滴哨沟湾地层沉积特征记录的毛乌素沙漠变迁

毛乌素沙漠的盛衰变化明显地受到全球变化特别是东亚夏季风变化的影响。根据毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域滴哨沟湾地层沉积物的物质组成、粒度参数等,结合孢粉研究结果,将沙漠演化过程划分为若干阶段：中更新世晚期沙漠萎缩期,气候温暖半干旱-半湿润,沙漠缩小,为森林草原或灌丛草原;中更新世晚期沙漠稳定期,气候在寒冷干旱-半干旱间波动频繁,自然景观在荒漠、荒漠草原与干草原间变化,并有河流和小湖存在;晚更新世早期沙漠固定期,气候温暖半湿润至半干旱,期间自然景观经历了森林草原、灌丛草原、草原、荒漠草原多种变化;晚更新世晚期沙漠扩张期,气候干旱寒冷,自然景观以荒漠和荒漠草原为主,同时也有草原乃至灌丛草原出现;全新世沙漠频繁变化期,气候变化频繁,沙漠出现多次盛衰变化,自然景观在荒漠、荒漠草原、草原、疏林草原间变化。     

巴丹吉林沙漠东南缘查格勒布鲁剖面CGS1层段粒度特征及其指示的全新世千年尺度气候变化

位于巴丹吉林沙漠东南缘的查格勒布鲁剖面CGS1层段记录了全新世以来显示风力强弱的沙丘砂与黄土堆积旋回。以Md（Φ）、Mz（Φ）的5 Φ（31.5 μm）为界,可以划分出10个“C1-C10”明显的和1个“C11”较弱的（<5 Φ）旋回变化。其中,有7个属于沙丘砂与之上覆黄土或古土壤构成的旋回。这些旋回在Md（Φ）、Mz（Φ）上显示出多谷峰波动的形式。不仅如此,粒度的σ、SC/D值和>63 μm含量亦随之响应。研究认为,CGS1层段粗粒和细粒层位Md（Φ）等参数和>63 μm含量的变化分别代表了东亚冬夏季风的作用过程;冬季风时期的C1与北大西洋IRD事件的冷期B0和B1,C2、C3、C4依次与B2、B3、B4,C7、C9、C10依次与B5、B6、B7在时间-气候性质上具有很好的对应;北大西洋B8冷期在CGS1中没有明显表现,但仍然能够在Md（Φ）、Mz（Φ）曲线上看到这是一个<5 Φ的低值时期,而>63 μm的含量相应增高;C5、C6和C8寒冷时段虽未见于北大西洋,但在中国一些地点却有发现。这些由若干粒度指标反映出来的寒冷事件表明,在全新世东亚夏季风活动盛行的总的形势下还存在频繁的千年尺度的冬季风波动。而尤为重要的是这些寒冷事件存在的与北大西洋寒冷事件的遥相关的关系表明,除C5、C6和C8以外的CGS1粒度记录的寒冷事件都隐含了北大西洋的强烈信号。从这个意义上来说,笔者讨论的内容可为全新世北半球的D/O震荡及其形成机制提供一个比较理想的东亚季风变化与中国沙漠区域环境响应的地质证据。     

风成沉积物色度记录的毛乌素沙漠全新世以来气候变化

以毛乌素沙漠4个全新世风成砂-古土壤剖面为研究对象,对沉积物色度变化进行分析。结果表明：亮度主要受有机质影响,从而间接反映降水;红度与磁化率负相关,与平均粒径呈正向趋势,因此红度主要取决于风力对红色物质的输入,即反映风力大小。古土壤发育时期,亮度偏低,红度、黄度偏低;风成砂沉积时期,亮度较高,红度、黄度较高。据此将毛乌素沙漠全新世以来的气候演变划分为4个阶段：约10.0 ka BP以前,以风沙环境为主,干燥寒冷、风力较大;10.0-7.5 ka BP,总体环境较之前好转,风沙活动减弱,局部区域发育古土壤;7.5-3.0 ka BP,气候以暖湿为主,古土壤普遍发育,风沙活动较弱;约3.0 ka BP至今,气候趋于干冷,风沙活动强烈,但期间也存在暖湿波动。     

