末次冰消期以来古气候演化研究进展及展望

 从盛冰期到全新世之间的末次冰消期经历了地球表层系统的一次巨变,期间发生了一系列气候突变事件,在全球不同地区以不同的方式回应着这些事件的变化过程。末次冰消期转暖的过程和机制一直是古气候研究的热点。本文综述了末次冰消期以来的古气候/季风演化研究成果,指出海陆交界敏感地带的陆架区对全球环境变化十分敏感,陆架区沉积物蕴含了丰富的气候/季风演化信息,对陆架区沉积物中古气候代用指标的提取,东亚季风演化历史及其驱动机制、季风的差异和交互作用、季风在各个时间尺度上的驱动机制等问题的分析均具有重要意义,可以为地区及全球环境变化提供科学依据。     

长江水下三角洲YD0901孔记录的全新世以来的古环境信息

分析长江水下三角洲YD 0901孔的粒度、TOC(总有机碳)和TN(总氮),建立全新世以来高分辨率年代地层图(平均分辨率为20a).结果显示,"中全新世大暖期"(距今7ka～6ka)水下三角洲加速营造,同时闽浙泥质区开始缓慢形成.TOC和TN测试数据表明:在距今2.7ka左右,YD0901孔的TN含量逐渐增加,说明流域人类活动逐渐加剧;而TOC由于部分的成岩作用,含量并未明显增加.通过沉积相分析,得到最大海侵面的深度,为准确估算冰后期最大海侵以来水下三角洲沉积总量提供了可靠依据.     

中国古代神话传说记录的我国东部海域全新世大暖期的海侵事件

全新世大暖期(8.5 ka BP~3 ka BP)是全新世高海面和最大海侵期.本文通过分析我国古代神话传说"精卫填海"、"共工触山"、"大禹治水"记录的我国东部海域海平面变化信息,结合沉积学、古气候学、考古学的研究成果,认为全新世大暖期6.1 ka BP~4.0 ka BP期间我国东部海域有3次海侵事件,即6.1 ka BP~5.7 ka BP的海侵事件,4.9 ka BP~4.6 ka BP的海侵事件,4.2 ka BP~4.0 ka BP的海侵事件.     

蒙古高原北部全新世风成沉积粒度分析及沉积环境

经野外观察和室内粒度分析,蒙古北部Shaamar剖面上部层段为弱古土壤层和砂层的互层;中部为2层古土壤层夹粒度相对较细的粉砂质细砂;下部主要为砂层,中间夹1层古土壤层.经分析Shaamar剖面风成沉积物应该是近源的,以低空悬浮或跃移为主要搬运方式.邻近的Selenge河洪泛平原是Shaamar剖面风成沉积的最主要物源.沉积物的粒度参数在纵向上明显地分为3段,即末次冰期沉积物粒度最粗,中晚全新世次之,而冰消期和早全新世沉积物的粒度最细.说明蒙古北部走廊地带近地面盛行风速在末次冰期时最大;冰消期至早全新世近地面的风速减小;而在中晚全新世,平均风速再一次增大,但略小于末次冰期.     

基于耦合气候系统模式的中全新世黄、东海海表通量分析

对中全新世(6,ka时期)海洋和气候的研究可加深人们对现阶段气候变化和海洋环境的认识,为预测未来海洋与气候环境变化提供一个重要参照.文章分析一个耦合气候系统模式FGOALS-s2.0的模式结果,首先对其工业革命前(0,ka时期)东亚地区夏季降水及冬、夏季10,m风场的模拟结果进行评估,然后进一步对中全新世和工业革命前黄、东海海表大气强迫的季节变化进行了对比.结果显示:模式模拟出0,ka时期东亚夏季降水从东南洋面至西北内陆减少的空间分布特点,冬、夏季10,m风场亦与观测大体一致;6,ka时期夏季,黄、东海风速较0,ka时期增大约0.8,m/s,16%左右;黄海风应力旋度值为正,东海为负,与0,ka时期相比旋度绝对值均增大;同时,两海区接收的太阳短波辐射较0,ka时期均增加,短波辐射的差异是中全新世夏季黄、东海海表的净热吸收增加的主要因子.6,ka时期冬季,黄、东海北风加强,东海增加量在0.5~1.0,m/s,幅度约为10%,较黄海更为明显;两海区在冬季的净热释放也较0,ka时期增大,东海释放更甚;冬季黄、东海风应力旋度较0,ka时期则无太大差别.研究表明,由于6,ka时期太阳辐射季节循环的改变,造成了黄、东海夏季风增强,海表净热通量也发生相应变化,该时期大气强迫场的变化可能会使黄、东海表层水温分布趋势发生较大改变,进而影响陆架环流格局.     

