西藏尼玛盆地古近纪湖相油页岩正构烷烃特征及其古环境与古气候意义

尼玛盆地地处青藏高原中部特殊区域,自新生代以来沉积了大套连续的湖相暗色油页岩,其富含生物分子化石,对重建青藏高原古气候和古环境具有重要意义。本文通过对尼玛盆地古近系牛堡组康嘎勒剖面正构烷烃及相关参数分布特征进行研究,结果显示,剖面油页岩正构烷烃分布从底到顶由单峰前峰型向单峰后峰型过渡,具2个旋回周期;碳优势指数相对稳定,但TAR、ACL、P_aq及nC_≤21/nC_≥25变化较大,表明湖泊沉积有机质由内源为主的低等藻类向高等水生植物和外源陆生高等植物转变,且区域气候环境由温凉湿润向炎热干旱逐步演化。综合分析认为,尼玛盆地在始新世的气候变化在很大程度上是受西风环流和季风系统的共同影响。且西风环流和季风的强度变化与全球气候存在一定的关系。即全球变暖时,西风环流势力减弱,西风环流和残余洋水汽为高原中部提供的有效降水减少,气候相对干旱;而在全球降温时,西风环流和印度季风增强,残余洋水汽的叠加又为高原中部提供了充足的有效降水,气候湿润。

     

全新世青藏高原及周边典型湖泊演化模拟

湖泊在区域水循环和生态系统演化中起着重要作用。在以往的湖泊演化研究中多利用湖泊沉积物代用指标重建湖泊与气候变化过程,缺乏对湖泊水循环特征的定量研究。基于瞬态气候演变模型、特征时段流域和湖泊水量,以及能量平衡模型,对青藏高原及周边6个典型湖泊进行了水量平衡计算和湖泊演化模拟。结果表明：小柴达木湖和罗布泊全新世期间降水和蒸发的变率较小;色林错和纳木错早中全新世降水和蒸发的变率较大,主要受控于温度和净辐射变化;青海湖和猪野泽早中和中晚全新世降水和蒸发变率接近。系统分析了全新世期间青藏高原不同气候区湖泊水循环要素演化过程,有助于理解该区湖泊演化的古气候学机理。     

青藏高原中部色林错区域古湖滨线 地貌特征、空间分布及高原湖泊演化

结合新近获得的高精度遥感影像和详细的野外调查,首次对青藏高原内部大型单个湖泊古湖滨线进行了系统的调查测量。综合色林错周边古湖滨线的地貌、沉积及地形特征,本文首次提出色林错周边区域古湖滨线从地貌上可以分为3类: 1)处于高位,保存完好且非常连续的单级"高位古湖滨线"; 2)高于高位古湖滨线、严重退化、只有零散保存的多级"退化古湖滨线"; 3)低于高位古湖滨线、保存最好而非常连续的"低位古湖滨线"。野外系统测量表明,高位古湖滨线高程约4 593 m,最高退化古湖滨线高程为4 640 m。高位古湖滨线一致的高程分布表明: 1)晚更新世高位古湖滨线形成时期存在一个更大的色林错古湖; 2)自晚更新世以来,在色林错周边200 km范围内,不存在构造差异抬升。结合前人对西藏内部大型湖泊古湖滨线的年代学研究及本文的高程测量分析,指出关于晚更新世西藏中东部统一的古大湖--"古羌塘东湖"的提法值得商榷,晚更新世高原内部各大型湖泊更可能是通过河道串联。     

