候随着斯堪的那维亚冰流的逐渐消退而逐渐变湿润,中全新世由于夏季北欧反气旋东翼的气旋气流增强而达到最湿润状态,西部地区早全新世由于强劲的西伯利亚热高压存在而整体偏干旱,中全新世由于夏季亚洲季风的渗透而转为湿润。中东亚干旱区冰期内的湿润条件可能主要与西风带降水及低温低蒸发有关,而全新世则可能主要与夏季风深入内陆导致降水增加有关。中国北方季风区全新世湿度变化可能主要受东亚季风控制。     

青藏高原兹格塘错沉积物中碳酸盐与可溶盐环境记录的研究

兹格塘错是位于藏北高原腹地的一个封闭型湖泊,其湖泊变化过程可直接反映区域的气候变化.为了探讨该区域全新世的气候与环境变化过程,在湖泊中心水深30 m处钻取了一支深727 cm的沉积岩芯,对沉积岩芯的碳酸盐和可溶盐含量进行分析,其结果反映了全新世期间湖泊水体退缩与扩张、水质的浓缩与淡化的过程,揭示了区域气候的干湿变化;指出兹格塘错全新世以来一直处于碳酸盐演化阶段,碳酸盐含量共出现六次明显低值时期,分别为(1)9.3～9.0 cal.ks B.P.、(2)8.3～7.7 cal.ks B.P.、(3)6.0 ～5.8 cal.ks B.P、(4)4.7～4.2cal.ka B.P.、(5)3.1～2.9 cal.ka B.P.、(6)0.6～0.2 cal.ka B.P.;而氯离子和硫酸根含量总体很低,且变化趋势几乎一致.碳酸盐和可溶盐含量变化所反映出的湖面波动与环境变化得到了其他资料较好的支持,同时又显示了区域的差异性.     

晚冰期以来乌伦古湖沉积物多指标高分辨率的古环境演化

对位于北疆福海县的乌伦古湖Ulungur10B孔岩芯进行分析,以AMS~(14)C测年为年代框架,结合粒度、烧失量和色度指标重建了该地区12.3 cal ka BP以来的古环境演化。结果显示:12.3~11.2 cal ka BP期间,湖泊有机质含量较高,区域有效湿度较大;11.2~7.4 cal ka BP期间,沉积物平均粒径大,有机质含量低,色度a*值、b*值偏大,区域气候冷干,湖面水位较低;7.4~4.3 cal kaBP期间,沉积物平均粒径减小,有机质含量升高,色度a*值、b*值减小,区域气候暖湿,湖泊水位较高;4.3 cal ka BP以来指标在波动中变化,反映湖泊水位在波动中变化,区域有效湿度有所降低。乌伦古湖晚冰期以来古环境演化与周边环境记录一致,气候变化模式符合中亚干旱区全新世气候变化的西风模式。     

冬夏季温度和降水变化对青海湖全新世环境变化的影响初探

青海湖是国内最大的内陆湖泊,位于青藏高原东北缘,因其处在东亚夏季风、印度季风和西风带的交替控制区域,对气候变化十分敏感,成为古环境变化研究的热点地区。有关青海湖的形成演化、环境变化和水文变化的研究也存在多种观点。本研究再分析了青海湖已报道的古环境指标和气候模式模拟的夏季、冬季温度和降水变化,力图更加全面地理解青海湖全新世以来的古环境变化。研究发现早全新世11~8 ka夏季降水量和表面蒸发量较大,冬季降水稀少,湖泊水位只有十余米深,使得青海湖周边风沙活动频繁。并且,早全新世的气候不稳定,经历了频繁和较大幅度的波动。全新世气候适宜期出现在8~6 ka,古环境指标指示这一时期为温暖湿润的气候环境,湖盆内植被以森林草原为主,湖泊水位不断上升。青海湖地区的夏季降水自6 ka开始减少,然而冬季降水增加,同时夏季温度和蒸发量减少,使得湖区植被组成由森林草原向高山草甸转变,湖区大范围形成古土壤。湖区古环境条件在晚全新世距今1.5 ka开始恶化,冬季和夏季降水同时减少,湖泊水位下降,风沙活动再次加强。     