全新世浑善达克沙地粒度旋回及其反映的气候变化

 利用浑善达克沙地北部锡林浩特风成砂/古土壤剖面的粗颗粒含量、标准偏差、中值粒径、平均粒径和粘粒含量等气候代用指标,对浑善达克沙地10 ka以来的沉积物粒度进行了系统分析研究\.结果表明气候变化存在4个阶段:10.7～9.6 ka BP气候相对干冷;9.6～6 ka BP气候温暖湿润; 6～3.4 ka BP气候干冷暖湿波动频繁;3.4 ka BP以来气候以干旱为主。     

库姆塔格沙漠东南缘BL剖面粒度记录的全新世快速气候事件

地质历史过程中全新世时期是一个温暖湿润的间冰期气候过程,中间出现过多次变冷或变干的快速气候事件。BL剖面位于库姆塔格沙漠东南缘,是一典型的风成砂黄土沉积地层,沉积厚度约350 cm。通过沉积地层光释光测年和沉积物粒度变化分析,结果显示：（1）BL剖面沉积的年代始于8.3 ka,处在全新世早期;（2）区域干旱气候条件下,反映冬季风的代用指标则以粗端组分含量为主,BL剖面沉积物平均粒度受到颗粒粗端的影响较大,对比3个不同粗颗粒组分含量所指示的古气候变化,选用>110 μm的沉积物颗粒组分含量作为冬季风研究的替代性指标,具有较好的指示意义;（3）剖面粒度对全新世中晚期的6次气候快速变化过程均有不同程度的记录,其特点是对全球性冷事件敏感性较强,对干旱事件响应较弱。对库姆塔格沙漠地区全新世气候过程的研究,可为极端干旱区域气候对全球气候变化过程的响应提供一定借鉴。     

瓦窑沟剖面记录的早中全新世毛乌素沙地东南缘气候变化

毛乌素沙地位于中国东亚季风边缘区,对气候变化响应敏感。区域内分布着大量河湖相沉积地层,忠实记录了全新世以来气候变化状况。选取毛乌素沙地东南缘河湖相沉积地层为主的瓦窑沟剖面（WYG）,在光释光（OSL）和¹⁴C（AMS ¹⁴C）测年基础上,对粒度、色度和有机质环境代用指标进行分析,反演得出毛乌素沙地早中全新世气候经历了3个阶段：约9.8 ka BP前气候干冷,广泛沉积沙层;9.8—9.6 ka BP气候逐渐回暖,为气候干冷转为暖湿的过渡期;9.6—5.2 ka BP气候相对暖湿,发育砂质泥炭层。推测计算得出,剖面地层沉积速率沙层>过渡层>砂质泥炭层,且各地层均存在次一级旋回,曲线旋回周期砂质泥炭层（480 a）>沙层（150 a）>过渡层（130 a）,指示砂质泥炭层沉积速率最慢、形成时期气候相对稳定。研究结果与东亚季风区域古气候记录具有很好的可比性,是对东亚冬夏季风强度变化的全球性响应。     

常量元素记录的毛乌素沙地东南缘全新世气候变化

毛乌素沙地处于中国季风边缘的半干旱区,对气候变化响应敏感,是研究过去全球气候变化的理想场所。对沙地东南缘锦界剖面全新统砂质黄土-古风成砂-古土壤互层沉积序列进行研究,在OSL测年基础上,通过沉积物常量元素氧化物含量及其比值分析,结合粒度、磁化率特征,探讨了毛乌素沙地东南缘7.9ka BP以来气候变化。结果表明：（1）地层常量元素氧化物以SiO₂和Al₂O₃为主,其他元素含量依次为Na₂O、K₂O、Fe₂O₃、CaO、MgO。各种元素活动性不同,K、Na活动性较强,易淋失;Si活动性较稳定,风成砂中易富集;Ca、Mg、Al、Fe活动性较弱,古土壤中富集。（2）7.9ka BP以来气候变化分为6个阶段。7.9～7.3 ka最温暖湿润时段;7.3～6.8 ka,气候转冷干;6.8～4.3 ka,整体上温暖湿润,期间存在2次由暖湿变冷干的波动,并出现过6次风沙活动,即6.6～6.3、6.1、5.9、5.7～5.5、5.3～5.0、4.7～4.4 ka;4.3～2.5ka BP,气候转冷干;2.5～1.8ka BP出现过短暂湿润期,但暖湿程度不及全新世中期;1.8ka BP以来气候渐趋干旱并接近现代气候。（3）全新世气候变化与毗邻的萨拉乌苏河流域、浑善达克沙地等记录的气候变化具有很好的一致性,这是通过东亚冬夏季风强弱消长变化对全球变化的区域响应。     

