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。     

唐古拉山地区第四纪冰川作用与冰川特征

自中更新世以来,唐古拉山地区发生过3次更新世冰川作用(即昆仑冰期、倒数第二次冰期和末次错冰期)和2次全新世晚期冰进(即新冰期和小冰期冰进).昆仑冰期(最大冰期)发生在中更新世早期(0.80～0.60MaBP),不仅是本区最早的一次冰期,而且也是冰川规模最大的一次冰期,当时的冰川规模比现代冰川大16～18倍;倒数第二次冰期发生在中更新世晚期(0.30～0.135MaBP),比现代冰川大13～15倍;末次冰期发生在晚更新世晚期,应分为末次冰期早冰阶(75.0～58.0kaBP)和晚冰阶(32.0～15.0kaBP,23.0kaBP时达到极盛),但在唐古拉山地区截止目前还未找到早冰阶的冰川遗迹,因此,只对末次冰期的晚冰阶(LMG)进行了探讨.LMG时,冰川规模比现代冰川大10倍;新冰期发生在全新世高温期后,冰碛物的¹⁴C测年为(3540±160)aBP,冰川规模略大于现代冰川;小冰期发生在15～1世纪,冰川规模已接近于现代冰川.由于青藏高原的上升,对高原腹部地区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昆仑冰期以来,冰川规模一次比一次明显的减小.     

贡嘎山第四纪冰川遗迹及冰期划分

在对贡嘎山现代冰川和古冰川考察研究的基础上，结合定位观测分析，对该区第四纪冰川遗迹进行了深入讨论，划分出三次冰期，即中更新世早期的倒数第三次冰期，中更新世晚期的倒数第二次冰期和晚更新世的末次冰期，以及全新世的新冰期和小冰期。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；中更新世早期的冰期冰川为半覆盖式冰川类型，规模不大；中更新世晚期的冰期冰川是本区最大冰川作用时期，形成网状山麓冰川，东坡冰川曾达磨西台地；晚更新世冰期冰川以山谷冰川为主，以后规模逐次缩小。     

川西螺髻山清水沟倒数第二次冰期以来的冰川规模与古气候重建

川西螺髻山清水沟保存着倒数第二次冰期（MIS 6）、末次冰期早期（MIS 4）和末次冰期晚期（MIS 2）较为完好的冰川沉积序列,该序列为螺髻山地区晚第四纪古环境重建提供了直接依据。基于野外地貌考察和冰川地貌特征确定出古冰川分布范围,计算古冰川物质平衡线高度（ELA）,应用P-T模型和LR模型计算出各冰期时段的气温与降水。结果显示：清水沟MIS 6、MIS 4和MIS 2的冰川面积分别为3.44 km²、2.22 km²和1.20 km²,冰川体积分别为0.19 km³、0.12 km³和0.07 km³。各期次的古ELA分别为3 132 m、3 776 m和3 927 m,相对于现代ELA分别下降了1 716 m、1 071 m和920 m。冰川规模受气温和降水的共同影响,MIS 6气温大幅下降（8~12 ℃）是导致该阶段冰川规模最大的原因;MIS 4降水为现在的80%左右,而气温下降幅度（6~7 ℃）小于倒数第二次冰期,冰川规模小于倒数第二次冰期;MIS 2降水仅为现在的60%~80%,降温幅度（4~8 ℃）也不大,因此该阶段冰川规模最小。     

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。     

甘孜绒坝岔古冰川演化与黄土古土壤对比研究

横断山脉绒坝岔，保留有从倒数第二次冰期到新冰期的较完整的冰川沉积序列。对冰碛物进行了ESR测年，其分别形成于5．6kaBP、新冰期与末次冰期之间、16．3kaBP、18．7kaBP、43．7kaBP以及倒数第二次冰期。TL测年结果显示，甘孜雅砻江江畔阶地黄土从末次冰期之初开始堆积，结合甘孜黄土-古土壤序列代用指标的综合分析，发现绒坝岔冰碛物形成年代与甘孜剖面黄土、古土壤沉积年代有较好的对应关系。末次冰盛期(LGM)，绒坝岔冰碛垄走向有一次接近90。的改变；末次冰期间冰段，对应于MIS3b，其冰川规模甚至超过了LGM时期。     

云南省东北部拱王山第四纪冰川遗迹研究

云南省东北部的拱王山海拔３１００ｍ以上的山地发生过第四纪冰川作用，典型的冰川遗迹集中分布在轿子山峰附近和妖精塘－牛洞坪两个地区，遗存的冰川地貌主要有冰斗，冰蚀岩盆和侧碛堤。根据冰川地貌的组合特征，以及它们生成的先后顺序，将拱王山第四纪冰川作用划分为末次冰期的倒数第二期冰期。     

