汉江上游弥陀寺黄土-古土壤序列的化学风化特征及其环境意义

对汉江上游谷地弥陀寺黄土剖面的地层序列和常量元素进行了研究,用光释光测年法(OSL)对地层进行了断代。结果显示:剖面中Na2O、Mg O、Ca O表现淋失,Fe2O3、K2O和Al2O3则相对富集,其中在古土壤中这些元素表现淋失或富集程度更为强烈;剖面具有斜长石风化为主的初级化学风化程度,以Ca、Na流失严重为特征;从马兰黄土L1→古土壤S0→全新世黄土L0,风化由弱变强再变弱。这些信息揭示了汉江上游地区晚更新世以来的环境尤其是气候的变化规律:18 000~11 500 a BP气候以干冷为主,进入全新世后逐渐转暖,8 500~3 100 a BP为全新世大暖期,气候温湿,3 100 a BP后气候又转凉,呈现出由"冷干→转暖→暖湿→干凉"的演变过程,同时弥陀寺黄土对6 000~5 000 a BP期间发生的气候波动冷事件也有记录响应。     

湖北郧县辽瓦店黄土剖面风化特征及其对气候变化的响应

对湖北郧县辽瓦店剖面的沉积学特征及磁化率、粒度、Rb、Sr含量等理化指标进行了研究。结果表明:辽瓦店剖面自下而上具有马兰黄土(L₁)-过渡层(L_t)-古土壤(S₀)-全新世黄土(L₀)-表土(TS)地层序列;不同地层单元的风化成壤差异明显,其成壤强弱顺序为古土壤S₀成壤最强、全新世黄土L₀和过渡层L_t次之、马兰黄土L₁最弱。成壤强弱的变化揭示出该区晚更新世末期(11 500 a BP以前)气候干冷,全新世早期(11 500~8 500 a BP)气候处于晚更新世干冷向全新世中期暖湿的过渡阶段,全新世中期(8 500~3 100 a BP)气候最为温暖湿润,全新世晚期(3 100 a BP以来)气候转为干冷且逐渐恶化的变化过程。     

黄旗海岩芯烧失量分析与冰后期环境演变

重建闭流型湖泊的水位及环境变化,可以为研究冰后期及全新世以来的气候变化及季风环流演变提供不可或缺的关键信息。对HQH4岩芯烧失量与川蔓藻化石种子的研究结果显示,黄旗海湖区在全新世到来之前的气候寒冷,湖面冰封期较长,夏季温度较低,致使湖泊的有机生产率和自生碳酸盐产量比全新世低很多。黄旗海从全新世早期起进入了稳定的湖泊发展阶段后有机生产率显著上升,自生碳酸盐产量同步大幅度增长。在10 200~6 800 a BP期间,烧失量出现显著波动,很大程度上反映了气候发生暖湿-冷干-暖湿-冷湿的变化。在6 800~3 800 a BP期间,烧失量较高而且波动较小,反映了中全新世黄旗海以稳定的温暖湿润气候为主,湖水水位变化不大,有机质和碳酸盐生产力较高。从3 800 a BP起,气候逐渐变凉,间有多次冷暖干湿的剧烈变化,水位波动频繁。     

白洋淀地区晚冰期以来的气候和环境演变

华北平原晚冰期以来气候环境演变研究对该地区社会发展、灾害风险评估和科学应对未来全球增温背景下极端降水和洪涝事件具有重要意义。本文以华北平原中部白洋淀地区高阳剖面（BG-2019）为研究对象,通过高精度AMS¹⁴C、OSL定年技术和高分辨率孢粉组合、粒度组分分析,恢复和重建了白洋淀地区晚冰期以来（距今13710 a—今）区域植被演替和气候环境变化历史。结果显示：BG-2019剖面在距今10270~13710 a和距今4630~5400 a发育湖相沉积,距今3470~3700 a发育沼泽相沉积;距今7130~8000 a发育河流—入湖三角洲相沉积,距今3700~4630 a和距今3230~3470 a发育河流相沉积;距今8000~10270 a和距今5400~7130 a存在明显的沉积间断/地层缺失;表明采样剖面所在位置缺乏连续的湖相地层。晚冰期白洋淀为局地小湖沼;中全新世湖沼较发育、范围广,但也不是连续广袤的湖相沉积;晚全新世湖泊范围收缩。晚冰期和全新世白洋淀流域植被景观存在显著差异;晚冰期气候寒冷干燥,平原发育以蒿属、藜亚科、禾本科和菊科等为主的草地,周围山地森林覆盖度低;中全新世气候温暖湿润,平原大部仍发育以蒿属、藜亚科和禾本科为主的草地,湖区水蕨和水生植物繁盛,周围山地生长松属、栎属为主的针阔混交林,森林覆盖度增高;晚全新世气候温和偏干,平原仍是以蒿属、藜亚科和禾本科等为主的草地,西部山地生长以松属为主的针阔混交林,森林覆盖度较高。     

