150ka来宝鸡黄土植物硅酸体组合季节性气候变化

利用现代表层土壤中植物硅酸体组合与气候参数的回归关系,研究了宝鸡黄土剖面约150Ka以来植被类型的演替及1月份、7月份、年均降水和温度的变化,探讨了季风气候在不同时期对该区影响强度的差别。     

近130ka中国黄土磁化率气候记录与南极冰芯气候记录

黄土高原中部的陕西泾阳、旬邑黄土剖面具有高分辨率气候记录,记录了130ka 以来的气候波动,一些细微的气候波动也被记录下来。位于大陆的黄土磁化率气候记录可以与南极冰芯气候记录对比。结果表明:Lorius 与 Jouzel 等将冰芯同位素曲线划分为 A、B、C、D、E、F、G、H 冷暖阶段,可与黄土磁化率气候曲线划分的1、2、3、4、（5、6、7）、8,9、10冷暖阶段对比。其中冰芯记录所反映的 A、C、E、G（或黄土记录反映的1、3、5、6、7、9）为暖阶段:B、D、F、H（2、4、8、10）为冷阶段。总之,黄土磁化率记录曲线与冰芯气候记录曲线的形态极为相似,指示了黄土高原地区的大陆气候变化与极地气候变化同受全球变化的影响。这证明了极地冰量变化与东亚大陆冬、夏季风强弱变化,是全球气候变化在极地与大陆的两种表现形式。黄土记录的气候变化时间滞后于冰芯记录,可能暗示着大陆气候变化滞后于极地气候变化。     

近130ka中国黄土磁化率气候记录与南极冰芯气候记录

黄土高原中部的陕西泾阳、旬邑黄土剖面具有高分辨率气候记录,记录了130ka 以来的气候波动,一些细微的气候波动也被记录下来。位于大陆的黄土磁化率气候记录可以与南极冰芯气候记录对比。结果表明:Lorius 与 Jouzel 等将冰芯同位素曲线划分为 A、B、C、D、E、F、G、H 冷暖阶段,可与黄土磁化率气候曲线划分的1、2、3、4、（5、6、7）、8,9、10冷暖阶段对比。其中冰芯记录所反映的 A、C、E、G（或黄土记录反映的1、3、5、6、7、9）为暖阶段:B、D、F、H（2、4、8、10）为冷阶段。总之,黄土磁化率记录曲线与冰芯气候记录曲线的形态极为相似,指示了黄土高原地区的大陆气候变化与极地气候变化同受全球变化的影响。这证明了极地冰量变化与东亚大陆冬、夏季风强弱变化,是全球气候变化在极地与大陆的两种表现形式。黄土记录的气候变化时间滞后于冰芯记录,可能暗示着大陆气候变化滞后于极地气候变化。     

最近800ka洛川黄土剖面中Rb/Sr分布和古季风变迁

对洛川剖面中Rb和Sr分布规律的研究表明不同时代的黄土和古土壤中Rb和Sr分布特征存在明显差别 ,按Rb/Sr比值可以清晰地区别出剖面中的黄土层和古土壤层 ;在风化成壤过程中Rb是稳定组分 ,Sr是活动性组分 ,Rb/Sr比值的变化反映了风化成壤作用的强度 ,因而实际上记录了夏季风环流强度的大小 ;剖面中最近 80 0kaRb/Sr比值时间序列与SPECMAP十分吻合 ,揭示了全球冰量大小可能是控制夏季风环流强度变化的主要动力学因素 .     

