青藏高原东北缘晚更新世以来环境变化研究进展

青藏高原东北缘作为响应东亚季风边缘区环境变化的理想场所,其丰富的沉积记录可反映详细的环境变化过程.重点对近30年来青藏高原东北缘沉积与环境演化研究中的年代学、环境代用指标、环境演化过程及区域一致性等方面的主要研究进展进行总结.青藏高原东北缘环境研究中粒度、磁化率、碳酸盐含量和以总有机碳、常微量元素为主的地球化学指标是最常用的研究手段;综合区域晚更新世以来沉积环境研究结果,将高原东北缘环境演化过程分成5个阶段,即在东亚季风和西风环流的共同影响下经历了温暖湿润—寒冷干燥—温暖偏湿—偏冷干燥转温凉偏湿—相对温湿转相对冷干的发展阶段;而青藏高原东北缘气候记录与亚洲区域及全球记录对比结果显示具有区域性,其主要因素可能是北半球太阳辐射变化的驱动所导致的高纬度温度和冰量变化以及北大西洋温盐环流的影响;青藏高原东北缘晚更新世可能存在两期大范围的高湖面,分别在MIS 3和MIS 5阶段,其时间的差异显示从高原内部向东北方向高湖面出现的时间逐渐变年轻,可能反映了高原东北缘构造与环境变化的响应.综合认为,未来青藏高原东北缘环境研究重点可从高分辨率沉积序列的建立、高湖面时间的确立以及更精确的环境代用指标应用等方面进一步深入研究,以期获得更高分辨的环境变化信息.     

晚更新世以来中国海平面的变化

在我国漫长的海岸和陆架海的岛围至今保存着许多形态完好的海蚀地形、海相沉积及各种海洋生物的遗迹、遗体。近年来在大陆架海底调查中,声学探测和海底取样结果也证实广阔的大陆架海底保留不少代表古海岸带的残余沉积、地形。     

中国季风沙区晚更新世以来环境及其变化

本文以对毛乌素沙漠萨拉乌苏河流域米浪沟湾地层剖面晚更新世－全新世砂丘与河湖相、古土壤互为叠覆的高分辨率的气候地层记录的认识出发，同时基于对中国北方现代冬春季节风沙、尘霾活动发生的区域性气候－地质过程的理解，将今释古，反演了该时期中国季风区沙漠沙地曾经历的27个沙漠扩缩的周期性变化，并认为该剖面风砂沉积是过去地质时代季风沙区乃至整个中国沙区类似由现代这种冬春季西伯利亚－蒙古反气旋风系好冬季风向南伸展导致的若干风沙风尘动态过程的结果，而河湖相和古土壤的发育则主要与季风沙区受惠于东亚夏季风的影响有关。     

试论青藏高原清水河地区晚更新世以来多年冻土的演化

近几年来,随着对青藏公路沿线冻土科研工作的深入开展,在楚玛尔河高平原清水河地区发现了较完整的晚更新世──全新世湖相、湖滨相地层。作者在野外调查的基础上对上述地层系统采样进行了C~(14)年代测定、孢粉分析、土的矿物成分、含盐量、水和冰的化学成分分析及X光衍射测定。本文基于前人的工作并根据上述分析资料及地层的沉积特征试图恢复清水河地区晚更新世以来古气候的变化,并着重探讨其多年冻土的演化过程。     

晚更新世末期以来长江中下游水位的变化

长江中下游即湖北宜昌到河口, 全长约1800km, 到河口, 全长约1100km, 多年平均水位落差约18m。多年平均水位落差约43m。自武汉 可见长江中下游的水面坡度是很小的, 平均为2.39m/100km。     

中国第四纪晚更新世晚期以来冰缘环境

本文根据古植被、古动物的间接标志以及冰缘现象等直接标志为依据,认为把我国晚更新世多年冻土南界划到北纬39—40°最为合适。进入全新世中国北方的气候出现过明显的波动和干湿变化,在高温期时气温较现在高1—2℃,在小冰期气温较现在低2.0—2.5℃。这些变化对植被和动物的生存、迁移以及人类活动产生深刻的影响。此外,多年冻土下限和雪线高度与现代相比有明显的变化。     

