银川盆地35ka以来古植被演化的类脂分子记录

为了更好地了解干旱-半干旱区的植被类型及其演化规律,利用气相色谱仪对银川盆地冰沟剖面河湖相沉积物中的正构烷烃进行了检测,结果显示其正构烷烃碳数分布范围为C15~C34,奇碳优势明显,以C29或C31为主峰的单峰型为主,但少量样品也出现双峰型分布模式。通过对冰沟剖面正构烷烃分布特征、碳优势指数CPI和L/H（ΣC21-/ΣC22+）指标的详细分析得知其有机质来源以陆生高等植物占主导优势。结合年代数据、有机碳同位素、长链正构烷烃平均链长ACL和C33/(C33+C27)值重建出35.0ka以来银川盆地植被类型以 C3植物为主,并且C3和C4植物的相对比例变化主导受温度制约,而木本和草本植被的演化主要受控于水分条件。     

河套盆地北部344 ka以来沉积环境演化

通过对河套盆地北部获取的377 m钻孔岩芯进行沉积相及粒度特征分析,并结合多种测年手段,揭示了河套盆地北部中更新世晚期以来的沉积环境演变过程。根据粒度参数特征变化把钻孔划分为6个沉积环境阶段:344~326 ka为滨湖相沉积环境;326~165 ka为半深湖相沉积环境;165~130 ka为滨湖三角洲相沉积环境;130~100 ka为浅湖相沉积环境;100~10 ka为滨湖—河流相沉积环境;10 ka~今为河漫滩相沉积环境。河套盆地中更新世晚期到晚更新世期间存在统一的古大湖,晚更新世以后古大湖分解并消失。      

晚冰期以来月亮湖孢粉记录反映的古植被与古气候演化

地处季风/非季风影响过渡地带的月亮湖是大兴安岭中段阿尔山-柴河火山区中的一个火山口湖.其长8.86 m的沉积岩心孢粉记录, 揭示了末次冰期晚期以来的古植被演化和古气候变化历史: 20.9~18.0 cal. ka B.P.期间研究区的植被为典型草原, 气候寒冷干旱; 18.0~15.3 cal. ka B.P.期间研究区的植被为草甸草原, 气候寒冷湿润; 15.3~14.0 cal. ka B.P.期间乔木开始在当地发育, 植被开始由草甸草原向森林草原转变, 气候向较为温暖湿润的方向转变; 14.0~12.8 cal. ka B.P.期间森林草原在温暖湿润的气候影响下, 森林扩张, 草原退缩, 与B?lling-Aller?d暖期相对应; 12.8~11.8 cal. ka B.P.期间草原在寒冷气候下扩张, 可与新仙女木期相对应; 11.8~0.8 cal. ka B.P. 期间在较为温暖的气候条件下, 草原在气候快速变冷事件的影响下发生了多次扩张, 其中, 较为明显的6次气温突降事件分别发生在9.0~8.9, 8.2~7.8, 7.0~6.8, 6.1~5.6, 5.4~5.2, 2.3~1.8 cal. ka B.P..这些快速气候变化事件与全球和区域中其他高分辨率古气候记录具有可比性, 揭示出月亮湖敏感地记录了全球和区域气候的变化, 同时也表明研究区的高分辨率孢粉分析是研究东亚季风强度变化的良好指标.      

