腾格里沙漠北缘中更新世末期以来的气候环境变迁
|
摘要
第四纪的气候演变研究对于预测未来全球气候变化意义重大，特别是季风区边缘等敏感区的古气候演变。本文在腾格里沙漠北缘古湖泊区以浅钻形式获取高分辨率沉积物样品，并配合北部一系列剖面进行气候演变分析，选取粒度、磁化率、孢粉等气候代用指标，最终划分出5个阶段：
(1)中更新世末期（145.1-138.9ka B.P.）的干冷阶段：水流条件不稳定，气候偏干冷，后期白刺等灌木类大量生长。
(2)晚更新世早期（138.9-125.1ka B.P.）的温暖干旱阶段：湖泊水面缩小，气候偏干。草本植物多，为典型的荒漠草原景观。后期可能出现过一次短时期的干旱加剧事件。
(3)晚更新世中后期（125.1-50ka B.P.前后）的温暖偏干阶段：湖泊面积扩大，气候略由干旱向湿转变，仍以偏干旱为主，典型的荒漠草原景观。
(4)晚更新世末期（50ka前后-14.2ka B.P.）的凉干阶段：植被丰富程度为整个钻孔范围内最高，流域上游偏凉，大量云杉属花粉随河水注入湖泊，湖泊面积扩大。这个时期对应猪野泽MIS3的高湖面时期。
(5)晚更新世末期过渡至全新世及之后（14.2-0ka B.P.）的波动干旱化阶段：气候突变为干冷，后又渐渐回温回湿，随着温度湿度的增加呈现“全新世最宜期”，之后出现突发的干旱事件。后期气候逐渐呈干旱化趋势，温度波动频繁，湖泊渐渐干涸。
研究区上述气候演变阶段基本与全球气候背景及前人研究结论吻合，但由于地区差异，各个阶段开始的时间及内部水热组合有着其特殊性，对样品数据的解读也因人而异，该地区的详细气候演变过程仍有待今后进一步的研究。
Quaternary’s climate change is very important to the study of the future globalclimate, especially the climate of monsoon’s boundary zone in North China because ofits sensitivity to the climate changes. We get sediment samples with high-resolutionfrom the shallow drilling which is at the north of Tengger Desert, and from the sections.
Basis of the analysis on magnetic susceptibility, granularity and pollen records,with OSL age determination test, the climate evolution from the late Pleistocene at thenorth of Tengger Desert can be divided into5stages as follows:
1. The late part of Middle Pleistocene (145.1-138.9ka B.P.). Cold and dry,hydrodynamic conditions was not stable, and a large number of shrubs existed.
2. Early Late Pleistocene (138.9-125.1ka B.P.). Warm and dry, the lake narrowed,the vegetation was dominated by herbs, classic desert steppe. There might be a shorttime dry event at the late part of this period.
3. The late part of Late Pleistocene (125.1-about50ka B.P.). Warm and less dry,the lake expanded, the climate began to turn wet, desert steppe.
4. The end of Late Pleistocene (about50ka-14.2ka B.P.). Cool and dry, the lakeexpanded, variety of vegetation types, the cool environment at upstream brought asignificant increase of percentage of Picea pollen. This period matches the high waterlevel period of Zhuye Lake in MIS3.
5. To the Holocene till now (14.2-0ka B.P.). Climate fluctuation stage, the climateturned to cold and dry quickly at first, then getting warm and wet. A dry event occurredat this period. The main trend of the climate after the middle Holocene was drying. Thelake began to dry up.
The climate evolution of study area is matched with previous studies and the globalclimate background, it also has Particularity in many respects. And because theconclusion depends on the way of sample handling and personal understanding to thedata, there may be some other opinions about the climate evolution.
