晚更新世末期北方陆架区沙漠-黄土堆积群的初步研究

晚更新世末期,强劲古季风活动的结果,在中国西部形成沙漠-黄土堆积群(黄土高原及其以西或西北的沙漠区),当它到达陆架区以后,风蚀作用继续存在,会产生同样的地质效果,因而在中国东部陆架区,形成两个新的沙漠-黄土堆积群。其一为渤海沙漠-黄土堆积群,包括渤海海底、渤海海岸一带的古沙漠活动区和辽东半岛西岸、庙岛群岛以及山东蓬莱以西的含有孔虫的黄土沉积。其二为黄海沙漠-黄土堆积群,包括苏北浅滩和长江三角洲地区全新世以前的沙漠活动区和南京一带的下蜀黄土。      

中国北方沙漠地区第四纪研究的新进展

采用第四纪地质工作方法,通过近十年来的野外调查与室内分析工作,对中国北方沙漠地区古风成沙的分布、类型、特征,沙漠及沙漠化的形成时代、发展模式、性质、沉积环境、成因以及防治对策等方面取得了许多新认识。     

宁晋泊晚更新世以来气候变化的正构烷烃分子记录

华北地区晚更新世以来气候变化研究具有重要的意义.选择宁晋泊地区开展河湖相沉积物的分子化石研究.结果表明,沉积物中正构烷烃碳数分布范围为C₁₅~C₃₃,高碳数奇碳优势明显,多以C₂₉和C₃₁为主峰的单峰分布,少量样品出现以C₁₇为次主峰的双峰分布,表明有机质以陆生植物和大型水生植物为主.结合正构烷烃参数,分析了宁晋泊地区晚更新世以来的气候演变过程,展现了"83~68 ka气候较为温和,湖泊水位较低;68~30 ka气候暖湿,湖泊扩张;30~22 ka气候冷干,湖泊萎缩;22~10 ka气候好转,湖泊水位上升;全新世气候温和适度,湖泊水位略有降低"的特征.区域对比分析表明,末次冰期以来宁晋泊地区与延庆盆地等地的气候变化基本一致,具有冰期-间冰期旋回特征,说明其主要受太阳辐射的控制.      

中国北方晚更新世以来地质环境及未来生存环境变化趋势

我国北方晚更新世以来古环境变化在总趋势上有一致性,但又有地区上的差别.青藏高原古气候变化有其特殊性,末次冰期寒冷气候开始早于其他地区;全新世暖期开始晚于其他地区1500年左右.除受全球性气候变化影响外,青藏高原的迅速上升也是影响我国北方晚更新世以来古环境的因素之一;华北平原未来生存环境变化中水资源的变化受人类活动影响很大.目前水资源开发利用程度高,预测于21世纪前半个世纪内缺水状况是严峻的,平原区缺水将大于80×108m3/a;我国北方在全新世大暖期后,气候环境的变化是在大暖期期间形成的环境基础上演变的.总的趋势是向以冷干为主的气候和向干旱化环境演化.     

中国季风沙区晚更新世以来环境及其变化

本文以对毛乌素沙漠萨拉乌苏河流域米浪沟湾地层剖面晚更新世－全新世砂丘与河湖相、古土壤互为叠覆的高分辨率的气候地层记录的认识出发，同时基于对中国北方现代冬春季节风沙、尘霾活动发生的区域性气候－地质过程的理解，将今释古，反演了该时期中国季风区沙漠沙地曾经历的27个沙漠扩缩的周期性变化，并认为该剖面风砂沉积是过去地质时代季风沙区乃至整个中国沙区类似由现代这种冬春季西伯利亚－蒙古反气旋风系好冬季风向南伸展导致的若干风沙风尘动态过程的结果，而河湖相和古土壤的发育则主要与季风沙区受惠于东亚夏季风的影响有关。     

末次间冰期以来沙漠-黄土边界带移动与气候变化

位于现代季风区边缘的沙漠－黄土边界带，具有高度不稳定性。末次间冰期以来历经多次北进南退移动和暖湿、冷干变化。依据古风成砂－黄土－古土壤叠覆更替的沉积序列和磁化率等气候代用指标分析，对末次间冰期以来，尤其是特征时期边界带的位置进行了讨论。其中，盛冰期时移动幅度最大，南界可能达３０°Ｎ左右；末次间冰期和全新世气候鼎盛期最靠西北，南界在古长城以北。全球冰期－间冰期波动导致的气候变化以及东亚冬夏季风强弱变化是控制边界带移动和气候变化的根本因素。     