贡嘎山东麓第四纪冰川作用与磨西台地成因探讨

青藏高原东部的最高峰贡嘎山（海拔7556m)东麓磨西河流域发育了三次更新世冰期，分别为雅家埂、南门关、贡嘎冰期，其中燕子沟的倒数第二次冰期（南门关冰期）的冰川一直伸到磨西镇下街磨西饭店北，古冰川阻塞主谷，在新兴与南门关沟之间的堡子坝区形成冰川阻塞湖，在磨西镇上街东，该期古冰川覆盖在谢家河坝东面山坡上，融水切形成峡谷，冰退过程中又在峡谷西基岩丘社形成该期古冰川覆盖在谢家河坝东面山坡上，融水深切形成峡谷，冰退过程中又在峡谷西基岩丘陵旁形成冰水湖，南门关冰期后的间冰期时，小湖变干发育了红色古土壤层，该期的红色古土壤层在磨用镇下街南的古冰川与冰川泥石流沉积层顶面也有保存。证明磨西台地的主体为倒数第二次冰期的冰川堆积物，其中也包括有冰水砂砾层透镜体和冰湖相等沉积，磨西台地出露地表的巨大砾石，直径在10－20m之间，多数为冰川表面的消融碛，也可能有冰川泥充夹带的大岩块，磨西台地两侧断续分布有4级冰水阶地以及磨西饭店以下的磨西台地尾部均为末次期后期至全新世的冰水沉积，其中也含有泥石流堆积物。     

新疆塔县石头城一带中更新世冰碛物的发现及地质意义

笔者首次在塔县的老兵站、石头城和加油站等3处发现了古冰碛物,均呈残留冰碛台地分布,台地高程约为3 100m,表面可见大量正长岩漂砾。漂砾风化穴的主要类型为边墙形、蜂巢型和底穴型。在侵蚀切割该古冰碛物的砂砾层中,得到(62.07±2.44)ka的光释光年龄。同时与附近墓士塔格山和公格尔山古冰川的对比研究,表明该冰碛物时代可能为中更新世倒数第二次冰期,为塔县县城西侧斯顿古冰川向东冰进的产物。该冰碛物的发现具有重要的地质意义:可将斯顿山第四纪冰川遗迹划分为中更新世的倒数第二次冰期、晚更新世的末次冰期,以及全新世的新冰期和小冰期;进一步指示塔什库尔干断裂的左行走滑正断层性质;更新世,斯顿古冰川与墓士塔格冰川各自有明确的界线,不可能形成一个统一的冰盖。     

玉龙雪山冰川沉积序列OSL定年

位于青藏高原东南缘的玉龙雪山分布有欧亚大陆纬度最低的海洋型冰川,其主峰及周边地区保存了大量清晰完整的第四纪冰川遗迹。研究该区第四纪冰川作用遗迹及其冰川作用史,具有重要的理论与实际价值。应用光释光（OSL）测年技术对玉龙雪山冰川沉积物进行了定年,结合前人研究资料,重建玉龙雪山冰川作用史。研究结果表明：玉龙雪山东麓的末次冰期冰碛物主要形成于晚更新世末次冰期最盛时期,其平均年代约在25ka,西麓末次冰期冰碛物形成年代约为50ka,对应于深海氧同位素3阶段中期（MIS3b）。而倒数第二次冰期的年代在240ka左右,处于中更新世晚期,对应于MIS8阶段,当时玉龙雪山存在多条复式山谷冰川。该研究可为玉龙雪山第四纪冰川作用历史的重新认识以及光释光测年技术在该区的应用提供基础资料。     

山西平陆黄河阶地与古三门湖消亡、黄河贯通三门峡时代问题的探讨

山西平陆黄底沟入三门峡水库北侧发育了一级湖滨阶地(T₃)和两级河流阶地(T₂和T₁)。阶地上覆黄土地层野外划分和室内磁化率测试结果与蓝田段家坡黄土地层的对比结果表明,T₃上覆黄土地层最底部为古土壤层S₂;T₂最底部为黄土层L₂中弱发育古土壤层L_2-2;T₁最底部为马兰黄土L₁中弱发育古土壤层L_1-4。根据黄土-古土壤年代序列及光释光(OSL)年龄测试结果,T₃,T₂和T₁阶地分别于245kaB.P. ,149kaB.P.和50kaB.P. 前形成。其中,T₃和T₂阶地的形成时间,分别代表了山西平陆古三门湖开始消亡和最老黄河阶地形成的年代。古三门湖消亡与黄河贯通三门峡的时代是否一致,有待进一步研究。     