班戈错盐湖古湖岸堤石英光释光年代学及其古环境指示意义研究

古湖岸堤是湖泊湖面变化的地貌学证据,通过古湖岸堤沉积年代学研究可重建地质时期湖泊演化历史。青藏高原内陆湖泊众多,保存了大量的第四纪时期古湖岸堤,是研究过去湖泊演化和气候变化信息的重要载体。对青藏高原班戈错盐湖北岸和东岸的低位连续古湖岸堤开展了地貌调查和光释光年代学研究。结果表明班戈错自末次冰消期(13. 5±1. 2 ka BP)以来,湖面整体呈波动下降过程,期间出现了4期湖面稳定阶段,分别在末次冰消期(13. 5±1. 2～11. 2±1. 0 ka BP)、全新世早中期(10. 1±0. 8～6. 5±0. 5 ka BP)、全新世后期(4. 2±0. 4～3. 1±0. 2 ka BP)以及全新世晚期(1. 7±0. 1～1. 2±0. 1 ka BP)。全新世晚期约1. 7 ka BP以后湖面迅速退缩,湖泊蒸发浓缩进入盐湖阶段。在末次冰消期班戈错高湖面形成主要与北半球太阳辐射强度增加引起气温升高,导致区域冰雪融水量增加相关,而在全新世湖面变化主要受印度季风强度变化控制。     

河西走廊盐池晚冰期以来沉积地层变化综合分析——来自夏季风西北缘一个关键位置的古气候证据

盐池位于祁连山北麓的河西走廊中段,是研究长时间尺度亚洲夏季风影响区北部边界变化的关键区域。现代气候学证据显示,亚洲夏季风的水汽输送限于祁连山东部地区,但是在全新世长尺度气候变化的背景下,夏季风西北边界是否会南北向移动是一个关键的科学问题。本研究对盐池古湖泊沉积物进行了孢粉浓缩物AMS14C测年,并分析了岩性、粒度、矿物及地球化学等指标。年代结果显示剖面下部湖相沉积层主要形成于晚冰期和早全新世期间,配合指标研究,该时期盐池沉积物体现了湖泊扩张的特征;剖面中部湖相沉积层主要形成于早、中全新世过渡时期,该段年代序列混乱,且普遍偏老,与之对应的指标结果显示湖泊开始退缩。湖泊退缩过程中,湖泊边缘附近水动力作用较强,导致再搬运及再沉积作用明显,从而使得年代结果较老且混乱。中全新世以来盐池古湖泊退缩明显,沉积速率较低,以泥沼相沉积为主。盐池晚冰期以来湖泊演化过程与青藏高原区和典型季风区的古气候记录具有一致性,整体表现为晚冰期及早全新世湖泊扩张,中、晚全新世期间湖泊退缩明显,这种变化模式与西风区湖泊演化存在差异,显示了千年尺度亚洲夏季风对该区域的影响,证明了夏季风北部边界摆动的事实。     

A late Pleistocene and Holocene mineral magnetic record from sediments of Lake Aibi,Dzungarian Basin,NW China

We studied mineral magnetic properties of a 6-m-long, late Pleistocene through Holocene sediment sequence from Lake Aibi in Dzungaria (Zunggary, Junggar), northern Xinjiang, China. Results were used to infer environmental changes and are compared with previously studied cores from Lake Manas. Both water bodies occupy the deepest parts of the Dzungarian Basin and are remnants of large Holocene lakes. During the Late Pleistocene, the magnetic mineralogy in both lakes was dominated by detrital, iron oxide minerals. Oxic conditions, which dominated during sedimentation and early diagenesis, persisted over the Pleistocene–Holocene transition. Later, during the middle Holocene, lake bottom conditions enabled authigenic formation of iron sulphide minerals such as pyrite (FeS₂) in Lake Aibi, and pyrite and greigite (Fe₃S₄) in Lake Manas. This iron sulphide mineralogy suggests increased biological activity in stagnant, anoxic bottom waters. Anoxic bottom conditions started about 9.8 cal kyr BP in Lake Manas and at about 7.2 cal kyr BP in Lake Aibi. A short dry event recorded in Lake Manas between 6.8 and 5.2 cal kyr BP is not clearly observed in Lake Aibi. In the late Holocene, i.e. the last 2.8 cal kyr, sediments of both lakes are again characterised by iron oxides, suggesting well-mixed, shallow water bodies. For this recent period, it seems that the detrital material in the two lakes had a common origin. Magnetic properties of sediments in Lakes Aibi and Manas show broadly similar environmental evolution during the late Pleistocene and Holocene. Nevertheless, despite the close proximity of the two lakes (~200 km) in the same basin, they display some different magnetic properties and record environmental changes at different times.     