中国北方晚更新世环境研究的新进展

中国科学院地球化学研究所广州分部郑洪汉等承担的国家自然科学基金项目“中国北方晚更新世环境”,已按计划圆满完成预定研究内容。阶段成果曾在新西兰1987国际黄土会上做过交流;最终成果《中国北方晚更新世环境》专著获得重庆出版社出版基金资助,并已正式出版。国内外同行专家对该著作给予了较高评价,认为“资料丰富、论证详实,对于正确     

孢粉记录揭示的2万年以来若尔盖地区的气候变化

若尔盖黑河牧场ＤＣ剖面的孢粉记录表明，末次冰期晚阶段若尔盖原高的气候表现为不稳定性，即冷暖变化频繁，其基本变化与全球一致，相对暖的阶段发生在２０－１８ＫａＢＰ，１６－１５ＫａＢＰ和１３－１１．２ＫａＢＰ；相对冷的阶段在１８－１６ＫａＢＰ，１５－１４ＫａＢＰ和１１．２－１０．２ＫａＢＰ。其中末次冰期最盛期发生于１８－１６ＫａＢＰ；１１．２－１０．２ＫａＢＰ的降温可对应于ＹｏｕｎｇｅｒＤｒｙａｓ事件。     

面波勘探及其在沙漠地区表层地质结构调查中的应用

反射波地震勘探中面波常被视为干扰波而加以去除 ,但它却包含了丰富的有用地质信息 ;面波勘探在地形及地质条件复杂的沙漠地区浅层地质结构调查中独具优势。介绍了在新疆准噶尔沙漠地区应用面波勘探进行地层地质结构调查的技术方法及其成功实例。由于合理地选取了采集、处理参数 ,面波勘探深度超过 2 50 m,取得了满意的勘探效果。     

中国北方沙漠-黄土体系的沉积和侵蚀过程与未来趋向探析

中国北方有大面积的土地被沙漠和黄土覆盖,是现代沉积和侵蚀比较活跃的地区。强烈的地表过程不仅影响着区域的生产生活活动,还通过粉尘传输影响北半球甚至于更大范围的气候和环境。长期以来,由于综合研究不够,对沙漠-黄土体系的沉积和侵蚀规律以及未来趋向的认识有限。结合对沙漠沙地-黄土沉积的高密度光释光年代测试结果,基于地统计法和遥感分析的黄土堆积量估算以及现代降尘、地表侵蚀的观察研究,认为沙漠沙地-黄土堆积区的沉积和侵蚀过程受气候变化控制,这里既是堆积区,又是侵蚀区,处于动态变化过程中;黄土比沙地沉积保存着更完整的过去气候变化信息。黄土高原水蚀和风蚀在地质历史时期就存在,人类活动加强了侵蚀过程,但可能还没有实质性地改变这一趋向。通过对地质记录和古气候模拟结果的分析,在未来全球变暖的背景下,沙地地区可能由于有效湿度减少变干而使风尘活动加强,黄土高原地区的粉尘沉积速率也将随之加快。     

中国西北地区晚更新世以来环境变迁模式

中国西北地区晚更新世以来环境变迁有两种模式,新疆地区服从西风带的一般规律,冰期与雨期同步,即冰川前进与气候冷湿、湖面上升的时期相当。甘肃、青海等地主要受季风影响,冰期干冷、黄土堆积盛行,内陆湖面大幅度降低。另外,在末次冰期的间冰段中气候冷湿,内陆湖面普遍升高;而在全新世的高温期则夏季风十分强大,包括新疆和藏北高原气候均以暖湿为特色。     

晚更新世以来中国海平面的变化

在我国漫长的海岸和陆架海的岛围至今保存着许多形态完好的海蚀地形、海相沉积及各种海洋生物的遗迹、遗体。近年来在大陆架海底调查中,声学探测和海底取样结果也证实广阔的大陆架海底保留不少代表古海岸带的残余沉积、地形。     

南海北部晚更新世以来的碳酸盐旋回

碳酸盐的相对含量是深海沉积物最直观的特征变量,也是最重要的古环境信息来源。南海晚更新世以来的碳酸盐旋回已进行了深入的研究,并已总结出溶跃面以上为"大西洋旋回",溶跃面以下为"太平洋旋回"。但经过大量的柱状样研究后发现,也有不少的"例外",溶跃面以上,并没有出现明显的"大西洋旋回"特征,尤其在南海东北部东沙群岛以东海域和琼东南海域。这些"例外"呈明显的区域性分布表明其不是个别现象。研究认为,主要是由于冰期-间冰期陆源物质的供给量的变化所致。南海北部海域,大致可以分为3个区,中区碳酸盐分布具有典型的"大西洋旋回",东区基本没有旋回性,西区总体有一定的旋回特征,但不够典型,且越接近海南岛,旋回特征越差。这主要是由于中区陆架宽、陆坡相对较缓,在冰期旋回中陆源物质供给量的变化明显。东区主要陆源物质可能来自台湾岛,而台西南岛架很窄,在冰期旋回中,陆源物质的供给量变化可能不大。西区,越靠近海南岛,海南岛的物源影响越大,而海南岛西南的岛架比华南的陆架也明显窄得多,而且华南与海南两个不同的物源,可能使琼东南的碳酸盐变得更复杂。     

