青藏高原第四纪冰期序列及其意义

普兰丁喀里山口和理塘海子山地区第四纪冰川遗迹的研究进一步证实,近２Ｍａ来,青藏高原经历过５次冰期和４次间冰期。青藏高原第四纪冰期序列的研究,对于完善大陆第四纪冰期序列、研究全球变化、认识中国东部第四纪冰川作用都具有重要意义。     

青藏高原唐古拉山口第四纪冰碛层划分及其地质环境意义

在对唐古拉山口现代冰川和古冰川考察研究的基础上，结合定位观测资料和TL、^10B-^26Al-^21Ne及^14C测年数据，对区内第四纪冰川遗迹进行了深入讨论，划分出二次冰期(即中更新世晚期的倒数第二次冰期、晚更新世中一晚期的末次冰期)和二次全新世冰进(即新冰期和小冰期)。提出在早更新世时，由于山体未达到当时冰川发育的雪线高度，所以未发育冰川。但在唐古拉山口地区，截止目前还未找到中更新世早期的倒数第三次冰期的冰川遗迹，由于高原隆升的滞后性和冰川发育的延滞效应及“亚洲干极”的耦合，推测仍只发育局部冰川作用。进一步研究表明，古今雪线由高原边缘向腹地升高，唐古拉山地区高出边缘1500m左右，生动表现了“亚洲干极”的作用；广泛分布的湖群说明羌塘地区是一个大江大河尚未伸入的内流地区，意味着青藏高原是个年青的高原。由于青藏高原的隆升，对高原腹地引起的干旱化过程和水分严重不足，使唐古拉山地区的冰川自倒数第二次冰期以来，冰川规模一次比一次明显地减小。     

新疆阿尔泰山哈纳斯河流域及其邻域第四纪冰川作用

根据新疆阿尔泰山哈纳斯河流域及其邻域第四纪冰川遗迹的类型和特征,哈纳斯河流域第四纪时期至少发生过5次明显的冰川事件,即倒数第三冰期,倒数第二冰期,倒数第一冰期(末次冰期),新冰期和小冰期。其中,更新世的3次冰川作用规模巨大,倒数第三冰期的冰川呈半覆盖式,倒数第二冰期和倒数第一冰期时发育了长达96km以上的大型山谷冰川。古冰川属于冰温高、活动性大和侵蚀能力强的温冰川。从新到老,每次冰期的雪线下降幅度一次比一次大。     

第四纪冰期成因的讨论

根据近年来大量资料和信息及野外实地考察,笔者对第四纪冰期成因进行了讨论,文中引述大量资料表明:米兰柯维奇为冰期形成理论找到了确切的地质证据,天文因素与地壳变动及反馈作用的叠加是目前对第四纪冰期形成原因的最圆满的解释;并对大陆冰流次数与深海沉积所反应的冰期旋回的关系进行了探讨。     

青藏高原东部第四纪冰川问题

本文讨论青藏高原东部地区第四纪古冰川遗迹,根据野外实地调查结合卫星影象和航空照片资料,说明末次冰期及倒数第二次冰期中古冰川从未联成M.Kuhle 等所称的大冰盖。各种证据说明,倒数第二次冰期降温最大,冰川、冰缘及河流加积作用明显,相当于深海氧同位素阶段6。在此之前有过漫长的大间冰期,致使倒数第三次冰期冰碛被侵蚀凌夷,表面发育红色风化壳。     

青藏高原第四纪冰川的早期记录及其构造与气候含义

综合青藏高原第四纪冰川早期记录的研究进展和典型盆地地层、沉积、古生物、古环境研究的系统成果,扎达盆地香孜组上部冻融层的出现代表了区域的古海拔达到了高原冰缘的高度,即3 500 m以上.这一段地层的时代可能从2.3 Ma前后开始.并与贡巴砾石层下部冰水沉积层的时代基本一致.卓奥友冰期和希夏邦马冰期的时代与扎达盆地沉积结束后,直接覆盖其上的终碛垄和冰碛垄的时代大致相当,展现了这一时期喜马拉雅山脉的山岳冰川进一步发育,也说明喜马拉雅山脉作为青藏高原海拔最高的地区开始冰冻圈的环境很可能在早更新世早中期.川西地区的早更新世的冰川沉积说明东喜马拉雅构造结附近地区这一时期已经抬升至冰冻圈高度,但是,海拨高度与气候环境与喜马拉雅山脉应有不同.具体的时代仍需要深入工作.青藏高原普遍开始冰冻罔记录是在中更新世早期.伴随着全球冰期的到来,这一时期的冰川作用在青藏高原最为发育和广泛.这些暗示着青藏高原在中更新世早期整体性地较快速抬升进入冰冻圈,即海拔3 500 m以上.详细的过程仍有待深入研究.     

