关中地区的新石器古文化发展与古环境变化的关系

气候环境变化作为影响或制约古文化发展、演化的重要因素,虽然经常受到质疑,但依然被越来越多的考古工作者,包括一些古气候学者所接受。关中地区是我国古代文明重要的发源地之一,为探讨气候环境变化与古文化演化之间可能存在的联系提供了条件。本文对已有很好研究基础的渭南全新世黄土剖面的孢粉、植硅体、蜗牛化石及磁化率和粒度记录进行综合分析,研究得出该区全新世以来有3次突出的气候温暖湿润期（9000～7300aB.P.,6800～5500aB.P.和4500～4300aB.P.）和3次明显而短暂的寒冷干旱期（7300～6800aB.P.,5500～5000aB.P.和约4000aB.P.）。温暖湿润气候期与关中地区的老官台（8000～7000aB.P.）、仰韶（7000～5000aB.P.）、龙山（5000～4000aB.P.）等文化繁盛期几乎是同步的,而发生在7300～6800aB.P.,5500～5000aB.P.及4000aB.P.前后的寒冷干旱气候环境,不是简单的气候冷暖变化,而是影响了生物、水、大气等表生地球系统的气候变化事件,改变了该区的植被类型和生物群落的变迁,这3次气候变化事件时间上大致对应了老官台-仰韶-龙山-夏商文化交替的时间。然而,根据目前的气候记录及时间分辨率还难以判断更次一级的气候环境变化与各文化期不同文化类型变化之间的关系。对关中地区泉护遗址植硅体的分析显示,4500aB.P.以来水稻含量的增加与气候变干的趋势并不一致,推测可能与古人利用渭河水资源种植水稻有关。研究认为关中地区气候环境变化与文化发展之间的关系,有一定的规律可寻,但是由于目前对古气候-古环境变化的幅度、详细的考古文化性质的认识不足,以及时间分辨率和年代学的限制,还无法确切说明什么程度的气候环境变化对哪些文化类型通过什么机制产生了何种程度的影响。     

新疆巴里坤湖全新世环境记录及区域对比研究

选择位于西风环流显著影响区的巴里坤湖作为研究对象,采用¹⁴C测年建立了巴里坤湖沉积剖面约9400cal.aB.P.以来的时间序列。对该湖泊剖面沉积物的矿物X射线衍射、自生碳酸盐稳定同位素、碳酸盐含量和粒度指标的综合分析表明,9400cal.aB.P.以来,巴里坤湖地区的气候环境变化大致经历了冷干（9400～7400cal.aB.P.）-暖湿（7400～5900cal.aB.P.）-暖干（5900～3100cal.aB.P.）-凉湿（3100～1100cal.aB.P.）-冷干（1100～500cal.aB.P.）-暖干（500cal.aB.P.以来）的气候变化过程,该过程基本上同周边区域的气候环境变化记录相一致。在3800cal.aB.P.左右,北疆地区的几个典型湖泊沉积记录序列都指示该时期气候环境发生了较为明显的转折,可能暗示了这一时期亚洲中部干旱区（至少在北疆地区）大气环流状况发生了重大调整。     

山西宁武地区全新世以来气候与环境变化

根据野外实测剖面、室内测试分析,笔者通过对山西宁武地区全新世以来的湖相沉积地层的孢粉、易溶盐、pH值、磁化率、碳酸盐和粒度分析,探讨了该区全新世以来的气候与环境变化过程。结果表明该区全新世以来的气候变化可划分为4个阶段112400~10000aB.P.期间,显示气候干冷,但有逐渐变暖的趋势;210000~8000aB.P.期间,气候较温湿;38000~3000aB.P.期间,气候温暖;4距今3000aB.P.~现代,气候出现3次波动,整个气候向干凉方向发展。对山西宁武地区湖相沉积地层的进一步深入调查与研究,将会确定华北地区的全新世以来环境与气候变化的基本规律。     

