青藏高原东部RM孔140ka以来湖泊碳酸盐同位素记录的古气候特征

通过若尔盖盆地RM孔湖泊化学沉积碳酸盐氧、碳同位素代用指标,重建了该区近140ka以来的古气候演化历史,其中末次冰期气候至少存在有7次暖波动及5次冷事件,其波动特征可与冰芯及深海记录相比较;而末次间冰期内部的次级波动与格陵兰冰芯GRIP氧同位素记录相一致,早期的Eemian暖期也存在两次冷波动.研究结果揭示了末次间冰期和冰期气候的不稳定性.色素和碳酸盐含量指标也具有与氧同位素记录相似的结果.     

若尔盖盆地RM孔揭示的过去14万年古环境

根据青藏高原东部若尔盖盆地ＲＭ孔湖泊沉积物自生碳酸盐酸盐碳氧同位素,碳酸盐含量,木本花粉含量以及有机质量以及有机质含量分析,重建了１４万年以来的古气候与古环境过程,结果表明,１４万年来有５个气候环境显著变化时期,对应于深海氧同位素５个阶段。     

若尔盖盆地兴措湖沉积记录揭示的近代气候与环境

依据湖泊沉积记录进行古气候环境要素定量的是过去全球变化研究的重要内容,本文通过若尔盖盆地兴措湖近代湖泊沉积特征、沉积物总有机碳及其同位素指标分析,并与器测气象资料进行比较,对兴措湖泊近代湖泊沉积物中有机碳及其同位素指标所代表的气候环境信息进行了定量研究,在此基础上,建立了兴措湖沉积物总有机碳及其同位素记录与对应的降水和气温间的函数关系,为定量恢复该区长尺度历史时期古气候环境特征提供了基础。     

青藏高原东北部30ka以来的古植被与古气候演变序列

利用孢粉分析并结合沉积学及~(14)C测年等资料,阐明青藏高原东北部若尔盖高原30ka来的古植被与古气候演变序列以及主要的气候事件。古植被经历了高寒荒漠-草原和亚高山草甸-高寒荒漠-草原、沼泽和亚高山草甸-岛状森林、沼泽和草甸-云杉、冷杉林及沼泽-岛状暗针叶林、沼泽和亚高山草甸7个阶段。气候与植被相应发生了多次变化,冰后期和全新世期间的气候事件在这里均有明显表现。     

草海地区过去500年来古温度重建:来自沉积物纤维素结合碳酸盐氧同位素的证据

利用连续流同位素质谱仪测定了草海沉积物柱芯碳酸盐和纤维素氧同位素比值.依据纤维素和湖水氧同位素之间稳定的分馏值定量恢复了历史时期草海湖水氧同位素组成,在此基础上结合碳酸盐氧同位素组成,运用Craig方程恢复了草海地区过去500年来古温度变化历史.结果表明恢复的1950年以来的温度变化与草海地区获得的气温记录(年平均)具有很好的一致性;草海地区在过去500年存在四个明显的冷期:1540～1570 AD,1670～1715 AD,1780～1870 AD及1900～1930 AD,其中前三个冷期发生在传统意义上的现代小冰期时段.重建的四个冷期与邻近地区泥炭、冰芯、树轮、历史文献及湖泊沉积记录的冷期基本一致,特别是与西南地区红原泥炭纤维素氧同位素记录的温度变化曲线相吻合;恢复的草海地区过去500年古温度变化曲线与印度夏季风变化及太阳活动强度有较好的一致性,其中1670～1715 AD和1780～1870 AD冷期分别对应于Maunder和Dalton太阳活动极小期.这些结果表明纤维素氧同位素结合碳酸盐氧同位素是一种有效的古温度指示剂,同时也为现代小冰期在中国西南地区的存在提供了直接证据.     

