青藏高原北缘古近纪石英砂表面特征及其古环境意义

中国西北干旱化和风成记录的研究已取得重要进展,但对亚洲内陆干旱化和亚洲冬季风开始时间的认识目前仍存在分歧。利用扫描电镜,通过对青藏高原北缘广大典型地区古近系中类似风成堆积的红色砂层石英砂微形态详细研究,发现这些红色砂层中绝大部分石英砂颗粒表面具有流水搬运和改造的磨光面与V型坑微形态特征组合,与现代塔克拉玛干沙漠、阿尔金山北缘洪积扇上的现代风沙沉积物石英砂颗粒表面的麻面与蝶形坑组合不同。粒度分析也显示这些沉积物的粒度曲线特征与风成黄土和现代沙丘粒度曲线有明显差别。结合沉积特征认为青藏高原北缘古近纪期间不存在大范围的风沙沉积物,推断亚洲冬季风此时可能尚未激发,而该期的干旱环境可能是由行星风系副热带高压控制的干旱炎热气候以及全球变冷事件造成。     

河西走廊东部2019—2022年空气孢粉组合特征及影响因素

对空气孢粉散播和沉积过程的研究有助于理解现代植被组成及其与气候变化的关系,但迄今为止在干旱区开展的空气孢粉研究工作仍十分有限。利用自主设计的孢粉收集装置,在河西走廊东部祁连山北侧的古浪地区进行了连续3年（2019年7月至2022年6月）以月为时间尺度的观测研究,分析了草本植物、木本植物花期和非花期的孢粉百分比组成特征,探究了主要花粉的代表性;同时,讨论了孢粉浓度变化基本特征及其与典型气象要素（温度、降水、风速和风向）之间的关系。研究结果表明：(1)研究点空气孢粉组合主要以草本类型为主,高值出现在7～10月（93.7%）,低值出现在4～6月（62.9%）,相应的木本植物花粉高值出现在4～6月（37.1%）,低值出现在7～10月（6.3%）。草本植物和木本植物孢粉浓度与各自花期有很好的对应关系：草本植物花期和高浓度出现在7～10月,木本植物则主要出现在4～6月,草本植物浓度对总浓度影响最大。(2)孢粉组合与当地植被有很好的对应关系,杨属（Populus）和柏科（Cupressaceae）花粉能较好地反映当地植被特征,禾本科（Poaceae）花粉具低代表性,蒿属（Artemisia）、苋科（...     

非洲南部赞比西河流域距今30～5 ka的孢粉组合及古气候变化

非洲东南部晚更新世植被重建及对比研究有助于理解区域气候变化过程和驱动机制。本研究依托国际大洋发现计划IODP361航次科学任务所获取的U1477B海洋钻孔,对其上部4～37 m的沉积岩芯的79个样品进行了孢粉分析,重建了30～5 ka B. P.的区域植被和气候变化历史。研究结果显示,钻孔岩芯整体以草本植物禾本科(Poaceae)和莎草科(Cyperaceae)花粉为主,平均约占75.5%;木本植物花粉较少,以罗汉松科(Podocarpaceae)、豆科(Fabaceae)、使君子科(Combretaceae)和红树科(Rhizophoraceae)等为主;孢粉组合记录了钻孔孢粉源区赞比西河流域的植被特征。在时间演化序列上,钻孔沉积物孢粉组合变化反映出明显的冰期-间冰期(全新世)的植被变化特征：末次冰期(30～17 ka B. P.)以禾本科、莎草科等草本花粉为主,平均约占82.2%,以草原/草甸植被占优势,推测在流域低海拔平原开阔草原广泛发育;罗汉松科为代表的山地森林在冰期也相对发育,指示了相对凉爽潮湿的气候环境;冰消期(17.0～10.5 ka B. P.)禾本科花粉保持稳定平均约...     

