中国黄土高原西缘甘肃万象洞MIS 5石笋δ18 O记录与南方地区石笋记录的对比研究*

位于青藏高原与黄土高原过渡带的甘肃武都万象洞石笋WXSM51和WXSM52提供了MIS 5(118~79kaB.P.)高分辨率的δ¹⁸ O记录。研究表明, 万象洞石笋δ¹⁸ O值与夏季风强度呈负相关关系, 与我国西南部的贵州董歌洞石笋δ¹⁸ O记录有良好的对应关系, 并与高纬度的格陵兰NGRIP冰芯δ¹⁸ O记录和65°N太阳辐射强度有很好的一致性, 说明万象洞石笋δ¹⁸ O记录了118~79kaB.P.期间亚洲季风强度的变化, 同时也说明东亚季风强度的变化和全球气候变化同步, 而且主要受控于北半球太阳辐射强度的变化。同时它与地中海碳酸盐记录有很好的相似性, 和巴西石笋δ¹⁸ O记录在千年尺度上表现出相反的变化趋势, 说明东亚季风区、地中海地区以及巴西季风区之间存在密切的联系, 指示了南北半球气候在千年尺度上存在"跷跷板"(seesaw)现象。万象洞石笋δ¹⁸ O记录的MIS 5b与MIS 5a突发性转换, 与NGRIP冰芯δ¹⁸ O记录相似, 而与神农架记录存在差异, 说明万象洞地区对亚洲季风强度的响应更为敏感。     

唐古拉山垭口地区的第四纪冰川测年新研究

在野外综合考察的基础上,对唐古拉山垭口地区末次冰期的冰碛漂砾(或有冰川擦痕的露头)进行了宇生核素10Be暴露年龄的测定,得到(16.1±1.7)ka BP、(31.9±3.4)ka BP、(41.4±4.3)kaBP和(66.8±4.3)ka BP 4个测年数据.结合前人对本地区研究和测年的资料,确定该区更新世经历了4次较大规模的冰川作用:中更新世晚期的倒数第二次冰期、晚更新世中晚期的末次冰期早冰阶、间冰阶和晚冰阶,依次与MIS6、MIS4、MIS3和MIS2阶段对应;全新世经历了2次小的冰进:新冰期和小冰期,它们的时代与青藏高原其它地区新冰期和小冰期的时代基本一致.末次盛冰期的冰川范围十分有限,并且MIS3阶段的冰进规模远远超过了末次盛冰期.早期考察中所命名的唐古拉冰期和巴斯错冰期的时代是中更新世晚期(MIS6)和末次冰期早冰阶(MIS4),扎加藏布冰期的冰碛可能是末次冰期的冰碛叠加在倒数第二次冰期的冰碛物之上,而又经过后期作用改造而形成的一套冰碛.在该区老的冰碛物上没有测定出MIS6阶段之前的年代数据,可能是由后期的破坏或采集的样品不够充分所致,因此对本区最早冰川作用的时代还有待于进一步深入研究.     

青藏高原及周边地区MIS 3中期冰进探讨

随着ESR,OSL以及CRN等新技术被应用到第四纪冰川测年,青藏高原及周边山地的许多地区建立起了第四纪冰川演化的年代序列,研究人员在青藏高原南缘和东缘发现末次冰期最大规模古冰川作用出现于末次冰期的间冰阶(MIS 3),而不是末次冰期晚阶段(MIS 2).对该区域内已获得的测年资料进行总结,发现在兴都库什山、喜马拉雅山、昆仑山、念青唐古拉山、唐古拉山、喀喇昆仑山、横断山、祁连山、天山、帕米尔高原以及台湾山地等(共30个点)都存在MIS 3山地冰川前进的年代数据,其中,虽有部分点的数据精度和可靠性不高,但不可否认青藏高原及周边山地曾发生MIS 3山地冰川前进的事实,且多数年代数据都集中于MIS 3中期.通过年代学资料与古环境记录的综合分析,笔者初步得出:在季风环流控制区,MIS 3(中期)冰进可能是由于该阶段中期的冷期(也可能是古里雅冰芯记录中47～43kaB.P.两次冷事件的直接作用)结合较丰富的亚洲季风降水造成;在西风环流主要控制区,如天山、帕米尔地区与西昆仑山,虽然在MIS 3时由于冰盖退缩,高纬度的冷高压减弱,使得西风急流北支北撤,西风强度有所减弱,但相对LGM时大洋的温度还是较高,蒸发旺盛,因而西风环流可为上述地区带来较多的降水,配合MIS 3中期的低温致使冰川前进.用多种技术方法交叉对冰川遗迹进行系统定年,是现阶段第四纪冰川研究面临的重要内容,还应注意季风与西风气候系统下冰川演化模式可能存在的异同.     

