青藏高原昆仑山垭口盆地晚上新世以来沉积物磁化率与气候变化

通过对青藏高原昆仑山垭口盆地磁化率、频率磁化率环境代用指标的分析,并与黄土—古土壤和深海δ18O记录的气候变化进行对比,结合剖面的岩性特征和年代序列以及前人所获得的粒度和孢粉资料,揭示了3.6~0.5 Ma期间昆仑山垭口盆地气候变化经历了六个阶段:3.6~2.48 Ma气候相对冷干、2.48~2.14 Ma气候偏凉湿、2.14~2.07 Ma气候相对冷干、2.07~1.16 Ma气候总体相对较湿润(其间有数次冷干波动)、1.16~0.78 Ma气候偏冷干以及0.78~0.5 Ma气候向冷湿发展。     

西宁盆地总有机碳同位素记录的～39 Ma亚洲内陆急剧干旱事件

始新世亚洲内陆干旱环境演化(简称干旱化)的研究比较匮乏,驱动机制存在争议。位于青藏高原东北缘的西宁盆地含有连续的始新世地层沉积序列,是研究上述科学问题的理想材料。通过西宁盆地中央西宁东和水湾平行剖面(古地磁年代均为～ 43 Ma — ～ 35 Ma)详细的总有机碳同位素记录,对始新世的干旱生态环境变化进行了研究,结果显示:上述两个平行剖面总有机碳同位素平均值均在～39 Ma发生了急剧的～2.5‰变正(分别从-27.5‰和-28.4‰变正为-25.0‰和-26.0‰),结合盆地内耐旱植物麻黄属和白刺属孢粉的百分含量急剧升高,共同指示该时期的西宁盆地发生了急剧干旱化。副特提斯海退却导致的水汽输送的减少可能是驱动西宁盆地始新世干旱生态环境变化的主要原因,全球长期变冷可能起到了背景叠加作用。     

苏北盆地晚更新世晚期湖泊沉积记录的气候环境变化

通过对苏北盆地周奋剖面沉积物进行粒度、地球化学元素比值、磁化率等指标的分析,结合年代数据,重建了苏北盆地晚更新世晚期的古气候环境演化序列。结果表明,晚更新世晚期苏北盆地的古气候环境演变经历了2个阶段:阶段Ⅰ:39.6～30.3 cal ka BP期间,气候整体相对湿润,同时也存在冷干波动;阶段Ⅱ:30.3～18.6 cal ka BP,气候相对比较稳定,以冷干为基本特征。苏北盆地湖相沉积物记录的晚更新世晚期的气候环境演变过程,在大趋势上与三宝/葫芦洞石笋、GISP2冰芯等记录有着很好的对应,千年尺度气候事件也能较好的响应H3、H2等冷干事件,表明苏北盆地晚更新世晚期古气候环境演化具有全球性特征,同时受太阳辐射驱动下的东亚夏季风系统影响明显。     

苏北盆地里下河地区30~15 cal ka BP期间地球化学元素变化特征及古气候意义

应用因子分析法对苏北盆地里下河地区SG剖面中的地化元素和氧化物进行分析,提取出相关古气候信息,重建了苏北盆地里下河地区30~15cal ka BP期间的古气候环境演化序列:30.3~26.0cal ka BP为相对暖湿期;26.0~17.8cal ka BP较为显著的冷干期;17.8~15.0cal ka BP以升温为主,冷暖波动剧烈,整体相对暖湿期;另外,在这些大的气候演变背景条件下,也存在着多次明显的气候波动事件。这一研究结果不仅与国内大量的研究资料相一致,而且与深海氧同位素和北半球太阳辐射等曲线也有着很好的对应,表明苏北地区的气候变化具有全球性特征。     

黄土高原风尘沉积中石英结晶度的变化

中国北方的风尘沉积为研究区域构造隆升和全球气候变化提供了宝贵的材料。近20年来,尽管风尘沉积的古气候研究取得重大进展,但地质历史时期风尘的物源是否存在变化仍有很大争议。石英结晶度(CI)是黄土物源研究的可靠指标,本文用粉末X射线衍射仪对灵台剖面(~6.8 Ma—0)和庄浪岩心(~23.0—4.8 Ma)风尘沉积中石英结晶度进行了测量,发现灵台剖面石英的结晶度在时间序列没有明显的变化;庄浪钻孔的石英结晶度在~14.0—8.7 Ma明显的增大,表明风尘的物源在此存在变化。这种变化可能是由于此时段全球气候变冷和青藏高原隆升导致青藏高原东北部相对中亚造山带剥蚀量的增加引起的。     

