末次冰期冰川规模与冰川"异时"、"同时"问题的讨论

亚洲末次冰期冰川发育特征的深人研究表明，末次冰期冰川规模早期大于晚期。最近，国内外已经注意到末次冰期中期(MIS3b)存在全球性质的降温时段，此时湿度大，并与低温相结合，引起冰川前进的规模也大于干冷的末次冰盛期(LGM)，指示末次冰期以来的冰川演化不仅仅是亚洲自身的区域性特点，而且有可能带有全球性．同时，东亚沿海山地冰川发育表现为与大陆内部不一致的特征，说明即使在同一季风系统条件下，由于地理位置、水热条件的不同，也可以引起冰川演化的区域分异，呼应早期提出的冰川发育“异时性”理论。从研究末次冰期冰川发育规模入手，讨论西风带与季风带对冰川发育规模的影响，结合其它地区末次冰期冰川发育特点，进而得出：由于海-地-汽系统循环在不同区域、不同时期对冰川发育影响不同，在各地冰川最大前进规模和时间是一致或不一致的，在10ka和30ka时间尺度上冰川发育可能存在“同时”和“异时”两种情况。     

季风的发展与冰川的消失——从台湾高山末次冰期冰川发育特征说起

台湾高山有无第四纪冰川之争,经历60a后终于得到澄清．此次查明台湾雪山主峰区有3套 不同时期的冰川遗迹．如冰斗湖、冰坎、大型磨光面和擦痕以及冰碛垄等,分别命名为山庄冰阶(末 次冰期早期．44.25±3.72ka BP)、黑森林冰阶(末次冰期最盛,18.26±1.52 ka BP)、雪山冰阶(末次冰 期晚期,10.68±0.84 ka BP)尤其以早期冰川规模大为特征．澄清了地学界近65a来的怀疑,将为 全球变化研究增添新内容．     

青藏高原末次冰期最盛时的冰川与环境

在１６－３２ｋａＢｐ的末次冰期最盛时，青藏高原较现代降温７℃左右，降水为现代的０３－７０％。极地型冰川广泛分布，高原内部平衡线较下降值减至５００－３００ｍ以内，高原东部，南缘及西缘可能以亚极地型冰川为主，并有小部分温冰川，平衡线下降８００ｍ以至１００－１２００ｍ。初步统计，包括周围高山在内冰川面积在３５×１０＾４ｋｍ＾２左右，为现代冰川的７．５倍，冰储量相当于全海平面变化２４．２ｃｍ。其时，多年冻     

滇西北山地末次冰期冰川发育及其基本特征

对滇西北海拔4 000~4 500 m 山地的第四纪冰川发育和平衡线高度进行了研究. 结果表明: 古冰川发育主要依托海拔4 000~4 300 m的夷平面,早中期发育小型的冰帽以及流入四周谷地的山谷冰川,晚期主要发育规模较小的冰斗冰川. 冰川主要发育期为末次冰期,古冰川平衡线、山体最高峰以及夷平面的高度显示,冰川发育所依托的夷平面在末次冰期时超过古平衡线,二者差值为50~400 m,为冰川发生提供了良好的地形与地势条件. 冰川规模演化表明,滇西北地区多处山地MIS 3中期的冰川规模大于末次冰盛期（LGM）,可能与MIS 3中期较强南亚季风带来较丰富的降水有关. 古气候研究资料以及研究区的冰期系列表明,滇西北海拔4 000~4 500 m山地末次冰期的冰川作用是构造和气候相耦合的结果.     

