云南鹤庆盆地中更新世以来的孢粉记录及其植被与气候变化

通过对“中国大陆环境钻探计划”首钻——云南鹤庆深钻前155 m约800 ka以来的岩芯进行孢粉研究,探讨了云南鹤庆盆地中更新世以来的植被演替与古气候变迁．研究表明鹤庆盆地周围山地的植被在约800 kaBP至6．98 kaBP之间经历了以松为主的针叶林、山地针阔叶混交林、寒温性针叶林的多次相互演替;从6．98 kaBP开始,植被发生了转折性变化,森林植被迅速退化,以草本为主,此时开始受到人类活动的影响,人类活动表现在砍伐森林和种植农作物等方面.与植被演替相应的古气候可划分为五个大的阶段,包含多次冷暖、干湿旋回．     

西宁盆地始新世河湖相沉积序列黏土矿物组合特征及其古环境意义

始新世是全球气候从"温室"转化为"冰室"的一个重要时期,亚洲内陆在该时期发生了青藏高原隆升、副特提斯海海退等重大地质事件.位于青藏高原东北缘的西宁盆地具有连续完整的始新世河湖相沉积地层,以红色泥岩夹石膏层为主,记录了该时期的气候变化.本研究采用X射线衍射仪(XRD)对西宁盆地西箕沟剖面始新世河湖相沉积样品进行全岩及黏土矿物定性、半定量分析,以获取青藏高原东北缘及亚洲内陆地区始新世时期的古气候变化特征.为了有效解决目前通用的黏土矿物提取方法难以从石膏层中提取足量黏土的问题,引入一种新的黏土矿物提取方法.结果表明,西宁盆地始新世样品中主要矿物为石英、长石、方解石、白云石以及石膏;黏土矿物为伊利石、绿泥石及蒙脱石(含伊蒙混层矿物(I/S)).黏土矿物相对含量变化表明,始新世时期西宁盆地古气候在较为干旱的背景下经历了三次相对湿润的时段:52～50、41.5～39、35～34Ma.通过与同时期的深海氧同位素记录、副特提斯海海侵-海退事件以及青藏高原隆升等进行对比分析发现,西宁盆地始新世古气候主要受控于全球气候变化.     

三千万年以来西太平洋黏土矿物记录的亚洲干旱及构造-气候驱动

亚洲内陆是全球第二大风尘源区,其构造和气候演化对区域和全球气候环境有重要影响.西太平洋是亚洲风尘向东输送的主要沉积汇.黏土矿物作为容易长途搬运的细颗粒大陆风化产物,被广泛应用于古气候和风化历史重建,但亚洲大区域范围、长时间尺度黏土矿物记录的整体演化趋势及响应机制还不甚清晰.我们利用西太平洋深海钻探计划(DSDP)292和296站位两个长尺度、连续、高分辨率沉积物岩芯的黏土矿物和Sr-Nd同位素组成,约束了沉积物来源,并重建了渐新世以来风尘源区的干旱演化历史.结果表明,菲律宾海黏土粒级沉积物主要为亚洲内陆风尘和西太平洋岛弧风化产物的混合.基于黏土矿物组成及风尘通量等指标重建,揭示出中亚风尘源区自晚渐新世以来持续干旱化,在约20、14、7和3Ma出现阶段性干旱化加剧.综合已发表的亚洲黏土矿物记录与其他地区记录对比,发现亚洲地区伊利石和绿泥石相对含量在晚新生代的增长更为显著,这种不一致性明显出现始于约20Ma,而约3Ma之后出现全球一致的伊利石快速增加.综合构造与气候记录,我们认为20～3Ma期间来自亚洲物源的伊利石和绿泥石增加主要响应于喜马拉雅-青藏高原的构造隆升,而3Ma以来主要响应于北...     

古里雅冰芯中末次间冰期以来气候变化记录研究

通过对古里雅309m冰芯上部268m的研究,重建了末次间冰期以来的气候环境变化.根据对古里雅冰芯 δ~(18)O的研究,可以清楚地划分出阶段1(冰后期)、2(末次冰期冰盛期)、3(末次冰期间冰阶)、4(末次冰期早冰阶)和5(末次间冰期).阶段5又可分出a,b,c,d,e 5个亚阶段.古里雅冰芯δ~(18)O记录明确地显示了青藏高原温度变化和太阳辐射的密切关系.研究表明,太阳辐射是驱动青藏高原气候变化的主要因子.古里雅冰芯记录与北极格陵兰冰芯和南极Vostok冰芯的对比研究表明,这些相距遥远、不同地区冰芯所记录的大的冷暖事件变化是一致的.但不同地区气候变化幅度是不一致的.青藏高原地区变化幅度大于北极地区和南极地区.     

