全新世高温期我国湖泊沉积和自然环境的基本特征

在全新世高温期,我国东部地区湖泊沉积广泛发育,西部地区湖泊扩张和高湖面记录普遍。证实该时期我国大多数地区水热条件与现今相比有不同程度的提高和改善。预测未来,因大气中CO_2倍增时重现全新世高温期的自然环境,总体上讲它有利于我国工农业生产条件的改善和环境质量的提高,但东部平原的洪涝灾害将加剧。     

全新世高温期环境变化对太湖流域新石器文化的影响

从太湖流域新石器时代(包括马家浜、崧泽和良渚三个文化期)文化遗址的分布范围、遗址数量、生产方式和文化特征等多方面,分析了全新世高温期(8—3ka B.P.)环境变化对本地区新石器时期古文化发展的影响。结果表明,全新世高温期暖湿而且较为稳定的气候环境,有利于先民们的生活,促使了本地区新石器文化的飞跃发展,包括原始农业、家畜业的产生和发展,先民们活动范围扩大和遗址数量增加等等。但高温期中存在气候剧烈波动阶段和气候迅速变化的低温事件,以及伴随它们出现的各种严重自然灾害,严重阻碍和限制了古文化的发展,甚至是毁灭性的打击,使得文化性质发生根本的变化。     

福州盆地全新世沉积物的磁学性质及其对环境变化的响应

福州盆地位于海陆过渡地带,在海陆变迁过程中,沉积物记录了高分辨率的环境信息,是揭示沉积特征对环境变化响应过程及模式的理想区域.本文选择位于福州盆地的FZ5钻孔进行岩石磁学、环境磁学和古地磁学方面的研究,以期阐明该区域沉积物磁学性质对陆源碎屑输入、海平面变化和成岩作用的响应.岩石磁学结果表明钻孔沉积物以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主体,但是在不同的环境变化阶段,磁性矿物的类型有较大变化.在9~3 cal. ka BP的海侵过程中,沉积物中以磁铁矿为主体,存在菱铁矿和铁硫化物等还原性矿物.硫化作用使细粒磁铁矿溶解形成胶黄铁矿和黄铁矿,其峰面随碎屑磁性矿物的浓度变化而迁移.但硫化作用没有完全消除磁铁矿携带的特征剩磁和陆源碎屑输入量以及海平面升降对该阶段沉积物磁性的控制.在~3 cal. ka BP以来随着海平面下降、沉积环境向陆相氧化环境转化,虽然早期还原作用仍然存在,但后期氧化作用使磁性矿物向高矫顽力的赤铁矿等矿物转变,氧化作用基本扰乱了磁铁矿携带的剩磁.沉积及其后期成岩作用过程中,发生在约~8.2、~7.7、~7.5、~2.7、~1.5、~0.5 cal. ka BP六次强烈的古氧化界面反映了福州盆地当时异常干旱或湿热的气候事件.     

固城湖晚全新世以来的孢粉组合及环境变迁

本文依据固城湖GD钻孔系统的孢粉分析资料,将井深6.3m岩心所做的孢粉图式,结合~(14)C测年,从下面上分为8个孢粉组合带,进而论述了4000年来该区的植被发展和气候的4次冷暖交替的变化。4次冷期约为3.0—2.5KaB.P.2.0—1.5KaB.P.、1.0—0.8KaB.P.和0.4Ka以来。此外,还根据沉积物中的硅藻分析、有机质δ~(13)C值、有机碳含量及历史记载等资料,侧重讨论了气候及人类活动对湖泊环境演变的影响。     

黄河中游北洛河宜君段全新世特大洪水及其气候背景研究

通过对黄河中游北洛河的野外考察,在宜君基岩峡谷全新世风成黄土-土壤剖面中发现三层古洪水滞流沉积物(SWD).野外观察和室内实验分析,证明它们是北洛河特大洪水悬移质泥沙在高水位滞流环境下的沉积物.这些古洪水滞流沉积层夹在全新世中期古土壤之内,其每一层记录了一期特大洪水事件.利用古水文学方法恢复了古洪水洪峰水位和流量,确定...     

