最近130 ka以来黄土中Zr/Rb值变化及其对冬季风的指示意义

寻找一个不受风化成壤作用影响的冬季风代用指标，一直是黄土高原古季风研究的重点。将环县、西峰和洛川黄土样口分离成5个粒级，分别测量Zr和Rb含量，结果表明其含量在不同粒级中变化较大。Zr明显在粗粒级中富集，而Rb则在细粒级中的含量较高。Zr/Rb值随粒度变细急剧减小。环县和西峰剖面L1黄土亚层中Zr/Rb值与粉尘平均粒径明显正相产，Zr/Rb值可以反映原始粉尘粒度的大小。对比环县、西峰和洛川130ka以来的Zr/Rb值和粉尘平均粒径分布曲线，表明Zr/Rb值可以作为一个较好的冬季风替代性指标。Zr/Rb值指示了在氧同位素3阶段时，当时的冬季风强度较弱，其强度与氧同位素5阶段时相当。     

陕西洛川黄土中Mn~(2 )的电子顺磁共振特征与古季风变迁

我国的黄土-古土壤序列蕴藏着丰富的古气候变化信息。近几年的研究揭示出其中磁化率变化是较好的指示东亚夏季风演化的标志,可与深海沉积物氧同位素组成变化进行对比,为重建东亚古气候空间格局提供了重要的线索和数据。然而,由于人们对磁化率的成因和气候意义的理解仍在深化,因此,从黄土和古土壤序列中继续寻找比较确切的和更为敏感的古气候代用指标仍是当前黄土与古环境研究中的一项基本任务。电子顺磁共振(EPR)方法对于揭示天然体系中过渡族金属阳离子如Fe~(3 ),Mn~(2 ),V~(4 )等的分布特征具有独特的功效,并被成功地用于研究成壤和化学风化过程。本文通过分析陕西洛川黄土和古土壤中Mn~(2 )的电子顺磁共振谱发现,黄土中Mn~(2 )的EPR信号可能是一种对东亚夏季风变化响应比较敏感的气候代用指标。     

洛川黄土粒度组成的古气候意义

中国黄土堆积记录了第四纪东亚古季风气候变迁历史,黄土古土壤的粒度作为季风气候变化的替代性指标得到了广泛应用.除了从黄土中分离的石英粒度可作为较好的冬季风强度指标外,在黄土全样粒度指标的选用上还存在着不确定性,现在常用到的就有“中值粒径”、“粗细颗粒比值”、“粗颗粒含量”等多种,究竟哪一个粒度指标可以作为较敏感的古气候变化代用指标是值得深入研究的.本文以倒数第2次间冰期(S2)以来洛川黄土堆积为例探讨这个问题.     

末次间冰期黄土高原粉尘事件及其与北大西洋寒冷事件的对比

通过对我国黄土高原２个末次间冰期剖面的石英粒度分析,发现的这一时段由粗粒含量增加所指示的重复粉尘堆积事件有九次：ＤＥ１（７０－７１ｋａ）、ＤＥ２（７４．５－７５ｋａ）、ＤＥ３（８１．３－８３ｋａ）、ＤＥ４（９０－９１）ｋａ）、ＤＥ５（１０１－１０２ｋａ）、ＤＥ６（１０６－１０７．７ｋｇ）、ＤＥ７（１１０ｋｇ）、ＤＥ８（１１３．５－１１５ｋａ）、ＤＥ９（１１９－１２１．６ｋａ）并且和东北大西洋Ｖ２９     