A new water-level history for Lake Ontario basin: evidence for a climate-driven early Holocene lowstand

Piston cores from deep-water bottom deposits in Lake Ontario contain shallow-water sediments such as, shell-rich sand and silt, marl, gyttja, and formerly exposed shore deposits including woody detritus, peat, sand and gravel, that are indicative of past periods of significantly lower water levels. These and other water-level indicators such as changes in rates of sedimentation, mollusc shells, pollen, and plant macrofossils were integrated to derive a new water-level history for Lake Ontario basin using an empirical model of isostatic adjustment for the Great Lakes basin to restore dated remnants of former lake levels to their original elevations. The earliest dated low-level feature is the Grimsby-Oakville bar which was constructed in the western end of the lake during a near stillstand at 11–10.4 (12.9–12.3 cal) ka BP when Early Lake Ontario was confluent with the Champlain Sea. Rising Lake Ontario basin outlet sills, a consequence of differential isostatic rebound, severed the connection with Champlain Sea and, in combination with the switch of inflowing Lake Algonquin drainage northward to Ottawa River valley via outlets near North Bay and an early Holocene dry climate with enhanced evaporation, forced Lake Ontario into a basin-wide lowstand between 10.4 and 7.5 (12.3 and 8.3 cal) ka BP. During this time, Lake Ontario operated as a closed basin with no outlets, and sites such as Hamilton Harbour, Bay of Quinte, Henderson Harbor, and a site near Amherst Island existed as small isolated basins above the main lake characterized by shallow-water, lagoonal or marsh deposits and fossils indicative of littoral habitats and newly exposed mudflats. Rising lake levels resulting from increased atmospheric water supply brought Lake Ontario above the outlet sills into an open, overflowing state ending the closed phase of the lake by ~7.5 (8.3 cal) ka BP. Lake levels continued to rise steadily above the Thousand Islands sill through mid-to-late Holocene time culminating at the level of modern Lake Ontario. The early and middle Holocene lake-level changes are supported by temperature and precipitation trends derived from pollen-climate transfer functions applied to Roblin Lake on the north side of Lake Ontario.     

Hydrology of Dali Lake in central-eastern Inner Mongolia and Holocene East Asian monsoon variability

Lacustrine records from the northern margin of the East Asian monsoon generate a conflicting picture of Holocene monsoonal precipitation change. To seek an integrated view of East Asian monsoon variability during the Holocene, an 8.5-m-long sediment core recovered in the depocenter of Dali Lake in central-eastern Inner Mongolia was analyzed at 1-cm intervals for total organic and inorganic carbon concentrations. The data indicate that Dali Lake reached its highest level during the early Holocene (11,500–7,600 cal yr BP). The middle Holocene (7,600–3,450 cal yr BP) was characterized by dramatic fluctuations in the lake level with three intervals of lower lake stands occurring 6,600–5,850, 5,100–4,850 and 4,450–3,750 cal yr BP, respectively. During the late Holocene (3,450 cal yr BP to present), the lake displayed a general shrinking trend with the lowest levels at three episodes of 3,150–2,650, 1,650–1,150 and 550–200 cal yr BP. We infer that the expansion of the lake during the early Holocene would have resulted from the input of the snow/ice melt, rather than the monsoonal precipitation, in response to the increase in summer solar radiation in the Northern Hemisphere. We also interpret the rise in the lake level since ca. 7,600 cal yr BP as closely related to increased monsoonal precipitation over the lake region resulting from increased temperature and size of the Western Pacific Warm Pool and a westward shifted and strengthened Kuroshio Current in the western Pacific. Moreover, high variability of the East Asian monsoon climate since 7,600 cal yr BP, marked by large fluctuations in the lake level, might have been directly associated with variations in the intensity and frequency of the El Niño-Southern Oscillation (ENSO) events.     

