洞穴石笋氧同位素古气候重建应用

近年来,应用洞穴次生碳酸盐稳定氧、碳同位素进行古气候研究得到了迅速的发展,尤其是利用石笋中1δ8O与δ13C重建不同地区不同时间尺度下的古气候环境,为全球气候的变化提供了许多新的有意义的认识.然而,当前在利用石笋氧同位素进行古气候重建,特别是对1δ8O的解译过程中仍存在诸多不确定性,尤其是δ18O与温度、降水的联系不统一问题.该文从洞穴石笋δ18O与温度、降水的相关关系以及不同时间尺度下所指示的气候意义等角度对当前洞穴石笋气候学中氧同位素的应用进行了总结分析.     

临汾盆地13万年以来古气候变化研究

本文运用气候代替指标粒度对临汾盆地滨河东剖面S1以来的古气候进行了重建,在末次间冰期-冰期气候旋回中,临汾盆地的古气候经历了暖湿—冷干—暖湿的变化过程.结果发现临汾盆地滨河东剖面黄土-古土壤序列沉积物既有与大区气候变化的一致性,也有本地变化的特点.     

川东北宋家洞石笋氧碳同位素及锶含量突变分析

通过对宋家洞石笋SJ3的氧碳同位素及锶含量进行Mann-Kendall test突变分析,得出以下结论:(1)氧同位素值记录了末次冰盛期向Heinrich Event 1时期的转变;(2)碳同位素值和锶含量记录了由H1冷期向BФlling-AllerФd暖期的转变;(3)碳同位素值和锶含量指示了在19.8～15.3ka时当地的东亚夏季风和冬季风呈正相关关系,在15.3～14.8 ka呈负相关关系,表明石笋SJ3记录了古气候环境的冷干、暖湿变化,且不同气候指标对环境变化的敏感度不同。     

西风区湖泊沉积物中砷元素对气候环境变化的响应研究——以新疆巴里坤湖为例

巴里坤湖是我国西风区古气候环境演变研究的理想区域.根据BLK-1剖面多指标建立了巴里坤湖9 000 cal a BP以来的时间序列,了解其气候演变的过程.结合巴里坤湖古气候演变及砷元素含量的波动变化,发现砷元素变化响应气候环境的演变:气候冷干时期,砷含量较多;而暖湿时期则相对少.此外,砷含量的变化很好地指示了全新世的气候突变事件.巴里坤湖沉积物中砷元素主要来源于湖泊周边基岩受物理风化产生的碎屑,并经由风力带入湖中沉积.干旱的气候环境下,砷的沉积速率较湿润期变化明显.研究结果表明,砷对于我国西风区的古气候环境演变及气候突变事件具有指示作用;砷沉积速率的突变表明在干旱气候环境条件下,砷可能比其他元素更为敏感.不同气候环境下砷元素的来源及波动,也为砷污染的防治提供参考.     

福建北部天湖山全新世泥炭古气候记录的初步研究

通过对福建北部天湖山泥炭沉积记录的有机质含量和腐殖化度等多种环境代用指标的综合分析,在可靠14C测年技术的支持下,恢复了福建北部天湖山近10cal kyr BP以来的气候与环境演变过程.结果发现,泥炭有机含量和腐殖化度敏感地记录了研究区古气候变化信息,其低值指示气候相对暖湿,高值指示气候相对冷干.约10～4cal kyr BP泥炭有机质含量和腐殖化度较高,指示气候暖湿,是该区域水热组合状况最好;4cal kyr BP以来泥炭有机质含量和腐殖化度较低,指示气候相对干冷.细分千年尺度的气候变化阶段有待于测年精度的进一步提高.     

