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。     

库赛湖沉积物中正构烷烃的分布特征及古环境意义

<正>构烷烃作为一种常见的生物标志物,其结构和组成的改变可记录气候环境的变化。位于青藏高原北部的库赛湖是研究古气候、古环境的重要载体,为了探讨库赛湖地区正构烷烃的分布特征及其古环境指示意义,在库赛湖采集了一根长约4m的沉积柱岩心。结果表明,库赛湖沉积柱中正构烷烃的碳数范围在C16-C33之间,奇碳优势明显,整体呈现以高碳数占优势的组成特征,揭示库赛湖沉积物中正构烷烃主要来源于陆源高等植物。库赛湖沉积柱中所有样品的主碳峰(Cmax)都是C31,进一步显示陆源输入中以草本植物输入为主。据正构烷烃参数,库赛湖地区过去2 500cal a BP来的环境气候变化具3个阶段。阶段1(2 420~2 000cal a BP),总正构烷烃(TNA)质量分数呈下降趋势,碳优势指数(CPI)呈上升趋势,说明阶段1气候较冷,nC27/nC31和Paq呈先降低后回升的变化趋势,说明湿度先降低后略有回升;阶段2(2 000~850cal a BP),有机物变化趋势不明显,CPI值呈下降趋势,说明气候较暖;阶段3(850cal a BP至今),nC27/nC31值和Paq增加,CPI值降低,说明该阶段气候整体较暖湿。     

青藏高原北部可可西里库赛湖沉积物及风成物的粒度特征

对青藏高原北部可可西里地区库赛湖钻孔沉积物、冰面风成物和流域风成物粒度特征进行了研究,结果表明:库赛湖冰面风成物的粒度特征同流域风成物的粒度特征具有明显的区别,而钻孔沉积物的粒度分布特征却和流域风成物的粒度分布特征相似.对库赛湖钻孔沉积物端元组分的分析表明,库赛湖沉积物的来源主要有径流搬运、风力和冰川搬运组分构成,所占的平均比例分别为55.5%,35.9%和8.5%.库赛湖沉积物风成物端元组分的粒度分布特征,得到了冰面风成物粒度特征的验证.尽管没有获得径流搬运组分的样品,但钻孔沉积物的粒度分布特征同流域风成物的粒度分布特征具有的相似性,可能说明,由于库赛湖地区降水较少,湖区径流不发育,流域的风化作用很弱,流域风成物通过流水汇人径流,成为径流搬运的主要物质来源.     

苏干湖沉积物粒度组成记录尘暴事件的初步研究*

文章通过分析苏干湖表层沉积物、流域表层沉积物、大气降尘以及湖泊冰面囚固碎屑颗粒等的粒度组成,比较了流域地表沉积与湖泊沉积物粒度组成的差异和苏干湖表层沉积粒度组成的空间变化。初步认为苏干湖沉积物粗颗粒组分(>63μm)主要由风力搬运入湖,>63μm组分的含量可以用来指示研究区尘暴事件的演化。结合湖泊沉积岩芯纹层计数年龄,重建的1000年来尘暴演化历史显示,在1210A.D.之前尘暴事件较弱,且变化幅度较小;1210A.D.以来则表现出高频率或者高强度,其中13世纪上半叶以及17世纪的高值段与东部降尘变化历史一致。就气候变化的特征时段(中世纪暖期、小冰期等)而言,尘暴事件主要与气候变冷情况下较强的盛行风场有关;而极端干旱区有效湿度的增加可能有利于地表粉尘的释放,助长了尘暴事件的发生。     

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。      

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。     

中-晚全新世以来安固里淖气候演变的植硅体记录

河北坝上地区位于东亚季风边缘区和农牧交错带,季风强弱的变化深刻影响着该地区人类文明的发展.为了重建河北坝上地区中-晚全新世以来的气候演化过程,剖析气候变化与人类文明发展的关系,以坝上地区安固里淖湖为研究对象,通过对该湖沉积剖面植硅体的分析,并结合孢粉组合特征,恢复了安固里淖地区5 000 cal.a BP以来的气候演变历史.结果显示,在千年尺度上该区域气候总体呈冷干趋势,但在5 030~3 070 cal.a BP时期气候相对湿润,千年尺度上气候的变化主要受控于北半球太阳辐射量的变化.在百年尺度上安固里淖地区经历了7次冷干事件,分别发生于4 500 cal.a BP、4 100~3 800 cal.a BP、3 500 cal.a BP、3 000 cal.a BP、2 100 cal.a BP、1 100 cal.a BP和800~270 cal.a BP左右,这7次冷干事件对应于东亚季风减弱阶段,主要受到了北半球高纬气候和太阳活动的共同影响.该区人类文明的演化敏感响应于气候变化,气候温湿期以农业文明为主,气候冷干期以草原文明为主.      