14 ka以来苦海沉积物地球化学记录及其古环境意义

对青藏高原东北部封闭咸水湖泊苦海水深最深处KH17钻孔进行沉积物粒度、烧失量和X射线荧光光谱（XRF）测试及XRF测试结果的主成分分析（PCA）,以揭示14 ka以来苦海沉积物特征及其所反映的搬运与沉积过程变化,反演湖泊流域古环境。研究结果表明:第一主成分（PC1）主要包括Ti、Fe、K等元素,指示径流输入强弱;第二主成分（PC2）中载荷值较大的Ca和Sr与碳酸盐含量相关,指示湖泊蒸发强弱;Zr（第三主成分中载荷值最大）与砂组分、Rb与黏土组分含量相关,分别指示风力输入粗颗粒物质和径流输入细颗粒物质情况,其比值可反映化学风化弱强;Fe/Mn、Sr/Ca也能较好地指示沉积物氧化还原环境、湖水盐度和水位情况。基于上述记录所建立的古环境演变重建结果显示:13.6~13.0 ka B.P.苦海水位较低,径流输入相对强;13.0~11.5 ka B.P.受新仙女木事件影响,环境干旱且温度极低,风力作用强,输入物质多;早全新世升温显著,蒸发作用强,内生碳酸盐沉积增多,湖泊水位增加缓慢,中全新世期间达到最高水位;5.3 ka B.P.以后,湖泊经历干旱时期,盐度与碳酸盐沉积增加;2.7 ka B.P.以来水分供给波动,湖泊水位显著振荡。     

21 ka以来帝汶海区钻孔堆叠记录的古海洋学意义

印尼穿越流是连接西太平洋和印度洋的唯一载体,与东亚季风和ENSO活动密切相关。帝汶海区是印尼穿越流的主要出口之一,该区不同钻孔末次冰期以来的古海洋学记录显示在长时间尺度上变化存在着很高的相似性。为了捕捉出口处印尼穿越流的平均信号,本研究将这些记录进行堆叠,并与其他海区的钻孔记录进行对比,探讨印尼穿越流对东亚季风和ENSO活动的响应。总体上,堆叠记录较为精准地复制了各个钻孔记录的信息。帝汶海区表层海水温度堆叠记录与其他海区钻孔记录对比显示末次冰期至12~6 ka期间帝汶海可能位于暖池范围内,而晚全新世时位于暖池的边缘;温跃层深度、海水温度和盐度堆叠记录揭示自末次冰期以来印尼穿越流温跃层流呈现逐渐强化的趋势。结合现代水文资料和堆叠记录与其他古海洋古气候记录的对比等,本文推测了不同时期ENSO的冷暖期状态以及东亚季风对印尼穿越流的影响方式和过程。

     

辽宁南部金州地区距今13.5 ka以来古植被古气候变化

全新世的穿时性在我国季风区一直备受关注,辽南地区全新世气候变化研究较为缺乏,针对其变化细节的研究很必要。本文基于辽南金州地区一处总厚为354 cm的山间盆地沉积剖面,以220 cm以上的湖沼相沉积的AMS ¹⁴C年代、岩性、孢粉及硅藻的综合分析,确定该剖面为全新世湖沼-泥炭相淡水沉积。研究表明,西团瓢湖相沉积形成于13500 cal.a B.P.前后,该地区植被主要经历了榆-栎阔叶林到针阔混交林两个演替阶段,基于孢粉记录的气候变化过程经历了新仙女木寒冷干燥期、早-中全新世温暖湿润期、晚全新世从温暖湿润到寒冷干燥过渡期以及现代寒冷干燥期这4个阶段,其中晚全新世1387~1529 cal.a B.P.是该区的泥炭发育的起始期。该研究进一步展示了辽南地区全新世以来的气候变化细节,为研究本区全新世以来环境演变过程提供了重要依据。

     

西藏高原扎布耶盐湖128ka以来沉积特征与古环境记录

本文首次披露青藏高原腹地扎布耶盐湖约128ka以来高分辨率湖芯研究记录,据连续采取1346件样品,通过多种综合测试方法研究,取得了较为良好的14C年龄和铀系不平衡法与ESR数据,揭示SZK02孔0～83.63m湖芯年龄为约800a至128ka。文中对湖芯沉积特征(包括岩性、矿物组合)作了较详细分析,并与介形类Ⅰ～ⅩⅩ组合、孢粉A—I带作了对比;而在湖芯自生钙镁碳酸盐δ18O与矿物、孢粉、微体古生物环境标志综合分析基础上,与格陵兰、古里雅冰芯等氧同位素变化作了对比,将扎布耶盐湖128ka以来划分出:阶段5末次间冰期(包括e、d、c、b、a5个亚阶段)、阶段4末次冰期早冰阶、阶段3末次冰期间冰阶、阶段2末次冰期晚冰阶或称末次盛冰期、阶段1冰后期;还辨认出6个Heinrich(H6—H1)事件、新仙女木事件(YD)和8.2ka冷事件等。     