北方环境敏感带岱海湖泊沉积所记录的全新世中期环境特征

对中国北方环境敏感带封闭湖泊岱海获得的高质量沉积物岩芯, 进行了年代学、以及有机质含量(TOC, TN)、碳酸盐含量(CaCO3)和孢粉等代用气候环境指标的测试与分析. 结果表明: 全新世以来岱海沉积物中TOC, TN等有机质含量的变化与孢粉百分含量、孢粉通量的变化相当吻合, 并在约6.7~3.5 ka BP(日历年约7.6~3.6 ka BP)期间达到全新世以来的高值; 6.7 ka BP以来, 沉积物中碳酸盐含量与有机质含量的变化也具有很好的相关性, 也在6.7~3.5 ka BP期间达到峰值; 而在早全新世及中全新世早期9.0~6.7 ka BP(日历年龄约10~7.6 ka BP)期间, 相对较低的有机质含量、孢粉通量却对应较高的碳酸盐含量. 上述关系揭示: 在6.7~3.5 ka BP期间, 岱海流域生产力、有效降水条件均得到很大增强, 进而有可能在水动力条件增强的情况下, 携带较多的流域有机质、花粉以及碳酸盐类物质入湖, 并造成有机质和碳酸盐的同时富集. 而9.0~6.7 ka BP期间, 较低的有机质含量、孢粉通量以及高碳酸盐含量恰恰说明在流域有效降水减少、植被相对匮乏的背景下, 湖泊自身可能的高蒸发率. 二者具有不同的气候环境背景. 基于上述认识, 认为中全新世6.7~3.5 ka BP期间极可能是岱海流域降水充沛、植被丰盛的气候适宜期, 而不是通常认为的中全新世早期或早全新世.     

尼罗河三角洲早—中全新世气候—环境变化对早期农业发展的影响

对尼罗河三角洲平原东北部一个古埃及文化遗址(Kom El-Khilgan)1.5 m长的沉积物剖面KH1开展14C测年、沉积物粒度和孢粉分析.根据岩性、粒度和测年等结果综合判定:剖面150~100 cm地层为早全新世河流相沉积;100~27 cm地层为早、中全新世(8000—4000 cal a BP)三角洲冲积平原沉积,其中涵盖了古埃及前王朝至古王国时期(6500—4131cal a BP)的人类活动信息;27~0 cm为现代表土层.孢粉分析结果反映了在距今8000~4000 a期间:1)研究区气候由湿润过渡为温和,最后趋于干旱;2)随着气候变干,尼罗河上游水文变化对三角洲环境影响减小,研究区由沼泽湿地逐渐过渡为干草甸环境,更多的土地可以被人类利用;3)常被用来指示农业活动的35μm禾本科、陶器碎片和炭屑的出现并逐渐增加,表明该遗址附近的人类农业活动始于距今6500 a左右,并持续至距今4000 a前后.上述证据表明尼罗河三角洲全新世早—中期湿润向干旱过渡的气候驱动了人类农业活动的开展.本研究为进一步探讨尼罗河三角洲古文明对环境适应性研究提供了科学依据.     

新疆艾比湖地区湖泊沉积记录的早全新世气候环境特征

通过干旱区封闭湖泊艾比湖沉积物的多环境代用指标分析, 重点对全新世早期气候环境演化特征进行了研究. 孢粉组合及地球化学指标表明, 研究时段(8.0 ~ 11.5 cal kaBP)温度总体偏低, 初期(11.5 ~ 10.6 cal kaBP) 温度较高且降水较多; 早全新世向中全新世转换时期(8.9 ~ 8.0 cal kaBP )气候波动显著. 尤其是, 3层泥炭沉积显示了艾比湖地区早全新世气候的强烈不稳定性. 泥炭的发育程度及其同位素、孢粉分析数据都暗示, 8.2 cal kaBP, 8.6 cal kaBP, 10.5 cal kaBP的气候状况具有显著的冷湿特征, 可视为早全新世的3次冷湿事件.     