(1)中更新世末期（145.1-138.9ka B.P.）的干冷阶段：水流条件不稳定，气候偏干冷，后期白刺等灌木类大量生长。
(2)晚更新世早期（138.9-125.1ka B.P.）的温暖干旱阶段：湖泊水面缩小，气候偏干。草本植物多，为典型的荒漠草原景观。后期可能出现过一次短时期的干旱加剧事件。
(3)晚更新世中后期（125.1-50ka B.P.前后）的温暖偏干阶段：湖泊面积扩大，气候略由干旱向湿转变，仍以偏干旱为主，典型的荒漠草原景观。
(4)晚更新世末期（50ka前后-14.2ka B.P.）的凉干阶段：植被丰富程度为整个钻孔范围内最高，流域上游偏凉，大量云杉属花粉随河水注入湖泊，湖泊面积扩大。这个时期对应猪野泽MIS3的高湖面时期。
(5)晚更新世末期过渡至全新世及之后（14.2-0ka B.P.）的波动干旱化阶段：气候突变为干冷，后又渐渐回温回湿，随着温度湿度的增加呈现“全新世最宜期”，之后出现突发的干旱事件。后期气候逐渐呈干旱化趋势，温度波动频繁，湖泊渐渐干涸。
研究区上述气候演变阶段基本与全球气候背景及前人研究结论吻合，但由于地区差异，各个阶段开始的时间及内部水热组合有着其特殊性，对样品数据的解读也因人而异，该地区的详细气候演变过程仍有待今后进一步的研究。
Quaternary’s climate change is very important to the study of the future globalclimate, especially the climate of monsoon’s boundary zone in North China because ofits sensitivity to the climate changes. We get sediment samples with high-resolutionfrom the shallow drilling which is at the north of Tengger Desert, and from the sections.
Basis of the analysis on magnetic susceptibility, granularity and pollen records,with OSL age determination test, the climate evolution from the late Pleistocene at thenorth of Tengger Desert can be divided into5stages as follows:
1. The late part of Middle Pleistocene (145.1-138.9ka B.P.). Cold and dry,hydrodynamic conditions was not stable, and a large number of shrubs existed.
2. Early Late Pleistocene (138.9-125.1ka B.P.). Warm and dry, the lake narrowed,the vegetation was dominated by herbs, classic desert steppe. There might be a shorttime dry event at the late part of this period.
3. The late part of Late Pleistocene (125.1-about50ka B.P.). Warm and less dry,the lake expanded, the climate began to turn wet, desert steppe.
4. The end of Late Pleistocene (about50ka-14.2ka B.P.). Cool and dry, the lakeexpanded, variety of vegetation types, the cool environment at upstream brought asignificant increase of percentage of Picea pollen. This period matches the high waterlevel period of Zhuye Lake in MIS3.
5. To the Holocene till now (14.2-0ka B.P.). Climate fluctuation stage, the climateturned to cold and dry quickly at first, then getting warm and wet. A dry event occurredat this period. The main trend of the climate after the middle Holocene was drying. Thelake began to dry up.
The climate evolution of study area is matched with previous studies and the globalclimate background, it also has Particularity in many respects. And because theconclusion depends on the way of sample handling and personal understanding to thedata, there may be some other opinions about the climate evolution.
引文
[1] Argilyan E P, Forman SL, Johnston JW, et al. Optically stimulated luminescence dating of LateHolocene raised strand plain sequences adjacent to Lakes Michigan and Superior, Upper Peninsula,Michigan, USA. Quaternary Research,2005,63(2):122~135.
[2]Cupper M L, Luminescence and radiocarbon chronologies of play as edimentation in the MurrayBasin, Southeastern Australia. Quaternary Science Reviews,2006,25(19-20):2594~2607.
[11]Lerman A. Lakes: Chemistry, Geology, Physic. Berlinm:Sprtnger,1978.
[3]Sun J M, Li S H, Han P, et al. Holocene environmental changes in t he central Inner Mongolia,based on single-aliquot-quartz optical dating and multi-proxy study of dune sands.Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology,2006,233:51~62.
[4]wintle A G. Luminescence dating of quaternary sediments introduction. Boreas,2008,37(4):469~470.
[4]Zhang H C, Ma Y Z, Wunnemann B, et al. A Holocene climatic record from northwestern China.Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology,2000,162:389~401.
[6]Xiao J L, Xu Q H, Nakamura T, et al. Holocene vegetation variation in t he Daihai Lake regionof north-central China: a direct indication of t he Asian monsoon climatic history. QuaternaryScience Reviews,2004,23:1669~1679.
[7]陈发虎，吴薇，朱艳，等.阿拉善高原中全新世干旱事件的湖泊记录研究.科学通报，2004,49(1):1~9.
[8]程波，朱艳，陈发虎，等.石羊河流域表土孢粉与植被的关系.冰川冻土，2004，26(1):81~88.
[9]郭佳宁.内蒙古宁城中更新世以来黄土磁化率与粒度特征及古环境研究[硕士学文论文].北京:中国地质大学(北京)，2009.
[10]黄赐璇，艾利斯·冯·康波，让·弗朗索瓦士·多布雷梅.西藏西部表土孢粉研究.干旱区地理，1992,16(4):75~84.
[11]吉磊.中国过去2000年湖泊沉积记录的高分辨率研究:现状与问题.地球科学进展，1995，10(2):169~175.