中国西北地区晚更新世以来环境变迁模式

中国西北地区晚更新世以来环境变迁有两种模式,新疆地区服从西风带的一般规律,冰期与雨期同步,即冰川前进与气候冷湿、湖面上升的时期相当。甘肃、青海等地主要受季风影响,冰期干冷、黄土堆积盛行,内陆湖面大幅度降低。另外,在末次冰期的间冰段中气候冷湿,内陆湖面普遍升高;而在全新世的高温期则夏季风十分强大,包括新疆和藏北高原气候均以暖湿为特色。     

青藏高原与黄土高原毗邻地区晚更新世以来孢粉植物群及沉积环境

本文对青藏高原与黄土高原毗邻地区近20个剖面(点)的黄土沉积进行了孢粉分析表明,自晚更新世以来,研究区黄土剖面中古土壤层的孢粉种类、数量以及木本植物花粉成分均比黄土中多得多,反映了该时期研究区的气候条件比现今要温和湿润,植被较繁茂,以后逐渐旱化,但并不连续。此阶段研究区主要植物群的演替规律是:针叶林→森林草原→草原。     

西藏纳木错晚更新世以来古降水量变化及其环境响应

通过对西藏面积最大(1940km2)和海拔最高(4718m)的大湖-纳木错的调查,发现纳木错周缘有大面积分布的湖相沉积。U系法和14C法测年结果表明,纳木错沿岸湖相沉积的时代为晚更新世和全新世。根据纳木错周缘不同时代湖相沉积物的范围分布的变化,探讨了湖泊演化,计算出纳木错流域古降水量。研究结果,本区自晚更新世以来气候环境由湿润转向干旱,自全新世以来降雨量呈下降趋势。      

南极罗斯海扇区晚更新世以来冰筏碎屑记录反映的冰川动力学史

中更新世气候转型以来,南极冰盖对全球气候的影响作用逐渐放大。西南极冰盖以海洋冰盖为主体,稳定性差,冰架前缘沉积模式复杂,对于冰期-间冰期气候旋回变化十分敏感。因此,文章通过对中国第31次南极考察在罗斯海扇区北维多利亚地岸外钻取长度达412 cm的ANT31-R22岩芯（173.152°E,67.215°S;水深2906 m）的浮游有孔虫Nps-δ¹⁸O、冰筏碎屑含量及其岩矿组成分析等研究,重建了罗斯海扇区22.8~534.0 ka B.P.期间的冰筏碎屑沉积物源和周边冰架的演化历史。R22岩芯的岩矿组合显示：MIS 13期晚期至MIS 7期,横贯山脉-维多利亚地的Ferrar组基性火成岩是罗斯海扇区的主要物源;MIS 7期之后横贯山脉-维多利亚地物源输入明显下降,花岗岩和变质岩的输入有所增加,推测马利伯德地花岗岩-变质岩物源区输入增加,西南极冰盖对于罗斯海扇区的影响逐渐增强。同时,综合对比多个太平洋扇区岩芯/站位的冰筏碎屑指标显示：自晚更新世以来,罗斯海扇区至阿蒙森海扇区的深海冰筏碎屑沉积集中出现在冰盛期-冰消期阶段,是气候回升过程中西南极高纬地区冰架消融的重要标志,而中高纬地区的冰筏碎屑沉积更可能是冰盛期的标志。

     