粒度和磁化率记录的毛乌素沙地东缘全新世气候变化

通过对毛乌素沙地东缘大柳塔剖面地层沉积物粒度及磁化率特征的分析,结合光释光测年结果,探讨了毛乌素沙地全新世气候变化。结果表明:(1)剖面沉积物粒度组成以中砂、粗砂为主,古土壤中黏粒组分含量高(3.32%),风成砂中几乎不含黏粒组分(0.01%),粒度参数的平均粒径M_z和分选系数σ也表现为古土壤高值、风成砂低值;(2)磁化率在全剖面呈有规律的变化,低频、高频磁化率在古土壤中呈高值,湖沼相、弱成壤次之,风成砂最小;低频磁化率χ_lf与黏粒(<2μm)含量、平均粒径M_z呈显著正相关,垂向剖面上变化规律一致,指示了相似的气候环境意义;(3)毛乌素沙地在10.39 ka BP附近存在明显的3次冷干-暖湿气候波动; 10.39～9.34 ka BP,气候冷干,风沙活动盛行; 9.34～8.68 ka BP,冬季风衰退,夏季风增强,成壤作用强烈; 8.68～8.29 ka BP,气候寒冷干燥; 8.29～2.72 ka BP,气候整体温暖湿润,在6.55～3.80 ka BP达到鼎盛后转向冷干; 2.72～1.34 ka BP,冬季风占主导,沙丘活化,沙漠扩张; 1.34 ka BP至今,逐渐接近现代气候。毛乌素沙地的全新世气候变化是东亚冬、夏季风此消彼长作用下全球气候变化的区域响应。     

萨拉乌苏河流域MGS1层段粒度与CaCO3记录的全新世千年尺度的气候变化

 毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面MGS1层段含有11个由古沙丘砂与河湖相或古土壤构成的沉积旋回。通过对该层段粒度和CaCO3的分析,发现其河湖沼相和古土壤的平均粒径、分选系数、偏度和峰态的值明显高于古沙丘砂;CaCO3含量在古沙丘砂及其上覆的河湖相和古土壤中依次变化于0.07%~0.32%（平均值为0.16%）、0.05%~1.50%（0.27%）和0.06%~1.42%（0.64%）,并与平均粒径呈显著相关（相关系数0.8）;构成与沉积旋回波动韵律相同的11个峰谷交替的粒度和CaCO3旋回,指示了全新世气候冷、暖的变化过程和东亚冬夏季风千年尺度交替变化的气候旋回。这些旋回中的冬季风主导时期可与北大西洋8 200、5 000、4 000、2 700、1 400 a BP等寒冷事件进行对比,和中国若干地点的气候波动具有良好对应关系,可能表明全新世东亚季风在全球大气、海洋、陆地和全球冰量变化的共同作用下,表现为干冷冬季风和暖湿夏季风的相互交替的千年尺度的气候变化特征。     

浑善达克沙地全新世中晚期地层化学元素特征及其气候变化

在系统考察浑善达克沙地的基础上,选择沙地北部锡林浩特全新世地层剖面样品进行全量化学元素分析和¹⁴C年代测定;并根据地球化学特征的变化,推论8kaBP以来的气候变化过程。结果表明,8kaBP以来区域气候具有干旱化的趋势,并经历了6个冷干暖湿变化旋回,气候变化可划分为4个阶段:8060~7100aBP,气候寒冷干旱;7100~5500aBP,气候温暖半湿润;5500~3500aBP,气候发生频繁的干湿波动;3500aBP特别是2200aBP以来气候以干旱为主。     