不同实验条件对早新生代沉积物有机碳同位素的影响

利用沉积物中有机质碳同位素相对丰度变化重建古环境、古植被已成为有效的方法和手段, 然而由于实验方法、所用仪器及测试环境不同, 使有机碳同位素测量结果与真实值之间存在较大偏差。对于年代较老地层的样品来说, 影响其有机质碳同位素的因素更为复杂, 而实验条件的研究相对较少, 从而限制了有机碳同位素在老地层中的应用。为此, 我们以早新生代沉积物为对象, 针对实验材料、不同仪器和实验温度等可能影响实验结果的因素进行了系统的对比实验分析。结果表明: (1)PC离心管在低温环境下对样品δ¹³C值无影响, 与利用玻璃烧杯的结果没有差别。(2)EA-IRMS在线技术整体比MAT-252离线技术δ¹³C值高2‰~4‰, 氧化温度和仪器测试环境的不同是导致偏差的关键。(3)对于老地层样品来说, 850℃的氧化温度不能使其完全氧化, 平行样品结果的重现性较差, 说明样品氧化没有达到稳定状态, 随着氧化温度的升高, δ¹³C值有偏正的趋势; 1020℃能使其完全氧化, 平行样品测试结果重现性较好, 达到稳定状态。(4)含石膏样品进行测试时, 应注意及时去除石膏加热时产生的水汽, 以减少水汽的不利影响。     

青藏高原东北部西宁盆地晚渐新世-早中新世沉积物岩石磁学特征及其古环境意义

文章通过对西宁盆地谢家剖面上部(620~819m)厚度190m,有精确年代控制且无明显相变的晚渐新世-早中新世的湖相沉积物样品的磁化率系统测量,建立了该区晚渐新世-早中新世高分辨率的磁化率变化序列,揭示高、低频磁化率在约25Ma和21Ma存在两次明显的台阶式长期增大趋势,并在约23.8Ma,21.6Ma和19.8Ma叠加短期峰值,在时间上可能分别对应全球此时的长期变冷趋势及全球性Mi-1.1事件、Mi-1a事件和Mi-1aa事件短暂快速变冷事件,而频率磁化率记录几乎没有变化。代表性样品的系列岩石磁学分析,揭示出沉积物的载磁矿物主要为假单畴(PSD)的磁铁矿,同时可能还存在赤铁矿和针铁矿;磁化率增大主要由假单畴磁铁矿的含量增多引起,而不是通常情况下的成壤作用形成的超顺磁颗粒的增多引起,推测青藏高原东北部隆升导致的侵蚀增强,或干旱化,或两者兼并,可能是导致西宁盆地上述磁化率增强的原因。     

亚洲内陆干旱区巴里坤湖记录的H1突变事件

对亚洲内陆干旱区Heinrich (H)事件发生时的气候状况和植被响应过程的研究有利于加深对内陆干旱生态系统与气候突变事件关系的理解.本研究以新疆巴里坤湖BLK11A岩芯450~610 cm段的沉积物为研究载体,基于AMS 14C年代控制,通过岩性、粒度、 X射线荧光光谱元素钛含量( XRF-Ti)和孢粉变化特征等对H1突变事件(17~15 cal. ka B. P.)发生时流域的气候特征和植被分布状况进行了重建.研究结果表明: 1)H1时期湖泊岩性以砂质或者粉砂质的浅湖相为主,湖泊水位较低.沉积物粒度分布频率曲线表现出与流域现代扬尘一致的双峰分布特征,同时XRF-Ti含量增加,两者共同指示了流域局地扬尘发生频率增加,且对湖泊物质输入起主导作用;2)该时期耐旱的荒漠植被比例显著增加,植被覆盖度降低,流域生物量也相应降低,代表了流域植被显著退化;3)结合中纬度欧亚内陆干旱区其他地质记录,发现这一区域H1时期整体以冷干气候为主,风沙活动加强,湖泊萎缩,植被退化.主要原因为西风携带水汽的减少,使得能够到达该内陆区域的降水减少,另一方面温度降低导致了冰雪融水补给的减少,两者共同导致了内陆干旱区植被和环境的退化.     