银川盆地中更新世以来的孢粉组合与古环境变化

通过对银川盆地北部重点井CK1孔(深300.39 m)沉积物进行的系统的孢粉分析,探讨了银川盆地中更新世以来的植被演替和气候变化,区域孢粉组合特征清楚地反映了银川盆地900 ka B.P.以来古植被经历了11个发展演替阶段:针阔混交林-灌丛草原→针阔混交林-灌木草原→疏林灌木草原→针阔混交林-草原→疏林灌木草原→针叶林-草原→暗针叶林为主的针叶林-草原→灌木草原→针阔混交林-灌丛草原→疏林草原→荒漠草原,与古植被发展演替阶段相应的气候环境经过了温湿→凉湿→温和→冷湿→温干→凉较湿→冷湿→温干→凉润→温较干→温干的变化.     

西藏纳木错盆地116ka以来沉积演化与青藏高原隆升

根据湖相或湖滨相沉积的铀系等时线年龄测定结果,116kaB.P.以来,在西藏纳木错沿岸,发育了拔湖48m以下的6级湖岸阶地和拔湖48m以上,最高至139.2m的高位湖相沉积.可划分出3个沉积相组合,其演化可划分为4个阶段:①116~72kaB.P.,为深湖环境,古湖面拔湖高于现今纳木错140~48m;②72~37kaB.P.,为半深湖环境,拔湖为48~26m;③37~30kaB.P.,为浅湖环境,拔湖26~19m;④30kaB.P.以来,湖水逐渐变浅,拔湖<19m.纳木错盆地沉积与青藏高原隆升响应关系,揭示出高原自116kaB.P.以来先后经历了稳定期、持续逐步较快隆升期(116~37kaB.P.)、急剧强烈阶段性隆升期(37~30kaB.P.)和较稳定期(30kaB.P.以来).青藏高原的隆升是一个多阶段、不等速和非均变的复杂过程.     

贵州草海近21ka以来有机地球化学记录反映的古环境变化

草海位于黔滇交界,主要受印度夏季风的影响,其湖沼沉积物记录了中—晚第四纪的环境变化历史,是研究第四纪环境和季风演变的良好载体。本研究选取的南屯NT03钻孔,岩心长405 cm,在放射性碳同位素(AMS14C)测年基础上建立了年代序列,并进行了沉积物的色差值(L*)、烧失量(LOI550)、总有机碳(TOC)、碳氮比(C/N)和有机稳定碳同位素(δ13Corg)等古环境替代指标的测试。实验结果显示,L*、LOI550和TOC等3个有机碳含量指标同步变化,共同指示该钻孔序列经历了3个沉积环境演变阶段,即末次盛冰期晚期(21—15 cal ka BP)河流—冲积相沉积阶段、冰消期至早中全新世(15—4 cal ka BP)高湖面湖泊—沼泽相沉积阶段和晚全新世(4 cal ka BP以来)洪冲积相沉积阶段。近2万年以来草海湖沼面积经历的收缩→扩张→收缩演变过程与石笋氧同位素变化基本吻合,表明季风降雨是引起草海湖泊水体和周边生态系统变化的主要因素。δ13Corg指标变化范围为-29. 28‰～-24. 19‰,表明草海盆地周围植被组成在末次盛冰期以来C4草本虽然略有增加,但均以C3植物为主。同时,TOC和δ13Corg指标证明了B/A冰消期暖事件对盆地边缘区的湿地泥炭富集起到关键作用,而多指标揭示了近4 ka以来水域变浅并发展成为冲积环境的过程,也可能与石笋记录的夏季风减弱所带来的降水量减少有关。     