青藏高原赤布张错介形类反映的近13000年气候变化

了解印度季风和西风对该区环境的影响程度及变化历史对认识青藏高原与全球变化的关系具有重要意义。本研究以青藏高原中部赤布张错湖泊5.48 m沉积岩芯中的介形虫为研究对象,利用介形虫属种和丰度变化以及介壳δ¹⁸O、δ¹³C、Mg/Ca和Sr/Ca等环境代用指标,重建晚冰期末期以来的湖泊环境与气候变化历史。研究表明,赤布张错近13 cal.ka B.P.的环境与气候变化历史分为3个阶段：阶段Ⅰ为13.0~9.2 cal.ka B.P.,白玻璃介出现较多,介壳δ¹⁸O、δ¹³C为高值,具有气候相对温暖、湖泊由降水补给为主转为融水为主的变化特征,其中,12.3~11.1 cal.ka B.P.低水位指示的寒冷干旱反映了本区对Younger Dryas事件的响应;阶段Ⅱ为9.2~4.4 cal.ka B.P.,湖泊由以降水补给为主的相对温暖的浅水状态,转向以冰川融水补给为主的温凉状态,水深逐渐加大,该阶段的4个亚阶段分别为9.2~7.7 cal.ka B.P.、7.7~6.8 cal.ka B.P.、6.8~5.4 cal.ka B.P.和5.4~4.4 cal.ka B.P.,分别具有浅水下的温暖湿润、温凉湿润、温凉干旱和深水下温凉湿润特征;阶段Ⅲ为4.4 cal.ka B.P.~现在,介壳Mg/Ca指示湖区环境出现相对剧烈的波动,总体上为高湖面状态,呈现温暖-寒冷-温暖的变化特征。与青藏高原的其他湖泊环境变化记录相比,赤布张错环境记录反映了西风季风过渡区在晚冰期末期到全新世早期受到季风加强的影响,气候转暖;全新世早期到中期受西风影响更为明显;全新世晚期湖泊水量增加与季风加强下的降水和冰川融水增加均有密切关系。

     

西藏色林错沉积物介壳同位素重建的2000年以来气候变化研究

青藏高原作为印度季风与西风交汇的特殊区域,对全球气候变化响应敏感,成为了古气候研究的热点地区。青藏高原湖泊众多,存在巨厚连续的湖泊沉积物,为古气候重建提供了优良载体。而介形类壳体在湖泊中沉积连续,生长过程记录了气候变化,同时有效屏蔽了湖泊水体中同位素的累积效应,能够反映介壳生长阶段短时间尺度的同位素水平,理论上是高精度气候重建的理想载体。基于此,本研究选取青藏高原中部地区湖泊色林错湖芯(SL16-1-1)顶部0～107 cm部分为对象,对其中的介形类壳体进行种属鉴定及碳氧同位素分析,以期建立高分辨率的古环境变化记录,结合沉积物Rb/Sr、 Ti/Si环境代用指标,重建色林错湖区近2000年来的气候变化记录,结果揭示了：1)介形类壳体碳氧稳定同位素变化对气候变化(尤其冷气候)尤为敏感,是重建高分辨率环境变化过程的优良载体;2)色林错地区对小冰期冷事件的响应较早于其他地区;3)色林错介形类壳体2000年来的气候重建结果与青藏高原研究成果大体一致,特别是与内地文献记录和物候史料记载高度一致,说明色林错湖泊记录具有广泛代表性,同时证实利用湖泊沉积物介形类壳体进行古气候高分辨率重建具有可靠性。     

中晚全新世科尔沁沙地沉积物化学特征及其气候变化

科尔沁沙地位于我国沙漠-黄土边界带和北方农牧交错带,深受东亚季风的影响,对全球气候变化反应非常敏感,是研究全球气候变化的理想区域。TL剖面磁化率、粒度和地球化学元素氧化物及其比值变化分析表明:中晚全新世研究区气候极不稳定,可以大致划分为:① 6.0～4.2 ka BP,气候暖湿,夏季风逐渐增强,并占据主导,冬季风较弱,与全新世大暖期对应,但存在百年尺度的气候波动,其中:6.0～5.6 ka BP,5.5～5.4 ka BP,4.9～4.7 ka BP,4.5～4.2 ka BP气候暖湿;5.6～5.5 ka BP,5.4～4.9 ka BP,4.7～4.5 ka BP气候相对冷干。② 4.2～1.3 ka BP,气候相对暖湿,与上一阶段相比夏季风有所减弱,其间也存在次一级波动,4.2～3.63 ka BP,3.57～3.4 ka BP气候相对干冷;3.63～3.57 ka BP,3.4～1.3 ka BP,气候相对暖湿。③ 1.3～0.65 ka BP以来,气候波动频繁,后期有向暖湿发展的趋势。这些气候变化与区域和全球变化具有良好的对应关系,反映该区气候变化与全球气候变化具有高度一致性。     

