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西藏日喀则地区位于青藏高原西南部,雅鲁藏布江贯穿境内。在第四纪气候波动中,受到青藏高原隆升的深刻影响,使这里成为研究第四纪以来的环境演化、揭示青藏高原隆升和环境变化的重要地区之一,具有典型的代表性。该区第四纪地层广泛分布,以风成黄土堆积为主,局部有湖积、洪冲积等,蕴含了丰富的环境演变等信息。
本论文选择了日喀则地区晚更新世的风成砂剖面,通过系统的粒度、磁化率等环境指标的综合研究,重建了日喀则地区晚更新世的气候环境演化过程,取得的主要认识如下:
1.粒度分析显示西藏日喀则地区风成砂频率分布曲线以双峰态为主。粒度组成比较单一,以粒径大于100μm居多,少数达到400μm,为负偏态非对称分布。峰度较高、分选较好的粗粒组分,是风成砂的主要组成部分,可能代表了冬季风盛行时低空搬运的粉尘物质,指示了东亚冬季风环流的强度。剖面自下而上粒度变化较大,最高峰值出现在粒径为80-200 μm区域。粒度组成中以粘粒和粗粉砂的组成可很好地反映气候环境变化,气候温暖时,粘粒含量较高;气候变冷时,风成砂中粗粉砂含量明显增加。
2.磁化率对气候变化十分敏感。古土壤中磁化率高,平均为1000.98×10-6SI;风成砂磁化率低,平均为570.93×10-6SI。古土壤磁化率是黄土的1.75倍左右。磁化率曲线与气候变化有很好的对应关系。利用磁化率与温度和降水的线性关系,对日喀则地区晚更新世古温度、古降水进行了计算,发现古土壤发育时,温度和降水量较高;黄土堆积时温度和降水量较低。
3.多指标分析研究表明,西藏日喀则地区晚更新世的环境变化大致经历了五个演化阶段。
Ⅰ阶段(67.3-18.1kaB.p.),日喀则地区在末次冰期内气候波动幅度不大,本阶段该地区处于湖泊相环境。从各指标的综合对比,末次冰期早期冰段与间冰段内气候有间隔相对较长的冷暖波动,整体表现为气候温凉。
Ⅱ阶段(18.1-17.5kaB.p.),本阶段进入末次冰期晚期冰段,以大幅度突变降温为特征。此时冬季风强劲,温度及降水量显著降低;中期为温度持续偏低,最冷时,日喀则地区年均温度只有5.1℃,温度较末次冰期间冰段时下降最高达4-5℃,降水量只有470mm,日喀则地区在本阶段整体表现为向干冷变化的趋势。
Ⅲ阶段(17.5-15.2kaB.p.),日喀则地区气候由干冷向温凉转变。该阶段早期温度可上升到9.7℃左右,降水量也增加到587mm左右。在一段时间的升温后又有一次明显的降温事件发生,温度和降水量显著降低,日喀则地区在末次冰期晚期冰段内整体表现为向温凉变化趋势。
Ⅳ阶段(15.2-10.4 kaB.p.),古温度和古降水推算出该阶段年均温度为8.8℃左右,年均降水为542mm。本阶段表现为强烈的冷暖干湿交替变化。日喀则地区在末次冰期晚期冰段内气候有频繁的次级冷暖波动,但整体表现为干冷。
Ⅴ阶段(10.4kaB.p.以后),磁化率、古温度和古降水有非常明显的增加,表现为强烈的增温增湿的变化。古温度和古降水推算出该阶段年均温度为10.9℃左右,年均降水为708mm,日喀则地区的气候变得温凉偏湿,表明进入全新世。
4.日喀则风成砂剖面从18kaB.P开始发育风成黄土,反映了青藏高原南部的环境在此时期由相对温暖偏湿的末次间冰阶进入快速降温和干旱的末次冰期晚冰段,而在10.2kaB.P为明显由干冷向温凉偏湿转变,这一时间代表了研究区由晚更新世末次冰期向全新世升温期转变的时间。
5.通过与邻区的环境对比,青藏高原内部及周缘地区在70-21 kaB.p.之间发生了多次Heinrich事件和D0事件,气候冷暖变化幅度大、频度较高,多次发生冷暖突变交替。环境都存在较为频繁的冷暖波动,这可能是末次冰期晚期冰段因纬度、地貌、受风力影响不同所致。特别是在15-10.2kaB.P期间各地先后出现了大范围的急剧降温事件,这可能与全球YD事件发生时间差异有关。