微量元素记录的化学风化和气候变化：以巴丹吉林沙漠查格勒布鲁剖面为例

查格勒布鲁剖面包含7种类型的沉积相，地层中微量元素的总质量分数大致按照“风成砂→湖相层→黄土→古土壤”的顺序递增。多数微量元素的质量分数在剖面中的演化趋势与沉积物的中值粒烃和硅酸系数的大小呈负相关。与洛川剖面的马兰黄土相比，查格勒布鲁剖面上更新统地层处于相对微弱的化学风化环境，表明，晚更新世期间，巴丹吉林沙漠一带的干湿变化取决于东亚夏季风的盛衰，西风气流带来的降水到达不了巴丹吉林沙漠附近地区。     

晚更新世以来黄土高原地区古季风的时空演化

通过对黄土高原不同地区黄土-古土壤序列、磁化率、粒度、同位素等的对比,认为黄土高原在末次间冰期有3次东亚季风环境效应突出的时期,分别距今130~116ka、116~94ka和84~74ka。季风锋面深入到榆林以北的地区。末次冰期有3次西北季风环境效应突出的时期,分别距今75~60ka,45~30ka和20~10ka,季风锋面推到长江流域,沙漠边界南移到定边与榆林之间。期间西北季风效应减弱,东亚季风锋面推进到吴堡与定边-米脂之间。全新世以来,东亚季风环境效应不断增强,在全新世中期达到最强,季风锋面推进到榆林以北地区。     

查格勒布鲁剖面CGS3a层段主元素记录的巴丹吉林沙漠35 000~25 000 a B. P.季风环境变化

对巴丹吉林沙漠东南缘查格勒布鲁剖面该层段的CGS3a层段（Chagelebulu Section 3a）139个样品的主元素——SiO₂、Al₂O₃、TOFE（Fe₂O₃+FeO）进行分析,划分出与地层旋回对应的5.5个化学元素旋回。研究认为：沙丘砂和黄土中SiO₂呈现的峰和Al₂O₃、TOFE、(TOFE+Al₂O₃)/SiO₂和CIA呈现的谷是类似于现代干冷的冬季风在过去多次作用的结果,而嗣后的湖相SiO₂呈现的谷和Al₂O₃、TOFE、(TOFE+Al₂O₃)/SiO₂和CIA的呈现的峰是类似于现代暖湿的夏季风在过去多次作用的结果。即35 000~25 000 a B. P.该沙漠经历了5次冬季风和6次夏季风交替的气候波动,这些气候事件与GRIP冰芯氧同位素记录的D/O（Dansgaard/Oeschger）事件相对应,Heinrich事件也在其中有很好体现。CGS3a层段所记录的千年尺度的气候波动可能是受到了北大西洋气候突变的影响。     

MIS3晚期查格勒布鲁剖面微量元素揭示的千年尺度气候变化

通过对巴丹吉林查格勒布鲁剖面时代上属MIS3晚期的地层层位(CGS3a层段)中14种微量元素的分析发现:除Co、Ba含量呈相反变化外,P、V、Cr、Mn、Ni、Zn、Pb、Y、Zr、Nb、Cu和As含量在风成沙丘砂中基本上表现为谷值,而在不同层位沙丘砂上覆的湖相中则相对为峰,构成与沉积旋回相应的元素变化旋回。元素在沙丘砂中呈现的谷值,主要揭示了干冷气候条件下东亚冬季风的侵蚀、搬运和堆积作用;在湖相中的相对富集,则与东亚夏季风盛行时暖湿气候背景下该地所处的特殊洼地地貌位置有关。元素旋回实际上代表的是东亚冬夏季风的气候变化旋回。分析结果显示:MIS3晚期剖面所在地至少经历了5次冬夏季风交替变化的气候旋回,反映了该时期我国沙漠地区的千年尺度气候变化。     

巴丹吉林沙漠查格勒布鲁剖面的沉积地球化学特征

根据约128ka BP以来查格勒布鲁剖面沉积地球化学特征的变化规律,研究了末次间冰期以来本区对全球气候波动的响应。随着全球气候的波动,间冰期和间冰阶时,东亚夏季风的降水尾闻到达甚至越过本区向西扩展,给本区带来一定的降水。使之具有生草成壤的粪似于干草原的环境,该时期剖面中发育湖相、黄土和古土壤沉积,SiOz／A12O3比值下降,平均值分别为9．33、7．58和7．51;冰期和冰阶时,东亚夏季风向东南方向退缩,本区受干冷的冬季风控制,降水稀少,植被稀疏,风沙活动强烈,剖面中发育风成砂沉积．SiO2／Al2O3比值上升。据气候干寒程度的差异,风成砂的性状可划分为3类,即风成砂(Ⅰ)、风成砂(Ⅱ)和风成砂(Ⅲ),它们的SiO2／Al2O3比值分别为15．42、15．40和10．32,代表着从流动沙丘砂向固定半固定抄丘砂的过渡。     