中更新世以来若尔盖盆地环境演化与黄土高原比较研究

综合若尔盖盆地RH孔的研究成果与RM孔的初步分析,重建了青藏高原东部中更新世以来构造-气候演化过程,并具体地将RH孔的21个阶段和洛川黄土记录进行对比,分析其异同点,探讨了高原不同隆升阶段高原自身环境特点及其对邻近的西北干早区的影响。     

若尔盖盆地RH孔有机碳同位素序列指示的古气候事件诊断

定量化是过去全球气候变化研究的必然趋势,突变事件的诊断是古气候定量化研究中极其重要的过程。本文运用Ｍ－Ｋ法和ｔ检验法对ＲＨ孔有机碳同位素序列进行了气候突变诊断研究。结果发现,近８００ｋａＢＰ来该区气候存在明显的突变,且突变开始于４７０ｋａＢＰ。进一步的研究发现４７０ｋａＢＰ开始的这一气候突变事件与青藏高原的构造隆升有密切的关系。     

云南鹤庆盆地30ka以来的古气候与环境变迁

通过云南鹤庆钻孔（ＨＱ孔）顶部８．１１ｍ岩芯剖面样品的多项环境指标的综合分析,重建了云南鹤庆盆地３０ｋａＢＰ以来的古气候环境演化历史。研究表明,该区气候在千年时间尺度上表现为冷湿与暖干组合交替的特点,未次冰盛期,为明显的冷湿环境,表现为最高湖面。盆地于晚冰期,约１４．２ｋａＢＰ始被切开,造成环境指标的大变化;进入全新世后,则以温干环境为主导,出现数次冷事件,手者是与东南季风区刊物比较研究的桥梁。     

青藏高原达索普冰芯2 ka来温度与甲烷浓度变化记录

通过对喜马拉雅山达索普冰芯气泡中包裹气体的提取分析和对冰芯中氧同位素分析, 讨论了近2 ka来达索普冰芯记录的温度与大气甲烷浓度的变化. 结果表明, 该冰芯中d 18O记录所反映的温度变化事件与青藏高原北部的敦德冰芯记录的气候事件及中国东部乃至北半球的温度变化趋势十分相似, 近百年来的升温趋势同中世纪暖期时的升温趋势基本一致; 自工业革命以来, 达索普冰芯气泡中记录的甲烷浓度呈快速的增长趋势, 与全球大气甲烷浓度的变化趋势一致. 工业革命以前, 达索普冰芯记录的大气中甲烷浓度在825 nmol·mol-1上下波动, 是目前青藏高原大气中CH4浓度(2000±100 nmol·mol-1)的40%左右. 与南极及格陵兰同时代的冰芯记录相比, 达索普冰芯中记录的CH4浓度要高出15%~20%左右, 而且达索普冰芯甲烷浓度具有更强的波动性, 这种波动与温度变化关系紧密.     

广东南雄盆地白垩系-第三系界线剖面恐龙蛋壳稳定同位素记录:地层及古环境意义

研究了南雄盆地两个白晋垩－第三系（Ｋ／Ｔ）剖面恐龙蛋壳的碳、氧稳定同位素组成．结果显示,在 Ｋ／Ｔ交界过渡的大约 １５０ ｋａ期间内, δ~（１８）Ｏ出现了多次向正值偏移,说明当时曾出现过至少 ３次年平均气温在 ２７℃以上的相当严重的干燥气候．蛋壳δ~（１３）Ｃ值在－８．３７‰。～１１．６０‰之间,再加上因新陈代谢作用富集了１６‰,表明由这些蛋壳所代表的恐龙可能以δ~（１３）Ｃ为～２４．３‰～２７．６０‰的Ｃ_３型植物作为主要食物来源．然而,在Ｋ／Ｔ交界过渡期间蛋壳δ~（１３）Ｃ相对亏损（约１．３‰）可能间接说明当时曾有过较长时间大气ＣＯ_２浓度的持续升高．     

黄土碳酸盐中古气候变化的同位素记录

分析了采自西峰、洛川和渭南黄土剖面的钙结核和全岩样品中碳酸盐的碳氧同位素组分,发现黄土中钙结核的碳氧同位素可以成为有效的古气候变化的指标,记录了它们形成时期的环境状况,对不同地点的同位素数据对比有可能提供过去环境变化的空间格局。全岩样品的碳酸盐的同位素组分也记录了有用的环境信息,过去150ka渭南剖面的碳氧同位素曲线很好地反映了不同地层单位代表的古气候波动,这些曲线可以和黄土中其他的气候指标及深海沉积物的同位素记录相对比。     

近5ka温度的金川泥炭δ~(18)O记录

根据吉林金川泥炭纤维素20a分辨率的氧同位素组成时间序列及其与有关文献资料对比,论述了中国东部过去5000a历史时期温度的变化过程,提供了大暖期、新冰期、中世纪温暖期和小冰期在该区存在的δ~(18)O证据;揭示了在约4590～3600 aBP期间存在1次大幅度自然升温过程,并讨论了此气候自然变暖对干旱、陆地植被和文明发展的影响.     