云南鹤庆盆地30ka以来的古气候与环境变迁

通过云南鹤庆钻孔（ＨＱ孔）顶部８．１１ｍ岩芯剖面样品的多项环境指标的综合分析,重建了云南鹤庆盆地３０ｋａＢＰ以来的古气候环境演化历史。研究表明,该区气候在千年时间尺度上表现为冷湿与暖干组合交替的特点,未次冰盛期,为明显的冷湿环境,表现为最高湖面。盆地于晚冰期,约１４．２ｋａＢＰ始被切开,造成环境指标的大变化;进入全新世后,则以温干环境为主导,出现数次冷事件,手者是与东南季风区刊物比较研究的桥梁。     

山西临汾盆地黄土及其形成古环境

叙述了临汾盆地黄土地层分布特征，并根据王绪典型黄土剖面孢子花粉、颗粒成分、古土壤特点以及磁化率变化，将王绪剖面划分为１８个气候组及１９个温暖期和２０个干冷期，每个干湿期构成一个气候旋回，这些旋回均可同深海沉积物所揭示的古气候旋回对比     

150ka以来毛乌素沙漠的堆积与变迁过程

在萨拉乌苏河流域新近命名的“米浪沟湾地层剖面”记录了 1 5 0kaBP以来毛乌素地区 2 7个旋回的沙漠与河湖相和古土壤沉积发育的交替演变的历史 .研究表明 ,这种沉积模式是由过去亚洲冬季风与夏季风相互对峙、互为消长的作用而产生的结果     

青藏高原东北部30ka以来的古植被与古气候演变序列

利用孢粉分析并结合沉积学及~(14)C测年等资料,阐明青藏高原东北部若尔盖高原30ka来的古植被与古气候演变序列以及主要的气候事件。古植被经历了高寒荒漠-草原和亚高山草甸-高寒荒漠-草原、沼泽和亚高山草甸-岛状森林、沼泽和草甸-云杉、冷杉林及沼泽-岛状暗针叶林、沼泽和亚高山草甸7个阶段。气候与植被相应发生了多次变化,冰后期和全新世期间的气候事件在这里均有明显表现。     

130ka来黄土-古土壤序列的典型微形态特征与古气候事件

对西峰、洛川、渭南晚第四纪黄土及古土壤的微形态学研究表明,不少形态特征对植被和土壤湿度状况有良好的指示意义,宜作为环境变幅研究和气候事件对比的标志。其在不同剖面的变化则反映古环境的空间格局。130ka来的黄土至少记录了16个气候事件,其中部分为轨道事件,另一部分时代上与非轨道原因的Heinrich事件有关。后一类事件期间黄土高原植被稀疏,风力强盛,局部有较弱的冻融作用,而事件之间的高原中东部有可观的草原植被。     

黄土高原黄土粒度组成的古气候意义

对黄土高原西北 东南方向一条断面上 3个末次间冰期以来的黄土沉积剖面进行了间隔 5cm的粒度测量 ,分粒级研究了各颗粒组分的古气候意义 .结果表明 ,黄土高原黄土粒度组成中不同粒级组分的古气候意义不同 ,并且各粒级组分界线随着研究地区的不同而发生变化 .同时发现 ,黄土粒度分布中可以分离出具有全球的和区域的古气候意义的颗粒组分 .其中较粗颗粒含量变化与东亚冬季风强度变化正相关 ,它具有全球的古气候意义 ;较细和细颗粒含量变化与东亚冬季风强度变化反相关 ,这些颗粒含量可能与粗颗粒的沉降量变化和风化成壤作用强度变化相关 ;粗颗粒组分含量变化具有区域的古气候意义 .     

黄土磁化率的古气候意义对研究红土磁化率古气候意义的启示

中国黄土是蕴含古气候信息最为丰富的晚新生代陆相沉积物,也是连续记录第四纪乃至中新世以来亚洲内陆气候演化的物质载体.20世纪80年代学界首次发现黄土-古土壤磁化率可以作为东亚夏季风强弱的代用指标之后,磁化率作为一种能简单、快捷反演古气候的代用指标,在全球很多黄土剖面不断得到证实,被广泛用于海陆气候对比和古气候重建.自此之后,有学者尝试将磁化率反演古气候的应用范围扩大到中国南方红土.然而目前能否将磁化率作为反演古气候的代用指标完全适用于中国南方红土依然存在很大分歧.显然要准确理解红土磁化率是否具有明确的古气候意义,需要首先研究黄土-古土壤磁化率之所以能作为古气候代用指标的物理化学机制是什么,以及红土沉积物是否和黄土一样具有相似的磁性矿物形成机理.因此本文以分析黄土-古土壤磁性增强的原因为逻辑基础,以总结黄土-古土壤磁性矿物的种类和粒度特征为研究切入点,讨论黄土-古土壤磁化率具有古气候意义的原因.在此基础上分析红土磁化率是否具有明确的古气候意义,亦即进一步研究黄土-古土壤的磁气候学理论是否完全适用于中国南方红土.     