东海陆架平北地区残留沉积特征及古环境意义

作者利用1994－1995年在东海陆架平北地区获取的370个柱状样，单样长2－4米，进行了沉积序列垂向分析和横向地层对比、粒度分析和有孔虫鉴定，并结合研究区^14C测年数据，结果显示，本区表层沉积物自下而上存在三层结构（第Ⅲ层－第I层），这三层沉积的形成受晚更新世末以来海平面波动的控制。即形成于末次冰期最盛时的第Ⅲ层冲积平原相泥质沉积；末次冰期结束，晚更新世末期海面上升过程中形成的第Ⅱ层滨、浅海相沉积；以及全新世早期海侵过程中形成的第I层改造沉积。     

晚更新世末期东亚季风活动与陆架区沉积环境变迁

从距今18000年的最后冰期最盛时期到距今10000年开始的全新世海侵,全球气候发生过急剧的变化。位于亚洲东部的古季风活动也经历了盛衰变化。大量的钻孔及浅地层剖面分析资料已经证实,冰期最盛时期陆架区古季风活动加强,陆架出现了沙漠环境与黄土沉积。当冰期结束,气候转暖,冬季风减弱之际,南黄海陆架及长江三角洲一带的沙漠与黄土分布范围也随之缩小,原先的沙漠活动区变成了黄土分布区,也就是所谓硬粘土沉积区。随着古季风活动的进一步衰退和海面的不断升高,来自陆架区的东北风变为冷湿气流。长江三角洲地区和陆架上出现了有利于沼泽发育的环境,全新世海侵把泥炭层淹没。陆架区晚更新世末期以来的地层中出现沙层、硬粘土和泥炭层的沉积序列,即“三元沉积结构”,是古季风盛衰过程的最好记录。     

南岭东部江西定南大湖湖沼沉积特征研究

在实地考察基础上,订正了前人关于江西定南大湖湖沼的地理坐标. 最新钻孔岩芯显示,该地发育了多层泥炭、炭化淤泥与淤泥互层沉积,厚度可达9 m. 年代测定表明,其埋深0.25～3.50 m的泥炭主要形成于末次冰消期-全新世;大于4 m的大湖泥炭沉积主要形成于末次间冰阶或深海氧同位素3阶段. 钻孔总有机碳(TOC)、腐殖化度和干密度等气候代用指标的结果反映出泥炭发育阶段,气候相对干旱;而淤泥沉积阶段气候相对湿润.     

黄河源地区晚第四纪环境变迁

在野外考察和１４Ｃ测年的基础上，本文论述了晚更新世至全新世黄河源地区的环境变迁。确定了在末次间冰期、末次冰期和全新世三个时期冰川、冰缘现象、湖泊、河流、植被和土壤的基本状况。最后讨论了近代环境的发展趋势。     

芜湖—江阴地区三万年来的植被、气候与环境的初步研究

本文根据芜湖—江阴地区7个钻孔和露头剖面的孢粉分析结果和地层层序,并配合~(14)C测年数据,揭示了最近三万年来的植被发展曾经历了七个阶段,冷暖干湿气候交替12次。最低气温出现在18000a.B.P.前后,当时年平均气温比现在低8℃以上;海平面也处于最低时期,并伴随地面强烈切割。大约在11000a.B.P.前后,气候开始转暖,海面回升,沉积速度加快,进入全新世早期。中全新世早中期(9000—6000a.B.P.),曾出现过高海面期,但最高温时期却出现在中全新世后期,故本区高海面期与高温期不是同步出现的。全新世泥炭发育时间,分别在早、中、晚全新世,主要发育在10000a.B.P.前后,4500—5000a.B.P.左右,4000a.B.P.以后三个时期。更新世与全新世界线,作者认为放在11000a.B.P.为宜。     

基于中国南方石笋记录的古气候周期探讨

 通过对葫芦洞、三宝洞和董哥洞末次盛冰期（~30 000 aBP）以来的石笋氧同位素数据序列进行连续小波变换。其结果显示在中国南方区域冰期的气候波动较全新世剧烈,盛冰期的气候波动较冰消期剧烈。在全新世阶段,董哥洞和三宝洞石笋氧同位素的周期均具有显著的三阶段特征。但在千百年尺度上,两地气候周期的长度和强度并不尽相同,董哥洞石笋氧同位素的周期信号相对较弱。其原因是董哥洞区域受西南季风和东亚季风的共同影响,二者之间的反相位关系削弱和改变了气候变化的千年周期。这一特征反映了不同季风区域、不同周期的气候变化主导因素可能有所差异。分析结果同时显示,在~3 000 aBP,东亚区域气候模式可能发生了重大转折。     

南京长江大桥附近长江古河谷的形成及沉积特征

末次盛冰期,由于海平面大幅度下降,长江发育古深槽.分析认为,研究剖面附近的深切河槽是局部的深切结果.南京古河谷沉积物,可以分为三期明显的由粗到细的沉积韵律:末次盛冰期深切古河谷,沉积物颗粒粗,从卵砾石到中砂、粗砂;冰后期河床较宽,沉积物从砾石、粗砂到中砂、细砂;全新世,河流进一步展宽,流速变慢,泥沙大量沉积,沉积物从粗砂、中砂到细砂、粉砂,细砂沉积厚度很大.各期河床形态和沉积物的特征,反映了末次盛冰期、冰后期、全新世时期的气候变化和环境演变.     