陕西歧山全新世黄土高分辨率气候记录

根据对陕西歧山县五里铺村全新世黄土剖面的野外考察和粒度、磁化率室内分析,揭示了该地区全新世气候变化规律。认为在全新世大暖期当中的6 000 5 000 aB.P.曾经出现过风成黄土的堆积,代表了一个相对干旱期。因而,可知全新世大暖期气候是不稳定的。这就导致全新世出现两个成壤期。不论在温湿阶段还是在冷干阶段,气候都具有短尺度、小幅度的频繁波动变化。     

中国干旱、半干旱区末次冰期以来气候变化规律

以临夏塬堡末次冰期中晚期黄土剖面为基础,选用我国干旱、半干旱区末次冰期以来同期异相或同期同相的气候记录与研究剖面进行对比分析后表明：位于西风气流控制的新疆地区全新世气候总体表现为偏干偏冷,晚期较为温暖的特点．其气候波动的幅度和频率较低。而位于季风环流控制的其它地区．全新世气候变化反映了同样的变化规律,即早全新世的升温波动期、中全新世的温暖稳定期和晚全新世的变冷期,其气候波动的幅度和频率较快。而无论是西风气流控制的新疆地区,还是季风环流影响的其它我国干旱、半干旱区,末次冰期气候变化均表现为早晚期的干冷期和中期的温湿期,尽管其干冷和温湿的程度不尽相同。     

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。     

渭河上游地区樊家城黄土-古土壤剖面Rb、Sr、Ba存留特征及意义

选择渭河上游樊家城全新世黄土-古土壤剖面为研究对象,对该剖面元素Rb、Sr、Ba含量和磁化率、粒度、CaCO₃进行了测定。结果表明：Rb、Sr、Ba含量及Rb/Sr、Ba/Sr比值与磁化率、粒度、CaCO₃含量显著相关,能够指示渭河上游地区全新世的气候变化。剖面中古土壤层的磁化率、黏粒、Rb/Sr、Ba/Sr以及元素Rb、Ba含量高于黄土层,CaCO₃、Sr含量小于黄土层,指示渭河上游地区古土壤层（S₀）形成时期主要受夏季风影响,气候温暖湿润,淋溶作用强,风化成壤作用强;而黄土层形成时期主要受冬季风影响,气候相对冷干,淋溶作用弱,风化成壤作用弱。在全新世中期,古土壤层S₀¹与S₀²之间的黄土夹层,反映了渭河上游地区在全新世大暖期的6 000~5 000 a BP期间气候显著恶化。     

北疆地区全新世气候波动与水热组合特点

湖沼沉积、黄土沉积和冰积等地质记录的研究表明,北疆地区全新世气候受地理位置和大气环流影响,气候变化较为复杂。整个北疆地区早全新世气候暖干,中全新世至现代,气候特点因地因时而异。受西风控制地区,代表暖干环境的黄土沉积可一直延伸到晚全新世,而可能受夏季风影响的地区和偏北的阿尔泰山,环境的好转早于西风区,并且气候的波动也较西风区更为频繁。     

黄河源玛曲段全新世风成黄土-古土壤序列风化成壤特征以及古气候演变

通过对青藏高原东北部黄河源开展广泛细致的野外考察,选择位于玛曲段黄河左岸第二级河流阶地（T2）之上,赋存典型风成黄土-古土壤序列的达尔琼东（DEQ-E）剖面进行系统采样。在室内对采集样品进行了磁化率、烧失量、吸湿水、粒度、土壤微形态、地球化学元素和光释光（OSL）测年等综合分析,结论表明：(1)黄河源玛曲段DEQ-E剖面地层序列由上至下依次为现代草甸土层（MS）-全新世中期古土壤层（S0）-全新世早期过渡性黄土层（Lt）-阶地漫滩相沉积层（T2-al）;(2)黄河源玛曲段DEQ-E剖面风成黄土-古土壤序列风化成壤强度呈现出全新世中期古土壤层（S0）>全新世早期过渡性黄土层（Lt）>现代草甸土层（MS）的变化特征;(3)黄河源全新世的古气候演变可分为3个阶段：全新世早期（11000 a BP—9000 a BP）,西风势力减弱,东亚夏季风逐步增强,气温趋于变暖,降水有所增加;全新世中期（9000 a BP—3100 a BP）,东亚夏季风作用强盛,气候整体温暖湿润;全新世晚期（3100 a BP以来）,东亚夏季风衰退,西风势力有所增强,导致气候转向干冷。该研究成果有助于理解青...     