若尔盖RM孔揭示的青藏高原900kaBP以来的隆升与环境变化

通过对青藏高原迄今为止最深的全取芯井,即若尔盖盆地RM孔湖泊沉积物环境多代用指标的综合判识,重建了900kaBP以来盆地的古气候古环境演化序列.根据该孔的沉积特征、沉积旋回的结构,以及沉积速率的变化,结合环境冷暖、干湿的组合特点,分辨出900kaBP以来高原东部3次明显的隆升加速时期,也即800,360及160kaBP.同时对青藏高原3次构造加速抬升在全球变化背景下的环境效应作了初步探讨.     

湖泊自生碳酸盐团簇同位素分析与区域古温度定量重建——以内蒙古达里湖为例

碳酸盐团簇同位素(△₄₇)是一种新型、可靠的地质温度计.湖泊沉积物中自生碳酸盐是利用团簇同位素手段重建湖泊水温的理想材料.然而,由于此类样品含有的有机质、硫化物等杂质会干扰团簇同位素的测定,从而引起明显的温度测试偏差,目前,碳酸盐团簇同位素手段在湖相碳酸盐上的应用仍然较少.因此,探究有效去除污染物的方法是将碳酸盐团簇同位素测温法广泛应用于湖泊沉积物的前提之一.通过控制不同浓度过氧化氢(H2O2)溶液与达里湖细颗粒自生碳酸盐进行不同时长的反应,进行了一系列条件实验,以寻求用于团簇同位素分析的最佳预处理条件.采用团簇同位素测试中获得的三个参数(△₄₇、△₄₈偏移量和49参数)来评估不同前处理条件下污染物的去除效果.结果显示,对未经处理的样品("0%-0"),其49参数呈现显著高值.经过氧化氢溶液处理后,49参数显著降低,而△₄₈偏移量出现增加.对于不同条件下处理的样品,虽然测得的△₄₇温度值变化范围较窄((17.0±1.3)℃~(22.8±1.6)℃),而△₄₇、△₄₈偏移量和49参数却呈现了显著的变化.在所有样品中,样品"3%-8"具有较小的△₄₈偏移量、49参数,且△₄₇温度较低,为(17.0±1.3)℃.因此,对于湖相细颗粒自生碳酸盐团簇同位素分析而言,"与浓度为3%的过氧化氢溶液反应8h"是去除污染物的最佳条件.当预处理条件过强(即过氧化氢(H₂O₂)溶液浓度>3%和/或反应时间>8h),封闭反应系统中可能会形成再生污染物,其最终转化态可能会干扰质量数为47、48的同位素信号.通过最佳条件预处理达里湖末次冰消期的6个自生碳酸盐样品,获得了合理的△₄₇温度值,发现我国北方在Younger Dryas (YD)冷期出现了约6℃的降温.研究表明,碳酸盐团簇同位素测温法在湖泊沉积物上具有巨大应用潜力,对古温度、古高度的定量重建工作具有重要意义.     

云南中甸纳帕海古环境演化的有机碳同位素记录

中甸纳帕海位于云贵高原横断山脉腹地,其成因与碳酸岩类地层长期溶蚀有关,在丰水期和枯水期纳帕海的水位相差很大,枯水期常形成浅水池沼,因而造成枯水期和丰水期水生植被的发育状况有很大的差异,枯水期由于水生植物（飘浮和挺水植物）发育,造成总有机碳和氢指数的增加,有机碳同位素偏负,丰水期出现相反的演化趋势,进一步轮推表明在暖干的气候条件下纳帕海极易形成枯水位,在冷湿的气候下可维持相对高的水位,古环境重建表明纳帕海在大约32kaBP和15kaBP出现环境的重大于变迁,32-15kaBP出现高湖面。     

