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毛乌素沙漠南缘全新世光释光年代学及古气候环境记录

【摘要】:中国第四纪气候环境的特点之一是气候频繁的冷(干)、暖(湿)交替变化,尤其是沙漠—黄土边缘这种生态脆弱的环境区更是气候敏感带。具有古土壤层的沙漠边缘沉积剖面反映了全新世气候变化。通过利用气候替代性指标所反映的结果,建立起毛乌素沙漠边缘全新世的高分辨率区域环境气候记录。将沙漠边缘古气候变化规律与东亚季风演化相结合,探讨季风区区域变化与全球变化之间的联系。 在毛乌素沙漠南缘的三条全新世风成砂—砂质古土壤沉积序列剖面中,记录了至少8次沙丘活化和固定的交替演化过程。利用石英光释光测年单片再生剂量(SAR)法,建立全新世(8.5~0.2 ka)年代学格架。在高分辨率时间序列的基础上结合冬、夏季风的气候替代性指标(如粒度、磁化率、地球化学元素特征等),得到毛乌素沙漠全新世时期沙漠南缘演化和气候变化记录: 早全新世(8.5 ka)期间,气候干冷,植被覆盖率低。中全新世(8.5~3.0 ka)可以分为两个阶段,中全新世早期(8.5~4.0 ka)夏季风占主导,毛乌素沙漠南缘经历了一个温暖湿润期,即全新世大暖期;中全新世晚期(4.0~3.0 ka),冬季风开始活跃,气候变得干旱。晚全新世(近3.0 ka以来)气候波动频繁,冬、夏季风相互对峙、占主导时期不同,但是整体气候较之前偏干冷,可分为5个阶段,3.0~1.7ka时期,是一次短暂的温暖期;1.7~1.0 ka受控于冬季风,气候恢复干旱,1.0~0.5 ka气候有所好转,与欧洲中世纪暖期同步;480-340年小冰期阶段,经历短暂的干凉期;2、300年左右,气温回升,沙漠中出现沼泽和湿地。 2 ka以来开始有人类活动,早期的影响很小;直到统万城的建成(1.55 ka)才对沙漠边缘气候记录有干扰,干扰程度叠加在气候变化上;近500年的工业发展使得人类的活动范围扩大,开始改造水环境,加大开垦、畜牧力度,在控制、改造环境方面起到了相当重要的作用。全新世期间毛乌素沙漠南缘沉积序列中记录的毛乌素沙漠气候变化与全球变化的事件(全新世大暖期、中世纪暖期以及小冰期等事件)一一对应。

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