[12]吉云平.不同类型沉积物中磁化率的解释[硕士学位论文].北京:北京大学，2007.
[13]李保生，吴正，David Dian ZHANG等.中国季风沙区晚更新世以来环境及其变化.地址学报，2001,75(1):127~137.
[14]罗传秀，潘安定，郑卓.西北干旱地区表土孢粉与植被广西研究进展.干旱区研究，2006,23(2):314~319.
[15]隆浩，马海州，王乃昂，等.腾格里沙漠西北缘湖泊沉积记录的全新世中期气候环境.海洋地质与第四纪地质，2007，27(3):105~111.
[16]李育.季风边缘区湖泊孢粉记录与气候模拟研究[研究生学位论文].兰州:兰州大学，2009.
[17]卢演铸，尹功明，陈杰，等.第四纪沉积物的光释光测年.地球科学-中国地质大学学报，1995，20(6):668.
[18]蒙丽.四川汉源地区200-80Ka BP湖相沉积记录的环境变化研究[硕士学位论文].北京:中国地质大学(北京)，2009.
[19]孙千里，周杰，沈吉，等.北方环境敏感带岱海湖泊沉积所记录的全新世中期环境特征.中国科学D辑，地球科学，2006,36(9):838~849.
[20]施炜，马寅生，吴满路，等.共和盆地剖面第四纪孢粉组合特征及环境演化.地质力学学报，2004,10(4):310~318.
[21]孙湘君.新疆玛纳斯湖盆周围近14000年以来的古植被古环境.第四纪研究，1994(3):239~248.
[22]田志君.内蒙古东乌旗中蒙边界地区晚更新世晚期以来的气候环境变迁[研究生学位论文].北京:中国地质大学(北京)，2011.
[23]王乃昂，李吉均，曹继秀，等.青土湖近6000年来沉积气候记录研究-兼论四五世纪气候回暖.地理科学，1999,19(2):119~124.
[24]王乃昂，李卓仑，程弘毅，等.阿拉善高原晚第四纪高湖面与大湖期的再探讨.科学通报，2011，56(17):1367~1377.
[25]肖晨曦，李志忠.粒度分析及其在沉积学中应用研究.新疆师范大学学报(自然科学版)，2006，25(3):118~123.
[26]许英勤.新疆天山小尤尔都斯盆地全新世孢粉植物群与环境演变.干旱区地理，1999，22(3):82~88.
[27]谢又予.沉积地貌分析.北京:海洋出版社，2000.
[28]于秋莲，张展适，杜后发.粒度分析在古环境中的应用.能源研究与管理，2010(2):49~52.
[29]张广胜.湖泊沉积记录的9870cal a b.p.以来巢湖流域环境演变研究[硕士学文论文].安徽:安徽师范大学，2007.
[30]张家富，莫多闻，夏正楷，等.沉积物的光释光测年和对沉积过程的指示意义.第四纪研究，2009，29(1):23~33.
[31]张恩楼，沈吉，王苏民，等.青海湖近900年来气候环境演化的湖泊沉记录.湖泊科学，2002，14:32~38.
[32]赵徐，于洋，钟雷，等.孢粉分析在第四纪环境演变研究中的应用.经济研究导刊，2010(4):178~179.
[33]张小瑾.河套地区_内蒙古蹬口_晚冰期以来古气候演化初步研究[硕士学位论文].北京:中国地质大学(北京)，2011.
[34]朱艳，程波，陈发虎，等.石羊河流域现代抱粉传播研究.科学通报，2004，49:15~20.
[2]Cupper M L, Luminescence and radiocarbon chronologies of play as edimentation in the MurrayBasin, Southeastern Australia. Quaternary Science Reviews,2006,25(19-20):2594~2607.
[11]Lerman A. Lakes: Chemistry, Geology, Physic. Berlinm:Sprtnger,1978.
[3]Sun J M, Li S H, Han P, et al. Holocene environmental changes in t he central Inner Mongolia,based on single-aliquot-quartz optical dating and multi-proxy study of dune sands.Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology,2006,233:51~62.
[4]wintle A G. Luminescence dating of quaternary sediments introduction. Boreas,2008,37(4):469~470.
[4]Zhang H C, Ma Y Z, Wunnemann B, et al. A Holocene climatic record from northwestern China.Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology,2000,162:389~401.
[6]Xiao J L, Xu Q H, Nakamura T, et al. Holocene vegetation variation in t he Daihai Lake regionof north-central China: a direct indication of t he Asian monsoon climatic history. QuaternaryScience Reviews,2004,23:1669~1679.