巢湖杭埠河流域湖相沉积物多指标揭示的全新世以来环境演变

在巢湖杭埠河流域中的古湖盆中心——三河圩区获取28.6 m长的湖相岩芯（SZK1507孔）,利用AMS¹⁴C测年技术建立可靠的地层年代序列,通过对SZK1507孔738 cm以上段湖相沉积物平均粒径、磁化率、总氮（TN）、总有机碳（TOC）及C/N的综合分析,高分辨率重建了巢湖杭埠河流域全新世以来的古环境演变过程.结果表明,本区域的环境变化过程可以分为4个阶段,阶段Ⅰ（约10050—9700 cal.a B.P.）与阶段Ⅲ（约9250—5300 cal.a B.P.）气候较为湿润,巢湖水位较高,平均粒径、磁化率值较低,TN、TOC、C/N也偏低;阶段Ⅱ（约9700—9250 cal.a B.P.）与阶段Ⅳ（约5300 cal.a B.P.以来）气候干燥,巢湖水量减少,水位降低,平均粒径、磁化率值、TN、TOC、C/N均较高.一些全球范围内显著发生的气候突变事件在SZK1507孔沉积记录中也有体现,如9.3、8.2和4.2 ka B.P.事件等.将巢湖杭埠河流域10000 cal.a B.P.以来的平均粒径、磁化率、TN、TOC、C/N沉积记录与全新世以来的北纬30°夏季太阳辐射量、太阳黑子数、火山喷发对大气中硫酸盐含量贡献率等进行对比,发现巢湖杭埠河流域全新世气候突变事件主要受控于北半球夏季太阳辐射量变化、太阳活动以及火山活动等因素,并与它们之间复杂的响应机制有关.     

新疆巴里坤湖全新世气候环境变化与高低纬间气候变化的关联

选择位于新疆东北部的封闭湖泊-巴里坤湖作为研究对象,采用常规14C测年建立了该湖一剖面约9400 cal a BP以来的时间序列,对该剖面沉积自生碳酸盐碳（δ13Ccar）、氧同位素（δ18Ocar）、有机碳（TOC）等多代用指标进行了连续小波变换、奇异谱分析.结果表明,全新世以来巴里坤湖地区的气候变化模式具有明显的阶段性变化：9400～8000 cal a BP期间气温偏低且较干旱;8000～6000 cal a BP期间气候环境温凉湿润;6000～2700 cal a BP期间,气候环境在总体上较为暖干,在向全新世晚期演变过程中呈现出降温、增湿的趋势;2700～800 cal a BP期间气温降低,湿润状况有所改善;800 cal a BP以来气候环境偏干.巴里坤湖全新世气候变化过程与周边区域古气候记录具有较好地一致性.研究发现,全新世以来研究区的气候环境不仅可能受到了北大西洋地区气候变化的影响,同样可能与来自热带低纬过程的海-气相互作用有关,特别是自全新世中期以来,逐渐增强的El Nio/La Nia-South Oscillation（ENSO）活动对研究区的气候环境变化可能具有一定的影响.研究还发现,在全新世期间,新疆东北部地区的气候演变可能并非简单地遵循某种单一的气候变化模式,不同气候系统（如西风、季风）在该地区的强弱对比状况可能对此地区气候环境变化模式有重要影响.     

可可西里库赛湖KS-2006孔矿物组成揭示的青藏高原北部晚全新世气候变迁

通过对可可西里库赛湖KS-2006孔矿物组合的分析表明:库赛湖沉积的碳酸盐为以文石为主的自生碳酸盐,其含量的高低能够指示温度的变化;盐类矿物只是在2150 cal aBP以来才出现,表明湖水盐度增高,与此同时,石英含量的持续增高可能同冷干气候条件下该区风成活动的加强有关.青藏高原北部晚全新世的气候环境演化过程为:377...     