黄土高原黄土-古土壤序列与青藏高原隆升

根据地层记录,对黄土高原黄土-古土壤序列所反映的构造气候旋回与青藏高原冰碛-古土壤序列所反映的隆升过程进行对比,表明它们在地球轨道偏心率的准0.4Ma周期变化方面具有大致同步的相位关系。在此基础上,初步探讨了黄土-古土壤序列记录的东亚古季风变迁和古季风气候递变,对青藏高原隆升及其下垫面变性的响应。     

伊犁黄土的磁学性质及其与黄土高原对比

近20多年来黄土高原的黄土磁学性质与古气候研究取得了重要进展, 极大地推动了东亚古季风演化、亚洲内陆干旱化及过去全球变化的研究, 但对亚洲内陆天山地区的黄土磁学性质知之甚少. 选择天山伊犁盆地黄土剖面进行了系统的磁性测量, 包括磁化率、无磁滞磁化率、高低温磁化率和磁滞参数等, 并与黄土高原进行了对比, 开展了伊犁黄土的X射线衍射矿物学分析, 初步探讨了伊犁黄土磁化率增强的机制. 结果表明, 伊犁黄土磁性矿物的总含量要远远低于黄土高原, 但磁性矿物类型与黄土高原黄土基本类似, 以磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿为主, 部分样品还有钛铁矿等. 在磁性矿物中磁赤铁矿占的比例总体上要比黄土高原黄土低, 而磁铁矿和赤铁矿占的比例比黄土高原黄土要高. 磁性矿物的粒度要比黄土高原粗, 以准单畴(PSD)和多畴(MD)为主. 成壤作用产生的细粒超顺磁体对磁化率的贡献非常有限, 粒径为PSD和MD的磁铁矿和磁赤铁矿为伊犁黄土磁化率的主要贡献者. 伊犁黄土磁化率增强既有风速论模式(阿拉斯加或西伯利亚黄土成土模式), 又有黄土高原超细颗粒成壤模式, 但以前一种模式为主导. 伊犁黄土磁化率增强除与源区的原生磁性矿物有关以外, 还与当地的地形气候环境和地质背景有关. 伊犁黄土磁化率增强的机制十分复杂, 将磁化率应用古气候的解释时要慎重.     

中国与西伯利亚黄土磁化率古气候记录-氧化和还原条件下的两种成土模式分析

近20多年来随着中国黄土深入研究, 揭示了中国黄土地层磁化率与成土古气候温湿程度基本成正比例关系, 黄土地层磁化率也因此成为一个重要的古气候参考指标在第四纪古气候研究中, 不仅在黄土堆积物而且也在湖相和海相沉积物中广泛应用. 但是中国黄土地层磁化率与古土壤成壤强度(古气候温湿程度)呈正比的模式却不是到处都适用, 黄土高原的周边地区就有不少例外的报道. 而西伯利亚和阿拉斯加黄土则显示出另一极端的情形, 一个完全相反的磁化率特点: 在气候干冷期的黄土层获高值, 而在气候温湿期的古土壤层获低值. 过去的研究一直认为, 其磁化率主要是反映古风力大小的变化, 与成土作用基本无关. 磁学测量研究发现, 西伯利亚黄土和古土壤的差别, 不仅有颗粒从大到小的变化, 而且还有矿物组分变化: 如磁赤铁矿从多到少, 最后完全消失并取而代之出现了完全不同热磁行为的另一种矿物. 这种矿物相变现象难以用单纯的风力强弱来解释. 说明中国黄土和西伯利亚黄土可能存在两种不同的机制模式: 中国黄土高原大部分处于蒸发量大于降雨量的干旱氧化环境, 适当的水分或降雨有利于细小的磁铁矿和磁赤铁矿的形成, 使得磁化率与古气候呈正比. 而西伯利亚以及相应的高纬度地区, 地理上属苔原或苔缘地区, 湿润是该区域基本特点. 间冰期更加温湿的气候使其湿润增加以致过剩, 导致地表成土环境向还原方向移动. 它使得喜氧化的强磁性矿物磁赤铁矿和磁铁矿渐趋不稳定, 并逐渐转化形成适合其还原环境的弱磁性矿物如褐铁矿或其他铁的硫化物. 间冰期气候越潮湿, 还原程度也越高, 强磁性矿物就被损耗得越多. 正是这种高纬度的成土作用可能是导致其古土壤磁化率比黄土更低的主导因素之一.     