欧洲中部地区晚更新世及全新世的泉华沉积

在中欧地区的河谷、洪积扇、山坡坡麓及湖底常零星分布着更新世及全新世的碳酸盐沉积物。不少学者把碳酸盐沉积当作气候变化的产物并划分出其在中欧沉积的若干时期。笔者通过德国中部Leine河流域新老石灰泉华的详细研究对泉华沉积与气候直接联系的观点提出了新的见解。运用不同方法测年验证，得知研究区的石灰泉华沉积始于11000aB.P,随后石灰泉华在研究区不同地点连续沉积。岩芯上沉积的变化和石灰泉华层的消失应是由地貌过程所引起的泉水出露位置改变所致。     

季风与西风对青藏高原全新世气候变化的影响:同位素证据

青藏高原气候变化在冰期-间冰期、千年、十年际和季节尺度上受亚洲季风和西风环流的交互影响,表现出显著的区域性特征。然而全新世以来青藏高原气候变化的机制还不甚清楚,主要原因之一是缺少指示意义明确的古气候代用指标。课题组近年来利用叶蜡氢同位素(δDwax)重建了高原东北部的青海湖、中北部的令戈错、中部的达则错、西部的班公错和阿翁错不同时间尺度的大气降水同位素记录,本文对上述工作进行总结,并结合青藏高原全新世以来已发表的其他地点的同位素和古水文记录,揭示全新世以来季风与西风对青藏高原不同区域气候变化的影响。结果表明:1)早全新世青海湖、令戈错、班公错和阿翁错4个湖泊均主要受夏季风影响,夏季风可以影响到青藏高原的大部分地区,此时夏季风在青藏高原的最北界限可能位于青海湖以北、克鲁克湖以南。2)中全新世青海湖、班公错和阿翁错受夏季风影响逐渐减弱;然而令戈错在7.0~4.5 ka水汽主要来源于西风环流。3)晚全新世青海湖和班公错受季风的影响进一步减弱;西风在3.5~1.7 ka和2.0~1.0 ka分别影响到高原中部的令戈错和达则错;晚全新世阿翁错受冰川融水补给影响降水同位素异常偏负。4)本研究表明在中晚全新世季风较弱的时期,西风能够深入到青藏高原内部地区,给高原内部地区带来冷湿的水汽。     

青藏高原日土地区全新世中期以来介形类和孢粉组合变化及其古环境意义

本文综合分析了青藏高原日土地区RT-1剖面中介形类和孢粉种类组合的变化,结合三个光释光测年数据,探讨了该地区6510aBP以来古环境、古气候的演变。分析表明:日土地区在全新世中期曾有一个温暖湿润期(6170～5540aBP),之后气候环境频繁波动,逐渐趋向冷干,接近现代气候环境。43～30kaBP期间在鲁玛江冬错和班公错之间的古泛湖解体后,日土地区因为地势低洼,而在当时成为一个封闭的水体,并且一度与相邻的班公错相连。当时的水体一直持续到全新世,在经历了全新世暖湿期时短暂的湖涨期以后,逐渐萎缩,至约1570～1380aBP最终干涸消失,形成现今地貌。研究表明全新世大暖期在本地区也有反映,但是在高原深部,大暖期更为短暂,气候波动更为频繁。     

全新世黄土剖面Li/Ba值变化及其古气候意义

对陕西华县老官台全新世黄土和古土壤剖面的化学分析表明:Li和Ba两种化学元素含量受后期风化成壤作用的控制而发生分离,Li在风化剖面中残留而相对富集,表现为残留富集的特点;而Ba在整个剖面中的变化相当显著,随成壤强度的增强而大量淋失,导致其含量急剧减少,表现为极强的活动性。所以Li/Ba值能较好地反映风尘沉积物在后期经历的风化成壤强度。由于控制风尘沉积物成壤过程的主导因素是降水量的多少,而影响黄土高原及周边地区降水量的主导因素是东亚季风环流,因此Li/Ba值变化实际上反映了东亚季风系统的变化。Li/Ba值是再现古气候环境变化的良好替代指标,这在其与磁化率和Rb/Sr值良好的对应关系中得到有力的证实。     