浑善达克沙地的光释光年代序列与全新世气候变化

浑善达克沙地具有对气候变化响应敏感和生态环境脆弱的特点,是研究环境变化的理想地区．相对于黄土而言,沙质沉积是近源、在沉积期堆积速率快,有可能记录了某些时间段千年时间尺度的干旱事件．应用光释光测年技术,对浑善达克沙地东北．西南断面上具代表性的10个沙丘和沙／黄土剖面进行了年代测试,获得了35个样品的光释光年龄;结合野外地层观察分析和粒度、磁化率等测试,得到了浑善达克沙地全新世干旱事件和相对湿润期的气候变化记录：在距今9．9～8．2ka期问,沙地发育厚层粗砂层,沙丘处于活动状态,气候干燥,植被覆盖度低;在距今8．0～2．7ka期间,沙地发育有多层浅灰一灰黑色砂质土壤,沙丘总体上处于固定．半固定状态（也含有短时段的沙丘活化的干旱事件）,指示气候较之前明显湿润,植被相对茂密;2．3ka以来,沙地沉积物以粗砂堆积为主,沙丘又重新活化,气候总体上为干旱．通过对沙丘沉积记录和沉积产状的分析,发现浑善达克沙地在全新世早期、8．2ka前后以及小冰期时期,气候较为干旱,植被盖度小,沙丘活化;在“隋唐暖期”和“中世纪温暖期”,气候较湿润,植被发育良好,沙丘固定．具有绝对释光年龄控制的沙丘沉积记录表明,全新世浑善达克沙地多次千年时间尺度的气候事件可能是全球气候变化的区域响应．     

青藏高原东部全新世冬夏季风变化的高分辨率泥炭记录

在建立了全新世泥炭沉积物高分辨率冬夏季风代用指标时间序列的基础上, 发现青藏高原若尔盖地区全新世冬夏季风的变化具有此消彼长和同时消长两种基本的模式, 冬季风与夏季风在不同时间尺度上两种模式又相互嵌套. 由冬夏季风指标叠加效应合成的气候状况却有与全球同步的规律性, 表现出千年-百年尺度的不稳定性, 6.2 ka的季风突然减弱事件要比8.0 ka的事件更显著, 反映了亚洲季风的区域特点或它本身就是全球气候的一个窗口.     

中条山北麓断裂中南段全新世地震事件的初步研究

通过对中条山北麓断裂进行探槽研究,揭露了全新世以来,断裂中段和南段的3次古地震事件,包括1次发生在8 570~8 010a BP、贯通断裂中段和南段的8级以上特大地震,以及4 800~6 010a BP和2 110~320a BP发生的2次7级左右的大地震,地震复发间隔约为3 500a。研究表明,中条山北麓断裂的南段和中段在全新世发生过多次活动,活动性较强。     

巢湖沉积植硅体组合及中全新世以来的环境演变

尽管以前对眼虫进行过大量的形态发育研究和基于核糖体RNA基因的系统发育分析,但对于株系之间的关系仍然知之甚少．因其形态特征有限并且易变,很难鉴定眼虫的相似种和同种内不同的株．作者利用微卫星DNA指纹图谱,在七株眼虫中扩增了七个微卫星DNA位点,成功扩增的六个微卫星引物都得到了四到八个条带．从微卫星DNA指纹图谱计算得到的相似性系数范围从0．000到0．957．根据相似性系数得到的树状结构,七株眼虫在距离为0．9346处分为三支:E．mutabilis,E．intermedia和E．gracilis．其中,五株E．gracilis分为两组:来自日本的和美国的．不同地区的株得到不同的基因型,并初步分析了它们之间的关系．研究表明七株眼虫根据微卫星DNA指纹图谱被明显区分开．微卫星DNA指纹图谱具有很高的分辨率,是鉴定和区分原生动物相似种和同种内不同株的一种有用的新方法．     