呼伦贝尔沙地风成砂-古土壤剖面记录的全新世气候变化北大核心CSCD

沙地和沙漠是干旱半干旱地区重要的地质档案载体,记录着丰富的气候演化和沙漠变化信息,尤其是位于东亚温带季风区的呼伦贝尔沙地,蕴含着丰富的东亚季风和人类活动信息。然而受沙丘流动性影响及研究手段的匮乏,目前对于呼伦贝尔沙地全新世以来的气候信息知之甚少。本研究针对呼伦贝尔沙地两个典型风成砂-古土壤沉积序列,进行了多指标如粒度、磁化率、色度、地球化学和总有机碳(TOC)分析,同时结合岩性特征重建了呼伦贝尔沙地全新世以来的气候演化历史。结果表明:两个剖面古土壤层的细颗粒组分、磁化率、化学蚀变指数(CIA)、Rb/Sr、TOC呈高值,而(CaO+Na2O+MgO)/TiO2和亮度呈低值。此外,在6356±31~2235±51 cal.a BP和1620±42~498±17 cal.a BP年龄阶段出现两个明显的变化趋势,指示了呼伦贝尔沙地气候向暖湿方向的逆转,且风成砂层(气候干冷)向古土壤层(气候暖湿)过渡是逐渐进行的,而由古土壤层(气候暖湿)向风成砂层(气候干冷)过渡是骤然变化的。通过与呼伦贝尔沙地古土壤年龄汇编对比,当前研究的古土壤发育年代与邻区的气候暖湿期对应较好,表明呼伦贝尔沙地的正逆演化过程受区域气候演化控制。沙地古土壤发育时间与太阳辐射高值相对应,表明太阳辐射驱动的东亚夏季风变化是呼伦贝尔沙地气候逆转的主要因素。此外,近2000年来人类活动的增强可能对风沙活动加剧造成了一定影响。     

萨拉乌苏河流域微量元素揭示的气候变化

根据毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域滴哨沟湾剖面中更新世晚期以来风成砂与河湖相互为叠覆的沉积记录,利用SPSS软件对P、V、Cr等16种微量元素及Rb/Sr和Sr/Ba比值进行了聚类和相关分析。结果表明：除Sr、Ba、Rb/Sr和Sr/Ba之外的P、V、Cr等14中微量元素反映的气候变化规律较好,其含量的峰值段对应河湖相沉积,而谷值段对应风成砂沉积。根据微量元素含量变化特征及其与地层的对应关系,将萨拉乌苏河流域中更新世晚期以来的气候变化划分为5个阶段：223～196 ka BP,气候温暖湿润,相当于黄土高原S2古土壤发育期;196～148 ka BP,气候干冷,相当于黄土高原L2黄土发育期,属倒数第二次冰期;148～75 ka BP,气候温暖湿润,对应末次间冰期;75～10 ka BP,气候干冷,对应末次冰期;10 ka BP以来,气候以温湿为主。各个阶段还有气候冷暖干湿波动变化。通过与深海氧同位素阶段,冰芯记录变化对比,发现本区气候变化与全球变化具有较好的一致性。     

安徽巢湖全新世湖泊沉积物磁化率与粒度组合的变化特征及其环境意义

通过对获取的巢湖湖泊沉积岩芯的磁化率与粒度组合特征的分析,结合孢粉及相邻其它区域的环境考古资料,得出该岩芯柱样所反映的环境变化信息。结果表明:(1)巢湖湖泊沉积物磁化率曲线在117 cm以下总体上比较平稳而略有下降,117 cm以上人类活动所导致的侵蚀作用加剧使得磁化率值异常升高;(2)本岩芯柱样117 cm以下样品的磁化率强度与粘土的百分比含量呈正相关,而与粉砂组分的百分比含量成负相关;(3)根据磁化率与粒度组合变化特征,结合孢粉分析及全新世以来区域气候变化背景,9 870 Cal a B.P.以来的巢湖流域古气候环境演变可以划分6个不同的时期:9 870~7 000 Cal a B.P.,气候呈温和略干的特点;7 000~4 750 Cal a B.P.,气候温暖湿润;4 750~2 170 Cal a B.P.,流域气候温和干燥,巢湖湖盆局部地区可能出露水面以上;2 170~1 040 Cal a B.P.,气候总体上温和湿润,但是冷暖波动明显;1 040~2 00 Cal a B.P.流域处在温凉稍湿的时期,人类活动逐渐加强;200 Cal a B.P.至今,流域总体上处于相对温暖湿润阶段。     