第四纪中期青藏高原冰冻圈的演化及其与全球变化的联系

文章给出了冰冻圈的含义与组成,新生代４２Ｍａ前南极冰盖出现至中更新世,是地球上冰冰圈发展的漫长过程,青藏高原在早更新世只在个别高峰有冰川作用,直到１．１～０．６ＭａＢＰ的昆（仑）黄（河）运动,将高原面抬升至３５００ｍ左右高度的降温作用和同时期地球接受日射的轨道转型＊（由４．１万年周期的轨道倾斜率过渡为１０万年周期的轨道偏心率控制）及相伴的降温作用相耦合。形成了测年数据在０．６～０．８ＭａＢＰ间的倒     

青藏高原现代最大冰原区第四纪冰川作用

普若岗日冰原是青藏高原最大的冰原,总面积达400km².野外观察表明,从现代冰舌前端开始向山外有5套终碛垄和侧碛垄系列,分别称之为冰碛垄Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ.根据地貌位置、地层关系、相对风化程度、风的改造程度和覆盖在有冰川漂砾的戈壁上的沙子的电子自旋共振(ESR)年代,并与中国西部山地第四纪冰川数值年代比较,这些冰碛垄分别形成于现代冰川、小冰期、新冰期、末次冰期晚阶段和早阶段.冰碛垄V中的花岗岩漂砾散布于距山前6km以内的山麓平原,说明在第四纪晚期冰原西坡的古冰川虽到达山麓平原,但未能与邻近山地古冰川相连形成统一大冰盖.     

青藏高原中东部最大冰期时代高度与气候环境探讨

本文应用不同来源的各种资料，经逐步综合推导，认为最大冰期出现时间相当于深海氧同位素１８－１６阶段（０．７２－０．５２ＭａＢＰ）。当时青藏高原低于现代１０００Ｍ左右。高原中，东部唐古拉山，阿尼玛卿山、果洛山与稻城海子山４个山区的冰川面积达４００００ＫＭ＾２，为现代冰川面积的１８倍，平衡线高度为３４５０－４２５０Ｍ，６－８月平均温度为２．３－３．４℃，年降水量为１２６０－１９６０ＭＭ，是现代平衡线上降     

青藏高原东北缘共和盆地第四纪磁性地层学研究

共和盆地第四纪剖面磁性地层学研究表明,该剖面包含了四个正极性段,三个负极性段,剖面底部地层年龄约为2.11Ma B.P.。结合剖面的沉积特征和已有的孢粉组合特征分析,可以确定该剖面记录了共和盆地2.11Ma B.P.以来的气候变化,且气候发生转型的主要时期依次为1.92 Ma B.P、1.75Ma B.P.、1.40Ma B.P.、1.02 Ma B.P.和0.87Ma B.P.。其主要原因可能是青藏高原强烈隆升远程效应的结果。共和盆地气候变化时间序列的建立为研究青藏高原隆升及环境效应提供有力证据。      

青藏高原全新世气候环境变化的冰川、冰缘和湖泊沉积记录

全新世是地球历史上最新的一个间冰期,历时已有一万余年。期间,伴随着气候与环境的快速变化,人类文明也呈现出快速的演化,当前全球气候变暖导致人类生存环境的急剧变化已引起全球各国政府和科学家的广泛而深刻的关注和研究。然而,全新世期间曾多次出现气候波动阶段,对全新世这一间冰期气候与环境变化过程和机制的研究就有着十分重要的意义,可为现代气候变暖及其影响提供科学借鉴。地处中低纬度的青藏高原这一高耸的巨大地块,堪称"地球第三极",是一个集冰川、多年冻土、湖泊同时共存的特殊区域,受人类活动直接影响较弱,其冰川进退变化、多年冻土形成与消融、湖泊扩张与萎缩的变化过程则敏感地记录着气候与环境的自然变化。在多年对青藏高原冰川、冰缘和湖泊沉积与地貌的考察研究资料基础上,把冰川进退、冰缘地貌的发育和湖泊连续沉积的记录进行综合分析、相互对比印证,指出青藏高原全新世间冰期气候与环境变化的不稳定性,期间明显存在着千年和百年的波动变化,在距今8000～8500年、6000～5500年、4000～4500年左右、3000～2000年左右以及600～100年都存在明显的冷期。因此,在青藏高原,全新世气候存在着较大幅度的波动,从冰川前进幅度所需零平衡线下降值和多年冻土下界下降幅度来大致估算,温度的波动幅度至少也在3.5～5.0℃左右,甚至更大。     