新仙女木及全新世早中期气候突变事件: 贵州茂兰石笋氧同位素记录

在贵州荔波董歌洞D4石笋上部45~193.6 cm处, 通过系统的TIMS-U系测年及碳、氧稳定同位素分析, 取得了平均分辨率达90a的同位素记录, 其时限范围为3.9~15.7 kaBP. 研究表明, 末次冰期最后一次冷事件——YD(新仙女木)事件, 在D4记录得到明显的揭示, 其开始的时间为12.80 kaBP, 结束于11.58 kaBP, 降温幅度较大. 末次冰期的结束相当于海洋同位素记录的终止点Ⅰ, 其时限为11.3 kaBP. 早、中全新世最明显的3次冷事件分别发生于10.91, 8.27以及4.75 kaBP, 降温幅度可达2~5℃. 石笋δ¹⁸O记录的这些千年百年尺度气候突变事件, 在发生的时间及其延续年代范围上, 都可以与格陵兰GISP2冰芯进行对比. 8.27及4.75 kaBP冷事件, 也可以和爱尔兰CC3石笋记录进行对比, 说明中国季风区与西欧以及极地的短尺度气候变化可能源于同样的驱动因子, 它们可能具有全球意义. 另外, 一些时间段记录曲线的走向表现出明显的不同, 则可能是反映季风气候区与极地环境的差异所致.     

河西走廊花海古湖泊全新世白云石的发现及其环境意义

通过对河西走廊花海古湖泊沉积物的X衍射分析发现,全新世期间有明显的白云石沉积.岩性、沉积过程、石膏以及Fe3+含量的变化表明,花海湖全新世白云石沉积环境以还原环境为主,即还原环境利于白云石的形成,为白云石的成因研究提供了新的证据.白云石作为碳酸盐矿物,可以反映湖水盐度,但并非直接指示了湖水的咸化.随着湖水盐度的进一步增加,在硫酸盐型湖泊中,白云石含量随盐度的增加而相应减少,表明利用白云石分析湖水盐度时需要结合其他矿物进行分析.结合石膏含量的变化,花海湖全新世时期白云石含量的变化可以揭示该区域湖水盐度的变化.在10.478.87 cal ka B.P.早全新世时期,湖水的盐度较高,气候由干向湿转变;8.87 cal ka B.P.时期,有大量石膏沉积,显示了湖水盐度的进一步升高,气候干旱;随后湖水相对淡化,气候湿润;5.50 cal ka B.P.至今,沉积出现间断,气候逐渐干旱.     

河流冲沟裂点展布对全新世断层活动事件的响应——以山西交城断裂为例

交城断裂带位于山西断陷系中部,是晋中盆地西界的控制性断裂。该断裂北端起自阳曲县泥屯镇,南到汾阳西侧,长约125km,总体走向NE,倾向SE。文中通过对山西交城断裂带41条冲沟124个裂点的实测和研究,论述了交城断裂带冲沟裂点的展布特征:1)冲沟上游裂点级数的数目与冲沟上游的长度呈正比关系;2)在各级裂点中,裂点距离与冲沟的长度呈正比关系;3)约1/3冲沟不同级别裂点距离接近,这种冲沟裂点的等间距反映了断层垂直位移事件活动的时间等间隔性;4)基岩裂点和松散沉积物中的裂点具有共性,两者之间不存在明显差异;5)在测区124个裂点中,1～5m高的裂点占裂点总数的72%,这种主体裂点高度反映了断裂位移事件的垂直活动量;6)与该断裂带沿线开挖探槽揭示的古地震事件进行对比,调查区内最新的一、二、三级裂点分别对应距今3.06～3.74ka、5.91ka和8.53～8.56ka发生的断层活动事件;7)以古地震事件的时间为参照,得到a～d级冲沟第一级裂点后退速率分别为0.6～0.7cm/a、2.7～3.3cm/a、5.6～6.8cm/a和8.4～10.2cm/a,b～d级冲沟第二级裂点后退速率分别为2.6cm/a、4.6cm/a和8.4cm/a;8)这3次事件的平均高度分别为2.8m、3.0m、2.6m,与前人通过探槽揭示的3次古地震事件位错吻合。最后讨论了可能影响裂点级数及裂点距离的部分因素。     