中国北方冰缘与分期

在描述和分析中国北方残存古冰缘遗迹的基础上,把第四纪晚期不同期冰缘在同一剖面内叠置的结构划分为两种类型:山地剖面冰缘结构型和平原（或高原）剖面冰缘结构型。两种类型的剖面都具有冰缘分期意义,但以平原（或高原）剖面冰缘结构型的分期结果最完整。根据平原剖面冰缘结构型的对比研究和¹⁴C定年数据的综合分析,从45000年以来在中国北方存在七个冰缘期。它们出现的时间顺序为:45000 aB.P.、37000—35000 aB.P.、25000—13000 aB.P.、9500—9000 aB.P.、5500aB.P.前后、2395—1970 aB.P.和1350—1495 A.D.。因此,冰缘现象证明45000年以来在中国北方有七次明显变冷过程,即有七个旋回的冷暖交替。冰缘期与沙地中沙丘的流动期有较好的对应关系,部分地与黄土堆积的加速期相一致,并且与内陆湖泊湖面下降阶段相吻合。     

兰州黄河Ⅱ和Ⅲ级阶地的地层结构、年龄及环境意义

通过对兰州段黄河Ⅱ和Ⅲ级阶地剖面的地层岩性、粒度分析和光释光测年等,认为剖面中被普遍界定为河漫滩沉积的一套厚几米至几十米具水平层理的细粒砂土层是以冲、洪积与黄土互层的交互式沉积,其开始沉积的时期与气候进入冰期或冰阶相对应。据此可将兰州段黄河阶地剖面地层划分为三部分,即:河流砂砾石层、加积层与风成黄土层,分析了这一地层结构的发育过程,指出沉积相的识别和划分对于阶地研究具有重要意义。     

中原邙山黄土地层

位于黄土高原与华北平原过渡带上的中原黄土地层,以邙山赵下峪剖面为其典型代表。据光释光和热释光测年及磁性地层研究结果,该剖面从邙山塬面至黄河河床出露S₀-S₁₀黄土-古土壤序列,总厚度172.1m,B/M界线记录于S₈古土壤层顶部,以厚层晚更新世S₁古土壤(15.7m)和巨厚L₁黄土(77.3m)为其特色。赵下峪剖面上末次间冰期以来的平均沉积速率明显增大,其中以末次冰期晚冰阶L₁LL₁黄土的沉积速率最大,高达34.5mm/a。在邙山黄土堆积过程中,倒数第二冰期末(相当于L₂顶部),约150ka B P,发生了风尘沉积速率的突变,其原因是此时黄河贯通三门峡东流,给风尘源区带来丰富的物质。同时赵下峪剖面的磁化率曲线所示,黄土-古土壤的磁化率强弱,并不简单地反映夏季风强度,也要受到沉积速率变化的影响。      

中国第四纪冰期、地文期和黄土记录

中国第四纪冰川的发育受岩石圈运动造成的三大地貌阶梯的严格控制,主要出现在最高阶梯的青藏高原和西北山地,第二阶梯以下分布零星。把冰期、地文期和黄土记录结合起来研究会迅速提高中国第四纪冰川的研究水平。兰州附近有三次古冰川遗迹,分别可以和T₁、T₂、T₃和T₄相应。相当于氧同位素2、4、6和16阶段,即70,000—10,000aB.P.、0.15MaB.P.和0.6MaB.P.。     

末次间冰期以来青藏高原东部季风演化的黄土沉积记录

对青藏高原东部甘孜地区末次间冰期以来黄土地层的磁化率、粒度、CaCO₃含量和有机碳含量等气候代用指标的综合分析表明,末次间冰期以来青藏高原东部冬、夏季风分别经历了5次和6次较为强大的时期;其演化阶段基本可与深海氧同位素曲线(SPECMAP)对比。与同期印度洋季风强度变化存在极高的一致性(特别是在氧同位素阶段3)。我们认为,全球冰量变化可能不是控制青藏高原季风演化的决定因素,而其它因素如太阳辐射变化及高原下垫面状况对高原季风演化可能具有更为重要的意义。     