中低纬度MIS 3b(54～44 ka BP)冷期与冰川前进

MIS3b冷期在古里雅冰芯记录表现为54～44kaBP比现代温度低5℃的冷期,与MIS3c(早期)和MIS3a(晚期)温度高出现代3℃和4℃情况迥然相反,而和以23ka的岁差周期(precessional cycle)所导致的日射变化一致,在65°N～60°S间有重大作用.初步检阅现代有测年资料的末次冰期冰川前进文献,发现MIS3b冷期导致的山地冰川前进分布在亚洲、欧洲、北美洲、南美洲、大洋洲12个地区23个地点.当时降水较多与冷期降温抑制消融相结合,使冰川伸展范围都超过气候严寒而干燥的MIS2期内通常所说25～15kaBP末次冰盛期(LGM)的冰川规模.若干种新的测年方法包括改进的光释光(OSL)法、红外释光(IRSC)法、宇宙成因³He、¹⁰Be、²⁶Al和³⁶Al测年、U系法、连同原应用的¹⁴C法、热释光(TL)法、ESR法和径迹法(fissiontrackmethod)有助于末次冰期多次冰川前进时间的确定,但某些数据也存在不确定性.虽然古里雅冰芯记录明确了MIS3b冷期的重要性,但我国西部山区对该期冰川前进的定年研究还很少,亟应加强工作,以弥补不足。     

中国第四纪冰川演化序列与MIS对比研究的新进展

近年来,随着多种可对冰川地形进行直接定年的测年技术的发展与应用,中国第四纪冰川研究取得了新进展,较为突出的是获得了大量与地貌地层关系相符的年代学资料、建立了冰川演化若干典型范例以及进一步确立了青藏高原构造隆升与冰川发育的耦合关系。中国第四纪冰川演化序列与海洋氧同位素阶段(Marine Oxygen Isotope Stage,MIS) 比较经历了2000 年、2002 年两次立案与改进。笔者基于近年来新测得的年代学数据、已建立的冰川演化序列以及青藏高原隆升与冰川发育的耦合关系等新的研究资料,提出了中国冰期与海洋氧同位素阶段比较的2011 年改进方案,包括近百万年冰川变化的15 个特征时段及其对应的时间与中国冰期名称等信息。     

MIS 3晚期以来江苏中部海岸的层序地层

通过对苏北岸外西洋潮流通道内钻孔和地震剖面的地层沉积学、年代地层学、地震地层学和层序地层学等多学科再研究,以及区域钻孔再对比,本文确定该海域约从35kaBP(14C惯用年龄)开始经历了滨岸砂坝、淡水湖沼、河流泛滥平原、滨岸沼泽、潮流沙脊和潮流通道一系列的环境演变,主要受控于MIS3晚期以来的海平面旋回以及古河流入海沉积物供给,而构造沉降是相对次要的,由此形成了五级层序地层中的末次冰期晚间冰阶准层序和冰后期准层序,以及前者的高水位体系域和强制海退楔体系域、后者的海侵体系域和高水位体系域。海域中潮流沙脊可能开始发育于冰后期海侵淹没本区(约9calkaBP)之后,但一直只是水下暗沙且处在不断调整之中,直到1128～1855AD间黄河夺淮从苏北入黄海,大量泥沙充填潮道,部分水下暗沙出露海面成为明沙。西洋潮流通道并非是晚全新世期间通过沙脊的蚀低而形成,而在全新世高海面前后就已具雏形并持续至1128AD,1128～1855AD和1855AD至今分别经历了充填淤浅与冲刷成型的过程,且今后具有进一步展宽刷深的趋势。     

San Quirce (Palencia,Spain): new chronologies for the Lower to Middle Palaeolithic transition of south-west Europe

San Quirce is an open-air archaeological site situated on a fluvial terrace in the Duero basin (Palencia, northern Iberia). This paper presents new and consistent chronologies obtained for the sedimentary sequence using post-infrared infrared stimulated luminescence (pIR-IR) dating of K-feldspars and single-grain thermally transferred optically stimulated luminescence (TT-OSL) dating of quartz. The new dating results indicate that the sequence is older than ~200 000 years and place San Quirce Level III within marine isotope stages (MIS) 8 and 7, between 274 ± 13 ka and 238 ± 13 ka. The main lithic assemblage at San Quirce comes from Level III. The predominant tool types found in this level are hammerstones, manuports and flakes, with a small proportion of cores and a significant presence of denticulates. Adaptation to local environmental conditions resulted in distinctive cultural habits, which were embedded in the cultural tradition of hominins occupying the site during the final third of the Middle Pleistocene. San Quirce preserves a simple cultural tradition that was employed by local hominins to engage in a diverse array of activities, and highlights the cultural diversity that appears to have been a characteristic feature of the Lower to Middle Palaeolithic transition 300–200 ka.     

A preliminary study of natural environmental change and its impact on early Late Paleolithic people in the northeast central Korean Peninsula during Marine Istope Stage 3 (40–30k cal a bp)

We comprehensively analyzed sediments obtained from an archeological excavation. A trench sediment profile of Maedun Cave (MC), South Korea, was analyzed geoarchaeologically. Multi-proxy analyses (palynomorphs, grain size, magnetic susceptibility, animal bones and artifacts) reflected the vegetation, hydroclimate and lives of prehistoric people at Marine Isotope Stage (MIS) 3 (ca. 40–30k cal a bp ) in the early Late Paleolithic. The palynoflora consisted of pollen and non-pollen palynomorphs. Under the air-circulation system in the cave, anemophilous pollen flowed in during the day, whereas waterborne pollen and spores, and freshwater algae, were transported by flooding during the summer monsoon rainy season. Mixed conifer and deciduous broad-leaved forest with an understory of pteridophytes flourished around the north-east central Korean Peninsula during MIS 3. Freshwater algae and grass pollen records may reflect precipitation intensity. It is assumed that they had flowed in during flooding caused by high precipitation during the enhanced East Asian summer monsoon, corresponding to Dansgaard–Oeschger (D/O) events 5 and 8 of δ¹⁸O GISP2 and Hulu Cave. The prehistoric people hunted herbivorous animals in the area around MC and sheltered inside it seasonally. They also used the grains of oats growing near the dwelling as a source of food.