[7]陈发虎，吴薇，朱艳，等.阿拉善高原中全新世干旱事件的湖泊记录研究.科学通报，2004,49(1):1~9.
[8]程波，朱艳，陈发虎，等.石羊河流域表土孢粉与植被的关系.冰川冻土，2004，26(1):81~88.
[9]郭佳宁.内蒙古宁城中更新世以来黄土磁化率与粒度特征及古环境研究[硕士学文论文].北京:中国地质大学(北京)，2009.
[10]黄赐璇，艾利斯·冯·康波，让·弗朗索瓦士·多布雷梅.西藏西部表土孢粉研究.干旱区地理，1992,16(4):75~84.
[11]吉磊.中国过去2000年湖泊沉积记录的高分辨率研究:现状与问题.地球科学进展，1995，10(2):169~175.
[12]吉云平.不同类型沉积物中磁化率的解释[硕士学位论文].北京:北京大学，2007.
[13]李保生，吴正，David Dian ZHANG等.中国季风沙区晚更新世以来环境及其变化.地址学报，2001,75(1):127~137.
[14]罗传秀，潘安定，郑卓.西北干旱地区表土孢粉与植被广西研究进展.干旱区研究，2006,23(2):314~319.
[15]隆浩，马海州，王乃昂，等.腾格里沙漠西北缘湖泊沉积记录的全新世中期气候环境.海洋地质与第四纪地质，2007，27(3):105~111.
[16]李育.季风边缘区湖泊孢粉记录与气候模拟研究[研究生学位论文].兰州:兰州大学，2009.
[17]卢演铸，尹功明，陈杰，等.第四纪沉积物的光释光测年.地球科学-中国地质大学学报，1995，20(6):668.
[18]蒙丽.四川汉源地区200-80Ka BP湖相沉积记录的环境变化研究[硕士学位论文].北京:中国地质大学(北京)，2009.
[19]孙千里，周杰，沈吉，等.北方环境敏感带岱海湖泊沉积所记录的全新世中期环境特征.中国科学D辑，地球科学，2006,36(9):838~849.
[20]施炜，马寅生，吴满路，等.共和盆地剖面第四纪孢粉组合特征及环境演化.地质力学学报，2004,10(4):310~318.
[21]孙湘君.新疆玛纳斯湖盆周围近14000年以来的古植被古环境.第四纪研究，1994(3):239~248.
[22]田志君.内蒙古东乌旗中蒙边界地区晚更新世晚期以来的气候环境变迁[研究生学位论文].北京:中国地质大学(北京)，2011.
[23]王乃昂，李吉均，曹继秀，等.青土湖近6000年来沉积气候记录研究-兼论四五世纪气候回暖.地理科学，1999,19(2):119~124.
[24]王乃昂，李卓仑，程弘毅，等.阿拉善高原晚第四纪高湖面与大湖期的再探讨.科学通报，2011，56(17):1367~1377.
[25]肖晨曦，李志忠.粒度分析及其在沉积学中应用研究.新疆师范大学学报(自然科学版)，2006，25(3):118~123.
[26]许英勤.新疆天山小尤尔都斯盆地全新世孢粉植物群与环境演变.干旱区地理，1999，22(3):82~88.
[27]谢又予.沉积地貌分析.北京:海洋出版社，2000.
[28]于秋莲，张展适，杜后发.粒度分析在古环境中的应用.能源研究与管理，2010(2):49~52.
[29]张广胜.湖泊沉积记录的9870cal a b.p.以来巢湖流域环境演变研究[硕士学文论文].安徽:安徽师范大学，2007.
[30]张家富，莫多闻，夏正楷，等.沉积物的光释光测年和对沉积过程的指示意义.第四纪研究，2009，29(1):23~33.
[31]张恩楼，沈吉，王苏民，等.青海湖近900年来气候环境演化的湖泊沉记录.湖泊科学，2002，14:32~38.
[32]赵徐，于洋，钟雷，等.孢粉分析在第四纪环境演变研究中的应用.经济研究导刊，2010(4):178~179.
[33]张小瑾.河套地区_内蒙古蹬口_晚冰期以来古气候演化初步研究[硕士学位论文].北京:中国地质大学(北京)，2011.
[34]朱艳，程波，陈发虎，等.石羊河流域现代抱粉传播研究.科学通报，2004，49:15~20.
© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号 地址：北京市海淀区学院路29号 邮编：100083 电话：办公室：(+86 10)66554848；文献借阅、咨询服务、科技查新：66554700 |