末次盛冰期和全新世大暖期新疆地区沙漠边界移动初探

位于新疆地区的塔克拉玛干沙漠、库姆塔格沙漠和古尔班通古特沙漠是我国沙漠的重要组成部分,它们在末次盛冰期以来的空间变化受气候影响[1～3].本文基于野外观察分析,结合实测数据和前人的研究资料,尝试重建这3个沙漠在末次盛冰期(LGM)和全新世大暖期(HO)的空间变化。     

青藏高原东北缘中新世红色土状堆积序列的成因及其对亚洲干旱过程的指示

对青藏高原东北缘堆积于河流阶地上的晚新生代红色土状沉积物进行了地貌与地层、沉积特征、土壤微结构和地球化学等的研究. 结果表明, 这套红色土状堆积物可分出25套发育较弱的黄褐色土壤(7.5YR6/4)和发育较强的红棕色古土壤(2.5YR5/4)组合, 与黄土高原典型的红黏土具有相似的结构和构造. 红色土状堆积序列的颗粒总体上偏细, 主要组分为粉砂和黏土, 砂粒级含量几乎为零. 显微镜下, 红色土状堆积物为黏土质结构, 粗颗粒组分主要包括石英、钾长石、云母和少量辉石、角闪石等, 且矿物颗粒都呈似棱角-棱角状; 其常量和微量化学元素的含量与特征、稀有元素的分配模式等与典型的第四纪黄土、古土壤具有可对比性. 上述证据表明, 这套沉积为风成起源. 磁性地层指示这套风成成因的红色土状堆积物底界年龄为约11.4 Ma, 证明中国西北地区晚新生代大面积的风尘沉积分布范围扩展到了青藏高原东北缘. 后湾红色土状堆积物与上覆晚第四纪黄土-古土壤序列有着相近的物源和相似的风力搬运系统. 与晚第四纪黄土-古土壤相比, 后湾红色土状堆积物的颗粒较细、沉积速率较小, 反映了搬运动力较弱和(或)源区干旱化程度较低. 古气候替代指标的变化表明源区干旱程度和(或)风搬运动力有多次的波动, 并且在约10 Ma BP和7~8 Ma BP前后, 各有一次干旱化加剧的过程, 可能表明了高原的隆升或(和)全球变冷促进了亚洲内陆干旱化进一步加剧. 10 Ma BP前后古气候由高频高幅波动转变为较为低频低幅变化, 指示了一次重要的环境转型. 这次环境转型事件可能是全球性的事件在青藏高原东北缘的表现.     

大气粉尘气溶胶中铁氧化物的光谱分析

首次利用浸反射光谱装置（DRS）对中国大气粉法气溶胶中铁氧化物进行了研究，结果表明，在可见光范围，粉尘样品反射光谱的一阶导数曲线，在435nm和560nm对样品中的针铁矿和赤铁矿有识别指示意义，样品中铁的含量与赤铁矿和针铁矿的一阶导数峰值相关性良好，同时发现，红、登、黄3种颜色的反射率随样品中铁含量的增加而增加，而紫、绿、蓝3种颜色的反射率随样品中铁含量的增加而减少，这表明铁氧化在粉尘气溶胶对可见光的散射和吸收效应中扮演着重要的角色。     

中国弱方更新世极端冷期冬季风的快速变化

对黄土高原中部洛川和西峰黄土堆积的“上、下粉砂层”进行了间隔５～６ｃｍ的详细采样,测量了８００多个样品的粒度分布和磁化率值,根据沉积速率模式建立了一个相对独立的、较精确的时间标尺。结果表明,中国北方更新世极端冷期的黄土堆积记录了东亚冬季风频繁的和较大幅度的千年心度变化。冬季风加强事件一般持续１．８～２．４ｋｇ。亚轨道时间尺度冬季风绵可能原因是,在极端冷期赤道和极地所温差增大,纬向西风环流加强事件一     

陕西洛川黄土化学风化程度的地球化学研究

通过对陕西洛川黄土-古土壤剖面中常量元素、微量元素和REE的分析,采用以Al为标准的变化率参数计算方法对黄土高原化学风化程度进行了初步研究.结果表明在风化成壤过程中,黄土中绝大多数元素都保持稳定,活动性元素仅有Ca,Sr,P,Mg和Na;化学风化处在去Ca,Na风化阶段;化学风化的主要方式是碳酸盐溶解.黄土弱化学风化特征是黄土高原第四纪以来长期受干冷型气候控制的反映.     