150ka以来内蒙古河套古大湖沉积物粒度记录的湖泊水位变化

基于内蒙古河套盆地山前兵房沟湖相层剖面沉积物的粒度记录,结合~(14)C和光释光年代学测试,对比分析沉积物粒度敏感粒级及频率曲线特征,反演了河套古大湖150ka以来的湖泊水位变化。研究结果表明,河套古大湖水位变化经历了4个阶段:(1)初始形成阶段(150~130ka),河套古大湖处于浅湖环境,沉积物粒度由粗变细,湖泊处于水位上升期;(2)发展阶段(130~54ka),早期湖水面较高,处于深水环境,晚期沉积物粒度逐渐变粗,湖泊水位有所下降;(3)萎缩阶段(54~18ka),湖泊水位快速下降,细粒沉积物含量减少,中粗粒沉积物含量增大,湖泊水位迅速下降;(4)消亡阶段(18ka至今),由于山前活动断裂影响,阴山快速隆升,湖泊急剧萎缩,湖相层顶部被山间冲洪积物覆盖。控制河套古大湖湖泊水位变化的主要因素是构造运动和气候环境突变。     

青海可鲁克湖孢粉记录的14 cal. ka B.P.以来植被和气候演化历史

末次冰消期以来,我国东部季风区和西部干旱区分别呈现出"季风"和"西风"的两种降水模式。柴达木盆地位于二者的过渡区,由于缺乏可靠年代控制下的定量古气候记录,末次冰消期以来该盆地植被和降水变化的过程和模式,以及全新世适宜期季风降水是否影响到该区域至今仍存争议。本研究通过柴达木盆地东北部可鲁克湖西侧湿地深520 cm的沉积物钻孔14 cal.ka B.P.以来的孢粉记录,重建了植被和降水演化历史。结果显示青藏高原东北部干旱-半干旱区末次冰消期和早全新世（约14.1~8.0 cal.ka B.P.）以旱生灌丛-荒漠草原植被为主,降水量从约28 mm增至约249 mm;中全新世（约8.0~3.9 cal.ka B.P.）草原植被扩张到末次冰消期以来的最高水平,降水显著增加,最高值可达约292 mm;晚全新世（约3.9~0.3 cal.ka B.P.）荒漠草原再次扩张,降水量大幅度下降至约20 mm。可鲁克湖区降水过程呈现典型的东亚"季风模式",显示在全新世适宜期东亚季风的影响范围可以向西推进到柴达木盆地东北部。分析认为,柴达木盆地东北部的降水变化受北半球太阳辐射量变化、高纬冰盖及青藏高原热动力强迫的协同影响。     

云南昆明盆地中更新世晚期以来的孢粉记录及古气候演化

通过“昆明市活断层探测与地震危险性评价”项目获得了昆明盆地的东西两侧各一个钻孔的孢粉资料和测年数据,对比分析了昆明盆地自中更新世晚期以来的植被演替和古气候演化。研究表明,沉积环境对孢粉记录有重要的影响作用。近200 ka BP以来,昆明盆地总体经历了温凉偏干（201~180 ka BP）—温和偏干（180~132 ka BP）—温暖偏干（132~89 ka BP）—温和偏湿（89~75 ka BP）—温暖湿润（75~38 ka BP）—温凉偏湿（38~22 ka BP）—温暖偏干（22~6 ka BP）的气候变化。从区域和全球对比上来看,昆明盆地与滇中和滇西地区的气候变化较为一致,同时又有自身的一些特点。     

冲绳海槽中部28ka以来陆源物质输入和古环境演化的生源组分记录

沉积物中有机碳、生物碳酸盐和生物硅等生源组分的埋藏速率在很大程度上受到海洋古生产力的控制,常常被用作古生产力的替代指标。本文利用TOC、生物硅及CaCO3等生源组分探讨冲绳海槽中部DGKS9604孔(28°16.64'N,127°01.43'E;水深766m;柱长10.76m)距今28ka以来陆源物质输入和古环境演化对海洋生产力的影响。研究结果表明,在冬季风较强的末次冰期晚期(28~22kaB.P.),长江直接输运大量的陆源营养物质进入冲绳海槽,古生产力较高; 在末次盛冰期(LGM,22~18kaB.P.),虽然河口距离海槽区更近,但大陆流域降水匮乏,河流入海径流量偏低导致海槽陆源营养物质明显减少,生产力降低,表现在生物硅和有机碳堆积速率明显降低; 冰消期早期生产力与末次盛冰期相比并未明显降低,此阶段气候回暖,大陆流域降雨增加,陆源物质输入相对较高。全新世早期,古生产力快速下降,既反映海平面降低,陆源物质输入减少,还可能与冰消期寡营养盐的黑潮在海槽加强有关。DGKS9604孔CaCO3含量及堆积速率变化的总体趋势与有机碳和生物硅相反,表现为末次冰期晚期低,冰消期以来逐渐升高,一方面反映陆源物质输入的稀释作用; 另一方面与黑潮加强致使钙质生物生产力增强有关。此外,15~7kaB.P.期间CaCO3含量及其堆积速率有几次明显降低,可能对应黑潮减弱、陆源冲淡水较强的环境事件。     