青藏高原中部当穹错末次冰消期以来湖面变化研究

青藏高原是西风与季风相互作用的关键区域,高原上的湖泊水位对气候变化响应极为敏感。本研究利用光释光测年方法对青藏高原中部当穹错东北岸高出现代湖面235 m的一个湖相沉积剖面（DQ）进行了测年,丰富了全新世当穹错湖泊演化的年代数据,并对前人重建的该湖末次冰消期以来的水位波动曲线进行了修订。之后结合TraCE-21 ka古气候模型模拟的当穹错-当惹雍错-许如错湖区古降水和古温度变化,分析了当穹错末次冰消期以来湖泊水位变化的原因。研究结果显示：当穹错湖泊水位在末次冰消期和早全新世（15.4~7.8 ka）期间比现在高235 m以上（高于DQ剖面）,7.8 ka之后湖泊水位下降到该剖面以下,全新世期间最高水位出现在8.8~8.2 ka期间,此时湖泊面积可达2154.71 km²。TraCE-21 ka模拟的年降水量在15 ka左右突然增加,自8 ka开始逐渐减少。模拟的降水变化与湖泊水位波动过程几乎同步,因此印度季风加强所导致的降水增加可能是当穹错末次冰消期和早全新世出现高湖面的主要原因。

     

青藏高原东北缘冬给错纳湖全新世湖面波动

青藏高原处于东亚季风、印度季风和西风环流交互作用区.末次冰消期以来,太阳辐射对该地区的古气候环境产生了重要影响,湖泊随着季风系统的变化发生了明显的水位升降,对湖岸阶地的形成起到了直接作用.本项研究重建了青藏高原东北缘冬给错纳湖湖岸阶地记录的湖面波动历史,试图了解青藏高原季风系统演变过程.通过湖泊北岸265 cm厚湖岸阶地沉积物粒度、碳酸盐、矿物、元素和介形虫古环境指标,结合OSL年代模式,分析表明在约10. 2 ka B. P.之前水体较浅;约10. 2~9. 0 ka B. P.湖面开始上升,气候凉湿;9. 0~8. 5 ka B. P.为印度季风强盛期,湖面明显上升,降雨量增高、温度上升;8. 5~7. 9 ka B. P.湖面降低与气候变冷有关;7. 9~7. 0 ka B. P.印度季风开始减弱,气温、降雨下降,但有效湿度较大,湖面降低;7. 0~6. 1 ka B. P.湖面上升可能与低蒸发作用有关,印度季风仍然影响该地区;6. 1~5. 2 ka B. P.,印度季风衰退,气候逐渐变冷、降雨量减小、水体变浅;5. 2~4. 6 ka B. P.气候冷干,有效湿度减小,湖面进一步下降;4. 6 ka B. P.至今气候干冷,东亚季风衰退,湖面下降,期间也可能受西风环流影响而有短暂的降雨增加时期.     

西藏错鄂湖沉积旋回与古环境变迁

湖泊作为陆地上相对独立的自然综合体,是大气圈、岩石圈、生物圈和陆地水体相互作用的联接点,是区域环境的镜子。青藏高原中部从班长错至怒江分布密集的构造湖群,其东部位于印度季风区边缘的西藏那曲错鄂湖,发育有巨厚的湖泊沉积物,是研究高原环境演化的理想材料。本文对采自西藏那曲地区错鄂湖盆中心钻孔近200m、形成于2.8Ma以来的湖泊沉积物中的沉积旋回进行了研究,并结合沉积岩性、粒度和孢粉组合等,分析了该地区2.8Ma来的古地理环境演化过程。研究表明,2.8Ma来错鄂沉积物揭示了10个沉积旋回的变化和3大古环境演化阶段(2.8~2.5Ma,2.5~0.78Ma,0.78~0Ma)与8个次级环境波动过程。初步研究认为,错鄂地区的环境演化主要是由高原构造活动和气候波动共同作用下形成的。总体上,大的环境演替与构造运动有关,各旋回中的次级波动则与气候变化关系密切。     

Weathering and climate change since 1820 AD in Hoh Xil, Qinghai-Xizang Plateau, China Evidence from element geochemistry of lake sediments of Gulug Co Lake

Element geochemistry of lake sediments has been widely used to detect climate change because element composition and ratios can reflect the weathering degree in the source area. Given the element composition of lake sediments from Gulug Co Lake, Hoh Xil, Qinghai-Xizang Plateau, chemical index of alteration (CIA), index of composition variability (ICV) and other element ratios have been used to establish the weathering sequence of this area since 1820 AD. The weathering is so weak that the element composition change is more sensitive to climate change and autochthonous processes. From 1820 to 1984 AD, there were two drier periods with a wetter interval from 1870 to 1945 AD. After 1984 the weather showed a tendency of becoming wet.     