青藏高原东北部贵德盆地上新世沉积环境分析及其意义

青海贵德盆地发育巨厚的新生代地层,在青藏高原北部具有很好的代表性,其中含较丰富的重要哺乳动物化石,对确定盆地及周边相似地层的年代、高原隆升过程具有重要的科学意义.结合哺乳动物采用典型剖面精确古地磁测年为基础的时间框架,通过盆地沉积层序、沉积相和沉积演化以及其对构造和气候变化响应的研究表明:6.5～约1.8MaB.P.期间盆地沉积环境变化经历了8个阶段的演化,反映在此期间青藏高原北部经历了＞5.4MaB.P.、3.6MaB.P.、2.6MaB.P.和1.8MaB.P.4次明显的构造挤压隆升运动,其中约1.8MaB.P.的构造运动可能使黄河向上游溯源侵蚀,同时切穿积石峡、李家峡和松巴峡而到达贵德盆地.研究时段内气候以干旱为主,但在6.2～4MaB.P.和2.1～1.85MaB.P.的两个时期气候明显湿润.     

青藏高原东北缘地区水氡异常特征与地震活动关系的探讨

将活动断裂与地震前兆现象相结合,运用地质力学观点,研究了青藏高原东北缘水氡前兆异常的区域特征,如异常本底、异常台项比,初步讨论了前兆异常分布偏离未来震中区的构造动力成因,提供了地震危险性估计、发震地点预报的定量分析指标,这些指标对该区域Ms ≥ 4.1级地震的预报具有一定的实用价值.     

中国第四纪冰期数值年表初步划分

20世纪70年代以前,我国第四纪冰川冰期主要是根据第四纪冰川遗迹的侵蚀-沉积地貌特征和沉积物的物理化学风化程度的差异划分的相对年代;80～90年代开始有放射性碳和地衣法的测年;90年代以后,采用热释光和电子自旋共振技术测年,获得了我国第四纪冰川的一些数值年代,划分了5次冰期,其时代初步定为:小冰期Ⅲ(1871±20A.D.),小冰期Ⅱ(1777±20A.D.),小冰期Ⅰ(1528±20A.D.);新冰期Ⅲ(1550±70aB.P.,1580±60aB.P.),新冰期Ⅱ(2.8～2.5kaB.P.),新冰期Ⅰ(3.1kaB.P.);末次冰期Ⅳ(YD)(11.5～10.4kaB.P.),末次冰期Ⅲ(24～16kaB.P.),末次冰期Ⅱ(56～40kaB.P.),末次冰期Ⅰ(73～72kaB.P.);倒数第二冰期(相当于MIS6～10),Ⅲ阶段(154～136kaB.P.),Ⅱ阶段(277～266kaB.P.),Ⅰ阶段(333～316kaB.P.);倒数第三冰期(相当于MIS12～16),Ⅱ阶段(520～460kaB.P.),Ⅰ阶段(710～593kaB.P.)。未来的研究趋势是采用宇宙成因核素暴露年代方法和光释光技术在更大的空间尺度上对冰川地貌精细定年,分析第四纪冰川发育的空间差异和异时性机制。     

青藏高原中、东部全新世以来多年冻土 演化及寒区环境变化*

古冻土存在的依据和判别标志主要是古冻土遗迹(深埋藏多年冻土层、古冻土上限、融化夹层、厚层地下冰)和古冰缘现象(古冻胀丘、古融冻褶皱、砂楔、土楔、冰楔假型、风成沙丘、黄土层、厚层泥炭和腐殖质层等)。文章结合大量的测年数据,利用古代和现代冻土以及冰缘现象的时空分布差异综合分析对比,将全新世以来青藏高原多年冻土演化过程和环境变化划分为6个较明显的时段:早全新世的气候剧变期(10800aB.P.至8500~7000aB.P.)、中全新世大暖期(8500~7000aB.P.至4000~3000aB.P.)、晚全新世寒冷期(4000~3000aB.P.至1000aB.P.)、晚全新世温暖期(1000aB.P.至500aB.P.)、全新世末小冰期(500aB.P.至100aB.P.)及近代升温期(100aB.P.至今);同时,概述了各时段高原冻土的发育条件、分布范围及总面积,和当时高原上的古气候、古地理环境。     