南海西部越南岸外晚第四纪黏土矿物记录: 物源分析与东亚季风演化

南海西部越南岸外MD05-2901孔晚第四纪450 ka以来黏土矿物和氧同位素的高分辨率分析表明, 伊利石、绿泥石和高岭石含量表现出明显的冰期-间冰期旋回变化, 而蒙脱石含量呈现频率更高的周期性变化. 物源分析表明, MD05-2901孔黏土矿物中的蒙脱石主要由巽他陆架及其主要源区印度尼西亚岛弧提供, 伊利石和绿泥石主要由湄公河和红河提供, 而高岭石则主要由珠江提供. 高岭石/(伊利石+绿泥石)比值的变化显示强烈的100 ka偏心率周期, 指示了冰盖驱动的冬季风演化; 而蒙脱石含量的高频变化除了具有冰盖驱动的41 ka斜率周期以外, 还具有23和19 ka岁差周期、以及13 ka半岁差周期, 指示了热带驱动的夏季风演化. 东亚冬季风的演化基本上与冰期-间冰期旋回一致, 冰期时强盛, 间冰期时明显减弱; 而夏季风的演化则与北半球低纬夏季日射量吻合较好, 日射量高时强盛, 低时减弱. 研究认为, 高纬冰盖和低纬热带分别驱动了晚第四纪东亚冬季风和夏季风的演化, 反映了东亚季风演化的双重和独立的驱动机制.     

全球12000aBP以来火山爆发记录及对气候变化影响的评估

全新世气候变化的动力成因,至今未有定论．大量地质证据揭示了全新世气候多次降温,并反映出与火山爆发有时问对应关系．现代气候观测证明了火山灰进入平流层滞留后随环流扩散成为太阳辐射的屏障层,从而导致地表降温．停留在地质火山爆发和伞新世气候在逐个点遥相关研究上,难以从宏观机制上加以认识．本文试图对地质火山影响古气候变化的定性推论与现代火山气候效应这两个环节,给予动力机制上的联系和分析．通过火山地质记录的现代气候效应类比,对地质火山数据进行集成,所反映的五次全新世强火山爆发集中期与地质记录的寒冷期／降温期／新冰期能够对应．对火山爆发集中期和平静期两种气候状况,通过三维大气环流模式进行气候数值模拟,评估火山灰产生的不同区域的降温效应．模拟结果表明,火山灰阳伞效应造成北半球年平均温度普遍降低,且具有明显的区域差异．高纬度降温幅度大于低纬度,夏季降温幅度大于冬季．全新世火山影响气候时空记录和火山灰敏感性气候试验为进一步探讨全新世气候变化成因提供重要的科学依据,也为最终认识现代气候系统变化以及对未来十年一百年尺度的气候预测提供重要的参照系．     

渭河盆地震群活动的特征

渭河盆地是历史上发生过许多大震的地区,例如,1556年华县8级大震就发生在盆地的东部。现在地震活动水平一直很低。自七十年代后期区域台网建成以来,在盆地内部经常记录到震群活动。这种频繁的活动似乎代表了本区地震活动的一个重要方面。 本文系统地研究了1979年以来发生在盆地内部的5次震群活动。总结了它们在震源分布、时间序列、震级频度关系和震源错动等方面的特征。探讨了这些特征与一般地震序列的相似性,比较了这些震群之间的异同。最后,采用1976年以来震群活动的资料,初步探讨了这种活动与邻近地区中强震的可能关系。对震群的成因也提出了初步看法。     

渭河盆地地震发生的统计分析

利用极值理论、最大熵原理、周期图分析、震级—频度关系等六种方法分别讨论渭河盆地地震发生的规律性,得出预测结果:(1)渭河盆地今后一百年内(即2078年前后)有可能发生Ms≥5.0级的地震,而发生Ms>5.5级地震的可能性较小;(2)Ms=5.0—5.5级地震的复发周期分别为67年和154年左右;(3)自1400年以来,5.0级以上的地震活动存在着510±10年、250±10年、120±10年、80±10年和170±10年的主要周期。     