Weathering and climate change since l820 AD in Hoh Xil, Qinghai-Xizang Plateau, China——Evidence from element geochemistry of lake sediments of Gulug Co Lake

Element geochemistry of lake sediments has been widely used to detect climate change because element composition and ratios can reflect the weathering degree in the source area. Given the dement composition of lake sediments from Gulug Co Lake, Hoh Xil, Qing- hai-Xizang Plateau, chemical index of alteration （CIA）, index of composition variability （ICV） and other element ratios have been used to establish the weathering sequence of this area since 1820 AD. The weathering is so weak that the element composition change is more sensitive to climate change and autochthonous processes. From 1820 to 1984 AD, there were two drier periods with a wetter interval from 1870 to 1945 AD. After 1984 the weather showed a tendency of becoming wet.     

青藏高原北部冰前湖沉积记录的中晚全新世冰川活动

青藏高原的冰川为亚洲地区大多数人口提供了重要的水资源,研究青藏高原的冰川活动历史有助于预估未来气候变化条件下的冰川响应。本文通过对羌塘腹地布若错沉积物岩芯的粒度、元素以及总有机碳等指标进行分析,重建了该流域中晚全新世以来的冰川活动历史。结果表明,布若错流域在5.2~4.0 cal.ka B.P.期间,冰川退缩,气候相对温暖;然而,4.0 cal.ka B.P.以来环境逐渐变干,印度季风持续减弱;随着3.2 cal.ka B.P.左右大规模的冰川前进,布若错流域进入新冰期,并受到较强西风的影响,气候寒冷干旱;1.3 cal.ka B.P.以来,流域内冰川仍然维持着较大规模,然而湖面却略有升高,可能反映了西风带来了一定的降水。此外,该流域存在4次显著的冰川前进事件,它们分别发生在3.6~3.4 cal.ka B.P.、3.2~2.3 cal.ka B.P.、1.9~1.7 cal.ka B.P.和0.4~0.1 cal.ka B.P.。这4次冷期与青藏高原其他古气候记录对应较好,这种频繁发生的冷事件可能与太阳辐射的长期衰减以及太阳活动的周期性变化有关,热带辐合带的持续南退是季风持续减弱的重要原因;此外,中晚全新世北大西洋的气候变化通过增强的西风环流对该流域产生影响。

     

内蒙古中部达尔罕茂明安联合旗腾格尔诺尔湖泊沉积物记录的全新世晚期环境演变

通过对内蒙古中部腾格尔诺尔湖泊沉积、粒度组成、孢粉组合等特征的综合分析,重建了该地区全新世晚期1700aBP以来的环境演变过程。结果表明,该地区1700aBP以来的气候环境变化可以分为4个阶段:1700～1170aBP,气候温暖较湿润;1170～840aBP,为温干气候期;840～200aBP,气候转为温暖湿润,间有短期的冷干波动;200aBP以来气候以温干为主,晚期气候有向凉干转变的趋势。     

鲁西孟家屯岩组中发现红柱石和锌尖晶石

侯增谦、高永丰、黄卫于２００１年发表的《西藏高原雅鲁藏布江北岸蛇绿岩带的发现及其地质意义》一文中，把所发现的蛇绿岩带描述为“谢通门蛇绿岩带东起大竹卡区，西至谢通门以西，长数百千米，宽３～５km，由一系列自北而南逆冲推覆的构造岩片构成，其中，基性玄武熔岩岩片、巨厚辉长岩岩片、超镁铁质辉石岩－纯橄岩岩片，依次由雅江近岸至冈底斯弧内部呈叠瓦状排布。变质橄榄岩出露零星，少许孤立的岩体出露于雅江近岸，发育强烈碳酸盐化和蛇纹石化；大量散布的岩群出露于堆积岩岩片的北侧，多在冈底斯弧花岗岩基和弧火山－沉积岩系中呈…