最近13ka以来长江中游古水文变化

长江中游是旱涝灾害频发区,但人们对该地区的古水文变化规律了解得很少.基于长江中游地区的大九湖泥炭沉积和 清江和尚洞石笋研究,综合集成4个古水文代用指标,重建了本地区13ka以来的古水文,探讨其变化规律,识别出持续时间 达千年以上的3个长时间尺度的较干时期(11.7~10.7kaBP、6.4~5.5kaBP、4.0~3.0kaBP)和3个长时间尺度的湿润期 (13.0~11.7kaBP、8.7~6.4kaBP、3.0~1.7kaBP).其中,8.7~6.4kaBP的长时间湿润期可能具有大区域性乃至全球性的特 点(全新世大暖期),对应于以定居的村落为规模的水稻种植发展.随后的6.4~5.5kaBP的长时间较干时期也具有大区域性 乃至全球性的特点,对应地出现了复杂的、具有国家性质的社会.长时间的湿润期之前或之后出现了长时间较干时期.此外,还 识别出5个短时间尺度的较干时期(9.8~9.2kaBP、9.0~8.7kaBP、5.0~4.2kaBP、1.7~1.1kaBP、0.7~0.0kaBP)与5个短 时间尺度的湿润期(10.7~9.8kaBP、9.2~9.0kaBP、5.5~5.0kaBP、4.2~4.0kaBP、1.1~0.7kaBP).长江中游地区大部分较 干时期表现出暖干的特点,这与北方的冷干现象不同.同时,湿润气候既可以出现在温暖时期,也可以出现在寒冷时期,水热配 置存在不稳定性.尽管古温度与古水文的关系比较复杂,但当温度从一种状态向另一种状态转变时,长江中游地区的干旱程度 加剧.长江中游古水文对古文化产生重要影响.      

从碱湖沉积和孢粉组合看内蒙古伊盟地区近5ka以来的古植被古…

内蒙古伊盟地区哈马尔太碱湖沉积特征和孢粉组合特征反映了该区近５ｋａ以来的古植被古气候变迁。研究表明，此期间该区植被由阔叶、灌木草原变为疏树灌木草原，最后变为荒漠草原。在这５ｋａ中存在两次暖期两次冷期，近１．６ｋａ以来以冷干为主。湿润气候只存在于４．５￣５．５ｋａＢ．Ｐ．，气候总的趋势是由较湿润变干旱直至干燥。     

银川盆地新生代构造演化：来自银川盆地主边界断裂运动学的约束

银川盆地新生代以来主要沿其边界断裂发生多期断陷活动,其边界断裂运动学特征记录了盆地的形成演化历史。基于其边界断裂滑动矢量的详细测量与分析,结合区域构造、盆地内沉积序列以及叠加变形分析,提出银川盆地新生代主要受NWSE向伸展、NESW向伸展与NESW向挤压3期构造应力场控制。结合区域构造演化与相关年代学数据,银川盆地新生代以来主要经历初始断陷、持续断陷与拉分断陷等3期构造演化,始新世-上新世受NWSE向伸展作用控制,银川盆地两侧主边界断裂发生正倾滑活动,导致盆地发生强烈断陷活动,充填了始新世-上新世红色砂岩、砾岩;更新世期间,古构造应力场转变为NESW向伸展,其主边界断裂以左行斜张活动,银川盆地持续断陷沉降;晚更新世晚期(?)以来,在NESW向挤压作用控制下,银川盆地主边界断裂发生强烈右行走滑兼正断活动,盆地受断裂剪切拉张活动,发生拉分断陷沉积。     