东南极拉斯曼丘陵中晚全新世湖泊生物量的变化记录

对东南极拉斯曼丘陵莫愁湖ZH沉积柱进行了生态地质学的研究,通过AMS-14C定年构建年龄框架,采用550℃烧失量、粒度和元素地球化学指标等,恢复了中晚全新世该地区较高分辨率的湖泊生物量记录。结果显示,距今6600-6100年、5400-4800年、4650-3750年和3500年-2850年为莫愁湖生物量高值期,气候相对温暖适宜,湖泊生产力旺盛;距今6100-5400年、4800-4650年和3750-3500年为湖泊生物量低值期,气候相对寒冷,湖泊生产力相对较弱。而且在整体较暖的气候环境下,出现了其它无冰区沉积物中鲜有记录的距今4800-4650年、4400年前后和3750-3500年的气候快速变冷事件。根据莫愁湖湖泊生物量恢复的东南极拉斯曼地区高分辨的气候变化特征,与太阳活动强度和东南极大陆冰芯记录相吻合,为东南极中晚全新世多样的气候格局研究提供了新的依据。     

晚更新世晚期以来古尔班通古特沙漠南部的气候环境演化

本文通过对古尔班通古特沙漠南部的一个钻孔剖面沉积物沉积物沉积特征的分析 ,证明该沙漠南部地区在晚更新世晚期气候相对寒冷 ,并有两次气候偏湿波动 ;全新世时期 ,该区气候以温暖干旱为主 ,全新世中期有一次明显的气候偏湿波动。     

晋南全新世黄土剖面常量元素地球化学特征及其古环境意义

通过对晋南地区中梁铁厂全新世黄土剖面常量元素含量分析和粒度、磁化率及光释光年代测定,探讨全新世以来该剖面的化学风化特征及其古环境意义。剖面沉积物的Al₂O₃、TFe₂O₃、K₂O含量变化趋势基本一致,三者含量在古土壤层中较高,代表气候暖湿;剖面常量元素含量与UCC对比具有富Ca而贫Na、K的特征;剖面总体处于低等化学风化强度,介于陕西扶风和宁夏彭阳的剖面之间,其中古土壤层处于中等风化强度,Ca、Na大量淋失。常量元素地球化学特征指示该区全新世以来气候经历了"气候回暖→温暖湿润→气候转凉→持续干凉"的转化过程。1.2-2.5 ka BP期间区域地表流水作用较强,导致了Ca的相对淋失。     

关中盆地西部黄土台塬全新世气候事件研究

通过对陕西歧山黄土剖面地层学和土壤学研究，磁化率、全铁、粒度、CaCO3和TOC测定分析,发现在全新世的全球性“大暖期”即将到来之前，黄土台塬面有洪水发生。在全新世大暖期当中，季风气候有明显的波动变化。尤其是在6000a BP前后季风气候转折，形成了6000－5000a BP显著的干旱阶段。这使得全新世大暖期分裂成为两个主要的温暖湿润阶段。各项气候代用指标显示8500－6000a BP是大暖期中最为温暖湿润的时期。在大约3100a BP季风格局发生变化，气候向着干旱化发展，全新世的成壤期为黄土堆积期所取代。这些事实对于我们客观地评价半湿润－半干旱地区的季风气候对于全球变化的响应规律具有重要的科学意义。     

新疆天山黄土GDGTs重建的全新世温度逐步升高及其可能意义

全新世温度变化是理解现代变暖和预测未来温度变化的重要依据,但目前根据地质记录重建的温度变化趋势与气候模拟重建的温度变化趋势存在显著矛盾。依据已经建立了可靠年代的新疆天山北麓鹿角湾全新世黄土-古土壤序列（LJW10剖面）,选取4个重要时段的黄土-古土壤样品,开展支链GDGTs（br-GDGTs）测量,采用国际上新提出的GDGTs分析方法和MBT'_5ME指标,重建了该剖面全新世以来年均温度变化的初步框架。结果发现,采用新的MBT'_5ME指标重建的表层样品的温度更接近现代气象记录的实际温度,利用国际新的GDGTs分析及计算方法重建的全新世温度自早全新世以来逐步升高,与已有气候模拟重建的全新世温度变化趋势一致。应当指出的是,本文只是使用新GDGTs分析方法和MBT'_5ME指标重建全新世温度变化的初步探讨,今后不但需要开展研究方法的进一步探讨,而且需要开展更高时间分辨率和不同区域黄土-古土壤记录的GDGTs温度重建研究。     