临夏盆地13.0~4.3 Ma湖相沉积物中正构脂肪酮记录的古气候演化

本文主要采用气相色谱-质谱分析技术对临夏盆地13.0~4.3 Ma沉积地层剖面样品进行检测,根据样品中正构烷烃、正构脂肪酮-2和正构脂肪酮-3的分布特征,揭示了正构脂肪酮对环境气候的指示意义。正构脂肪酮-2、正构脂肪酮-3与正构烷烃具有相同的有机质来源。其中正构脂肪酮-2的C₂₁^-/C₂₂⁺及正构脂肪-3-酮的C₂₁^-/C₂₃⁺比值变化与地质历史时期的气候与环境条件具有较好的相关性,对环境温度及湿度等变化有一定的指示意义。正构脂肪酮-2、正构脂肪酮-3的高、低碳数优势的转化指示研究区在13.0~4.3 Ma间的古气候具有四个较为明显的变化阶段,其中10.77~9.42 Ma、7.17~6.92 Ma气候由干冷变为暖湿,9.42~7.17 Ma、6.92~6.45 Ma气候由暖湿变为干冷,临夏盆地的干旱化事件指示了我国西北内陆现代干旱气候可能从8 Ma左右开始。     

青藏高原隆升对我国西南地区气候的影响——从季风角度研究

青藏高原隆升作为新生代最重要的地质事件,对亚洲乃至全球气候演化产生了深刻的影响。我国西南地区因紧邻青藏高原、地形地貌复杂,该区青藏高原隆升的气候效应至今仍存在许多需要探讨的问题。本文通过整理总结青藏高原隆升与亚洲季风各子系统形成与发展的相关性,从季风的角度分析了高原隆升对西南地区气候的影响。主要结论如下：（1）对西南地区气候起控制性作用的东亚季风、南亚季风以及高原季风的形成与青藏高原的隆升密切相关。虽然东亚夏季偏南风在约22 Ma就因海陆差异形成,但冬季风却是在约7.2 Ma因青藏高原隆升才出现;南亚夏季风（西南季风）约在12 Ma因喜马拉雅山脉及临近山脉形成而出现,而其冬季风形成时间及原因与东亚冬季风相似,同样离不开青藏高原的隆升;高原季风形成的直接因素就是高原隆升,其约在36 Ma青藏高原主体隆升至约1500 m时才开始形成。（2）亚洲季风各子系统对西南地区的气候演变有重要影响。尽管东亚冬季风不能直接影响西南地区,但青藏高原隆升增强了海陆差异及其热源作用,在一定程度上扩大了东亚夏季风的影响范围,并给西南地区带来水汽;南亚冬季风使得西南地区变得相对寒冷干燥,而南亚夏季风因青藏高原的隆升得到进一步加强,其通过形成南北向的水汽通道成为西南地区温暖湿润气候的主导者;高原冬、夏季风随着青藏高原隆升使得西南地区季节性干冷与湿润气候的差异更加显著。     

东营凹陷沙河街组沉积岩碳氧同位素组成的古环境记录

分析了东营凹陷沙河街组沉积碳酸盐的碳氧同位素组成,结果显示,东营凹陷沙河街组沉积碳酸盐δ13CPDB值介于-2.45‰～+6.44‰之间,平均值为+2.43‰;δ18OPDB值介于-13.98‰～-5.68‰之间,平均值为-9.47‰。δ13CPDB、δ18OPDB之间具有良好的正相关性,指示沙河街组沉积时期,东营凹陷为相对封闭的湖泊环境。在纵向上,沙三段沉积碳酸盐碳氧同位素发生了负漂移,具有最低的δ18OPDB和δ13CPDB,而沙二段沉积碳酸盐具有最高的δ18OPDB和δ13CPDB。东营凹陷古近系湖泊沉积碳酸盐碳氧同位素组成的变化是沉积环境综合作用的结果,指示了区域古气候条件由沙四期的干旱气候,向沙三期的湿润气候转变,至沙二期,气候又经历了短暂的干热阶段。东营凹陷沙河街期的沉积环境特征直接控制了各阶段发育的泥质岩类型及其沉积有机质特征。     