中原邙山黄土及最近200 ka构造运动与气候变化

位于黄土高原隆升区与华北平原沉降区过渡带上的中原邙山黄土 ,是风尘源区就在黄河下游冲积扇扇顶部位的近源砂黄土 ,它记录了最近 2 0 0ka构造与气候耦合效应的信息 .在风尘堆积过程中 ,于倒数第二冰期末 ,约 0 .1 5MaBP ,发生了以沉积速率突然加快为标志的环境突变事件 ,黄河贯通三门峡东流给风尘沉积带来了丰富的物源 ,形成厚 1 5 .7m的S1古土壤和 77.3m的L1黄土 .邙山黄土 古土壤序列不仅详细地记录了东亚季风在这一特定地区的气候响应 ,而且清楚地反映了构造作用下黄河干流切穿三门峡东流入海引起的环境效应 .     

黄土高原西北缘末次冰期晚期以来黄土沉积物的岩石磁学性质

以黄土高原西北缘的靖远和古浪剖面(包含黄土层L1上部和古土壤层S0)作为研究对象,选取代表性样品进行磁化率、频率磁化率、热磁曲线、等温剩磁获得曲线和磁滞回线等测定.结果表明,靖远和古浪L1黄土和S0古土壤具有相似的岩石磁学特征.磁性矿物含量相对较低,载磁矿物均以磁铁矿为主,同时含有磁赤铁矿和赤铁矿,且S0古土壤中的磁赤铁矿含量要高于L1黄土.靖远和古浪剖面L1黄土和S0古土壤的亚铁磁性矿物平均粒度都分布在准单畴(PSD)范围,并且L1黄土平均粒径比S0古土壤更靠近多畴(MD)范围.通过与黄土高原东部黄土剖面L1黄土和S0古土壤的磁化率对比分析,认为导致靖远和古浪S0古土壤磁化率增强的主要因素是气候,但是,研究区受物源影响较大,来自粉尘源区的粗颗粒磁性矿物对磁化率贡献不可忽略.     

最近2.6 Ma中国北方季风环流与西风环流演变的风尘沉积记录

系统的粒度测量和沉积动力学研究发现, 中国黄土由粗粒与细粒组分叠加组成, 粗粒组分主要是低空季风环流产生的粉尘沉积; 细粒组分代表主要由高空西风环流控制的背景粉尘. 不同剖面粗粒组分的变化一致表明, 低空季风环流在冰期加强, 在间冰期减弱; 细粒组分变化序列在纬向的分异特征显示, 冰期时西风环流加强、同时西风急流南移至约35°N, 间冰期西风环流减弱且急流北移至约37°N. 最近2.6 Ma洛川剖面粒度组分变化趋势表明, 西风环流对风尘沉积的贡献减小、强度减弱, 与此同步, 季风环流对风尘沉积的贡献增加、强度增大, 其中最显著的变化发生在1.2~0.9 Ma前, 可能指示了青藏高原隆升对中更新世中国北方大气环流转型的决定性作用.     