汉江上游郧西郧县段古洪水事件光释光测年及其对气候变化的响应

通过对汉江上游的野外考察,发现汉江上游郧西-郧县段第一级阶地前沿全新世土壤剖面中夹有多层古洪水滞流沉积物,选择该河段的归仙河口（GXH）剖面进行了详细野外观察,结合粒度成分和磁化率指标分析,证明它们是典型的古洪水滞流沉积物。采用石英的单片再生剂量法（SAR）获得了该剖面中9 个样品的光释光年龄值。基于测定的光释光年龄、考古断代和地层对比结果,确定这四期洪水事件分别发生在距今12500-12000 a、7500-7200 a、3100-2800 a,1000-900 a。通过与汉江上游地区、国内和世界各地的多种指标气候变化记录的对比分析,进一步探讨了汉江上游郧西郧县段全新世以来发生的多期古洪水事件发生的气候背景,这一认识有助于深入理解区域洪涝灾害对全球气候变化的响应规律。     

陕西五里铺黄土微量元素组成与全新世气候不稳定性研究

通过对岐山黄土剖面Pb、Cu、Zn、Cd、Mn元素含量、磁化率及粒度的研究表明,这些元素含量变化实质是气候变化的直接结果,其含量高指示风化成壤作用强烈的湿润环境,含量低指示寒冷的干旱环境。揭示出黄土高原南部全新世气候在总体温暖的情况下有明显波动变化,在5000~6000 a BP出现一次明显气候干旱期,使全新世"大暖期"分裂形成两个主要的成壤期S₀¹和S₀²。在S₀¹、S₀²成壤时期仍存在次一级的气候变化事件。全新世时期该地区经历了黄土沉积(L_t)→古土壤发育(S₀²)→黄土覆盖(L₀²)→土壤再度发育(S₀¹)→黄土堆积及现代表土(L10)的发展演化阶段。     

全新世气候适宜期黄土高原及黄土／沙漠过渡区年降水量的初步恢复

通过黄土高原及其临区１０４个地点地表土壤磁化率值与当地的现代多年平均降水量的回归分析，建立了磁化率与降水量的转换函数。在遍布黄土高原不同地区典型的全新世黄土－古土壤剖面磁化率测量的基础上，利用所建立的转换函数，初步恢复了全新世气候适宜期，黄土高原及黄土／沙漠过渡区年降水量的分布状况。     

汉江一级阶地抬升以来北亚热带风尘堆积、发育与东亚季风演变的耦合关系——以郧县段汉江上游谷地为例

风成黄土对东亚冬夏季风优势期转换及起迄时间起到良好指示作用,探究风尘黄土堆积、发育特征与东亚季风演变的耦合关系十分必要。本文通过研究汉江一级阶地上覆黄土-古土壤序列的构型、磁化率、烧失量、粒度、元素组成特征,分析汉江一级阶地抬升以来黄土-古土壤序列的成因及成壤特征,探究东亚冬夏季风的演化序列。结果表明：（1）汉江上游地区黄土-古土壤序列的地层构型为表层土（MS）-近代黄土（L₀）-古土壤（S₀）-过渡层（L_t）-马兰黄土（L₁）,磁化率、粒度、烧失量、元素组成等特征指示各地层成壤强度特征为S₀>L₀/L_t>L₁。（2） 成壤强度指示18000 a BP以来,东亚冬夏季风演替特征为末次盛冰期冬季风强烈→全新世早期冬季风减弱→全新世中期夏季风主导→全新世晚期夏季风减弱~,冬季风强盛,其演变滞后于低纬太阳辐射变化2000~3000 a。（3）该风尘堆积物理化性质对6000~5000a BP的气候恶化期有所响应。总而言之,汉江上游一级阶地上覆黄土为风尘堆积物,指示18000a BP以来东亚季风的变迁规律及季风异常事件,能够体现北亚热带对全球气候变化及极端事件的响应。     

甘青地区末次冰消期以来植被与气候演化的孢粉记录对比分析

选用甘青地区达连海、青海湖、苏家湾、大地湾4个典型高分辨率的钻孔资料进行对比分析,阐明了该地区末次冰消期以来气候变化规律与主要气候事件,初步探讨了该地区植被纬向时空演化规律。结果显示末次冰消期大致开始于15.2~14.6 ka BP之间,冰消期期间该地区气候表现为冷暖波动频繁,气候不稳定,植被类型由东向西为草原-荒漠化草原。全新世早期阶段10.4~8.2 ka BP气候表现为温干,植被类型由东向西为疏林草原-草原。全新世中期8.2~4.3 ka BP气候温暖湿润,植被发育良好,由东向西出现森林-森林草原植被。4.3 ka BP以后该地区气候总体向凉干方向发展,3.9~3.4 ka BP期间陇中地区气候波动较显著,植被类型草原-森林草原交替出现。晚全新世后期2.3~0 ka BP气候冷干,从东到西发育草原-荒漠化草原植被。