天山末次冰期以来干旱化过程的冰川证据

依据天山7个有确切年代学资料的典型地区进行冰川面积和平衡线高度等重建,揭示天山地区末次冰期以来冰川经历的扩张和收缩过程。冰川规模在MIS 4~MIS 3大幅度扩张,形成大规模的复合型山谷冰川和山麓冰川;MIS 2冰川扩张显著,但远不及MIS 4~MIS 3,许多山区形成大型山谷冰川;全新世新冰期NG和小冰期LIA都略有扩张,冰碛垄分布在现代冰川外围,冰川类型与现在一致。冰川平衡线高度的降幅亦表现为MIS 4~MIS 3最大,MIS 2以后降幅递减。MIS 4~MIS 3天山冰川大规模扩张与欧亚冰盖演化,巨大冰前湖泊、广阔的湿地的形成为西风提供更多水气带到天山有关;MIS 2至今,随着欧亚冰盖减小到消失,西风带来的水气渐少,干冷的蒙古高压逐渐加强,制约了冰川规模扩张。     

中国现代冰川平衡线分布特征与末次冰期平衡线下降值研究

青藏高原及周边山地拥有地球上最高大且最广阔的高山高原,是除两极外最大的现代冰川作用中心,这也使得中国成为中低纬度地区现代冰川最发育的国家之一. 现代冰川平衡线分布具有纬度地带性特征,在青藏高原上还呈不对称的环状. 根据相关研究资料估算,中国末次冰期最盛期时的冰川面积约为50×10⁴ km²,是现代的8.4倍. 基于平衡线处年降水量和夏季平均气温（6-8月）之间的相关关系重建的中国西部（105° E以西）末次冰期最盛期时的平衡线分布图与现代的相似. 在青藏高原内部与西北部,平衡线下降值在500 m以内,小的仅为200~300 m;在青藏高原东南边缘下降值约800 m,最大可达1 000~1 200 m. 天山与阿尔泰山平衡线下降值均在500 m左右. 中国东部（105° E以东）没有发育现代冰川,仅有数处中高山地,如贺兰山、太白山、长白山与台湾山地保存有确切的末次冰期冰川地形,末次冰期最盛期时的平衡线下降800~900 m,大于青藏高原、天山与阿尔泰山地区的下降值. 根据中国东部末次冰期的平衡线分布图以及相关的古气候与古环境研究资料,海拔2 000 m以下的中低山地在第四纪期间任何一次冰川作用中都不具备冰川发育所需的地势条件.     

末次冰期东亚季风快速波动的模式与成因

通过对位于东亚季风区中东部与西部边缘的两个高分辨率黄土剖面记录的对比研究，发现它们不仅捕捉到了20个Dansgaard Oeschger事件与6个Heinrich事件，而且黄土记录与GRIP冰芯记录的这些快速气候波动基本上是同步的。暗示在整个末次冰期，东亚季风气候同样存在千年—百年尺度上的快速波动。所不同的是，西面的沙沟剖面对这些快速气候波动的反应比东面的王官剖面敏感。结合末次冰期中国黄土记录的先前研究结果，我们发现，自西向东Dansgaard Oeschger旋回的幅度逐渐变小，推测这主要是由西风与东亚夏季风共同作用所造成的。     

末次冰期40 ka以来阿拉善高原地区的环境演变与地貌演化

阿拉善高原末次冰期（40 ka）以来的环境演变研究是揭示中纬度沙漠的发展变化与物质来源的重要依据,为不同尺度区域乃至全球气候变化间的比较提供依据,进一步揭示气候要素的发展变化。目前已有大量的研究工作及成果见诸文献报道,但缺乏系统性的总结与对比分析,尤其是40 ka以来的环境演变过程及其原因。本文通过对中西方已有文献的系统总结和对比研究,从末次冰期、全新世早、中、晚期的古气候变化记录、地貌演化记录及环境变化的原因、可能存在的问题等方面,分析了阿拉善高原地区末次冰期以来的环境演变历史。指出约40 ka到末次盛冰期结束时的环境比现在湿润,之后至更新世结束环境普遍干旱,风沙活动增强;但是乌兰布和沙漠的环境演变与区域总体的变化结果不同,即整个末次冰期均表现为干旱的环境;全新世早期和中期环境普遍湿润,湖泊、植被等进一步发育,风沙活动弱,全新世晚期环境干旱,沙漠或进一步扩大。但是,腾格里沙漠全新世早期表现为干旱的环境,并且存在争议最大的是巴丹吉林沙漠全新世中期的干旱事件,这些问题仍需要进一步研究。此外,西风带、东亚季风在不同时期对研究区气候变化的影响不同,关于研究区与全球气候变化的具体关系的研究很少,缺少代表性事件的证据。沙源的研究结果存在不一致性,由于研究方法的局限性和地貌营力作用的复杂性,沙源的定性和量化分析具有一定的难度;沙丘的形态、分布与风的方向、能量具有相互指示性,适当的风能才是沙丘建造的关键;从气候变化的全球尺度分析,沙漠的形成普遍与冰期或者气候寒冷干燥时期相对应。     