昆仑山北坡近5000年以来黄土堆积的环境信息*

根据昆仑山北坡克里雅河上游海拔2750m的一处台地的风尘沉积剖面KMA,利用沉积物粒度、总有机质含量(TOM)、碳酸盐含量和部分孢粉记录重建了当地近5000年的环境变化历史。研究认为,研究剖面所在地区在4300cal.aB.P.前和3000~2600cal.aB.P.之间相对湿润,其余时段均表现为干旱状态; 塔克拉玛干沙漠南缘风沙活动在3400cal.aB.P. , 3000~2600cal.aB.P. ,1800cal.aB.P. , 1200cal.aB.P. , 900~650cal.aB.P.表现活跃,沙漠向南扩张,表明在KMA剖面古环境记录中塔里木盆地南部沙漠边缘和山地的降水存在着显著分异。红色噪声谱分析还显示,KMA剖面的环境记录存在多种与太阳辐射或者太阳活动相关的显著周期,可能表明研究区环境变化的主要驱动因素与太阳辐射强迫有关。     

柴达木盆地尕海湖区冰消期晚期以来的气候环境演变

通过对柴达木盆地东部尕海湖沉积物碳酸盐含量、自生碳酸盐碳氧同位素等指标的综合分析,建立了尕海湖地区自冰消期晚期以来的气候环境演变特征。结果表明,冰消期(12710～11360aB.P.)气候环境变化较大;进入全新世(自11360aB.P.开始)后,早全新世(11360～8370aB.P.)气候波动明显,整体较为干旱,温度有所回升;中全新世(8370～3200aB.P.),早期为湿润气候环境,是全新世气候环境最稳定的阶段,晚期气候环境仍较湿润,但环境条件变差;在晚全新世(3200aB.P.以来),早期湖泊水体仍然较淡,但气候环境明显趋向干旱,后期气候变得干旱,气候环境存在波动变化。约1500aB.P.存在一次湿润事件。     

全新世安固里淖易溶盐沉积及其环境意义

内陆湖泊沉积物的易溶盐含量与湖水化学组成密切相关，因此通过测试沉积物钻心的易溶盐含量可以重建古湖水化学演化过程。在安固里淖湖心区钻取沉积剖面，以1cm为间隔分样，测试剖面八大离子的含量（即K+、Na+、Ca₂+、Mg2+、CO₃₂-、HCO₃-、Cl-和SO₄₂-）和其他有关的地球化学特征，并且对各项离子含量进行相关分析，得到剖面易溶盐组成变化曲线和和易溶盐指标变化曲线。根据易溶盐曲线变化情况，结合钻心纹层纪年得到的的纹层年代，将安固里淖8507aB.P.以来的湖水化学演化过程分为以下几个阶段：8507~7600aB.P.，湖水化学类型为Na+-Cl- 型，盐度较高；7600~4724aB.P.，湖水化学类型为Na+-Cl--SO₄₂- 型，盐度最高；4724~3057aB.P., 湖水化学类型为Na+-Cl- 型，3057~574a B.P湖水化学类型为Na+-CO₃₂--HCO₃-，盐度较低；574aB.P.以来湖水化学类型为Na+-Cl- 型，盐度较低但是呈现快速增加趋势。同钻心的粒度分析结果相比较，易溶盐变化曲线的转折早于粒度变化曲线，反映易溶盐沉积对气候变化的反应比粒度特征更敏感，是一个较好的反映气候变化的替代性指标，有待于推广应用。     