莱州湾南岸中全新世聚落遗址时空分布特征及其环境背景

基于ArcGIS10.3平台对莱州湾南岸中全新世聚落遗址的高程、坡度、坡向、濒河度等指标进行分析,得出该时期聚落遗址的时空分布及演变特征,并结合全新世莱州湾南岸的环境背景,探讨全新世环境演变对聚落遗址分布及演变的影响。研究表明：① 全新世莱州湾南岸的聚落遗址数量、出现频率及在总数中的比重基本呈现明显的先增后降的倒V型（非对称）变化趋势。② 遗址高程分布具有一定的规律性,几乎所有时期的遗址点均分布于高程范围在0~29 m的地区,而大汶口文化时期遗址高程分布范围为10~29 m。从坡度来看,聚落遗址主要分布于坡度范围在0~4°的平缓地区;从坡向来看,古人大多集中在南向、东南向和西南向的位置。后李文化至龙山文化时期,河流对聚落选址的影响程度逐渐降低。③ 8.5~6.9 ka B.P.气候总体进入温暖期,且冷暖波动,干湿交替,后李文化由此得到发展;6.9~4.5 ka B.P.出现了短暂的降温,但整体较温和,优越的自然条件促进了大汶口文化的发展;4.5~4.0 ka B.P.左右气候条件较大汶口文化时期略干,但在此基础上新石器文化仍得到进一步发展,并于龙山文化时期进入鼎盛阶段;4.0 ka B.P.左右气候突变,出现剧烈降温事件,变化幅度超出了人类的适应能力,岳石文化随之衰落。④ 海水入侵限制了人类活动,而古湖泊和古河道的形成为古人生活质量的提高创造了天然条件。     

萨拉乌苏河流域干沟子剖面全新世湖相沉积的地球化学元素特征及其反映的物源变化

为探究萨拉乌苏河流域中上游段湖相沉积物的来源及沉积环境,通过测量干沟子剖面3个样品的年代和113个样品的地球化学元素的含量,分析了干沟子剖面地球化学特征反映的沉积物的来源,探讨了其代表的全新世以来的沉积环境变化.结果 表明:在剖面垂直方向上,CaO、MgO、Sr、C1、Br以110 cm为界,含量发生剧烈变化,250-...     

腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶层段的粒度特征及其反映的气候-沉积环境

腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶层段（TMS 3）由风成砂、黄土状亚砂土、砂黄土、古土壤、湖相沉积物和冲积黄土等6种沉积相相互叠覆构成。粒度分析结果显示,该层段以砂质沉积物为主,粉砂次之,黏土最少,平均值分别为65.45%、26.72%和8.83%;在砂粒级中,以细砂含量最高,其次为极细砂,其余为中砂-粗砂颗粒。粉砂含量、黏土含量、M_z和σ在风成砂中呈现谷值,在其他沉积相为峰值,中砂-粗砂和细砂则相反。粒度指标指示腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶至少经历了13次暖湿和12次冷干的气候波动,且可划分为TMS 3e（54 200~59 750 a BP）、TMS 3d （54 200~40 800 a BP）、TMS 3c （40 800~32 800 a BP）、TMS 3b （32 800~25 400 a BP）和TMS 3a （25 400~22 940 a BP）等5个亚段, 25次冷暖波动与格陵兰冰芯和中国南方石笋记录的D/O事件以及北大西洋深海沉积物记录的H事件具有很高的同步性。     