爱达荷州萤石中流体包裹体的稳定同位素研究:对了解始新世期间大陆气候的意义

以大气降水为主的浅成低温热液矿床的流体包及体问位素研究，为研究古气候提供了唯一的机会，因为这种流体能直接提映古代水样品。由于气候因素，诸如降水的年平均温度、相对湿度、气团的成因和历史，以及海水的同位素组成的变化，大气降水中的氧和氢同位素组成也会有所不同。萤石（CaF2）中的包裹体流作都非常有用，因为它们的主矿物缺乏氧或氢，因而排除了捕获包裹体后有同位素交换发生。爱达荷州东北部贝霍斯矿区的始新世（51～50Ma）浅成低温热液矿床，其萤石中的流体包裹体具有低盐度《大多数低于0．6eq．wt％NaCl）和低至中等的均一温度（98℃～146℃），说明流作为大气降水成因。包裹体流体的氧和氢同位素数据与该地区的现代大气降水几乎完全相同。始新世包裹体流体与现代大气降水在同位素组成上相同，说明始新世的气候条件与今天的是相似的。这一结论支持了Sloan和Barron的气候模拟实验结果。他们认为，大陆内地的气候并不反映始新世期间由深海古气候记录所揭示的温暖程度。     

在中国东部石笋中寻找热带太平洋信号

正近十几年来,洞穴石笋由于定年准确、沉积连续、分布广泛、分辨率高等优点,逐渐成为古气候和古环境重建的"第四大支柱"。我国学者通过石笋氧同位素记录,重建了晚第四纪以来不同时间尺度亚洲夏季风的变化历史,受到国际上的广泛关注。然而,随着研究的深入,关于中国石笋氧同位素的气候意义解读在国内外引起了热烈讨论。有学者根据模拟结果,认为在Heinrich事件的时候中国季风区的石     

金丁剖面MIS3阶段黄土地层记录的温湿气候特征初步研究

通过对黄土高原中北部金丁镇马兰黄土中磁化率、Rb/Sr、全铁含量(TFe)与化学蚀变指数(CIA)等气候指标测试分析,并结合光释光年代学数据,着重地探讨了金丁剖面黄土地层记录的MIS3阶段气候变化特征。研究表明,金丁剖面MIS3阶段总体气候特征温湿,冷暖气候频繁波动,可进一步划分为5个阶段:51.6~44.9ka B.P.,弱温湿;42.0~39.9ka B.P.,中等温湿;37.4~27.8ka B.P.,相对强温湿;以及44.9~42.0ka B.P.和39.9~37.4ka B.P.两个冷干期。金丁剖面MIS3温湿气候成因机制的初步探讨认为北半球太阳辐射量增加导致的增温作用更直接,而高纬驱动与低纬过程耦合作用机制尚待开展进一步研究工作。     

更新世黄土高原强烈侵蚀期发生的环境条件

在更新世,黄土高原经历了若干堆积-侵蚀旋回。其中黄土堆积主要发生在冷干期,而强烈土壤侵蚀发生的环境条件至今尚无统一认识,其确定对了解黄土高原地貌的演化过程和更新世侵蚀期的求得均具有重要意义。通过对比黄土高原侵蚀模数分布图与新构造运动分区图,得出侵蚀模数高值区与构造抬升强烈区并不吻合,推断黄土高原侵蚀期发生的主要原因不是构造抬升。在野外考察中,寻找了多个侵蚀面,并与邻近较为完整的黄土-古土壤剖面进行比照,发现侵蚀面主要存在于黄土层上部,其上覆的古土壤层一般保存完整,说明土壤侵蚀主要发生在黄土层,即气候由冷干向暖湿的过渡时期。这一结论为求取黄土高原第四纪侵蚀期提供了理论依据。     

晚冰期以来月亮湖生物硅含量变化的古气候意义

根据大兴安岭中段小型火山口湖月亮湖沉积序列生物硅含量（BSi）替代性指标的分析,结合总有机碳（TOC）、总氮（TN）含量等分析结果,重建了该区末次冰期晚期（21cal.kaBP）以来的高分辨率古气候演化序列。研究结果表明：月亮湖生物硅含量变化范围为0.52%～15.88%,其中末次冰期晚期（21～14cal.kaBP）...     