渭河盆地东部地区的活断层

本文根据近年来的调查结果,讨论了渭河盆地东部地区六条主要断裂的活动情况。指出这些断裂现今活动以倾向滑落为主,同时兼有一定分量的左旋走滑运动     

渭河盆地中土层场地对地震动的放大作用

土层场地对地震动的影响较大,建(构)筑物的选址及其抗震设防必须考虑土层场地的放大作用,以避免或减轻其震害.汶川地震中,布设在渭河盆地中的数字强震动台网共有27个台站(包括2个基岩台站和25个土层台站)获得良好的主震加速度时程.利用这些加速度时程,选择汤峪台做为参考场地,基于考虑几何衰减的传统谱比法分析研究了25个土层场地的放大作用.结果表明:(1)汶川地震中渭河盆地土层场地上的加速度峰值(PGA)有随震中距增加而减小的趋势,且与土层的厚度无关.(2)根据汶川地震中渭河盆地土层场地的加速度反应谱特征及其对地震动的放大作用特征,渭河盆地的土层场地可分为3类:深厚、中厚和薄土层场地.而且,深厚、中厚和薄土层场地分别对地震动的低频、1 Hz附近和高频分量放大作用显著;值得注意的是,深厚土层对地震动的高频分量也有一定程度的放大,只不过相对于低频分量的放大作用较小.(3)汶川地震中渭河盆地的土层场地对不同方向地震动的放大作用不同,且有EW＞NS＞UD的关系.(4)汶川地震中从宝鸡到眉县沿着盆地边缘分布的Ⅶ度烈度异常区是盆地边缘效应和土层场地对地震动放大作用共同作用的结果.     

MIS-3晚期以来乌伦古湖古湖相沉积记录的初步研究

通过对现代乌伦古湖附近出露的古湖相沉积剖面的AMS~(14)C测年,粒度、总有机碳、总有机氮以及碳酸盐等环境代用指标的分析及其与全新世钻孔沉积记录的对比研究,结果发现:乌伦古湖在MIS-3晚期的33600-22500 cal a BP以及冰后期至早中全新世的16500-6500 cal a BP期间,维持着湖相沉积环境,湖面约比现在湖面高40 m.33600-22500 cal a BP的MIS-3晚期,气候相对温暖,乌伦古湖呈现高湖面特征,湖泊沉积物来源以流水搬运为主;22500-16500 cal a BP的末次冰期冰盛期,气候寒冷干燥,湖泊沉积物来源以风力搬运为主;16500-6500 cal a BP的冰后期以及早、中全新世期间,气候回暖,湖泊沉积物主要来源于河流径流作用.6500-5500 cal a BP,受高温干旱事件的影响,湖面收缩、水位剧降,除沉积中心外的其它钻孔位置出现沉积中断.5500 cal a BP后气候转冷变湿,湖泊重新恢复到现在的状态.乌伦古湖MIS-3晚期以来的古湖相沉积环境变化及其反映的古气候万年尺度上的干湿变化与周边区域气候环境变化记录有很好的一致性,响应了区域环境变化和全球气候突变事件.季风和西风的强度消长变化及其引起的环流条件改变以及温度变化引起的蒸发效应可能是区域气候环境变化的主要原因.这一古湖相沉积记录的研究可为MIS-3晚期以来北疆地区的古湖泊演化以及长时间尺度上西风和季风环流相互关系及其影响区的气候环境演化提供地质证据.     