冰期之青藏高原新研究

冰碛测年技术近些年有很大进展。古里雅冰芯底部3 6Cl测年和昆仑山垭口老冰碛ESR测年已表明 ,青藏高原在昆仑黄河运动之后的 70万年前就进入了当时的冰冻圈 ,与全球性的冰期旋回相耦合 ,发生了最早的冰川作用。最近的冰碛ESR测年表明 ,高原东北边缘的祁连山地区至少在 40多万年前的氧同位素 12阶段发生了冰川作用 ,天山高望峰冰碛测年显示了同样的结果。最近的研究进一步表明 ,高原第四纪冰川仍然是以横亘在高原上的高大山系为依托发育的 ,各地各次冰川作用的清晰界限和有限范围不允许作连续大冰盖的推断。稻城冰帽南面断陷谷地中深风化红色冰碛物粘土的硅铝率和硅铝铁率达到了红壤的水平 ,其北面理塘盆地灰岩风化壳也显示很深的风化 ,此二者海拔在40 0 0m上下 ,有相当老的年龄 ,说明它们从未受到大冰盖的袭劫。研究进一步表明 ,现代和冰期雪线由高原边缘向腹地升高 ,羌塘地区高出边缘 15 0 0m左右 ,生动表现了“亚洲干极”的作用。广泛分布的湖群说明羌塘地区是一个大江大河尚未伸入的内流地区 ,意味着青藏高原是个年青的高原 ,而不是什么大冰盖的证据。     

青藏高原东南部稻城古冰帽南缘第四纪冰川活动的宇生核素年代研究

通常认为青藏高原东南部第四纪曾发育过一个冰帽——稻城冰帽,然而关于这个冰帽发育的年代和变化的过程,还缺乏足够的年代数据的支撑。本文选自稻城第四纪古冰帽南缘雄古附近的冰碛垄、冰碛台地、羊背石和冰川漂砾进行了宇生核素 10Be和 26Al暴露年代测定。结果显示,稻城古冰帽南缘至少发生过5次冰川前进事件,每次冰川前进到达最大规模的时间分别为 19.0±0.7~19.8±0.7kaB.P.,25.8±0.6~27.4±0.7kaB.P.,52.5±0.9~59.6±1.1kaB.P.,162.2±2.7~287.4±9.9kaB.P.和大于 480.2±2.2kaB.P. 。根据年龄数据以及空间位置关系的分析,稻城古冰帽很可能形成于约800~600kaB.P.之间,此后冰川的规模呈现出随着时间不断缩小的趋势,可能与该区气候的变干有关。MIS 3的冰川规模比MIS 2大,可能与MIS 3时期气候比MIS 2相对湿润有关。     

黄土高原全新世黄土-古土壤演替及气候演变的再研讨

文章从黄土-古土壤的演替规律、黄土再沉积与古土壤埋藏后的次生成壤特殊性,揭示了第四纪生物气候演变的实质。对黄土高原具代表性的现代耕种土壤壤土和黑垆土的研究,揭示了土壤剖面内伏形成环境较现代暖湿的古土壤层;对于土壤剖面上部的覆盖层,证实不仅是人为施加土粪的堆积物,且包含新的黄土沉积物;从土壤发生学观点,埃土与黑垆土称之耕种埋藏型古土壤较合适;通过分辨古土壤剖面层内干旱草原和暖湿型森林植被孢粉共存的矛盾实质,证实黄土高原全新世曾存在茂密的森林和森林草原植被及森林型土壤的发育,并延续到人类历史时期。在第四纪研究中,通常把黑垆土作为全新世代表地层,以S0表示,我们的研究补充提出,根据黄土高原生物气候地带性的分异规律,自南而北,S0应以埃土与黑垆土分别表示,并应在S0层上部划分出Lx,说明气候冷干化的趋向及新一轮黄土沉积期已悄然来临。以上问题的再研讨,对第四纪生态环境演变和当前黄土高原生态环境建设的战略部署,具有重要的理论和实际意义。     

塔克拉玛干沙漠腹地第四纪地层划分与环境变迁

通过塔中地区KT1孔和KT2孔井下第四纪地质测试研究，首次揭示出：塔克拉玛干沙漠腹地在深度653.80m以上，沉积物可划分42层，基本属于第四系。第四系下限初步定在761.17m深处。第四纪以来的气候演化大体有过3次大的气候波动和13个较大气候波动旋回。沉积环境早更新世为河湖相泛滥平原；中更新世以洼地湖泊相沉积为主，同时明显加入了风沙环境堆积，沙漠开始形成；从中更新世晚期开始，经晚更新世到新世，沙漠大规模形成，并逐步发展成今日的大沙漠景观。