贵州荔波42.0kaB.P.~65.0kaB.P.气候变化的石笋记录

对贵州荔波董哥洞D42石笋进行TIMS-U测年和碳、氧同位素分析,建立末次冰期42．0ka B．P．～65．0ka B．P．的古气候变化时间序列。研究结果表明,荔波地区在65．0ka B．P．～42．0ka B．P．石笋记录的冷暖事件所反映出的季风气候变化,大致可分为3个气候阶段;65．0ka B．P．～60．6ka B．P．相当于海洋氧同位素MIS4晚期,反映本阶段东亚冬季风强盛,气温降低,表现为干旱寒冷的气候环境;60．6ka B．P．～48．4ka B．P．相当于海洋氧同位素MIS3早期,反映东亚夏季风相对增强,气温升高,有效降水相对较少,表现为温暖半干旱的气候环境;48．4ka B．P．～42．0ka B．P．相当于海洋氧同位素MIS3中期,显示东亚夏季风由强变弱,东亚冬季风相对增强,表现为干旱冷凉的气候环境。石笋记录揭示的2次寒冷事件在各类沉积物中均有记录,反映为全球变化的气候事件,相当于北大西洋沉积物中的Heinrich5和Heinrich 6冷事件,可以进行全球对比,显示荔波地区与北极地区存在着古气候的遥相关。     

福建长乐第四纪红土微量元素揭示的气候环境变化

在野外考察采样基础上,结合OSL和ESR测年确定红土沉积年代,对福建长乐(CL)红土剖面微量元素地球化学特征及指示的古环境意义进行了初步研究。结果表明:CL剖面中微量元素的含量和分布特征呈有规律的波动变化,反映出区域风化成壤过程中不同元素的地球化学行为存在差异。较高的Mn、Nb、Rb、Cr含量或较低的Ni、As、Sr、Zn、V含量大体指示红土沉积风化作用增强,气候暖湿;反之,则可能指示生物化学风化作用减弱,气候温干或凉干。早更新世晚期以来,研究区古气候经历了温干-暖湿,暖湿,暖湿-干冷,温干-暖湿,暖湿的变化过程。研究揭示出CL剖面微量元素记录的区域气候变化过程既是对全球气候变化的响应,同时也表现出亚热带季风区红土沉积风化的特殊性。     

基于洞穴沉积物记录的石漠化演变重要历史事件相关研究

重演历史时期贵州地区气候状况和石漠化演化过程。结合明清文献资料,对比分析织金洞石笋及鹅管的碳氧同位素记录进行研究。通过石笋ZJD—21和ZJD—9C的对比研究,证明不同洞穴沉积物的记录可以互相校准。古代文献资料能够客观准确的反映各地区气候现象,关于贵州省各个地区气候状况的历史记录并不完整。结果本研究从历史文献记录与织金洞石笋ZJD—21和鹅管ZJD—9C碳氧同位素的记录进行对比,证明该记录能够用来分析和探讨织金洞所在地区的历史气候状况。将1 240年至今的历史时期石漠化演化划分为孕育期、发生期、发展期、摇摆期和井喷期,探讨石漠化演化的时间序列,并加以描述,说明石漠化的发生发展主要受人为因素的控制。     

洞穴天书

正喀斯特洞穴中生长的石笋就是一本"天书",是当前科学家们首选的古气候研究物质之一。全球气候变暖、极端气候频发……地球气候变化成为了当前人类关心的热门话题之一,尤其是未来的气候变化。如何预测?地质学中最基本的方法之一,就是"将今论古"或"将古论今",前者即在地质学研究的过程中,通过各种地质事件遗留下来的地质现象与结     

宜宾地区高阶地沉积物中孢粉和黏土矿物特征及其环境意义

探讨宜宾地区第四纪中更新世古气候特征,为四川盆地第四纪古气候研究提供依据。在前人研究基础上,通过对宜宾地区岷江和长江阶地的野外实测、沉积物ESR年龄测定、孢粉及黏土矿物测试和综合分析,结果显示:研究区内长江水系共发育5级河流阶地,Ⅴ级、Ⅳ级河流阶地形成时期为0.73～0.30Ma B.P.;该时期研究区植被类型为亚热带常绿、落叶阔叶林,总体表现为温暖湿润的气候,与现今大体相仿或略温凉。孢粉中的麻黄、落叶松和藜科等代表干冷的成分,推测由风或河流从海拔2.7km以上的气候干冷地区携带而来,可能源自岷江上游。黏土矿物中以高岭石为主,伊利石化学指数较高,反映其形成时期经受了较强的化学风化作用,为温暖湿润的气候环境;在0.73～0.30Ma B.P.,古气候总体具有向更加暖湿变化的趋势。     