抚顺盆地始新世古湖泊演化

通过野外实测剖面及室内测试分析等方法,对始新世断陷盆地抚顺盆地的古湖泊开展研究,其主要目的是揭示始新世—渐新世全球变冷气候在大陆的响应。野外岩性、相标志及岩石薄片分析表明,抚顺盆地始新统沉积相演化规律主要表现从湖沼亚相—浅湖亚相—半深湖亚相—深湖亚相—半深湖亚相—浅湖亚相,水体深度变化总体表现为由浅—深—浅的过程。借助B、Mn、Ti、Co、Cr、Ni、V等微量元素含量以及Sr/Ba、V/（V+Ni）、Ni/Co、ωFe2O3/ωFeO〖JP2〗等元素和氧化物比值分析,得出抚顺盆地从始新世早期到晚期气候发生了明显的变化,始新世早期主要为湿润的成煤气候,始新世中期的计军屯组则显示了半湿润气候,到了始新世的中晚期则出现了干燥的气候条件,形成了半咸水—咸水的一套泥灰岩与泥页岩互层的干旱气候演化。总体有从始新世向渐新世,气候由湿润向干燥变化的规律。     

太湖西部地区8.2ka BP以来的高分辨率孢粉记录

通过AMS14 C测年技术建立年代标尺,对太湖西部地区LTD-12号钻孔301cm以上的岩芯进行高分辨率孢粉分析,重建太湖西部地区8.2ka BP以来的气候和植被,并探讨了太湖地区新石器文化对气候变化的响应。结果表明:1)太湖西部地区8.2ka BP以来的植被类型演替过程大体为:以松属—常绿栎—落叶栎—枫香为主的含针叶成分的常绿落叶阔叶林→以落叶栎-常绿栎-枫香树属为主的常绿落叶阔叶林→以松属-枫香为主的针阔叶混交林→以松属为主的次生性质的针叶林。2)太湖西部地区高分辨率孢粉记录的气候变化可划分为2个大的阶段:(a)8.2~4.4ka BP为中全新世温暖湿润期,最适宜期出现在6.9~5.5ka BP;(b)4.4ka BP~0ka BP为晚全新世降温期,气候从暖稍湿向暖干过渡。3)太湖地区的新石器文化总体上响应于气候的变化。环太湖平原地区至今未发现10~7ka BP的新石器遗址可能与当时过于潮湿和不稳定的气候环境有关;6.9~5.5ka BP温暖湿润的气候适合人类的生存,促使了马家浜文化的出现、繁荣和发展;5.0ka BP左右的干燥降温事件可能导致了崧泽文化的衰落;良渚文化的消亡可能与4.4ka BP前后该地区的气候突变事件有关。     

天目山泥炭类脂物记录的微生物特征和植被演替

为进一步了解泥炭中微生物特征和植被的变化,对采自浙江天目山的样品进行了类脂生物标志物与有机碳同位素(δ13Corg)的测定。有机碳δ13Corg值整体偏负,显示C3植物占优势的特点。正构烷烃的分布特征表明,大多数样品来源于陆生高等植物和低等菌藻类生物,其中高碳数正构烷烃主要以C29为主峰,显示植被类型以木本植物为主,但草本植物的相对比例也发生了多次变化,且这种变化与有机质的相对贡献量密切相关。在深度100~68cm,不同来源的有机质,特别是低等菌藻类的相对贡献量都相对较少;在深度68~30cm,低等菌藻类生物的贡献逐渐变大;而表层泥炭的有机质主要来源于高等植被,菌藻类的输入较少。泥炭有机碳同位素与类脂生物标志物的综合特征表明,该区植被经历了几次明显变化,并据此可将研究区中全新世以来环境演化分为早(4100~3200aB.P.)、中(3200~700aB.P.)、晚(700aB.P.以来)三个环境演化阶段,其结论与前人的环境演化与全球气候变化研究具有较好的可比性。