南海北部晚新生代氧同位素地层学

通过对南海北部ODP 184航次1148站(18°50.17.3′N, 116°33.93′E, 水深3308.3 m) 1165个样品中底栖有孔虫的同位素分析, 获得了24 Ma以来连续的、平均分辨率为21 ka的δ18O曲线. 这是迄今全球晚新生代最连续、最完整和分辨率最高的δ18O曲线. 总体上呈梯状递增的δ18O曲线清楚地记录了晚新生代以来5次变重和3次变轻事件及2个稳定期, 反映了全球气候逐渐变冷过程的变化. 其中发生在17.2-14.5 Ma的变轻事件及14.5-13.6 Ma和3.0-2.4 Ma的两个变重事件最为显著, 都可以进行全球性对比. 13.6-10.2 Ma和6.0-3.0 Ma两个时期δ18O变动平稳和振幅最小, 代表南海晚新生底层水变化最小的稳定时期. 1148站的氧同位素记录为西太平洋和我国海相地层的全球性对比提供了最佳的剖面.     

贵州桐梓某第四纪洞穴钟乳石的氧、碳稳定同位素比值及其古温度的初步测定

测定天然地质样品的氧、碳稳定同位素比值可以了解地质历史时期的古温度变化,在地震研究中掌握地下水某些异常情况也很有意义。我们建立的氧、碳稳定同位素真空分析装置对贵州桐梓钟乳石的微量包体水和碳酸盐方解石进行了氧、碳稳定同位素分析并对其形成温度作了初步计算。提取包体微量水中的氧采用BrF_5法,其优点是,氧的产率高,试样用量少(约10微升左右),本实验     

南海北部近6 Ma以来的氧同位素地层与事件

通过对南海北部大洋钻探ODP1148站位1000余个浮游和底栖有孔虫样品进行稳定同位素分析,首次在南海将氧同位素地层学应用到距今约3Ma前,并揭示了南海北部近6Ma以来的古海洋学变化.底栖有孔虫δ18O表明南海深层水在约3.1Ma之前受温暖的太平洋中层水影响较强,在约3.1～2.5Ma之间显著降温,指示了北半球冰盖的形成.而浮游有孔虫δ18O反映的早、中上新世表层水的几次降温可能与南极冰盖波动有关,只有在约2.2～0.9Ma之间不可逆转的阶梯状降温才可能是对北半球冰盖形成与增长的响应.     

过去5000 a以来抚仙湖沉积物有机质碳同位素的古环境指示意义

通过测定抚仙湖沉积物全有机样品的稳定碳同位素组成(δ~(13)C_(org))、总氮、总有机碳含量指标并计算碳氮比值,对过去5000 a以来抚仙湖沉积物有机质来源、δ~(13)C_(org)的影响因素及其所指示的古环境意义进行分析.结果表明:在过去的5000 cal a BP里,抚仙湖沉积物有机质主要来源发生明显变化,沉积物有机质输入由内源水生生物和陆生C_3植物共同输入(5000-2300 cal a BP阶段)转变为以内源沉水植物、浮游植物和藻类等输入为主(2000 cal a BP至今阶段);有机质来源发生变化是造成抚仙湖沉积物δ~(13)C_(org)值变化的主要原因;2000 cal a BP以来,陆源有机质输入的锐减与人类活动的影响密切相关;在2300-2000 cal a BP阶段,抚仙湖沉积物δ~(13)C_(org)值的快速变化可能指示了抚仙湖流域的古环境在这一时期经历了快速变化的气候事件.     

风成沉积物4~16 mm石英氧同位素记录及其物质来源意义

通过对灵台剖面7.0 MaBP以来的黄土-红粘土堆积以及黄土高原和北京6个马兰黄土剖面的石英氧同位素分析, 发现石英氧同位素比值受沉积后作用的影响不明显, 同一粒径颗粒的石英氧同位素比值比较能够较好地反映源区变化特征; 灵台剖面红粘土的氧同位素比值的变化范围以及波动特征和第四纪黄土-古土壤相似, 表明红粘土和其上的黄土有类似的沉积物源系统; 此外, 整个剖面上的石英氧同位素比值的波动可能仅反映了物源区域的变化.