Miocene to recent history of the western Altiplano in northern Chile revealed by lacustrine sediments of the Lauca basin (18°15′–18°40′ S/69°30′–69°05′W)

The intramontane Lauca Basin at the western margin of the northern Chilean Altiplano lies to the west of and is topographically isolated from the well-known Plio-Pleistocene lake system of fluvio-lacustrine origin that covers the Bolivian Altiplano from Lake Titicaca to the north for more than 800?km to the Salar de Uyuni in the south. The Lauca Basin is filled by a sequence of some 120?m of mainly upper Miocene to Pliocene clastic and volcaniclastic sediments of lacustrine and alluvial origin. Volcanic rocks, partly pyroclastic, provide useful marker horizons. In the first period (6–4?Ma) of its evolution, the 'Lago Lauca' was a shallow ephemeral lake. Evaporites indicate temporarily closed conditions. After 4?Ma the lake changed to a perennial water body surrounded by alluvial plains. In the late Pleistocene and Holocene (2–0?Ma) there was only marginal deposition of alluvial and glacial sediments. The basin formed as a half-graben or by pull-apart between 10 and 15?Ma (tectonic displacement of the basal ignimbrite sequence during the 'Quechua Phase') and 6.2?Ma (maximum K/Ar ages of biotites of tuff horizons in the deepest part of the basin). Apart from this early basin formation, there has been surprisingly little displacement during the past 6?Ma close to the Western Cordillera of the Altiplano. Also, climate indicators (pollen, evaporites, sedimentary facies) suggest that an arid climate has existed for the past 6?Ma on the Altiplano. Together, these pieces of evidence indicate the absence of large scale block-faulting, tilt and major uplift during the past 5–6?Ma in this area.     

基于SPEI的西南地区近53 a干旱时空特征分析

论文基于标准化降水蒸散指数（SPEI）,统计分析西南地区128 个测站1960-2012 年的气象数据,从干旱年际变化趋势、四季变化趋势、干旱强度、干旱事件频次、干旱频率以及与ENSO的关系,对西南地区近半个世纪的干旱时空特征进行了分析。结果表明：①西南地区及子区域近53 a 来呈干旱化趋势,21 世纪初干旱发生最频繁,干旱强度、极端干旱及中等干旱的频次均呈增加趋势;②四季大部分区域呈干旱化趋势,以秋季最为突出;③春季,干旱发生频率最高且集中在横断山地、四川盆地东部和云贵高原中部,夏季,横断山地北部、若尔盖高原和广西丘陵西北部易发生干旱,秋季,云贵高原、广西丘陵及四川盆地部分区域干旱频率较高,冬季,干旱易发区集中在若尔盖高原、四川盆地西南部一线;④各区域四季的干旱指数与ENSO指数相关性不同,并且ENSO事件强度与四川盆地和横断山地的SPEI 在年变化趋势方面存在明显负相关,与其他区域呈正相关。此外,西南地区在厄尔尼诺年和拉尼娜年都会出现干旱,但前者爆发干旱灾害的概率比后者高。而且各区域存在差异,四川盆地、若尔盖高原在厄尔尼诺年易发生干旱,而云贵高原在拉尼娜年发生频率较高,广西丘陵、横断山地没有明显规律和特征。     

利用氮氧同位素解析赤水河流域水体硝酸盐来源及其时空变化特征

赤水河流域作为长江上游重要的水源涵养区,其生态环境状况及水环境质量备受关注。为了了解流域河水氮素来源,本次研究利用硝酸盐稳定同位素(~(15)N、~(18)O)示踪技术并结合流域土地利用类型空间分布分析了赤水河流域丰水期与枯水期干流及主要支流河水硝酸盐来源与转化过程。结果表明,流域水体NO_3~-浓度具有明显的时空变化,其中丰水期NO_3~-浓度要高于枯水期,喀斯特区域的NO_3~-浓度要高于非喀斯特区域。流域干、支流水体δ~(15)N-NO_3~-、δ~(18)O-NO_3~-季节性差异明显,丰水期支流δ~(15)N-NO_3~-差异较大,干流差异较小,而枯水期支流δ~(15)N-NO_3~-差异较小,干流差异较大。结合氮氧同位素和土地利用信息发现,丰水期支流NO_3~-受其土地利用方式的影响,其来源具有多样性;干流NO_3~-浓度则主要受支流混合作用影响。枯水期干流NO_3~-受流域人为活动影响较为显著,点源输入造成水体氮同位素分布范围较宽,主要来源表现为生活污水和土壤有机氮;而支流NO_3~-多表现为土壤有机氮来源,部分支流受流域内城镇影响,生活污水对河流NO_3~-贡献较大。流域水体氮污染控制应以农业面源氮流失为主,同时严格控制点源污染的输入。     

