论文部分内容阅读
青藏高原的形成与演化对全球的气候和自然环境有着重大影响。在全球气候日益变暖、环境问题越来越突出、越米越受到重视的今天,青藏高原自身的气候与环境演化不仅在中国而且在全世界引起了地质学家乃至政府的关注。特别是晚新生代以来,青藏高原快速隆升引起的气候和环境变化以及对全球的气候和自然环境的影响,更成为当前地学界研究的重点。
研究不同地质时期古气候、古环境变化规律,其主要目的之一就是用来预测未来气候与环境的变化。第四纪距我们最近,因此研究第四纪古气候、古环境变迁规律,更能认识当前的气候特征,对预测未来气候和环境变化趋势,更具有科学性和现实意义。
伴随着青藏高原的隆升,在高原内部及外周形成了许多大大小小的沉积盆地,藏北羌塘沉积盆地就是其中之一。通过对羌塘盆地第四纪古气候、古环境恢复重建,对认识青藏高原本身的气候、环境演化规律更具有针对性。
藏北羌塘盆地第四纪地层分布广泛,沉积物成因及类型多样,为根据第四纪沉积物组合特征及沉积物中所蕴含的古气候信息,了解恢复羌塘盆地第四纪古气候、古环境变迁提供了研究基础。本次工作在羌塘盆地的不同位置选取了六条剖面,结合前人的资料,采用孢粉组合特征、植硅体组合特征、常量微量元素分析、碳酸盐、粒度组合分析等多种手段,通过综合归纳、分析判断,初步恢复:重建了羌塘盆地第四纪古气候、古环境。主要结论如下:
1、沉积物分布受地形地貌控制,主要分布于河床两岸阶地、湖滨地带、冰川前缘以及新、老泉眼附近,具有发育相对齐全、沉积厚度较大、类型多样等特点。地层包括下更新统、中更新统、上更新统、全新统。沉积物类型主要有冲积相沉积物、冲洪积相沉积物、湖相沉积物、洪积相沉积物、山麓堆积、冰川堆积、钙华沉积、沼泽堆积、残坡积等。以冲洪积相沉积物、湖相沉积物分布最广泛。
2、根据野外观测,结合区域对比以及测年结果,划分羌塘盆地第四系地层年代:西部、北部一级阶地及一级阶地以上的松散堆积物、湖滨及冰川前缘堆积物划为更新统,一级阶地以下的现代河床堆积、湖滨、沼泽、沙丘、现代冰川堆积物划为全新统;中部、南部、东部二级阶地及二级阶地以上的松散堆积物、湖滨及冰川前缘堆积物划为更新统,二级阶地以下的现代河床堆积物、湖滨、沼泽、沙丘、现代冰川堆积物划为全新统。
3、综合前人资料,结合典型剖面反映的气候变化特征,将青藏高原第四纪分为十一个气候阶段,分别为:早更新世冷期、暖期、冷期;中更新世寒期、暖期、寒期;晚更新世间冰期、冰期;全新世早、中、晚期。
4、在剖面5上利用孢粉、植硅体、地球化学元素分析三种方法分析沉积物中所包含的古气候古环境信息,结论相似。说明研究与分析方法是可靠的。
5、各时期古气候、古环境特点:
早更新世:早更新世早期(冷期2.43-1.8MaBP),羌塘盆地气候远不如上新世温暖湿润,降水量也有所减少,气候由上新世温暖湿润气候过渡为温和半湿润气候。木本植物占绝对优势,在上新世生长的雪松已经消失,已由上新世的亚热带山地针叶林过渡为温带山地针阔混交林,表现为以杉-松-桦为主,伴生有榆、栎的温带山地针阔混交林植被景观;早更新世中期(暖期1.8-0.9MaBP),气候温和湿润偏干,年均温比现在要高,草本植物具绝对优势,耐干旱的蒿属含量高,喜湿的莎草科也有一定含量,乔、灌木植物少,有麻黄、云杉、松、桤木、桦、栎,呈现杂草丛生的疏林草原植被景观;早更新世晚期(冷期0.9-0.73MaBP),气候向寒冷干旱方向发展。从早更新世初期到中晚期,气候从温和半湿润转变为湿润偏干的过程中,出现过多次相对冷暖的气候变化。
中更新世:中更新世早期(寒期0.73-0.6MaBP),高原进入冰冻圈,气候湿冷,山地冰川极度发育,呈现疏林草原至荒漠草原植被景观:中更新世中期(暖期0.6-0.3 MaBP),为高温、湿润气候,冰川后退,冻土带缩小,湖面上升。植被以乔木植物占优势,为针阔叶混交林植被景观;中更新世晚期(寒期0.3-0.13 MaBP),气候变化频繁。240Ka左右,气候暖湿,仅有少量的针叶、阔叶林存在,为草原景观。经过几次的气候干湿变化(表现为湖进、湖退),气候变得温和偏凉,草原逐步退化,呈现针阔叶混交林森林景观。其后气候又往温和偏干的方向发展,森林有所退缩,草原面积扩大,呈现草原-森林景观,到155Ka左右,气候变得温凉偏干,森林进一步减少,呈现疏林草原景观。在146KaBP年左右,有一个相对更加干旱的时期。到134 KaBP年左右,气候冷凉、干旱,乔木逐渐消失,为草原景观。
晚更新世(130-11Ka):进入末次间冰期和末次冰期。在羌塘盆地中部,气候寒冷、干旱,草本植物占绝对优势,乔灌木少,属植物生长条件较差、干旱、寒冷的半荒漠草原植被景观。在间冰期和末次冰期间冰阶,气候相对暖湿。
早全新世(11-7.5 Ka BP):经历了末次冰期严寒之后气候逐渐转暖,表现为稍干而凉的气候特点。高山地区冰川开始缓慢后退,藏北高原冻土发育减弱,植物开始发展,在盆地中开始堆积泥炭。草本植物占优势。
中全新世(7.5-2.5 Ka BP):气候温暖湿润,高原冰川强烈后退,冰川融水补给使湖泊相对扩大,温暖的气候使草木繁茂,泥炭堆积旺盛。当时的气温比现在高3-5℃,在高原的西部植被已相当于现在森林上线植被带,生长有松、桦、栎林,羌塘盆地已有人类活动。
晚全新世(2.5 Ka BP以来):气候由暖湿转向干凉,湖泊开始萎缩,沼泽泥炭的发育受到限制,新一轮冻土开始形成。木本植物逐渐减少到消失,草本植物特别是耐干旱的蒿属植物增多。人类活动范同从藏北南移,形成藏北无人区。
上世纪以来,羌塘盆地气候变化的总趋势是向干旱方向发展,多数湖泊矿化度增高,湖面缩小,多数冰川后退,植被生长减弱。近年来随着全球气温的升高,加上过渡放牧、矿业开发等人类活动的扰动,草原沙化进一步加剧。