末次冰消期热带湖光岩玛珥湖记录的气候事件与GISP2记录的对比

通过对热带湖光岩玛珥湖沉积物总有机碳、总氮、总氢的分析,揭示了末次冰消期东亚季风发生了多次快速变化的气候事件,并与格陵兰冰芯GISP2记录有较好的对比,但末次冰消期初始转暖湖光岩早于格陵兰,反映了古季风变化的不稳定性以及北半球高低纬度气候连接的复杂性.     

晚更新世以来青藏高原人类活动与环境变化

青藏高原东北缘自然环境具有明显的特殊性、过渡性、多样性和敏感性,人类在高原活动历史较为悠久,人类活动对环境演变的响应非常敏感,其研究对于理解极端环境下的人类响应与适应具有重要意义.本文综述了青藏高原人类活动与环境演变的研究成果,并对高原人类活动的阶段划分、典型遗迹和环境演变对人类活动影响进行分析与论述.青藏高原人类活动明显划分为旧石器、新石器、青铜时代和历史时期四个阶段,末次冰消期至全新世早期,环境状况不断好转,旧石器时代狩猎者已经踏足高原,活动规模小,但有较高的流动性和随机性.在全新世大暖期的6~4kaBP高原东北缘和东缘产生了新石器时代的马家窑、宗日和卡若文化,适宜的气候条件促使高原人类发展农业、实现定居、使用磨制石器和陶器为其特征.4ka前后大暖期结束,冷干化的气候趋势使得高原东缘史前文化发生更替和萎缩,高原东部边缘逐步过渡至青铜时代,农业比重下降,畜牧业逐渐确立,区域性畜种(牦牛、藏绵羊)的培养和驯化,使得人类向高原各个角落扩散,不同区域的环境条件,形成不同的文化(辛店、卡约和诺木洪),文化发生分裂.2kaBP进入历史时期,高原人群的迁徙、部落的兴起等都与环境变化关系密切.     

气候变化对浙江楠潜在分布范围及空间格局的影响

气候变化对物种分布的影响是珍稀濒危物种资源保护研究的热点问题之一。利用Maxent模型预测浙江楠在末次盛冰期、全新世中期、现代和2070年4个历史时期的潜在分布区,分析浙江楠各个历史时期的分布格局,并评估了不同气候因子对其潜在地理分布的影响。结果表明,Maxent模型模拟现代分布区准确度极高,受试者工作特征曲线下的面积(AUC值)达0.996。高度适生区包括浙江省与福建省交汇的武夷山、仙霞岭、浙江东南部的洞宫山、雁荡山等较高海拔山地地带,中度适生区位于幕阜山、罗霄山、怀玉山、武夷山、黄山、天目山、会稽山、雁荡山、洞宫山等低海拔丘陵地区。末次盛冰期浙江楠潜在分布区位于东海大陆架内; 全新世中期分布区与现代相似,但面积更大,向低海拔地区延伸; 2070年潜在分布区有北扩东进的趋势。Jackknife检验表明,影响浙江楠地理分布的主要因子有最干季降水量、最冷季降水量和最干季均温。     

长江三角洲南翼PJ孔岩芯沉积特征及环境指示意义

根据对长江三角洲南翼第四纪沉积物的磁化率、粒度、地球化学元素、色度等环境指标的综合分析,试图重建该地区全新世气候变化序列,可划分为五个冷暖旋回阶段:1)10.4~8.8kaBP末次冰期结束快速升温的早全新世;2)8.8~5.4kaBP温暖湿润的早中全新世;3)5.4~2.8kaBP频繁波动相对趋冷的中晚全新世;4)2.8~1.2kaBP气候有所回暖的晚全新世;5)1.2~0.4kaBP,气候快速变冷期。在此基础上,与中国西北及其他地区全新世研究成果对比分析,旨在说明长三角沉积物记录的全新世气候变化具有普遍性。     