香港岛水域全新统重矿物与硅藻记录及其古环境意义

通过对香港岛水域V10柱样中化石硅藻与重矿物的鉴定分析,结合14C年代数据,探讨了该区全新世环境的演变过程及硅藻组合和重矿物组成对海洋环境变化的响应。结果显示：全新世该水域硅藻始终以沿岸半咸水种占据绝对优势,其次为咸水种,基本不见淡水种;重矿物中自生黄铁矿和菱铁矿占有相当大的比例,共同反映该区自全新世以来为近岸低盐的海洋环境,沉积界面以强还原条件为主。受全球及区域气候变化影响,该区全新世气候与环境变化呈现出阶段性和复杂性：其中,约11 650―10 650 cal. a BP,气候由冰期的寒冷转向温凉,海平面上升;10 650―7 200 cal. a BP,气候温暖但可能较为干燥,海平面的变化仍主要受海侵的影响;7 200―6 000 cal. a BP,气候温暖湿润,夏季风降水大幅增加,海平面继续上升,到6 900 cal. a BP达到最高海平面;6 000 cal. a BP之后,夏季风减弱,海平面回落,气候可能又变为温干。     

早全新世石羊河流域沙尘暴活动记录

位于西北干旱区河西走廓东段石羊河流域尾闾地区湖泊沉积中记录到了多层快速风成沉积，通过剖面样品粒度、石英砂表面特征和磁化率、有机碳等多指标的分析表明为沙尘暴的堆积，推断在早全新世10000-6700aB.P.石头号河流域气候最湿润阶段仍存在周期性的沙尘暴活动。     

青藏高原扎布耶盐湖晚全新世气候环境演化

青藏高原晚全新世气候变化具有不稳定性.在高原中部扎布耶盐湖边缘取得158.5cm沉积物,通过年代、孢粉、介形虫、粘土矿物、地球化学等多种环境指标,给出了湖区3.8cal. ka BP以来的气候环境演化.孢粉中草本花粉占绝对优势,其中又以蒿属为主,植被类型为水分条件稍好些的半荒漠化草原.粘土矿物主要是伊利石和绿泥石,伊/蒙混层矿物少量,说明湖区风化作用主要是物理风化.(Ca Mg)/CO2-3摩尔比值为0.22～0.96,小于1,CO2-3与Na 结合形成大量钠碳酸盐矿物如单斜钠钙石、氯碳钠镁石、水碱等.硼砂的出现说明湖区沉积环境稳定,但3.8～1.99 cal. ka BP硼等元素和碳酸盐含量变化幅度较大,湖区气候寒冷干燥,但冷暖干湿波动频繁.3.4～3.34 cal. ka BP介形虫壳大多破碎,说明此阶段水动力条件强,水体不稳定.1.99 cal. ka BP至今,气候相对温暖潮湿,波动较少.太阳辐射和西南季风强度的变化是造成气候变化的主要原因,冰川冻土对寒冷气候的放大作用也是湖区气候变化的一个重要原因.     

东疆北部全新世气候不稳定性的湖泊沉积记录

对新疆东疆北部巴里坤湖2.5 m深的沉积剖面进行了年代学、沉积物粒度、TOC、磁化率和CaCO₃含量分析,对比研究确定了巴里坤湖的碳库年龄约为750 a,据此建立了研究剖面的年代序列。研究表明,各气候代用指标序列揭示了巴里坤湖地区全新世期间存在多次干湿气候波动,并伴随着一系列突发气候事件,其中有6次事件可以与全新世北大西洋浮冰碎屑事件及GISP2冰芯氧同位素记录进行良好对比,且呈现出显著约1.6 ka的变化周期,表明高纬度北大西洋地区的气候变化可能通过对西风环流的影响与中国西北干旱区的气候变化密切相关。谱分析揭示出研究区气候变化还具有显著的200 a,133 a,108 a和77 a周期,可能与太阳活动周期有关。6300—5200 cal a BP和4300—3500 cal a BP期间巴里坤湖地区气候较为干旱,结合广泛的区域对比认为,中全新世干旱事件具有普遍性。     

古土壤记录的内蒙古沙区全新世环境变化

古土壤是发育于地质历史时期埋藏的自然土壤,是记录古环境信息的重要载体。本文基于对内蒙古沙区古土壤研究文献的梳理,通过古土壤测年数据统计,对比区内其他信息载体的研究成果,分析内蒙古沙区沙漠/沙地形成时代及全新世环境变化。结果表明:内蒙古沙区全新世环境变化可分为3个阶段:全新世早期（10～8.5 ka BP）为升温阶段,气候以干冷为主;全新世中期（8.5～2.5 ka BP）为气候适宜期,古土壤普遍发育,同时存在短期干冷波动;全新世晚期（2.5 ka BP以来）为降温期,气候逐步干冷,部分沙地气候波动频繁,形成古土壤。