太原盆地QK1钻孔60ka.B.P以来气候环境演化的沉积记录

通过对太原盆地QK1钻孔60 ka.B.P.以来的沉积物进行粒度、磁化率分析,探讨了太原盆地60 ka.B.P.以来的气候环境演化过程。太原盆地60 ka.B.P.以来主要经历了以下演化阶段:59.6～40 ka.B.P.属滨湖相沉积;40～31.5 ka.B.P.属以河流相漫滩沉积;31.5～14.58 ka.B.P.属河流相边滩沉积;14.58～12.5 ka.B.P.河流相漫滩沉积;12.5～9 ka.B.P.河漫湖泊沉积;9 ka.B.P.至今属河流相边滩沉积。60 ka.B.P.以来太原盆地的气候由温暖偏湿转为温暖湿润,在末次冰期表现为寒冷干燥,进入全新世大暖期以后,气候具有全球性特征的同时也兼具区域性特点。各指标分析表明太原盆地的气候环境演化主要受全球性气候变化及区域气候的影响,由于盆地沉降中心与边缘沉积速率的差异,在一定程度上受到地区构造活动的影响。     

磁性参数的环境指示意义

介绍了岩石磁学研究中常用的能够指示环境变迁和气候变化的几种磁性参数及其组合。研究表明：磁化率是气候变化的代用指标之一，其值的高低反映气候的暖冷和沉积颗粒的细粗，用参数HSIRM，Bcr,HSIRM/k可以识别磁性矿物类型，较多磁铁矿的存在指示暖湿的沉积环境，反映沉积物颗粒细；而较多赤铁矿的存在则指示干冷的沉积环境，反映沉积物颗粒粗。HARM，Ber,HSIRM/k，S比(HSIRM-100mT/HSIRM)在环境监测中有重要的意义。     

Environmental changes recorded in lake sediments for 13 000-1 000 a B. P. in Beijing area

The detailed¹⁴c dating, palynological, carbon isotope and magnetic susceptibility analyses of a paleo-swamp record obtained near Beijing show that the succession of climate events in Beljing area is broadly consistent with the climatic behavior in the North Atlantic region during the period from 13 000 to 10 000 a B. P., but with evident local characteristics. A relatively warm and wet episode (11 400-10 950 a B.P.) was intercalated between two dry-cold episodes (11 600-11 400 and 10 950-10 450 a B. P.).     

汾河下游三万年来沉积环境演化

根据汾河下游岩性特征、沉积物粒度、粘土矿物和孢粉分析，探讨了汾河下游3万年来环境演化规律。30－11Ka.B.P为晚更新世末次冰期盛冰期，气修干寒；11Ka以来，经历了3个气候旋回，变化周期为3.5Ka左右，黄河中游早期文明起源及人类生产活动，与本区气候关系有很好的耦合性。     

Climatic changes from the late Pliocene to middle Pleistocene in and around central Japan reconstructed from plant macrofossil assemblages

We used composition of plant macrofossil assemblages obtained mainly from the Osaka Group in central Japan to reconstruct the palaeoclimate between the late Pliocene (about 3.3 m.y. B.P.) and the middle Pleistocene (about 0.4 m.y. B.P.). The warmest climate of the period was before 3.0 m.y. B.P. Cool-temperate elements increased and subtropical elements decreased between 3 m.y. B.P. and 2.7 m.y. B.P., indicating the first climatic deterioration. The first occurrence of subarctic elements characterizes the Plio-Pleistocene boundary as a severe cold stage. After 1.1 m.y. B.P., climatic fluctuation occurred at less than 100,000 year intervals. A severe cold stage occurred just after the Jaramillo event (about 0.8 m.y. B.P.). The warmest stage in the middle Pleistocene occurred at about 0.5 m.y. B.P. With it evergreen broad-leaved forest expanded into central Japan. The climatic curves reconstructed from plant macrofossils parallel the climatic changes reconstructed from loess - paleosol stratigraphy in Central China, radiolarian faunal stratigraphy in the north Pacific deep sea drilling core, oxygen-isotope data in the North Pacific, and pollen spectra in western Europe.     

