北京地区第四纪冰期与构造-气候旋回

当前,对于第四纪冰期及其划分,随着冰期旋回研究的深入而面临某些需要重新认识的问题.从冰川地质学的观点来看,各个冰期和间冰期的地貌过程,受到构造运动和气候变化的双重控制,在时空分布上具有易于识别的宏观规律性.所以,有人认为,濒临危机的经典的冰期概念及其研究,正在遵照自身在理论上和实践上的要求继续发展.笔者拟以进一步研究北京地区的第四纪冰期系列为基础,提出构造-气候旋回的概念,作为我们新的探索的起点.(图1)     

黄土与古季风

中国黄土的古季风记录研究，揭示了东亚季风区的环境变迁历史是来自中，高纬大陆的偏北冬季风与来自中，低纬海洋的偏南夏季风的环境效应优势期相互交替的历史。文中简要介绍了有关黄土高原黄土与古季风研究的重要进展，侧重讨论了中原地区末次冰期高分辨率黄土所记录的冬季风和夏季风变迁的特征，最后就今后全球变化计划的黄土与古季内研究提出了几点意义。     

中国气候雪线空间分布特征

气候雪线的空间分布规律既受高度地带性和纬度地带性限制,也受区域性气候的控制。雪线空间格局变化实质上是水热条件变化的反映。本文主要依据我国106个气象站的气象资料,从年均温、年降水量和固态降水率之间的相关函数计算出气候雪线高程,进而探讨中国大陆气候雪线的空间分布特征。      

金沙江巧家段河谷黄土状堆积的时代问题

金沙江巧家段河谷广泛发育厚层黄土状堆积,尤以金沙江左岸宁南县华弹一带最为 。其厚度较大而层理又不明显,且多钙质结核,通过对七条黄土状堆积的地层剖面作磁笥地层研究和热释光测年,确定该黄土状堆积的时代属布容正向极性时晚期,其地质时代为晚更新世－全新世。     

地球公转轨道偏心率变化的构造运动响应

最近3Ma发生的主要构造运动和气候变化事件,在准0.4Ma周期上与地球轨道偏心率变化存在一致性。据黄土高原地层记录划分的构造气候旋回界限,日历年龄分别为0.07、0.46、0.83、1.32、1.70、2.08、2.74MaBP,对应于偏心率曲线波动幅度由大变小时段的特定转折位置。文中分析了地球公转运动变速的基本数据及其对地球自转运动和圈层相互作用的可能影响,探讨了轨道偏心率变化对构造运动的驱动机制,并指出了构造气候旋回研究可为地质力学理论发展展示良好的前景。      

北京潭柘寺地区第四纪冰川遗迹的宏观和微观特征

以北京西山潭柘寺地区第四纪冰川遗迹的宏观特征研究为基础,对管坨岭冰期和赵家台冰期的古冰川沉积进行了石英颗粒表面结构形貌组合特征的分析。结果表明,管坨岭冰期的管坨岭冰碛层和大富庄冰碛层,以及赵家台冰期的太平庄冰碛层中的石英颗粒表面结构,以冰川成因的形貌组合占优势,而赵家台冰期鲁家滩冰水沉积中的石英颗粒表面结构,则以冰川和流水共有成因的形貌占优势。所以,据冰川遗迹的宏观和微观特征,可以肯定该区分别在早更新世和中更新世曾发育过两次古冰川作用。      

中原邙山黄土及最近200 ka构造运动与气候变化

位于黄土高原隆升区与华北平原沉降区过渡带上的中原邙山黄土 ,是风尘源区就在黄河下游冲积扇扇顶部位的近源砂黄土 ,它记录了最近 2 0 0ka构造与气候耦合效应的信息 .在风尘堆积过程中 ,于倒数第二冰期末 ,约 0 .1 5MaBP ,发生了以沉积速率突然加快为标志的环境突变事件 ,黄河贯通三门峡东流给风尘沉积带来了丰富的物源 ,形成厚 1 5 .7m的S1古土壤和 77.3m的L1黄土 .邙山黄土 古土壤序列不仅详细地记录了东亚季风在这一特定地区的气候响应 ,而且清楚地反映了构造作用下黄河干流切穿三门峡东流入海引起的环境效应 .     

四川泸定昔格达组时代及其新构造意义

川西高原东南部边界带内侧沪定大渡河西岸的海子坪,在高出大渡河水面约920m的谷肩上保存着一套厚约411 m的昔格达组河湖相地层。磁性地层初步研究表明,以距顶深度386.0m处为界,以上为高斯正向极性带,以下为吉尔伯特反向极性带。对比Cande和Kent的极性年表,沪定昔格达组的年代约4.29～2.60 Ma BP,地质时代应属上新世中、晚期。将沪定昔格达组与高原边界带外侧的汉源昔格达组进行对比,地层中记录的松山反向极性时与高斯正向极性时界面分别处于海拔2220 m和1040 m左右,两者之间的高为1180 m,这应是2.6 Ma BP以来川西高原东南部边界带两侧地块相对隆升的结果。     

关于晚新生代准1.2Ma周期构造气候旋回

构造气候旋回的理论要点是构造作用驱动气候变化,因而不同于Milankovitch冰期气候旋回,但两者又都是受地球轨道要素控制的。本文主要根据青藏高原和黄土高原的晚新生代地质记录,以磁性地层为时间标尺,以黄道倾斜(ε)最大变幅位置为模式年龄,划分最近8Ma的准1.2Ma周期构造气候旋回的主旋回层,即MTC₇、MTC₆、MTC₅、MTC₄、MTC₃、MTC₂、MTC₁、MTC₀,它们的界线年龄分别为7.3、6.1、4.9、3.7、2.5、1.3和0.2MaBP。在此基础上,分析了青藏高原构造隆升和黄土高原风尘沉积各自显示的准1.2Ma周期的演变特征,表明它们之间具有构造驱动气候的因果关系。文中还探讨了最近7.3MaBP的古环境变迁,获得了有关晚新生代东亚季风形成演变和环境分异是在轨道气候旋回背景下受构造气候旋回控制的新认识。