青藏高原及邻区晚更新世—全新世冰川活动的年代学及影响因素

山岳冰川发育是否同步于北半球冰期,西风与季风对山岳冰川发育的控制作用是青藏高原及周边山地的冰川年代学研究的关键.近年来就地宇宙成因核素和光释光测年技术的快速发展为山岳冰川发育规律研究提供了大量的数据支持.本文综合分析了近年来在青藏高原和周边山地获得的冰川年代学数据,发现该地区山岳冰川发育与北半球冰期不同步,冰川发育贯穿于整个MIS 3阶段.在MIS 2阶段冰川活动峰期明显滞后于北半球末次冰期冰盛期.但是,山岳冰川对Heinrich Event 1和Younger Dryas两次快速气候波动事件有显著响应.这可能说明了西风作为纽带可以将北大西洋气候变化与青藏高原联系起来,同时,来自南方的季风对高原冰川的发育也有着重要的控制作用.造山带地区的冰川进退与高原抬升、地貌及气候之间是一个复杂的耦合系统.     

近百年来青藏高原冰川的进退变化

近百年来, 青藏高原的冰川虽然出现过两次退缩速率减缓或相对稳定甚至小的前进阶段, 但总的过程仍然呈明显的波动退缩趋势. 随着全球气候的波动变暖, 特别是进入20世纪80年代以来的快速增温, 使高原冰川末端在近几十年间出现了快速退缩. 以高原东部和南部边缘山地的冰川变化幅度最大, 而高原中北部山区和羌塘地区的冰川变化幅度较小, 相对比较稳定. 显示出青藏高原冰川对气候变化响应的敏感性在边缘山区较中腹地区更为敏感.     

西藏纳木错晚更新世以来的湖泊发育

位于藏北高原东南部的纳木错是西藏面积最大(1 920 km2)的湖泊和海拔最高(4 718 m)的大湖.19条剖面的水准测量结果表明,在纳木错沿岸,发育了拔湖1.5~8.3 m、8.3~15.6 m、14.0~19.9 m、18.7~25.8 m、26.0~36.9 m和38.3~47.6 m等6级湖岸阶地和拔湖48 m以上(最高至139.2 m)的高位湖相沉积;在拔湖27 m以下,发育多达8~30条的湖岸堤;而一条明显的湖蚀凹槽则集中出现在拔湖17.5 m~19.8 m的高度上,与纳木错和仁错的分水垭口的高度相当.纳木错沿岸7个剖面中的12个和邻近湖泊的3个富含碳酸盐的湖相或湖滨相沉积的铀系全溶样品的等时线年龄测定结果表明,高位湖相沉积形成于90.7±9.9 ka B P至71.8±8.5 ka B P的晚更新世早期,第六、五、四、三和二级阶地分别形成于53.7±4.2 ka B P、41.2±4.7~39.5±3.0 ka B P、35.2±3.0 ka B P、32.3±4.4 ka B P和28.2±2.8 ka B P的晚更新世中晚期,而与湖蚀凹槽相当的湖滨相沉积则稍早于29.3±2.7 ka B P.因此,本文将纳木错的发育划分为90~40 ka B P间的羌塘古大湖,40~30 ka B P间的外流湖和30 ka B P以来的纳木错等3大阶段.在古大湖阶段,包括纳木错、色林错等藏北高原东南部的一大批现代大中型湖泊,是互相连通的一个大湖,其范围可能超过了现代的内、外流水系(怒江)的分水岭,可称为"羌塘东湖".它或许还与藏北高原中南部和西南部的其它古大湖相连,成为统一的"羌塘湖".     

南海北部晚更新世以来的碳酸盐旋回

碳酸盐的相对含量是深海沉积物最直观的特征变量,也是最重要的古环境信息来源。南海晚更新世以来的碳酸盐旋回已进行了深入的研究,并已总结出溶跃面以上为"大西洋旋回",溶跃面以下为"太平洋旋回"。但经过大量的柱状样研究后发现,也有不少的"例外",溶跃面以上,并没有出现明显的"大西洋旋回"特征,尤其在南海东北部东沙群岛以东海域和琼东南海域。这些"例外"呈明显的区域性分布表明其不是个别现象。研究认为,主要是由于冰期-间冰期陆源物质的供给量的变化所致。南海北部海域,大致可以分为3个区,中区碳酸盐分布具有典型的"大西洋旋回",东区基本没有旋回性,西区总体有一定的旋回特征,但不够典型,且越接近海南岛,旋回特征越差。这主要是由于中区陆架宽、陆坡相对较缓,在冰期旋回中陆源物质供给量的变化明显。东区主要陆源物质可能来自台湾岛,而台西南岛架很窄,在冰期旋回中,陆源物质的供给量变化可能不大。西区,越靠近海南岛,海南岛的物源影响越大,而海南岛西南的岛架比华南的陆架也明显窄得多,而且华南与海南两个不同的物源,可能使琼东南的碳酸盐变得更复杂。     

