临汾盆地黄土记录的末次间冰期以来气候的不稳定性特征.pdf

临汾盆地黄土记录的末次间冰期以来气候的 不稳定性特征 中文摘要 全球变化是目前地学界研究的热点之一。其中，末次间冰期以来气候的不稳 定性又是全球变化研究的重点内容。末次间冰期，是距离我们现在所处的全新世 间冰期阶段最近的一个间冰期。由于它记录的载体较为多样，有深海沉积物、冰 芯、黄土—古土壤、石笋记录等，而且蕴涵丰富的气候环境信息，且不同载体之 间也可相互进行对比并取得良好效果，因而将其作为我们认识理解全新世间冰期 阶段气候如何演化的最佳选择对象。中国的黄土沉积在解译第四纪古气候环境时 曾展示出了自身得天独厚的优势条件，但在末次间冰期以来气候是否存在不稳定 性以及形成机制的问题上，不同地区之间、相同地区的不同黄土剖面记录都存在 较大区别。造成这些差异的原因是黄土地层本身所记录的气候信息就有所不同， 还是因为后天环境的影响变异才引起的呢？要想回答这个问题，再另外寻找一些 新的比较可靠的剖面来进行对比分析再加以验证就显得十分必要。 临汾盆地是我国新构造运动非常强烈的地区之一，位于鄂尔多斯台地的南部 和东部边缘，同时地处半湿润区向半干旱区过渡的敏感地带，特殊的地理位置决 定了其区域内的黄土—古土壤序列能灵敏地感知古气候变化。临汾盆地的丁村黄 土剖面序列完整，保留了丰富的古环境信息，因而成为探讨气候不稳定性特征的 理想档案。这不仅对揭示末次间冰期以来的气候变化规律具有重要的理论指导意 义，而且为以后客观精准地预测未来气候演化奠定了基础。 本文在光释光测年基础上，通过对临汾盆地黄土沉积物的粒度、磁化率、土 壤色度指标等气候替代性指标进行数据处理与分析后对其进行遴选，最终确定将 磁化率、粒度、全铁含量、土壤色度指标作为丁村黄土剖面的气候代用指标。在 确定气候代用指标环境指示意义的基础上，分析探讨了自末次间冰期以来临汾盆 地的环境演变过程与特征，发现临汾盆地在末次间冰期及末次冰期时段发生了一 I 系列的气候冷暖波动事件，这为讨论临汾盆地的气候不稳定性特征提供了强有力 的佐证。研究表明： 临汾盆地末次间冰期气候可分为3 次暖期 （MIS5a、MIS5c、MIS5e），2 次 冷期 （MIS5b、MIS5d），共5个亚阶段，与全球深海氧同位素MIS5 阶段中的5 个亚段有很好的对应关系，同时各亚段内次一级的气候波动较多。在MIS5a 亚 阶段内，3个气候替代指标指示的气候变化特征与通常认为的两暖夹一冷事件不 相符，表明临汾盆地的气候与全球气候变化虽然有相似之处，但也体现了气候变 化的区域性特征；在MIS5c 亚阶段内，气候替代指标波动变化，全铁含量呈现 “高-低-高”的变化趋势，表明此阶段气候不稳定。反映冬季风作用强度的5b 相比5d 阶段显著地大，也就是说大致95-85kaB.P.的古气候要比115-105kaB.P. 时期冷，这与许多北半球高分辨率的气候记录相似，表明这也许不仅是一种局地 特征，也是北半球的普遍现象；同时临汾盆地MIS5e 阶段气候温暖湿润，冷暖 交替变化不明显，状态稳定。 18 在末次冰期阶段，与格陵兰冰芯 O记录相比，丁村剖面气候代用指标频率 磁化率、全铁含量变化曲线与之对应较好，清晰地记录了5 次Heinrich （H）冷 事件和19 次Dansgaard-Oeschger （D-O）事件，表明临汾盆地在末次冰期阶段气 候呈现不稳定性特征。其所记录的气候事件与西峰剖面、新疆伊犁剖面以及格陵 18 兰冰芯 O 的记录相比，变幅较小，可能是因为剖面主要受东亚季风控制，西风 对其影响较小，同时也说明临汾盆地末次冰期的千年尺度气候事件与全球气候变 化具有一致性。 关键词：临汾盆地，黄土，末次间冰期，末次冰期，气候不稳定性 II 目 录 中文摘要I AbstractIII 1 引言1 1.1 选题背景与意义1 1.2 末次间冰期气候的不稳定性特征的研究进展3 1.3 末次冰期以来气候的不稳定性特征的研究