柴达木盆地北缘湖泊表层沉积物炭屑特征及其环境意义

沉积物中的炭屑在探讨火(灾)的基本特征及其与植被和人类活动关系方面具有重要意义。采用孢粉学提取方法,对柴达木盆地北缘的湖泊表层沉积物进行了微体炭屑的分析工作,用以探讨其空间分布及其与区域植被和现代人类活动之间的关系。结果表明：不同粒径的炭屑浓度均呈现出自西向东升高的趋势,与区域植被覆盖度自西向东增加的趋势一致。其中,小粒径的炭屑以近圆形占多数,表明区域性火事件中燃烧的木本植被占主导地位;粒径较大的长条形炭屑在盆地东部区域占优势,表明地方性火事件向东增加,草本植物燃烧逐渐增多,与自西向东草本植物的增多相吻合,且燃烧由区域向近源转换。此外,该地区人口数量也有自西向东增加的趋势,推测人类生产生活用火对炭屑浓度有很大的贡献量,与大颗粒炭屑浓度向东升高有较好的对应关系。表层沉积物炭屑的空间变化特征不仅很好地反映了相应地区的火的信息,还对区域植被和人类活动等要素具有较好的指示意义。     

西宁盆地谢家剖面车头沟组底部木化石的发现及其意义

首次在西宁盆地谢家剖面车头沟组底部发现原始埋藏的钙质木化石不仅填补了植物大化石缺失的历史,同时对研究青藏高原东北部的植物生态环境演化和构造运动具有重要意义。通过对木化石埋藏特征、层位地层岩性和沉积环境的综合分析,认为其为近水河岸生长的成年乔木化石,株距3－8米不等,形成具有一定空间结构的植物群落,后期由于附近山地的隆起和该区气候向干旱化发展,植物遭受掩埋后经过石膏的交代作用进而形成硫酸钙质化石,说明该地区气候从中新世早中期开始恶化加剧。     

新疆青海地区现代地表沉积物颜色指标与气候参数关系

为更好理解现代沉积物颜色指标（亮度L^*、红度a^*和黄度b^*）与气候参数（年平均温度和年平均降水量）关系,采集新疆和青海地区大空间尺度上104 个地表沉积物样品,运用空间分析与传统统计方法相结合探讨了颜色指标与气候参数的空间趋势特征及局部空间关系,并分析二者之间的相关性。研究发现无论是年平均温度和L^*、a^*和b^*的趋势分析还是空间关联分析,年平均温度和L^*、a^*和b^*在研究区域的不同地区具有不同的关系特征. 年平均降水量和L^*、a^*和b^*的趋势分析在研究区域的不同地区呈现负相关,空间关联分析中在东南部和中部年平均降水量与L^*、a^*和b^*呈现负相关的关系特征.该地区现代表土沉积物颜色指标（L^*、a^*和b^*）与年平均降水量呈负相关关系,相关系数分别为-0.26、-0.35 和-0.29（P=0.01）,与年平均温度相关性不显著,可能与年平均温度和颜色指标在研究区域的不同地区具有不同的相关性有关。现代地表沉积物颜色指标与气候参数的相关性高低,与采样点的数量、分布密度、跨度、地带性土壤类型、相关性分析方法等有关. 本研究对新疆和青海地区地表沉积物颜色指标与气候参数之间关系的探讨,为深入探讨该地区地层颜色指标与古气候环境关系提供参考依据。     

依据孢粉记录初探青海湟水流域二级阶地的成因

青藏高原边缘河流阶地的成因一直是研究的热点。对湟水流域二级阶地形成时的孢粉分析结果表明:该时期湟水流域存在明显的垂直植被带且结构简单,山地高处生长着以云杉为主的森林,谷地则生长以蒿属、藜科为主要类型的草本植被。同时结合该时期相邻地区的孢粉资料并和现代植被特征比较,湟水流域二级阶地的植被显示出冰期的植被特征,阶地冲积物也是在冰期堆积的,河流可能在间冰期下切。气候变化在阶地形成过程中可能有一定的作用。