渭河盆地地震活动的一些特点

地震地质和历史地震活动都表明渭河盆地是一个新构造运动剧烈的强震活动区。但自1568年5月15日西安附近6(3/4)级地震至今413年,该区再未发生5(1/2)级以上地震,目前的微小地震活动水平也非常低,每月能定震中的地震平均只有一、二次,震级M_s大都小于2级。这类似于1923年日本关东大地震的附近地区,代表着一种类型的地震活动区。本文根据历史强震和当前微弱地震的有限资料,对此地区的地震活动特征作一初步分析。     

中国东部山地泥炭高分辨率腐殖化度记录的晚冰期以来气候变化

对中国东部中纬度季风区内的两处山地泥炭——神农架大九湖泥炭和天目山千亩田泥炭腐殖化度进行了研究,并对两剖面的孢粉记录、有机质含量、TOC和Rb／Sr对比分析,结果表明在东亚季风区山间盆地,气候越干冷时泥炭的分解就越强烈,以吸光度表征的腐殖化度就越高;相反,当气候较温暖潮湿时泥炭主要处于还原状态,分解较慢,腐殖化度较低．大九湖剖面的腐殖化度记录了晚冰期（约16．0～11．4cal ka BP）中的新仙女木（YD）（约11．4～12．6cal ka BP）冷干事件、博令．阿勒罗德暖湿期（B．A暖期,约12．6～15．2cal ka BP）、最老仙女木冷干事件（OD,约15．2～16．0cal ka BP）、早全新世的湿润期（约11．4—9．4cal ka BP）、8．2cal ka BP前后的冷干事件和约7．0～4．2cal ka BP之间的全新世最佳适宜期．神农架大九湖和天目山千亩田近5000a以来的泥炭腐殖化度记录有着很好的一致性,表明相近纬度不同经度的山地泥炭对东亚季风降水变化的响应是同步的．近5000a来的气候变化在两个山地泥剖面中几乎同步记录有3大阶段：4．9～3．5cal ka BP,季风降水整体处于高值,但波动剧烈,其中,在约4．2cal ka BP前后,季风降水急剧下降,在3．7cal ka BP前后达到最干旱的峰值后又快速回升：3．5～0．9cal ka BP,季风降水强度整体较弱,但也存在明显的次级干湿波动;0．9cal ka BP以来,吸光度值逐渐降低,表明季风降水增多．与中国东部季风区其他高分辨率沉积记录对比,文中亚高山泥炭记录的约1．6万年以来的气候变化响应了北半球夏季太阳辐射的统一驱动．     

渭河盆地断层活动的横向迁移

断裂活动的横向迁移是断裂发展演化过程中的一种普遍现象. 在渭河盆地这种现象也较为常见,特征比较典型. 本文以蓝田南侧王顺山山前断裂活动向其北侧的骊山山前断裂和渭南塬前断裂的迁移,骊山凸起西北侧临潼¾长安断裂带内大鲍陂¾牛角尖次级断层的强烈活动向神峪寺¾肖家寨次级断层的迁移,以及渭河盆地中西部宝鸡与泾阳间一系列北西向断裂活动的横向迁移为例,分析和讨论了它们各自的迁移时段及迁移过程,为充分认识这些地区的构造发展和地貌演化历史,深刻把握渭河盆地内最新的控制性活动断裂,更加切近实际地估计每一条断裂的地震危险性提供了帮助.     

全新世以来云南洱海流域气候变化与人类活动的湖泊沉积记录

根据云南洱海湖泊沉积岩芯多环境指标的高分辨分析, 在精确定年基础上, 建立了全新世以来洱海流域气候与环境变化的序列. 研究表明, 云南洱海地区约12950~8399 cal. a BP气候由冷湿转为暖湿, 转换时间发生在约10329 cal. a BP. 洱海湖面从约10329 cal. a BP开始扩张主要是由于全新世早期西南季风增强、降雨增多所致. 全新世中期流域气候暖湿, 最温暖期出现在约8399~6371 cal. a BP, 但由于全新世中期湖泊所在盆地内有效湿度降低, 湖面出现下降趋势. 洱海流域人类活动始于约6371 cal. a BP, 初始的人类活动方式主要以砍伐森林为主, 至大约2139 cal. a BP, 由于外来移民大量迁入该地区, 耕作农业得到广泛发展, 随后采矿业(主要为煤矿)也逐步开始.     

若尔盖盆地200 ka以来氧同位素记录的古温度定量研究

利用湖泊水体氧同位素的演化特征 ,建立了求解古温度的物理模型 ,并在若尔盖古湖研究中进行了具体应用 ,获得了近 2 0 0ka来的温度序列 .结果表明 ,相当于 7阶段 ,最高温度比现代高 2 .7℃ ;6阶段比今低 4.3℃ ;5阶段峰值温度比今高约5 .2℃ ;4阶段平均比现今低 2～ 3℃ ,而 3阶段曲线上表现为双峰一谷特征 ,内部温差在 4℃以上 .另外 ,通过比较模拟古温度值与碳酸盐氧同位素值两者间的关系 ,发现若尔盖地区 6阶段环境有其特殊性 ,并且是暖干冷湿型环境转向暖湿冷干型环境特征的过渡阶段 .     