河北平原南部曲周地区早、中全新世冲积物的分析及古环境状况的推测

在河北平原南培的曲周县四町间洼地一深为250cm的探坑中，取得50－250cm深度范围的沉积物样品，对这些冲积物样品做了AMS^14C测,一度分析，矿物磁性测量，碳酸盐中氧，碳稳定同位素分析，全有机碳和碳／氮比值分析，孢粉分析，结果表明，全有机碳极低，孢粉甚少；矿物磁性参数和稳定同位素含量随粒度的变化与黄土高原的黄土－古土壤序列中的情形十分相似。由此推测这些变化在一定程度上反映了成土作用对冲积物的影响和气候状况的变化，并对这一地区的早，中全新世古环境划分为6个变化阶段：在约10210－10000aB.P.，气候温暖湿润，在10000－8500aB.P.,气候凉干；在8500－8000aB.P.,气候又转为温暖湿润，在8000－7200aB.P.,气候再趋凉干，在7200－约6500aB.P.,气候再度变为温暖湿润，在约6500aB.P.以后，气候渐趋凉干。     

第四纪泥石流活动期与气候期的阶段性耦合过程

本文参考绝对年代测试结果、基于地球化学分析和区域地层对比等手段,对青藏高原东部边缘及华北地区近40多个第四纪泥石流沉积剖面进行了分析,初步认为我国第四纪泥石流沉积主要集中大约在1.8～1.6MaB.P.、0.7MaB.P.、0.5MaB.P.、0.14MaB.P.～80000aB.P.、40000～25000aB.P.、8000～5000aB.P.和200aB.P.以来共7个阶段。泥石流发育与区域乃至全球性气候波动呈现出大致同步的规律性;同时,不同地区泥石流发育历史存在明显的差异。云南小江流域的泥石流几乎贯穿整个第四纪时期,很少间断;甘肃白龙江流域第四纪期间泥石流活动受全球气候波动影响明显;太行山东麓及北京地区的泥石流活动主要集中在晚更新世以来。     

近7000年巢湖沉积物环境磁学特征及其指示的亚洲季风变化

利用巢湖ACN钻孔,通过多参数磁性测量、粒度和AMS 14C测年分析,探讨了近7000年以来巢湖沉积物磁性特征变化及其控制因素,并进而探讨了其对亚洲季风变化的指示意义.研究结果表明,ACN钻孔磁性特征由磁铁矿主导,其变化主要受沉积动力环境控制,间接反映了流域降水的变化.总体上粘土含量高的沉积物中磁性矿物含量较低、颗粒较细,形成于高湖泊水位环境,对应了降水量高的时期;而＞32μm组分含量高的沉积物磁性较强、颗粒较粗,形成于低湖泊水位环境,对应了降水量低的时期.巢湖ACN的磁性记录(尤其是χARM/χ和χARM/SIRM两个参数)揭示了近7000年以来巢湖流域降水具有减少的趋势,导致湖泊收缩和沉积物中磁性矿物颗粒变粗.在这一长期变化的基础上,还存在6000aB.P.,5500aB.P.和3800aB.P.附近的显著干旱事件.这一磁性记录与中国东部地区的石笋、湖泊等记录可以很好地对比,是亚洲季风演变的区域响应结果.     

近3000cal.aB.P.以来东海东北部环境异常及其与全新世ElNio活动的可能联系

利用取自东海东北部、冲绳海槽西侧陆坡的重力柱状岩芯DOC082(29°13.93′N,128°08.53′E;水深1128m),通过对碳酸钙、有机碳和蛋白石等生源组分含量的分析,结合浮游有孔虫、底栖有孔虫、放射虫和硅鞭藻等微体古生物化石丰度的变化以及底栖有孔虫属种组成特征,揭示了全新世东海东北部生物生产力的演变。研究结果显示,近10500cal.aB.P.以来生源组分含量和微体古生物化石丰度的演变趋势十分相似,明显分为3个阶段:约4000cal.aB.P.之前的早、中全新世明显偏低,大约在4000cal.aB.P.左右开始突然大幅度上升,而约3000cal.aB.P.以来的晚全新世以持续的高值为显著特征。生源组分含量、微体古生物化石丰度以及底栖有孔虫内生属种Uvigerina和Bulimina百分含量等指标的变化一致指示,东海东北部近10500cal.aB.P.以来古生产力演变的显著特征是早、中全新世明显偏低,约4000cal.aB.P.左右突然且大幅度上升,大约3000cal.aB.P.之后的晚全新世为生物生产力异常的高值期;同时有研究表明该区域的表层海水年平均温度(SST)也呈现了明显的三段式演变:早全新世10500~8400cal.aB.P.期间为持续的高值期、中全新世SST相对稳定、3100~500cal.aB.P.期间的晚全新世为显著的低SST时期[1]。近3000cal.aB.P.以来古生产力的异常高值和表层海水古温度的大幅度下降说明晚全新世区域海洋环境发生了明显的改变。据东海东北部现代生物生产力和表层海水温度的分布特征和控制机制、结合现代ElNio发生期间中国大陆气候和降水异常以及黑潮暖流变异的分析表明,近3000cal.aB.P.来东海东北部的环境异常可能是对晚全新世ElNio活动显著增强的反应。     