晚更新世以来长江三角洲长尺度气候干旱事件 ——来自沉积物环境磁学的记录

选择位于长江三角洲南部区域的3个钻孔CSB4、CSB6和CSB8,开展环境磁学方面的研究,以揭示该地区晚更新世以来沉积物记录的显著气候事件。结果显示：3个钻孔都存在明显的S300低值区域,其变化规律为当S300为低值时,磁化率、ARM和SIRM的值较低,而IRMAF80mT/SIRM和ARM/SIRM的比值相对较高,表明磁性矿物浓度降低、粒度变细。同时S300低值区域沉积物以黄色粉砂质黏土为主,含铁锰质结核。IRM获得曲线定量分析结果揭示：沉积物中赤铁矿等高矫顽力组分的含量相对增加,指示长江三角洲区域3次显著的干旱气候事件。在磁性地层及其AMS 14C、光释光测年基础上,推断3次干旱事件发生的时间分别为163―121 ka B.P.（事件I）、57―42 ka B.P.（事件II）和14―10 ka B.P.（事件III）,对应海平面相对较低时期,季风减弱,降水减少,气候干旱,形成以氧化作用为主的环境。     

临河凹陷晚更新世以来沉积地层的光释光年龄

河套盆地沉积有较厚的第四纪河湖相地层,大量的第四纪研究工作在该区开展,但地层划分缺乏年代数据的支撑,尤其是西部临河凹陷区,年龄数据的短缺严重影响了河套地区第四纪地层系统的对比研究。基于临河凹陷3个钻孔岩芯,分析光释光年代测定的可靠性,确定临河凹陷晚更新世以来地层年代,划定晚更新统底板埋深约150 m,顶板埋深自西向东由约9 m增到约15 m。结合钻孔岩性资料,该区气候变化为:晚更新世早期(约130～80 ka)主要为河流相沉积,气候较为干旱;晚更新世中期(约80～40 ka)为河流相与湖泊、洼地相交替沉积,气候较为湿润;晚更新世晚期(约40～10 ka)主要为河流相沉积,气候较为干旱;全新世(约10 ka)以来为湖相、洼地相沉积环境,起初气候条件略湿,逐渐转干。临河凹陷区光释光年龄的测定填补了河套盆地地层研究中绝对年代缺乏的不足,为分析环境演化与区域对比提供了年代依据。     

浙江上山遗址剖面记录中更新世以来的环境演变

At about 173 ka BP of the late period of mid-Pleistocene, the second terrace of the river had been formed as a result of uplift happening in Shangshan area because of the climate, sea level change and tectonic action. Between 173-75 ka BP, aeolian deposited on the terrace, a layer of reticulate red clayey soil about 80-100 cm thick deposited and developed under the warmer and higher temperature. In the last glacial period, the drop of the temperature and the decrease of the precipitation induced the dust-storms increased, A layer of Xiashu loess about 1.0-1.5 m thick accumulated on Shangshan terrace in the last glacial, which has the reticulate red clayey soil buried. At the beginning of the Holocene （11500 a BP-）, temperature went higher gradually and precipitation got more, the pre-persons moved on the Shangshan terrace （11,400-8600 a BP）, which is one of the most important archaeological sites, and can connect the paleolithic culture with Neolithic culture. It could be assumed from the results that the lower reaches of the Yangtze River are the home of rice cultivation, too. The lower place to the west of the Shangshan site experienced the two cycles process of the fluvial facies and the lacustrine facies, indicating that the water source of the pre-historical Shangshan is the river water or lake water. Two AMS 14C age proved the water source disappeared more than 1000 years ago.     

150kaBP以来巴丹吉林沙漠东南区域地层序列的新研究

巴丹吉林沙漠东南部边缘查格勒布鲁剖面中更新统/上更新统下部、上更新统下部/上更新统上部和上更新统上部/全新统的地质界线依次发生在59AGS/60L、39FD/40G和9L/10FD之沉积界面上。其时限依次大致为150kaBP、75kaBP和10kaBP,该剖面记录了150kaBP以来25个旋回的沙漠与湖相等沉积交替变更的历史过程。通过该剖面粒度和SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO在地层中的分布特征、软体动物化石指示的古生态等综合研究表明,所述这些沉积旋回是自那时以来,在北半球冰期间冰期气候波动影响下,冬夏古季风往复更迭所导致的非季风沙区沙漠期与间沙漠期多次正逆交替演变的结果。     

黄土高原晚更新世黄土与古季风研究进展

黄土高原晚更新世黄土地层含有末次间冰期一次期东亚季风演变的大量信息，经外地学界十年来的探索，初步揭示了东亚季风演化的规律，本文对于这方面研究的现状作了综合评述。     

柴达木盆地东缘晚更新世气候变化的（古）土壤发生记录

柴达木盆地东缘典型剖面（古）土壤及其黄土线质的宏观特征和理化分析表明,本区晚更新世以来气候曾有几次较大的波动,反映了全球冰量影响的气候波动以及东亚季风气候的强弱变化特征。揭示出气候变化过程中温度和降水并不同步,温度主要受地球轨道变化引起的太阳辐射的影响;降水则主要取决于冬、夏季风的浊弱对比关系,夏季风盛行时,降水丰沛。间冰段古土壤Ｓｍ的土壤发生特征和强度,揭示了除低温引起的蒸发减少外,降水丰沛也是     