珠江三角洲PRD16孔微体生物记录与晚更新世以来的古环境重建

对珠江三角洲PRD16孔的微体动物群进行了分析,共发现底栖有孔虫12属24种,介形类9属13种,它们可分别划分为3种生态类型。根据有孔虫和介形类微体动物群的分布特征、并结合岩性和沉积粒度特征,推断PRD16孔研究区晚更新世以来沉积环境演化经历了5个阶段:①34 600 cal a BP以前为河流相环境,形成了研究区最早的第四纪河床相砂砾沉积;②34 600～23 900 cal a BP推测为河口湾环境;③23 900～7 960 cal aBP受末次盛冰期影响,研究区暴露地表遭受风化剥蚀,形成花斑黏土;④7 960～2 810 cal a BP为全新世大海侵时期,研究区为河口海湾环境,发育以广盐性有孔虫和中盐-多盐性介形类为主的微体动物群,其间发生了2次小规模海平面波动,受地块区域沉降作用影响,研究区在3 873 cal a BP左右水深达到最大,主要有孔虫和介形类属种的丰度达到全新世最高值;⑤2 810 cal a BP以来海平面持续下降,研究区由潮坪环境变为河口砂坝,随后河流作用增强,又逐渐变为河流冲积-潮上带环境。     

全新世以来广西主要河口近岸沉积物粘土分布及富集特征

【目的】了解粘土在广西主要河流出海口近岸的分布、变化、联系和富集特征。【方法】对钦州湾-廉州湾近岸浅海区沉积物进行取样测试,分析了4个钻孔43个岩芯样品和表层样品52个,阐明了该河口湾区全新世以来粘土分布、粒级分配、相互联系以及沉积环境、物源与富集。【结果】该区粘土广泛分布,钻孔粘土为0%~48.64%,表层为0%~62.10%,来源以河流和海岸侵蚀为主;垂向上粘土随环境变化而波动,总体上为下降趋势或者波动维持,但自晚全新世1m以来均为转折增加,多是F粒级的升高;粘土最细F粒级为主导因素,粒级分配显示该区粘土有一定的内在稳定性,与陆架浅海反相,高F粒级及其比例具有河相和河口湾指示意义。表层粘土是对全新世以来的继承和发展,F粒级比例在0.65以上,最高达0.84,显示河流影响的稳定性和加强迹象;粘土对动力沉积环境变化响应灵敏,环境选择性强。【结论】结合了粘土本底值的表层沉积物粘土富集系数C/C′显示,粘土主要在钦州湾口水下斜坡、钦州湾口与三娘湾的结合部近岸以及湾口西南部富集,与潮流控制的低能动力沉积环境分区相对应。     

豫西渑池盆地沉积剖面粒度特征及其环境意义

渑池盆地是黄河中游的一处峡谷,周边的黄河两岸是中华民族的重要发祥地之一.研究盆地区全新世以来的环境变化过程对新石器时代人类文明的研究具有重要意义.本文通过对渑池盆地池底村古湖泊沉积进行剖面观察、连续采样、14C年代测定(校正为日历年龄)和粒度组成分析,发现剖面沉积物的粒度特征较好地反映了渑池盆地的古气候和古湖泊水位变化情况.剖面粒度组成和粒度参数等变化特征揭示,渑池盆地末次冰盛期以来古湖盆流域的气候环境演化序列为:19 543～8 039 cal.a BP期间,早期对应于末次冰期,气候比较干燥,古湖泊尚未形成,进入全新世气候由干冷向暖湿化方向转变,古湖泊开始形成;8 039～3 473 cal.a BP期间,气候环境处在一个相对比较稳定的时期,此阶段相当于全新世大暖期,气候温暖湿润,湖泊水位最高;3 473～2 897 cal.a BP期问,气候波动剧烈,总体上气候较前一段干旱,湖泊水位下降;2 897～2 422 cal.a BP期间,气候干旱,古湖泊干涸.渑池盆地的环境变化过程与周边地区有较好的对应性.     

中国东海北北东向和北西向断裂带研究的新认识

对东海重、磁资料进行了各种转换处理,结合地震、地质资料,综合定性和定量解释的成果,对中国东海北北东向陆架西缘断裂带、陆架东缘断裂带和北西向桃花-粟国断裂带、渔山-久米断裂带进行了研究。指出中国东海北北东向和北西向断裂带中生代以来的活动经历了三个阶段,即印支-早燕山阶段的北北东向断裂带左旋平移、北西向断裂带碰撞、挤压,晚燕山-早喜山阶段北北东向断裂以“犁式正断层”方式活动,北西向断裂带左旋平移活动和晚喜山阶段北西向断裂的左旋平移活动。断裂活动表现出自西北向东南逐渐变新的特点。由于两组断裂带的活动。造成了东海盆地“东西分带”、“南北分块”的基本构造格局。三个阶段的活动方式分别与特提斯洋的俯冲、太平洋-库拉板块的北移,特提斯洋的封闭、印度板块的向北移动及太平洋板块运动方向的转变有关。