末次间冰期以来新疆巴里坤湖蒸发盐的沉积环境记录

沉积物岩芯的碳酸盐、石膏等蒸发盐含量和矿物组成的证据显示了新疆巴里坤湖末次间冰期以来一直是一个水位变化频繁的浅水盐湖,有时甚至为间歇式的湖泊,约在34000aB.P.前后巴里坤湖沉积相发生了显著的变化,34000aB.P.之前为泥坪-湖滨相沉积,34000aB．P．之后为成湖相沉积。尽管我们对巴里坤湖34000aB．P．前后的沉积相变难以理解,但是长期处于浅水状态的巴里坤湖沉积物中蒸发盐的含量和矿物组成仍然与气候变化密切相关。在泥坪-湖滨相形成的碳酸盐中白云石相对的增加是地表强烈蒸发的结果。以石膏为主的蒸发盐含量增加是温度和降水增加所致,而其含量减少则是冰川前进致使补给水矿化度降低造成的。这使我们获得了该区古气候变化并不服从于冰期与雨期同步模式的信息。     

晚更新世晚期以来的长江上游古洪水记录

长江上游三峡河段主要的古洪水记录有:1)三峡深槽的蚀积变化;2)长江阶地粗粒沉积;3)长江的泛滥沉积;4)长江的古洪水平流沉积。不同时间跨度不同类型古洪水记录的精度有较大的差别。古洪水记录显示,晚更新世晚期的40～30kaB.P.,长江上游大洪水比30kaB.P.以来的长江上游大洪水大得多;全新世以来,以3983aB.P.前后的大洪水为相对最大;公元1870年大洪水为3000aB.P.以来最大洪水;近百年来的实测洪水以公元1981年洪水为最大。     

晚更新世晚期以来的长江上游古洪水记录

长江上游三峡河段主要的古洪水记录有:1)三峡深槽的蚀积变化;2)长江阶地粗粒沉积;3)长江的泛滥沉积;4)长江的古洪水平流沉积。不同时间跨度不同类型古洪水记录的精度有较大的差别。古洪水记录显示,晚更新世晚期的40～30kaB.P.,长江上游大洪水比30kaB.P.以来的长江上游大洪水大得多;全新世以来,以3983aB.P.前后的大洪水为相对最大;公元1870年大洪水为3000aB.P.以来最大洪水;近百年来的实测洪水以公元1981年洪水为最大。     

近2600年来内蒙古居延海湖泊沉积物的色素含量及环境意义

通过分析东居延海S₁探坑剖面色素含量,结合碳酸盐、介形类化石、腐殖酸、磁化率及化学元素等多环境指标分析结果,探讨该区近 2 6 0 0年来环境气候波动特点。研究区气候变化大致经历几个阶段:温暖湿润(2 6 5 0～ 2 5 6 0aB.P.)→湖泊菱缩,气候偏干暖 (2 5 6 0～ 2 36 0aB.P.)→暖湿气候背景下湖泊的扩张 (2 36 0～2 1 2 0aB.P.)→冷湿向冷干转换,湖泊由大湖开始菱缩 (2 1 2 0～ 1 6 0 0aB.P.)→气候暖湿,湖泊再次扩张,(1 6 0 0～ 6 5 0aB.P.)→湖泊由扩张到菱缩,气候由冷湿向暖干变化 (6 5 0aB.P.-至今 )。同时尝试把色素与其它指标的结合作为指示湖泊古初始生产力的有效性,以及识别沉积记录有关人类活动的可能性。     