湖泊沉积物磁学特征指示的埃及Faiyum盆地全新世以来的环境演变

利用埃及北部Faiyum盆地获得的高取芯率沉积物岩芯,进行沉积物多种磁性参数的测量,结合有机碳、介形虫、粒度等分析,在AMS14C加速器测年的基础上,建立全新世以来湖泊沉积物磁性特征变化的时间序列.结果表明,粒度效应以及沉积后的各种次生作用对沉积物的磁性特征没有明显的影响,磁性变化主要反映了沉积物不同来源组成的相对变化.全新世前沉积物磁性较弱,主要含不完全反铁磁性矿物,与周边沙漠的物质相似,结合其粒度特征,沉积物来源应以近源物质为主.全新世早中期(约10 5.4 ka BP)沉积物磁性变化相对稳定,有机质含量也较高,指示了来自尼罗河较为稳定的物质供应;而大约5.4 ka BP尤其最近约4.2 ka BP以来,磁性的明显变化反映了流域降水减少情况下,来自青尼河物质贡献的相对增加;最近约2.0 ka BP以来沉积物的磁性变化,则更多地与盆地人类活动的强化有关.总体而言,Faiyum盆地全新世以来的环境演变主要受控于全新世以来尼罗河与盆地的水力学联系.即:全新世前盆地未与尼罗河连通时,沉积物主要来源于周边沙漠的风成物质;而受全新世早-中期来流域季风降水增加的影响,泛滥的尼罗河为盆地提供了相对稳定的物质供应,湖泊也处于高湖面;全新世晚期以来,随着流域干旱化的加剧,尼罗河与盆地的连通性开始减弱,来自高磁性的青尼罗河物质贡献开始相对增加.最近约2.0 ka BP以来,虽然仍有人工运河连接尼罗河与盆地,但沉积物磁性的显著变化更多地反映了盆地人类活动的不断强化.     

中全新世以来杭州湾古气候、环境变迁及对良渚文化的可能影响

利用在杭州湾西部良渚古城遗址附近获取的沉积物岩芯,试图通过高精度加速器质谱(AMS)测年以及多气候、环境代用指标的分析来揭示中全新世以来良渚地区的气候、环境变迁历史,进而讨论其与良渚文化消亡的可能联系.对沉积物的有孔虫分析显示:在大约7500 5200 cal a B.P.期间,研究区为富含有孔虫的潮滩相沉积环境;而约5200 cal a B.P.以来,有孔虫逐渐消失,反映了研究区逐渐脱离海水影响成陆的过程.孢粉记录显示:研究区在约5200 5000 cal a B.P.期间以常绿、落叶阔叶植被为主,伴有少量针叶植被,气候总体上相对暖湿.而在大约5000 4000 cal a B.P.期间,针叶植被的相对增加总体反映了趋于凉湿的气候.在约4000 1500 cal a B.P.期间,虽然常绿阔叶植被重新占据相对优势,但总体呈现逐渐减少的趋势,同时落叶阔叶类植被增加,表明了趋暖偏干的气候;同时,该段水生草本、蕨类植被和藻类的相对增加或许反映了研究区下垫面开始沼泽、湿地化的趋势.约1500 400 cal a B.P.期间,木本植被整体呈减少趋势,陆生草本植被则大量增加,针叶植被进一步减少,表明气候进一步趋干;同时,水生草本和藻类的急剧增加,可能反映了湿地化加剧的状况.最近约400 cal a B.P.以来,针叶植被急剧增加,常绿阔叶植被减少,可能反映了气候突然变冷的过程.岩芯下段禾本科孢粉(40μm)的出现与研究区脱海成陆的时间相吻合,这表明良渚时期(大约5000 4000 cal a B.P.)研究区水稻种植已有一定规模.但在大约4000 cal a B.P.前后的良渚文化末期,禾本科孢粉浓度一度出现降低,这可能反映了研究区人类活动强度的减弱,其与良渚文明衰落的时间基本吻合.总体上看,这一变化发生在趋干的气候背景以及沼泽化、湿地化加剧的下垫面条件下,暗示了气候、环境因素对良渚文明的衰落可能具有重要影响.