塔克尔莫乎尔沙漠晚全新世环境演变研究

论文摘要

塔克尔莫乎尔沙漠地处我国新疆伊犁西部,属西风影响的典型区域。由于其主要受到西风环流带来的水汽的影响,因而可以较好的记录西风控制区气候变化的过程和模式。文章通过对沙漠沉积剖面的粒度、有机碳、碳酸钙及磁化率等环境代用指标分析,并结合光释光（OSL）年代,重建了沙漠晚全新世以来的气候变化过程,最后通过区域对比得出以下结论和初步认识:1、代用指标的环境意义:粒度各参数特征反映剖面风沙沉积物主要由三种不同物源混合而成。有机碳、碳酸钙含量极显著相关,其含量的丰缺反映了气候的湿润与干旱,表现较一致;但碳酸钙在此对气候的指示作用与季风区相反。质量磁化率在风沙层偏高,对应较干旱的气候;在粉沙层或弱成壤层偏低,反映较湿润的气候;该表现特征与季风区相反。而频率磁化率对气候的指示作用与季风区相同,皆为高值对应适宜的气候,低值对应干旱的气候环境。2、剖面年代序列:剖面年龄采用OSL测定,并依据测得的年龄利用粒度年龄模型、磁化率年龄模型建立剖面的年代序列。剖面底部年龄为3.71±0.38ka BP,表明该剖面覆盖了中全新世晚期及晚全新世以来的沉积地层。此外,将本研究获得的年代序列结果与其他区域比较显示了较好的一致性。3、气候变化过程:晚全新世以来研究区气候冷暖干湿波动频繁,有多次流沙固定成壤、风沙活化扩张的正逆过程。3.71～3.06ka BP早期气候温干、中晚期凉湿而后渐干的变化特征,适宜期发育弱成古土壤Se6。3.06～2.78ka BP风力很强,沙漠植被覆盖很低、风沙活动强烈,为温干多风气候,有古风沙层E7形成。2.78～2.10ka BP风力较弱、且波动不大,沙尘活动较和缓,以极细沙沉积为主,以凉湿气候为特色,可能经历了暖干-相对冷湿-温干的变化;有沙质古土壤Se4、弱成古土壤Se5发育。2.10～0.50ka BP风力较弱,沙漠植被覆盖度较高,沙尘活动很弱,以极细沙沉积为主,为明显的气候冷湿阶段;其中,有三层较厚的沙质古土壤Se3,Se2和Se1发育。0.50～0.00ka BP平均风力较大、气候总体偏干,前期以短暂的凉湿为特点,后期趋于暖干;最近100a来气候逐渐趋向暖干,风沙活动增强,但风沙活动有可能是人类活动所致。4、气候变化模式及驱动机制:研究区气候变化主要为暖干、凉湿或冷湿的组合特征,属典型的西风模式。由于长期受西风环流的影响,因此新疆年际降水、温度变化与北大西洋海温、北大西洋涛动等关系密切。研究区的气候周期分析结果也显示了与北大西洋热盐环流的不稳定性及全新世大气14C的短尺度变化有关;此外,太阳的调制作用和Gleissberg周期也是重要的影响因素。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 全新世沙漠环境演变的研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 新疆研究现状
• 1.3 研究内容与研究方法
• 1.3.1 拟解决的关键问题
• 1.3.2 研究方法与技术路线
• 1.3.3 研究工作流程
• 2 研究区的自然概况
• 2.1 地理位置
• 2.2 自然地理概况
• 2.2.1 地质地貌
• 2.2.2 气候
• 2.2.3 水文
• 2.2.4 土壤与植被
• 3 剖面概况与剖面年代序列
• 3.1 可克达拉剖面
• 3.2 光释光测年与剖面年代序列
• 3.2.1 光释光（OSL）测年及原理
• 3.2.2 样品的制备与测试
• 3.2.3 剖面年代序列
• 4 沙漠古气候环境演变的证据
• 4.1 代用指标的选择与分析
• 4.1.1 代用指标的环境意义
• 4.1.2 代用指标的实验分析方法
• 4.2 沙漠沉积粒度特征
• 4.2.1 粒度组成
• 4.2.2 粒度频率分布
• 4.2.3 粒度参数
• 4.3 剖面的有机碳、碳酸盐含量特征
• 4.4 磁化率特征
• 5 塔克尔莫乎尔沙漠晚全新世环境演变的重建
• 5.1 晚全新世气候阶段划分
• 5.2 塔克尔莫乎尔沙漠晚全新世气候变化
• 5.3 气候记录的对比与驱动机制讨论
• 5.3.1 与北大西洋气候变化记录的对比
• 5.3.2 气候波动周期与驱动机制
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.1.1 代用指标的意义
• 6.1.2 剖面地层年代
• 6.1.3 气候变化过程与模式
• 6.1.4 气候驱动机制
• 6.2 展望
• 6.2.1 古环境的定量重建
• 6.2.2 更多的研究工作
• 参考文献（Reference）
• 在读期间参加课题与发表论文情况
• 致谢