中国北方近二万年来环境变化的若干地质证据

中国北方晚冰期以来的连续堆积主要是湖泊沼泽相粘土、淤泥和风积黄土,这两套堆积地层保存有丰富的环境变化历史的信息。沉积相的分析和年代学、孢粉学的研究结果表明,近一万年来曾出现过三度凉暖和干湿更替,从而可划分出早、中、晚三个不同的自然环境历史阶段,年龄界线大约是7,500aB.P.和2,500aB.P.。全新世早期湿润温凉,全新世中期湿润温暖,5,000aB.P.是植被最繁盛时期。北部地区的植被在全新世早、中期没有明显的变化界线。约5,000aB.P.后,气候有变干变凉趋势。约2,300aB.P.为全新世以来气候最干凉时期。此后,温度和湿度都有逐渐回升的趋势。在中国北方地层中尚未找到小冰期气候的充分的地质证据。     

黄河中游渑池盆地湖泊沉积记录的古气候变化及其意义

渑池盆地位于黄河中游,处在黄土高原向华北平原的过渡地带,该区域也是我国东部湿润区和半湿润区的交汇地带。文章通过对位于渑池盆地池底村厚约4mm古湖泊沉积剖面进行了 ¹⁴ C 年代(校正为日历年龄)、有机碳含量、粒度和地球化学元素组成等测试分析,重建了研究区19.5cal.kaB.P.以来的气候变化过程。19543~9240cal.aB.P.期间,气候比较干旱,风化淋溶作用较弱,湖泊尚未形成; 9240~8039cal.aB.P.为气候过渡时期,气候向暖湿方向转变,古湖泊开始形成; 8039~5368cal.aB.P.为暖湿气候类型,对应于全新世大暖期的鼎盛时期,湖盆流域温暖湿润,湖泊的水位较高; 5368~3439cal.aB.P.为亚暖湿气候类型; 3439~2423cal.aB.P.气候环境比较恶劣,之后气候向干旱化方向发展,又分为两个亚段: 3439~2931cal.aB.P.气候出现剧烈波动,2931~2423cal.aB.P.湖泊干枯。盆地的文化演进与环境变化间存在着耦合关系,环境的变化对应黄河中游地区相继发展的裴李岗文化、仰韶文化、龙山文化和夏商文化。     

北京平原晚第四纪堆积期与史前大洪水

通过北京平原地区东方广场剖面和小红门剖面第四纪地层、年代学、环境变迁、沉积相及孢粉分析等方面的研究发现，从大约0．1MaB.P.-22000aB.P.，北京平原地区形成以砂砾石沉积为主的洪积扇，此后开始进入北京平原形成时期。22000－12000aB.P.,气候干冷，永定河水量减少，平原沉积速率较低。进入冰后期以来，气候逐渐温暖湿润，永定河水量增加，山区风化物质被搬运至北京平原堆积下来。沉积以天然堤相，决口扇相为主，沉积速率大增。8000－4000aB.P.,沉积速率达到最大，出现晚第四纪堆积期，同时洪水频繁，恰好与传说中的史前大洪水时期相当。3000aB.P.以后，气候向干冷转化，永定河水量减少，人类生产力提高，抵御洪水能力增强，洪水给人类造成的威胁相对降低。     