南极晚更新世以来海面变化研究

南极晚更新世40,000年B.P.和在20,000年B.P.间曾有两次海侵,当时的海面比现在高6-35m。在18,000年B.P.全球低海面时,中国南极长城给所在的南设得兰群岛为一相连大岛,当时的海面比现在低100-130m。冰后期南极海面上升,在6,000年B.P.为高海面,当时海面比现在高2m。随后的6,000年以来,南极处于地壳均衡上升阶段,形成海拔20m以下连续发育的海岸阶地。     

晚更新世以来巴丹吉林南缘地区沙漠演化

巴丹吉林沙漠南缘地区含风成砂地层广泛分布。由于受东亚夏季风降水尾闾摆动的影响，本区沙漠在晚更新世以来的演化中表现出微弱的波动性质。全球冰期气候波动主宰着本区沙漠的演化方向；青藏高原的隆起使该区变得更加干旱。     

晚更新世以来的季风变化对晋陕蒙接壤区现代侵蚀的影响

黄土高原晚更新世末次冰期时期,冬季风强盛,马兰黄土堆积;全新世以来的间冰期时期,夏季风强盛,降水较丰,侵蚀强烈。晚更新世以来的中国东部海岸线40°N 一带变化最大,同纬度晋陕蒙接壤区是黄土高原季风气候变化最剧烈的地区,致使该区成为黄土高原沙黄土区中现代降水最多的地区。沙黄土和较多降水的组合,使晋陕蒙接壤区成为黄土高原现代侵蚀最剧烈的地区。     

天目山深溪流域晚更新世晚期以来环境演变

运用多种研究方法对天目山深溪流域晚更新世晚期以来的环境演变进行了系统分析．结果表明：１．晚更新世晚期以来本区至少经历了２个冷期即末次冰期盛冰期、新仙女木时期和３个温暖期;２．在末次冰期盛冰期时本区的年平均气温未低于０℃,不具备冰川发育条件,至多为一种冰缘环境     

晚更新世中期以来克里雅河流域黄土沉积特征与环境演化

昆仓山中段克里雅河流域不同海拔黄土样品的物质组成，地球化学成分、孢粉组合表明塔里木盆地的继粒物质是其物源。黄土分布于２３００ｍ的前山地带至４９００ｍ高山带，自低而高，黄土厚度变薄，颗粒由粗变细。＾１４Ｃ年龄测定显示本区黄土物质由晚更新世中期（５００００－６００００ａＢ．Ｐ．）－全新世风力搬运的粉尘堆积而成。     

下辽河平原和辽东半岛海岸带晚更新世以来的海侵

本文根据钻孔资料、¹⁴C测年数据、微体古生物及孢粉组合特征,讨论了研究区晚更新世以来海侵的次数、规模、时间以及岸线变化。     

东亚地区夏季风活动与对流层顶臭氧含量变化的关系探讨

利用1976～2001年东亚地区的风场、气压场和对流层顶臭氧浓度观测资料,选取并计算了3种当前使用较为广泛的东亚季风指数,分析了夏季期间上述指数与对流层顶臭氧的相关,从而对东亚地区季风活动与对流层顶臭氧含量分布的关系进行了探讨.分析表明:(1)东亚SMI夏季风指数的强弱与西太平洋副热带高压区的对流层顶臭氧之间存在着正相关,且相关性较好;(2)指数EAMI与对流层顶臭氧存在相关,具体表现为在南海热带季风区存在着负相关、在大陆--日本副热带季风区存在正相关、西太平洋副热带高压区存在较好的正相关;(3)而在副热带梅雨锋区,EASMI指数的强弱与对流层顶臭氧含量变化存在较好的正相关,在热带季风槽区,EASMI指数的强弱与对流层顶臭氧含量变化存在较好的负相关.     

西北地区晚第四纪黄土地层与环境

在中国西北地区的高山、高原与内陆干旱沙漠的交界带(半干旱区),沉积有一定厚度的晚第四纪黄土,厚度从几米到40～50m,1.5×10~6a以来的黄土地层可分为6段,分别为:S_0,全新世古土壤,时代<8.5×10~3a.B.P.;L_(1-1),上马兰黄土层,0.85～2.5(2.1～2.7)×10~4a.B.P.;Sm,马兰黄土中部古土壤层,2.5×10~4～5.4×10~4a.B.P.;L_(1-2),下马兰黄土层,5.4×10~4～8×10~4a.B.P.;S_1,离石黄土顶部古土壤层,即末次间冰期古土壤,8×10~4～1.4×10~5a.B.P.;L_2,离石黄土,即倒数第二次冰期形成的黄土,>1.4×10~5a.B.P.黄土与石土壤层的磁化率值相差数倍。黄土地层磁化率曲线可做为气候变化的代用指标。位于兰州附近的临夏黄土地层剖面,其环境变化信息记录的精度可与深海和南极Vostok冰芯对比。