雅鲁藏布江河水氢氧同位素时空变化特征

为揭示流域内水汽循环过程变化规律、揭示河水稳定同位素与气象要素及海拔之间的关系,2018年先后采集雅鲁藏布江干流丰、平、枯,水期水样90个,对河水的氢氧同位素组成进行了分析.结果表明：利用δ¹⁸O与纬度和海拔定量关系模型研究了雅江流域降水氢氧同位素空间变化特征,发现降水中δ¹⁸O值变化呈现东西部（雅江上、下游）高中部（雅江中游）低的趋势;建立了雅江丰、平、枯水期河水氢氧同位素方程,研究发现δD与δ¹⁸O的线性方程斜率低于中国大气降水线,河水δD与δ¹⁸O有一定的季节性特征,其受大气降水的影响较大,且丰水期较平水期以及枯水期相比更为明显;雅江河水中δ¹⁸O空间特征表现为,从上游至下游整体表现出先降低再升高的变化趋势.南北空间上表现为河水δD-δ¹⁸O从南至北逐步增高的趋势.δD-δ¹⁸O值与海拔高度具有较弱的负相关关系;受地表蒸发分馏、降水云团迁移以及流域岩石风化的影响,雅江河水d值季节性、空间性变化明显.     

近50 a西北干旱区冬季积雪日数变化特征

论文基于西北干旱区104个站点1961—2010年的日积雪深度、日平均气温、日降水量数据和NCEP/NCAR数据,利用K-means聚类分析、Mann-Kendall法等方法,对西北干旱区冬季积雪日数的时空变化特征及其变化原因进行分析。结果表明:1)冬季积雪日数大值主要集中在阿尔泰山和准噶尔盆地地区,西辽河流域、鄂尔多斯高原、天山、塔里木、阿拉善高原地区冬季积雪日数相对较少,内蒙古高原地区冬季积雪日数基本呈由高纬地区向低纬地区减少的趋势。2)近50 a,西北干旱区冬季积雪日数呈增加趋势,且各区域主要在1984年发生突变现象。内蒙古高原地区内站点冬季积雪日数变化较大,其他分区内站点的冬季积雪日数基本无变化。3)西北干旱区各分区周期变化主要集中在5、10、25 a左右,其中25 a的周期变化最为明显。4)冬季东亚大槽、南支槽的减弱与西风的增强使西北干旱区降水量增加是导致西北干旱区冬季积雪日数增加的主要原因。     

台风“麦德姆”福州降水δ18O特征及水汽来源分析

大气降水的氢氧同位素不仅在长时间尺度和短时间尺度上对气候环境有一定的响应,而且在极端天气事件中也响应强烈。论文基于2014年7月23—24日10号台风麦德姆登陆前后福州降水的氢氧稳定同位素分析,发现台风麦德姆降水的δ¹⁸O变化范围为-7.2‰~-15.4‰,整个降雨过程分为3个阶段：阶段1（23日3：00至23日12：00）,雨水δ¹⁸O相对偏正（加权平均值为-7.8‰）,降水开始增加,主要受台风外围环流的影响;阶段2（23日12：00至24日8：00）,雨水δ¹⁸O显著偏负（加权平均值为-13.9‰）,采样点降水量达134.8 mm,约占观测时段降水量的78%,降雨量效应明显,主要受台风云雨区影响;阶段3（24日8：00至24日17：00）,雨水δ¹⁸O偏正（加权平均值为-9.2‰）,降水减少,台风远离福州。通过降水δ¹⁸O的阶段性特征以及过量氘,结合水汽输送通量与HYSPLIT-4模拟水汽轨迹分析,确定此次降水的水汽源主要来自西北太平洋水汽通道与孟加拉湾和南海水汽通道。