对青藏高原末次冰盛期降温值、平衡线下降值与模拟结果的讨论

1999年5期《第四纪研究》刊登的“青藏高原冰期环境与冰期全球降温”论文,内容丰富,提出了许多重大问题和新鲜讯息,发人深思。本文就部分内容进行讨论,认为根据新近若干冰期降温值较大的信息,就得出冰期降温幅度为过去认识的两倍的普遍性推断,还为时过早。青藏高原新近研究表明夏季降温值是较小的;冰川平衡线高度取决于以夏季温度为标志所提供的消融热量与全年降雪积累量的平衡,单纯就降温值,不能决定平衡线下降值;全球各地气候、地形差别很大,冰期变化也很悬殊,不存在全球均一的1000m左右平衡线下降值,干旱区的下降值多低于此数。青藏高原末次冰盛期(LGM)冰川堆积(终碛、侧碛)和侵蚀形态(冰斗、槽谷)一般保存良好、形态鲜明,较易识别,近年已获取测年资料,证明过去地貌法判别的LGM冰川规模,并以此决定的LGM平衡线位置基本恰当,当然也有误判者。     

南岭骑田岭花岗岩基属印支期侵位的岩浆动力学佐证:对《关于南岭花岗岩侵位年龄问题》一文的答复与讨论

影响花岗岩熔体冷却-结晶时间长短的因素虽然较多,如花岗岩熔体的初始温度、结晶温度、侵位深度、围岩温度、体积、放射成因热以及其他各种热物理参数,但计算表明,花岗岩体积大小是决定花岗岩体侵位-结晶时差的最主要因素。采用与骑田岭花岗岩体相同参数计算得出不同出露面积花岗岩体的侵位-结晶时差(△tECTD)分别为42.1Ma(骑田岭花岗岩体,520km2);0.7Ma(50km2花岗岩体);0.05Ma(4km2花岗岩体)。采用板状模型,结合骑田岭花岗岩锆石U-Pb年龄值(161Ma),通过反演计算得出骑田岭花岗岩基侵位年龄值(tE)为206Ma,与立方体模型计算结果(203Ma)差别不大,从而为骑田岭花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证。对国内外花岗岩体205对锆石U-Pb年龄和全岩Rb-Sr等时线年龄进行的相关分析,拟合出相关系数很高(R=0.997),回归系数接近l的线性回归方程(tRb=0.9928×tZr+2.1584)。△t(tZr-tRb)频数统计分析表明:Δt呈对称正态分布(偏度系数CSK=-0.148;峰度系数CKU=6.771),其中位值为0Ma,众数值为2Ma。这表明花岗岩体锆石U-Pb定年的测定结果与全岩Rb-Sr等时线定年测定结果在允许的误差范围内是一致的,从而得出"花岗岩锆石U-Pb年龄不能代表花岗岩侵位年龄(tE)"的结论。对Lee等(1997)和Cherniak等(2000)所进行天然锆石中U和Pb扩散系数实验条件的分析,判明他们得出的"锆石U-Pb同位素体系封闭温度900℃"结论,只可应用于解释源区岩石升温产生部分熔融形成花岗岩浆过程中残留锆石U-Pb同位素的行为,但不适用于解释直接从花岗岩熔体中晶出锆石U-Pb同位素体系封闭温度。华南同熔型花岗岩(龙塘花岗闪长岩体,长泰花岗闪长岩体)与其同源火山岩全岩Rb-Sr年龄存在较大的差别(ΔtRb-Rb=15.7～32Ma)以及华南部分花岗岩体锆石中存在差别较大的2组U-Pb年龄(ΔtZr-Zr=24～50Ma)的实例为花岗岩存在较大侵位-结晶时差提供了直接的佐证。