塔里木盆地南缘8.5 ka以来的黄土岩石磁学特征及其磁化率变化机制

黄土岩石磁学参数是古气候研究中的重要指标,其中磁化率应用最为广泛,并在黄土高原地区取得重大进展,其受控于成壤作用的变化机制也被普遍接受.然而在黄土高原外缘的新疆地区,磁化率的变化机制仍不明确,导致磁化率的古气候意义在该区存在较大争议.本文选取塔里木盆地南缘具有精确年代控制的典型黄土剖面（羊场剖面）开展岩石磁学和高分辨率磁化率研究,利用交叉小波分析方法并结合剖面粒度、矿物及元素特征对该地区磁化率变化机制进行初步探讨.结果显示,羊场剖面的岩石磁学性质主要由粗颗粒软磁性矿物所控制,同时也表现出一定的顺磁性特征.根据载磁矿物和磁化率变化特征可将剖面进一步划分为两个阶段：阶段Ⅰ（8.5~2.5 ka）,载磁矿物以亚铁磁性的磁铁矿为主,磁化率值整体较高;阶段Ⅱ（2.5~0.2 ka）,亚铁磁性矿物依然占据主导地位,但硬磁性矿物和以黄铁矿为代表的顺磁性矿物相对增多,磁化率值显著降低.相关性研究和交叉小波分析表明：阶段Ⅰ磁化率与粗颗粒组分的变化具有一致性,符合"风速论"模式;阶段Ⅱ磁化率不仅与粗颗粒组分具有明显的正相关关系,而且与指示成壤作用强度的频率磁化率百分含量呈现出显著的负相关关系,暗示了阶段Ⅱ的磁化率变化可能受到"风速论"和"还原性成壤"模式的共同影响.本文拓宽了对新疆地区黄土岩石磁学特征及其磁化率变化机制的深入理解,也为利用磁化率恢复新疆及中亚地区全新世以来的古气候变化历史提供了新的线索.     

孢粉-气候对应分析重建上海西部地区8.5 ka B.P.以来的气候

利用现代和化石孢粉资料,借助于对应分析方法,进行了古气候定量重建尝试,取自中国东部区域的表土层孢粉数据被用来建立孢粉－气候转换函数,对取自上清青浦县赵巷有^14C测年的钻孔孢粉数据进行转换,重建了上海地区8．5kaB.P.以来年年温度和降雨量系列,结果表明：约8．5kaB.P.以来,本区温度和降雨量持续升高,约8．2－6．0kaB.P.期间为全新世气候适宜期,年均温和降水量值平均高于现今值0．9℃和160mm,约8．0kaB.P.达到最高值（湿度和降雨量为18．5℃和1575mm);但气候波动剧烈;约6．0－4．0kaB.P.期间为温凉干燥期,气候波动平缓,年均温度和降雨量平衡低于现今值,最低值为13．5℃和827mm(4.1kaB.P.);约4．0－2．0kaB.P.,期间温度和降水回升,但暖湿程度远不及全新世大暖期。2．0kaB.P.以来温度和降雨又呈下降趋势。8．0kaB.P.、7．6kaB.P.和27kaB.P.前后的出现高温高湿峰值,7．5kaB.P.、7．3kaB.P.和4．0kaB.P.前后出现低温低湿谷值。气候变化对本区古文化的发展可能有重要影响。     

孟加拉湾和东经90°海岭260 ka以来的古海洋学记录与印度季风的影响

通过相轮分析, 讨论了北印度洋孟加拉深海扇扇区和东经90°海岭岭区的沉积记录部分环境指标间可能存在的相互联系. 60 kaBP以来短周期的快速变化在扇区得到充分反映, 其中, 古生产力的变化与夏季季风的兴衰并非呈简单的线性关系. 与西北印度洋的替代性指标意义相反, 上升流种Globigerina bulloides 的相对富集在研究区不是印度夏季季风增强反是其减弱的信号的相对富集在研究区不是印度夏季季风增强反是其减弱的信号. 岭区记录在更长的时间范围内显示了与扇区记录基本对应的气候演化特征. 还初步讨论了发生于165 kaBP前后的重大海洋生态环境恶化事件, 认为其很可能亦是印度季风活动的产物.