高精度光释光测年揭示的晚第四纪毛乌素和浑善达克沙地沙丘的固定与活化过程

利用光释光测年技术对毛乌素沙地和浑善达克沙地7个地点的沉积剖面进行了年代测试,结合地层特征,获得了最近60kaBP以来两个沙地沙丘固定与活化时间的年代学控制60kaBP以来毛乌素沙地的固定期分别为距今37.71ka、8.54ka、8.32ka、7.93ka、7.77ka、7.57ka、7.39ka和2.39ka以后;活化的时间分别为距今57.08ka、52.50ka、13.65ka、13.13ka、7.20ka前后、2.39ka以前和0.29ka以来。在10.97kaBP、10.04kaBP、9.81kaBP和8.67kaBP前后沙地处于气候干湿交替时期。全新世期间,浑善达克沙地在距今8.74～8.72ka、7.79ka前后,沙丘活化;5.69kaBP、4.25kaBP、2.75kaBP、1.53kaBP和0.71kaBP前后,沙丘处于相对固定阶段,0.15kaBP以来,沙丘处于半固定状态。晚第四纪气候千年至百年尺度的变化可能是两个沙地沙丘活化与固定的主导因素。     

采用华山松树轮宽度重建秦岭东缘近百年冬半年温度

建立了秦岭东缘高海拔华山松树轮宽度年表,年表的可靠时段是从1911年到2005年(子样本强度大于0.8),基于此年表重建了秦岭东缘过去百年来冬半年(上年12月到当年4月)温度变化,重建方程的方差解释量为51%。重建序列有3个温暖时段： 1938～1944年,1958～1967年和 1998～2005年; 两个冷时段： 1945～1957年和 1968～1976年。自1968年以来,温度开始上升,但温度变化幅度未表现出明显异常。秦岭东缘和华北、华中及华东邻近,本文重建的温度序列与这3个区域的温度变化在低温、高温时段对应一致,而且相关显著,都表现出自1970s以来的升温趋势。表明在秦岭东缘采用高海拔华山松重建冬半年温度具有很大的潜力。     

南洛河流域洛南盆地表土孢粉与植被的关系

选取南洛河上游洛南盆地10 种植被类型下40 处样点表土苔藓开展孢粉与植被关系的研究.结果表明,表土中孢粉组成能很好地反映植被类型.森林表土中乔木植物花粉含量平均值大于40%,且有较高含量的中华卷柏孢子;疏林草原、灌丛群落中乔木植物花粉平均含量分别为13.2%和16.6%,灌木植物花粉相对草丛群落含量较高;草丛群落和农田中乔木花粉平均含量均<10%,草本植物花粉>80%,灌木植物花粉<1%.洛南盆地表土孢粉总浓度平均为1.42×10⁵粒/g,与植被覆盖度关系较弱,而与植被类型有一定联系,能辅助植被类型的辨识.聚类分析和PCA分析都能较好区分森林和非森林植被,前者能较好地区分松林和混交林,后者能较好地区分农田和灌、草丛植被,且比聚类分析更加稳定.松属、栎属等乔木花粉具有较强的扩散能力,能指示区域植被,松属没有表现出很强的超代表性,栎属具有低代表性;蒿属花粉与植被覆盖度间的相关关系较差,具有明显的超代表性,其大量出现与人类的干扰有一定的联系,禾本科花粉具有很好的植被指示性和低代表性,藜科花粉的高含量主要指示了高强度的人类活动;中华卷柏孢子在地层中的大量出现具有指示森林或松林环境的意义.     

晚始新世-早渐新世渭河盆地古气候变化的碳酸盐记录

晚始新世-早渐新世转变期（约34 Ma,EOT）温度降低是新生代显著气候事件之一,对亚洲环境演变有深刻影响。本研究基于渭河盆地厚度为413.95 m的支家沟剖面34.89~31.51 Ma时段的河湖相沉积,获得高分辨率总碳酸盐、方解石含量变化序列,结合薄片及扫描电镜分析,尝试建立晚始新世-早渐新世渭河盆地气候和环境演变时间序列,探讨EOT期间渭河盆地古气候对全球温度变化的响应。镜下岩石薄片鉴定显示,沉积物粒度变化与岩相变化对应较为一致。34.89~33.89 Ma,高含量的总碳酸盐、方解石指示气候较为温暖干旱,沉积序列指示从滨湖相向湖泊三角洲相过渡;33.89~33.09 Ma期间,低含量的总碳酸盐、方解石指示气候偏凉且相对湿润,沉积环境为湖泊三角洲向滨浅湖过渡,水位逐渐上升;33.09~31.51 Ma,总碳酸盐、方解石含量变化与地层岩性变化有较好的一致性,此时沉积相为滨湖相,湖泊水位可能高于34.89~33.89 Ma,但低于33.89~33.09 Ma。结合全球温度变化序列,本研究认为渭河盆地始新世晚期-渐新世早期湿度变化可能受全球温度驱动的蒸发量控制,但明确的驱动机制有待进一步研究。

     

中国北方更新世极端冷期冬季风的快速变化

对黄土高原中部洛川和西峰黄土堆积的“上、下粉砂层”进行了间隔 5～ 6 cm的详细采样 ,测量了 80 0多个样品的粒度分布和磁化率值 ,根据沉积速率模式建立了一个相对独立的、较精确的时间标尺。结果表明 ,中国北方更新世极端冷期的黄土堆积记录了东亚冬季风频繁的和较大幅度的千年尺度变化。冬季风加强事件一般持续约1.8～ 2 .4ka。亚轨道时间尺度冬季风变化的可能原因是 ,在极端冷期赤道和极地气温差增大 ,纬向西风环流加强引起的大气环流和蒙古高亚不稳定 ,从而引起东亚冬季风千年尺度变化。在极端冷期降雨量和平均温度低于某个阈值的时候 ,虽然夏季风强度存在变化 ,但不足以影响磁铁矿和磁赤铁矿的形成 ,所以那时磁化率的变化不能很好地记录夏季风气候变化。