山西芮城桃花涧剖面中全新世晚期的孢粉分析及环境变化

通过对山西芮城桃花涧剖面孢粉分析,结合沉积物的粒度特征和沉积物AMS ¹⁴C测年数据,探讨了中全新世晚期该区的古文化年代及古环境变化,为恢复其古环境面貌提供了可靠的定量数据。分析结果表明,该遗址文化层的年代为庙底沟文化时期。根据孢粉组合特征,可将剖面划分为3个孢粉带：5 250~5 000 aBP期间气候温和湿润,呈现出稀树草原的植被面貌;5 000~4 800 aBP期间气候温凉偏干,呈现出荒漠草原的植被景观;4 800 aBP之后气候温凉湿润,呈现出稀树草原的植被面貌;气候变化与邻区同期相吻合。     

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。     

全新世以来滇西北地区天才湖粒度特征及古降水

根据滇西北高山冰蚀湖泊——天才湖的地理位置与湖泊特征,探讨了天才湖粒度所代表的古气候意义,认为天才湖沉积物的粒度特征能有效地显示该地区古降水的变化历史.综合分析天才湖TCK1沉积钻孔的粒度指标,同时结合磁化率、烧失量指标,认为全新世以来天才湖湖区的古降水经历了6个阶段,即11940～11240cal.aB.P.期间,降...     

3500aBP我国北方农牧交错带降水突变的幅度与速率

考古信息与历史文献记载一样是环境演变研究中独具特色的信息源。文章以考古信息为依据对中国北方农牧交错带地区 35 0 0aBP前后降水突变的幅度与速率进行了推断。中国北方农牧交错带分布在年降水量 2 5 0～ 40 0mm的地区 ,降水变化对该地带的影响十分显著。在位于北方农牧交错带内的内蒙古中南部及陕北、晋西北地区 ,大量的考古遗存详细记录了 35 0 0aBP前后该地区内土地利用性质的时空变化过程 ,可以用来定量地估算 35 0 0aBP降水突变的幅度和速率。 42 0 0～34 0 0aBP期间 ,在内蒙古中南部及陕北、晋西北地区先后发育了朱开沟文化和李家崖文化。文化的演变过程可分为两个阶段 :从朱开沟一期到朱开沟二期为第一阶段 (cal.40 0 0～ 380 0aBP) ,在朱开沟文化区发生了从农业文化转变为农牧交错文化、进而变为畜牧业文化的过程 ,相当于从农业区的北界变为农牧交错区的北界 ;从朱开沟文化二期结束到李家崖文化为第二阶段 (cal.380 0～ 34 0 0aBP) ,期间农牧交错带的北界显著地向东南退缩。上述考古学文化的变化可以看作是人类对 35 0 0aBP前后降水突变的响应。 40 0 0aBP前后是从农业文化向半农半牧文化转变的临界点 ,其降水量大致与现代农牧交错带南界的降水量相当 ,为 35 0～ 40 0mm ;380 0aBP前后是从半     

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。     

末次间冰期东亚季风气候不稳定的神农架洞穴石笋记录

基于神农架永兴洞石笋(YX21)4个230 Th年龄和303个δ18O测试数据,建立了东亚季风末次间冰期持续时间约2 ka(127.32±1.23～124.95±1.16 ka BP)的洞穴石笋高分辨率δ18O的时间序列。该洞穴末次间冰期δ18O变化曲线表现出高频振荡特征,表明东亚季风末次间冰期降水的不稳定性,并识别出该时段4个季风冷事件,这种冷事件可能与北大西洋冰漂碎屑事件有关。谱分析结果显示百年和十年际尺度的季风降水变化响应于太阳活动周期。     

北京2002年3月20～21日尘暴过程的降尘量与降尘粒度特征

本文对2002年3月20～21日发生在北京地区的一次尘暴过程进行了降尘量和降尘粒度的研究。通过对分时段监测取得的13组降尘样品进行降尘量和粒度测定,结合风速变化情况,可将本次尘暴分为尘暴前期和尘暴后期两个过程。降尘量和粒度参数值在尘暴前期和后期都呈现不同特征。结论认为,风速是降尘量变化的重要因素。当风速进一步增大时,降尘量反而有所下降。说明北京地区尘暴降尘量除受本地风速影响外,还与粉尘浓度等特征有关。尘暴降尘的粒度基本呈双峰态分布。本次尘暴初始降尘主要为细粒径颗粒,尘暴前期降尘粒径随风速而变化,尘暴后期降尘粒径基本维持在5～6之间     

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。     

Diatom‐based reconstruction of summer sea‐surface salinity in the South China Sea over the last 15 000 years

We present a new reconstruction of summer sea‐surface salinity (SSS) over the past 15 000 years based on a diatom record from piston core 17940, located on the northern slope of the South China Sea (SCS). The reconstructed diatom‐based summer SSS values for the modern period are in accord with instrumental observations of summer SSS in the area. Here, the modern summer SSS is primarily controlled by river runoff, in particular from the Pearl River. The reconstruction presented in this study shows that the summer SSS varied between 33.3 and 34.2 psu over the past 15 000 years. The long‐term summer SSS trend closely followed the trend of the orbitally controlled solar insolation at 20°N, suggesting that orbital forcing was the dominant driver of changes in summer SSS in this area. Comparisons to speleothem δ¹⁸O data and studies of surface hydrography in the region suggest that changes in solar insolation affected the summer SSS through changes in the East Asian Monsoon and sea‐level changes associated with the last deglaciation. Univariate spectral analyses indicate that centennial‐scale oscillatory variations in summer SSS were superimposed on the long‐term trend. During the deglacial period (c. 12 000–9000 cal. a BP), the dominant periodicity was centred around 230–250 years, whereas a ～350‐year oscillation dominated in the period 2200–4500 cal. a BP. The balance of evidence suggests that these centennial‐scale changes in summer SSS may have been driven by solar‐induced changes in the East Asian Monsoon, but further evidence is needed to firmly establish this relationship.