高密度光释光测年揭示的距今约15~10 ka黄土高原侵蚀事件

中国黄土堆积作为晚新生代陆相最好的古气候记录之一, 得到了众多研究, 其揭示的冰期-间冰期时间尺度的气候变化具有全球意义. 但是, 中国黄土研究中还有一些基本科学问题或假设没有得到证实, 从而使一些研究结论受到质疑. 为了进一步认识黄土堆积的连续性、绝对年龄和时间分辨率等问题, 对黄土高原西北-东南方向上代表性的晚更新世-全新世黄土剖面进行了间距10 cm的连续光释光年龄测定和古气候替代性指标测试, 获得了108个绝对年龄数据. 结果发现, 在黄土高原塬区代表性的晚第四纪黄土剖面中存在约4~5 ka的间断. 这一直接的年代学证据表明, 在千年时间尺度上黄土沉积是不连续的. 新的年代证据指出, 以前基于粉尘沉降模式获得的时间标尺是不准确的, 从而使已发表的关于亚轨道时间尺度黄土古气候记录的研究工作需要重新审视. 初步分析认为, 黄土堆积的加剧侵蚀可能受气候变化控制.     

前处理方法对黄土沉积物粒度测量影响的实验研究

中国黄土堆积的粒度变化是东亚冬季风强度变化较好的替代性指标,黄土沉积物粒度测量已成为第四纪东亚古气候变化研究的一项重要内容。另外,在工程建设上它也有重要的应用。但是,国内外对用于粒度测量的黄土古土壤样品前处理还存在很大差异,因而使测量结果难以对比,在某种程度上影响了研究结论的可信性。在这里我们报道采自黄土高原西北-东南方向一条大断面上的黄土古土壤样品利用不同方法前处理后进行粒度测量的结果,并与化学提纯的石英样品测量结果对比,分析各种前处理方法对粒度测量的影响。     

中国干旱半干旱地区古粉尘通量差异及其指示的气候意义

从各区域独特的地形地貌条件、距离粉尘源区的远近、不同的物源区以及不同的气候控制系统等动力机制因素出发,认为中国北方粉尘通量在空间上与北太平洋V21-146孔深海沉积物、日本Biwa湖湖相记录、全球冰量δ18O曲线所反映的古气候记录在万年时间尺度上一致,自西向东通量减少,显示出与源区的距离成反比的趋势;在时间尺度上,冰期时的粉尘通量明显高于间冰期的通量,冰期通量的变化具有高频波动的特征;现代尘暴粉尘的通量与黄土堆积期的通量相似,表明在末次冰期时大量的粉尘搬运大多是在尘暴状况下完成的.     

末次冰盛期以来我国气候环境变化及人类适应

该项目以末次冰盛期以来我国气候环境变化及人类适应为主攻目标,通过多种高精度地质-生物记录的研究,在全球温度变化对季风的影响、全球增温与我国干旱-半干旱区环境、自然和人为因素在环境变化中的作用等方面取得一批新进展.这些成果不仅涉及轨道和亚轨道尺度的亚洲季风动力学、生态系统对气候变化的响应机理和大气温室气体浓度变化的控制因素等古气候学基础前沿问题,而且对气候变化影响评估具参考价值.     

青藏高原东北部地貌演化与隆升

揭示青藏高原生长过程和重建不同时期的古高度,是备受关注的科学问题。在青藏高原东北部,广泛分布的高大山系和盆地,是高原地貌演化的结果,也成为认识高原隆升过程的重要地质记录。对西宁盆地的沉积分析表明,这里的山盆体系在距今～50 Ma就开始发育,并相对稳定地持续到了16～10 Ma,表明这段时间高原东北部已经基本形成。在16～10 Ma,盆地河湖相沉积停止,遭受侵蚀、河流开始下切,指示这时有一次重要的构造活动和地面抬升。在～2.0 Ma以来,广泛发育的河流阶地序列(高度差达400 m以上),指示了气候变化和构造活动对地貌的影响;存在的数百米的河流阶地高差、河流侵蚀速率近10倍的增加是地面构造抬升控制河流下切的证据,指示青藏高原东北部在～2.0 Ma以来的抬升。西宁盆地及其周边山系地貌发育过程,可能是高原东北部隆升对欧亚和印度板块碰撞和挤压响应的体现。