中国第四纪晚更新世晚期以来冰缘环境

本文根据古植被、古动物的间接标志以及冰缘现象等直接标志为依据,认为把我国晚更新世多年冻土南界划到北纬39—40°最为合适。进入全新世中国北方的气候出现过明显的波动和干湿变化,在高温期时气温较现在高1—2℃,在小冰期气温较现在低2.0—2.5℃。这些变化对植被和动物的生存、迁移以及人类活动产生深刻的影响。此外,多年冻土下限和雪线高度与现代相比有明显的变化。     

中国北方干旱-半干旱区晚更新世以来地质环境演化特征空间模型分析

在我国北方干旱－半干旱区，以过去气候变化记录为主线，探讨了地质环境的变化过程及其分析方法；在时间尺度上，通过综合研究分别在青藏高原、黄土高原和华北平原建立了概念化的高分辨率气候指标(温度、降水)演化过程曲线，作为分区的特征演化曲线；在空间尺度上，对研究较深入的现代和全新世最佳期(７５００ａＢ．Ｐ．前后)、１８０００ａＢ。Ｐ．前后的冷期等时段的地质环境状况进行重建；利用空间分析计算机软件，对典型时段的地质环境状况进行连续空间分析，进而由分区特征演化曲线与典型时段地质环境空间分布模型耦合。这一分析对认识我国北方干旱－半干旱区今后的环境变化是十分有益的。     

晚更新世末期以来长江中下游水位的变化

长江中下游即湖北宜昌到河口, 全长约1800km, 到河口, 全长约1100km, 多年平均水位落差约18m。多年平均水位落差约43m。自武汉 可见长江中下游的水面坡度是很小的, 平均为2.39m/100km。     

石英光释光测年揭示的晚第四纪毛乌素沙地演化

本研究利用石英光释光测年的单片再生法(Single­aliquot Regenerative­dose Protocol,简称SAR)对毛乌素沙地内部西北－东南方向5个风成砂－砂质古土壤剖面进行了年代测定,结合年代框架和剖面沉积相、磁化率及粒度特征探讨了晚第四纪以来毛乌素沙地演化和气候变化。研究表明毛乌素沙地在晚第四纪以来经历了多次沙地固定与活化的交替演化： 距今91.0ka,71.0ka,48.0ka,22.0ka,11.6ka,5.0ka,1.1ka,1.0ka和0.4ka前后风成砂沉积,沙地活化,指示气候干旱,植被覆盖度低; 在距今65ka和全新世适宜期(8.5～5.0ka),沙地固定成壤,砂质古土壤发育,指示气候湿润。另外,剖面中风成砂层数变多、厚度增加、粒径变粗指示了晚第四纪以来毛乌素沙地干旱化趋势加强。     

罗布泊地区自然环境演变及其对全球变化的响应

罗布泊于1962年全部干涸,干涸前湖面积约5400km2,目前湖底被厚20～40cm的盐壳覆盖,海拔约780m。盐湖北岸和东岸普遍发育三级湖积台地,其高度分别为783～785m,789m和810～820m,相应的湖面积分别为9250km2,20000km2和55000km2左右,根据释光和14C年代,它们分别形成于7.0～7.5kaB.P.,约30kaB.P.和90～130kaB.P.,与深海氧同位素第5和3阶段及全新世大暖期在时间上具有很好的对应关系。可见,位于亚洲腹地、气候极端干旱的罗布泊,在地质历史时期其湖面的扩张与收缩受全球气候变化因素驱动,其变化幅度的强弱则与区域环境因素有关。     

萨拉乌苏晚更新世以来古生物与环境的研究进展和展望

近百年来, 对萨拉乌苏晚更新世以来的地层、古生物及其所反映的环境做了大量的调查与研究, 在不同地点和地层层位发现脊椎动物化石45个属种, 人类化石或遗骸15件, 并进行了孢粉分析和环境重建。但在一些方面仍需更深入的研究, 如1)孢粉记录的分辨率和解译; 2)萨拉乌苏人类化石或遗骸的确切年代; 3)重点连续沉积剖面晚更新世以来高分辨率的生物地层和环境变化序列、萨拉乌苏地区对全球气候变化的响应及该区环境变化的动力机制等。