青藏高原沱沱河至昆仑河地区晚更新世以来孢粉记录的古环境信息

根据对青藏高原沱沱河流域的雅西错湖湖相沉积、西金鸟兰湖岸边的湖相沉积和昆仑河河流相沉积记录的晚更新世以来的孢粉资料的对比分析,该地区2种标志性花粉蒿属（Artemisia）、藜科（Chenopodiaceae）的百分含量表现出明显的负相关性,从南向北、从老到新,孢粉的种类、乔木花粉的数量逐渐减少,禾本科（Gramineae）花粉百分含量逐渐降低,蕨类孢子数量少;在研究区南部晚更新世早期出现了以白刺属（Nitraria）为代表的干旱灌丛草原植被,在研究区3-1万年之间出现了以蒿属、禾本科为代表的干偏湿的草原植被;总体上,根据晚更新世的孢粉恢复的古环境,南部地区比北部地区偏湿。这一特征对恢复青藏高原晚更新世的古环境具有重要的参考意义。     

西藏纳木错晚更新世以来湖面变化和藏北高原古大湖的演化

根据西藏纳木错及邻区发现的多处湖岸阶地和高位湖相沉积,确定了藏北高原古大湖的存在.水准测量表明,在纳木错沿岸发育了6级湖岸阶地,以及拔湖48～139.2m的高位湖相沉积;在拔湖26m以下,发育有8～30条湖岸堤;一条明显的湖蚀凹槽则集中出现在拔湖17.5～19.8m的高度上,与纳木错和仁错的分水垭口的高度相当.纳木错沿岸和邻区湖相或湖滨相沉积物的铀系年龄测定表明,高位湖相沉积形成于115.9～71.8 kaB.P.的晚更新世早期;第6至第2级阶地形成于53.7～28.2 kaB.P的晚更新世中晚期;与湖蚀凹槽相当的湖滨相沉积则稍早于29.3 kaB.P.;第2至第1级阶地,14C测定结果为2350～10390 aB.P..     

晚更新世以来渤海南部海域断裂活动性

渤海在新生代经历2次强烈的沉降阶段,海域内各断裂活动对渤海盆地的演化发育产生重要影响.以渤海40°N以南海域单道地震资料为基础,对研究区内断裂活动性进行研究,结果表明:晚更新世(128 ka BP)以来,研究区内断裂活动性很强,以郯庐断裂渤海段最强,其平均垂向活动率大于0.05 mm/a;此期间渤海经历2个构造活跃期,...     

中国北方晚更新世以来地质环境及未来生存环境变化趋势

我国北方晚更新世以来古环境变化在总趋势上有一致性,但又有地区上的差别.青藏高原古气候变化有其特殊性,末次冰期寒冷气候开始早于其他地区;全新世暖期开始晚于其他地区1500年左右.除受全球性气候变化影响外,青藏高原的迅速上升也是影响我国北方晚更新世以来古环境的因素之一;华北平原未来生存环境变化中水资源的变化受人类活动影响很大.目前水资源开发利用程度高,预测于21世纪前半个世纪内缺水状况是严峻的,平原区缺水将大于80×108m3/a;我国北方在全新世大暖期后,气候环境的变化是在大暖期期间形成的环境基础上演变的.总的趋势是向以冷干为主的气候和向干旱化环境演化.