山西河曲黄河阶地序列初步研究

黄河干流奇特的"几"字形格局是其复杂发育历史的表现。由于流域内的地质与气候条件复杂多样,分段开展深入研究是全面认识黄河的基础。晋陕峡谷是研究黄河演化的关键地段之一,河流阶地忠实地记录着河流发育的历史。文章选择山西河曲县城附近黄河阶地发育典型的河段进行研究,在实测河流阶地地貌剖面的基础上,系统采集了20个年代样品进行光释光(OSL)测年。依据地貌类型、沉积特征以及定年结果,建立了该河段黄河阶地的演化序列,得出以下结论:1)河曲地区黄河曲流凸岸形成有4级阶地,T₄阶地的形成主要受构造控制,而T₃,T₂和T₁阶地的形成主要与气候变化有关,各阶地的年龄分别是T₄为90ka,T₃为30ka,T₂为20ka,T₁为3.4ka。2)河曲地区约140ka以来河流地貌的演化经历了5个阶段,各阶段以下切侵蚀开始,结束于各阶地堆积面的塑造。约90ka以来,该地区河谷谷底下降速度和曲流可能最大侧蚀速度的平均值分别为0.9mm/a和33.4mm/a。在不同阶段,二者的大小变化及组合状况各异,在构造相对稳定条件下,河流以侧蚀作用为主,其侧蚀速度与气候和岩性条件有关。3)河曲地区的黄河曲流是在河流下切过程中逐渐侧蚀、演化而成的,具有内生曲流的特点。4)T₄阶地的泥流沉积和加积堆积,可能记录了地方性气候变化,其范围和意义有待进一步研究,另外,T₃,T₂和T₁形成过程中气候变化的作用也有待探讨。     

Advance of alpine glaciers during final retreat of the Cordilleran ice sheet in the Finlay River area, northern British Columbia, Canada

Sharp-crested moraines, up to 120 m high and 9 km beyond Little Ice Age glacier limits, record a late Pleistocene advance of alpine glaciers in the Finlay River area in northern British Columbia. The moraines are regional in extent and record climatic deterioration near the end of the last glaciation. Several lateral moraines are crosscut by meltwater channels that record downwasting of trunk valley ice of the northern Cordilleran ice sheet. Other lateral moraines merge with ice-stagnation deposits in trunk valleys. These relationships confirm the interaction of advancing alpine glaciers with the regionally decaying Cordilleran ice sheet and verify a late-glacial age for the moraines. Sediment cores were collected from eight lakes dammed by the moraines. Two tephras occur in basal sediments of five lakes, demonstrating that the moraines are the same age. Plant macrofossils from sediment cores provide a minimum limiting age of 10,550-10,250 cal yr BP (9230 ± 50 ¹⁴C yr BP) for abandonment of the moraines. The advance that left the moraines may date to the Younger Dryas period. The Finlay moraines demonstrate that the timing and style of regional deglaciation was important in determining the magnitude of late-glacial glacier advances.     

郑州邙山桃花峪高分辨率晚更新世黄土地层

风成邙山黄土分布于河南郑州西北黄河南岸。黄土序列较完整,初步研究了桃花峪剖面S₂以上黄土地层,S₀、L₁、S₁、L₂和S₂分别厚0.6m、70.8m、9.9m、12.4m和1.0m。特别有意义的是晚更新世马兰黄土厚度巨大,分辨率高。以10cm间距对邙山桃花峪剖面进行了磁化率测量,并与海洋氧同位素时间序列进行对比,按Kukla等的磁化率年龄模式,获得相应的年代时间标尺。对末次冰期黄土以40cm间距进行了粒度分析,不同冰期或冰阶的平均沉积速率和分辨率有很大的差异。特别是末次冰期晚冰阶黄土粒度所反映的冬季风振荡的频率和幅度都超过了格陵兰冰芯记录。邙山晚更新世黄土地层是进行高分辨率黄土地层与短时间尺度过去全球变化研究的极好对象.      

Progresses in the ice formation of glaciers in China

Glaciers, formed by snowfall and characterized by movement and size, are the most sensitive indicators to climate change. The ice formation of glaciers (the processes, mechanisms and results of transformation from snow to ice) can indicate the growth condition, the formation process and the physical characteristics of glaciers. Its spatial variation can also reflect glacier change, and further reveal climate change. Studies on ice formation of glaciers in China were initiated in 1962, when Xie and others studied the ice formation of Glacier No.1 at the Urumqi River head, Tianshan Mountain. Other researchersfollowed suit and did studies on ice formation of glaciers in Qilian Mountain. As time goes by, the concept of ice formation came into being in China. This paper reviews the development history of glacier zones, and the studies of ice formation of glaciers in China since the 1960s. These studies mainly focus on Qilian Mountain, Tianshan Mountain, Altay Mountain, and the western Kunlun Mountain, Himalaya Mountain, the southeastern Tibetan and Hengduan Mountains. The paper also discusses the significance of ice formation studies, the limitation and deficiency of previous studies, and the prospects and suggestions for future studies. __________ Translated from Advances in Earth Science, 2007, 22(4): 386–395 [译自: 地球科学进展]