近3000cal.aB.P.以来东海东北部环境异常及其与全新世ElNiño活动的可能联系

利用取自东海东北部、冲绳海槽西侧陆坡的重力柱状岩芯DOC082（29°13.93′N,128°08.53′E;水深1128m）,通过对碳酸钙、有机碳和蛋白石等生源组分含量的分析,结合浮游有孔虫、底栖有孔虫、放射虫和硅鞭藻等微体古生物化石丰度的变化以及底栖有孔虫属种组成特征,揭示了全新世东海东北部生物生产力的演变。研究结果显示,近10500cal.aB.P.以来生源组分含量和微体古生物化石丰度的演变趋势十分相似,明显分为3个阶段:约4000cal.aB.P.之前的早、中全新世明显偏低,大约在4000cal.aB.P.左右开始突然大幅度上升,而约3000cal.aB.P.以来的晚全新世以持续的高值为显著特征。生源组分含量、微体古生物化石丰度以及底栖有孔虫内生属种Uvigerina和Bulimina百分含量等指标的变化一致指示,东海东北部近10500cal.aB.P.以来古生产力演变的显著特征是早、中全新世明显偏低,约4000cal.aB.P.左右突然且大幅度上升,大约3000cal.aB.P.之后的晚全新世为生物生产力异常的高值期;同时有研究表明该区域的表层海水年平均温度（SST）也呈现了明显的三段式演变:早全新世10500～8400cal.aB.P.期间为持续的高值期、中全新世SST相对稳定、3100～500cal.aB.P.期间的晚全新世为显著的低SST时期[1]。近3000cal.aB.P.以来古生产力的异常高值和表层海水古温度的大幅度下降说明晚全新世区域海洋环境发生了明显的改变。据东海东北部现代生物生产力和表层海水温度的分布特征和控制机制、结合现代ElNio发生期间中国大陆气候和降水异常以及黑潮暖流变异的分析表明,近3000cal.aB.P.来东海东北部的环境异常可能是对晚全新世ElNio活动显著增强的反应。     

新疆塔西河地区8Ma以来沉积环境演化及其构造意义

天山南北麓巨厚的新生代地层记录着天山构造隆升与沉积环境演化的历史。在对新疆塔西河剖面进行磁性地层研究的基础上,通过沉积学分析,确定自8.1M a以来塔西河剖面存在4个沉积相组合,对应的沉积环境演化分为4个阶段:1)在8.10⁵.75M aB.P.之前为浅湖沉积环境;2)在5.75⁴.27M aB.P.为扇三角洲沉积环境;3)在4.27³.44M aB.P.为滨浅湖沉积环境;4)在3.44M aB.P.之后为冲积扇沉积旋回期。塔西河剖面沉积环境演化、岩相与沉积速率的变化等共同揭示出天山自8.1M aB.P.以来先后经历了构造活动稳定期（>5.75M aB.P.）、过渡期（5.75³.44M aB.P.）以及快速强烈间歇性隆升期（<3.44M aB.P.）等3个构造活动阶段,并且自3.44M aB.P.,构造活动有增强的趋势。     

若尔盖风成砂-古土壤序列的古气候与古环境记录研究

通过对若尔盖盆地中部辖曼地区风成砂-古土壤沉积序列的粒度分析、孢粉鉴定、磁化率测定以及AMS 14C年代测定,探讨了该地区末次冰消期以来古气候与古环境的演化过程。研究结果表明,若尔盖地区的土地沙化现象至少在距今16 ka余年的末次冰消期就已经出现。地层结构、粒度、磁化率皆指示该区古气候在末次冰消期以来经历了多次冷暖交替变化,沙地也经历了多次的固定与活化过程,其中16130~6460 aB.P.、3445 aB.P.前后以及700 aB.P.前后气候较为温暖湿润,在8170~6460 aB.P.期间有一次极暖事件。自11.3 kaB.P.开始,古土壤中的喜暖型乔木花粉含量明显降低,草本植物、尤其是狐尾藻属和莎草科等沼泽植物孢粉含量明显增多,指示该区古环境发生明显变化,开始发育沼泽泥炭。