九江市蓼花剖面末次冰期中晚期沉积的粒度端元特征与气候变化

鄱阳湖湖滨地区广泛分布着晚第四纪风沙沉积序列。在星子县沙岭沙山进行野外调查后选择蓼花剖面开展工作,测试了地质时代和粒度,对粒度结果使用端元分析模型进行研究,探讨该区域末次冰期中晚期的气候变化规律。结果显示：该剖面由湖相-古土壤-沙丘砂等沉积相叠覆堆积组成,形成于末次冰期中晚期（48.8—17.1 ka）。端元分析模型将粒度数据分解出3个不同的粒度端元,不同端元组分在垂向上呈峰谷交替的旋回变化,EM1代表粉砂端元组分,峰值对应湖相和古土壤发育时期;EM2和EM3代表中砂—粗砂端元组分,峰值对应沙丘砂发育期,这些峰谷交替变化的规律指示了末次冰期的季风演变以及气候波动变化,万年尺度上表现为LH10 (48.8—39.9 ka)和LH3～LH5 (28.1—17.1 ka)的冬季风强盛期,分别对应深海氧同位素的MIS3b和MIS2阶段。LH6～LH9 (39.9—28.1 ka)为温暖的夏季风时期,对应深海氧同位素的MIS3a阶段。这些变化与YZ洞石笋氧同位素以及格陵兰冰心有良好的对应,与全球气候变化基本一致。     

末次冰消期以来福建福宁湾钻孔的粒度特征及其环境指示意义

海岸沉积物是记录海-陆-气相互作用下区域古环境变化的重要载体。因短历时古气候事件发生时间短、各物质载体和代用指标都存在一定不足,对华南海岸带沉积物研究多探讨其与海平面波动等长时间尺度上的关系,限制了对粒度信息中可能记录的短期气候事件的深入研究,不利于解译古气候与古人类历史。本研究选取福建霞浦福宁湾FN1钻孔0～8 m部分,以光释光年代标尺为基础,使用粒度作为主要环境代用指标,并通过端元分析、主成分和相关性分析方法,阐明福建东北沿海地区沉积物粒度特征;再结合TOC/TN含量变化,探讨其环境指示意义。结果表明：(1)钻孔0～8 m沉积物以粉砂为主,不同沉积相中各粒级百分比含量波动较大,根据粒径变化趋势和各粒度参数变化曲线分为U1、U2、U3三层。(2)根据BasEMMA方法选取3个端元进行分析。其中,EM1代表低能沉积条件,以粉砂为主,是受冬季风影响的敏感组分,可指示冬季风强度变化;EM2代表中能沉积条件,出现粒级、TOC/TN及沉积速率的突变。受东亚冬季风影响,陆源物质含量增加;EM3代表高能沉积条件,区域水动力增强,沉积物粗颗粒含量增加;高能与低能条件的频繁变化使沉积过程变得复杂,形成...     

萨拉乌苏河流域MGS2层段主要氧化物变化及其指示的气候波动

萨拉乌苏河流域与MIS2相同时代的MGS2地层段记录了5.5个由风成砂与河流相或湖沼相构成的沉积旋回,通过对各沉积旋回的主要氧化物分析表明：河湖相中Al2O3、TOFE、K2O、MgO、CaO、Na2O、TiO含量通常明显高于风成砂,而SiO2含量则呈现相反的变化,构成了与沉积旋回相对应的5.5个主要氧化物变化旋回。结合各主要氧化物的化学迁移特性和剖面所在区域的地貌特征进行分析,认为该剖面的主要氧化物变化旋回是气候波动的反映,一个主要氧化物含量变动旋回指示了一个干冷-暖湿旋回,也即一个冬夏季风先后演替的气候旋回。MGS2持续的时间仅为12 ka,一个冬夏季风环境的变化大致平均仅需要2 ka,一个冬季风或者夏季风环境的平均持续时间大约1 ka。显然,这是一个千年尺度的环境变化。研究还表明,MGS2气候波动与晚冰期气候变化以及相关的Heinrich事件具有良好的对应关系。可以推断,MGS2记录的千年尺度环境变化是全球环境变化在本区域的反映。