甘肃静宁地区晚更新世晚期高分辨率的孢粉记录及其反映的气候变化

在AMS¹⁴C年代数据支持之下, 提供了甘肃静宁地区酸刺沟剖面高分辨率的花粉记录. 分析结果表明, 在44.2~11 kaBP期间, 静宁地区植被先后经过一系列的变化, 主要表现为森林和草原成分的相互消长, 44~29 kaBP期间(MIS3)气候以湿润为主, 发育针叶林, 温度低于现在; 23 kaBP之后, 气候冷干, 以稀疏草原为主, 在末次盛冰期植被甚至演化为荒漠草原. 北大西洋Heinrich事件发生时间和酸刺沟木本植物花粉含量显著降低的时间有很好的对应性, 尤其是在H3之后. 这说明Heinrich事件在孢粉记录中可以得到很好地反映.     

末次冰盛期以来东亚季风变化历史——中国北方的地质记录

全球变暖对中国北方气候的影响已经引发了学术界的广泛关注,地质增温期东亚季风变迁历史可为理解未来气候变化提供重要参考.文章主要基于中国北方夏季风边缘带的湖泊、黄土等记录的古植被信息,探讨了末次冰盛期至全新世全球增温过程中东亚季风的变化历史.地质记录显示,末次冰盛期东亚冬季风增强,夏季风减弱,中国北方气候干冷,大部分地区呈现荒漠草原或干草原景观,贺兰山以东沙地的东南边界和现代沙地边界接近或略向东南方向小幅扩张.在由冷转暖的末次冰消期,东亚冬季风逐渐减弱,夏季风逐渐增强,但在快速变冷的Heinrich 1(H1)和Younger Dryas(YD)事件期间,中国北方气候变干.全新世冬季风减弱,夏季风显著增强,季风雨带向西北推进至少300km,中国中东部干旱区范围大幅度缩小,北方喜暖喜湿植物显著增加.从夏季风边缘带的记录看,中全新世夏季风最为强盛.显然,古增温有利于东亚夏季风的增强,从而极大改善中国北方的生态环境.如果全球变暖持续下去,中国北方将变得湿润.与轨道尺度记录相比,高分辨率的古植被记录较为缺乏,全新世气候突变事件以及百年-十年尺度气候旋回尚需深入研究,应作为今后研究的重点.     

末次盛冰期以来西藏东南部的气候变化--西藏东南部的花粉记录

从西藏东南部的海登湖和仁错两个封闭湖泊的钻孔岩心中得到良好的AMS14C测年及高分辨率的孢粉记录.和邻近区域的资料对比揭示了研究区末次冰盛期晚期以来的气候记录:大约20000～14000 cal.aBP期间,气候寒冷干燥,植被以耐旱植物为主,1和7月的气温均低于现在,年降水量只有现在的40%,湖面较低;14000～12500 cal.aBP期间,气候仍较寒冷干燥,为草原植被,季风萎缩,低湖面;12500～9400 cal.aBP期间,气温和降水量都逐步上升,开始出现木本植物,如桦木和松树;9400～2400 cal.aBP期间,气候温暖湿润,季风的增强导致湖面的上升,植被以针阔混交林为主,有桦、栎、松、云杉和冷杉等.2400 cal.aBP之后,气候变冷变干,孢粉谱中落叶树的比例下降,草本植物花粉上升.     

渭河盆地隐伏断层的视电阻率特征

渭河盆地电测剖面显示，隐伏断层的破碎带上都呈现出视电阻率负异常．随着勘探深度的增加，异常的幅度也随之增大，破碎带宽度的轮廓也更加清楚．视电阻率异常点呈直线展布是确定隐伏断层走向和评价勘探结果准确度的标准．断层两侧视电阻率的差异反映了其两侧不同介质的电性差异，也是垂直断距的反应．断层破碎带上视电阻率负异常是由于丰富地下水所致