天山北麓500年来环境演变及其对人类活动的影响

文章在分析前人研究成果的基础上,总结归纳出天山北麓500年来温度、湿度以及温湿组合演变的基本规律,500年来天山北麓地区的环境演变大致经历了三个冷暖期以及四个湿润期和三个干旱期的交替,主要以冷湿、暖干的气候类型交替出现.在此基础上,笔者探讨了气候变化对干旱地区绿洲生态系统的稳定、灌溉农业的发展,水资源和环境以及灾害及其防治等方面的影响,认为气候变化有利于该地区水资源的利用,但也给部分地区带来了比较严重的洪涝灾害.     

New evidence for the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau as a pilot region of climatic fluctuation in China

Over 40 a observed temperature data in 172 stations in China and historical proxy data were analyzed. Evidence suggested that during 1980–1994, the warmest year appeared first in southeastern part of the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau (henceforth SETP) and then gradually spread northwards and eastwards to eastern China. The climatic change on century time scale in recent 600 a shows 3 relatively warm and clod stages in China. Each warm and cold stage appeared first in Tibet Plateau (henceforth TP) and then in the Qilian Mountains, then in the eastern parts of China. The warm and cold stages in TP were 10–60 a earlier than in the eastern China. The facts show that TP is a pilot region of climatic fluctuation in China on the time scale shorter than 10³a.     

广州地区晚第四纪孢粉气候研究

 利用广州地区南北2个不同沉积地貌区的钻孔进行孢粉分析,结合测年和沉积信息,分析了广州所代表的珠江三角洲地区晚更新世以来的沉积环境和气候变化。孢粉分析结果显示：在晚更新世珠江三角洲地区气候经历了偏冷干-偏凉干-暖湿-热湿-偏凉干-冷干的变化过程,末次冰期对本区具有明显影响,使全新世和晚更新世孢粉组合表现出一定的差异;全新世气候明显转暖湿,整体上以暖湿为主,但出现了一些小的气候波动事件,最明显的是在2 250 a BP 前后偏凉干的变化;该区在晚更新世和全新世各经历过一次海侵,两孔反映的气候期和海平面变化较为一致,气候和海平面变化也有很好的对应。两孔在地层、沉积相和孢粉特征上的差异是地理位置、沉积环境和基座地貌等差异造成的。     

洞庭盆地第四纪气候演变的沉积物地球化学记录

对洞庭盆地安乡凹陷东南部两护村ZKC1孔上新世末—第四纪沉积物的主量、微量和稀土元素以及粒度进行了分析,进而探讨洞庭盆地第四纪气候演变。曲线协变性及相关系数表明,ZKC1孔沉积物化学蚀变指数(CIA)与Cr、Ga、V、Nb、Be、Li、Sc、Th等微量元素含量呈明显的正相关。从陆相沉积物CIA及微量元素含量与温度和湿度正相关的概念出发,结合其他资料,重塑洞庭盆地第四纪气候演变过程:早更新世为冷干→暖湿→冷干→暖湿,中更新世为冷干→暖湿→冷干—温湿→暖湿,晚更新世为寒冷→温湿→寒冷,全新世总体为温湿—暖湿。这一结论与ZKC1孔孢粉组合特征反映的气候演变过程及中国东部第四纪气候演化基本吻合,说明沉积物CIA和微量元素含量较好地记录了第四纪气候演变信息。相关性分析表明洞庭盆地沉积物粒度对CIA无明显影响;CIA与沉积物粘土含量呈弱的正相关关系,应与湿热气候条件下有更强烈的风化和更多粘土矿物形成有关。