青藏高原东缘四姑娘山末次冰期冰川演化及其气候驱动机制研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:gaohenghao
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青藏高原很多山地已经建立起了第四纪冰川演化的年代序列,但大部分以冰期–间冰期时间尺度(轨道尺度)为主。近期,在部分山地也发现了冰川对亚轨道尺度气候变化的响应,但仍然较为零星,因而对该时间尺度上冰川演化的模式及其气候驱动机制还缺乏较为系统的认知。季风温冰川(海洋型冰川)对气候变化的响应较为敏感且侵蚀能力强,最有可能记录下这些更短时间尺度的冰川波动,因此本文选择高原东缘发育有海洋型冰川的极高山地四姑娘山为研究区,开展第四纪冰川的研究工作以期能提升对上述问题的更深入认识。此外,同为东缘极高山地的贡嘎山地区已经建立起了较为完善的古冰川演化年代序列,末次冰期以来冰川也出现了多次对亚轨道尺度气候事件的响应,因而本文重点关注四姑娘山末次冰期的古冰川演化,开展定年和古冰川的模拟研究,这不仅有助于建立高原东缘极高山地古冰川作用时代和范围更完善的标尺,还有可能揭示出冰川对亚轨道尺度气候变化事件的响应模式及其气候驱动机制。基于上述目标和思路,本论文在四姑娘山冰川沉积序列最全的长坪沟及其下游谷地,首先开展冰川遗迹的10Be暴露定年(32个样品),并进一步结合贡嘎山已有的年代序列,建立了起高原东缘极高山地古冰川演化的年代标尺;其次,通过大区域尺度冰川演化模式的对比,分析了各区域的异同性及其可能原因;最后,利用2-D冰川流动模型重建出各期次冰进的冰量、ELA及相应的气温降水组合,探讨了高原东缘山地古冰川演化的气候驱动机制。初步得到以下几点主要结论:1.四姑娘山中梁子阶段、大营盘阶段和日隆关阶段的10Be暴露年代分别为28.69±2.7330.65±2.89 ka(n=12)、20.17±1.9122.78±2.15(n=8)和15.81±1.5117.88±1.68 ka(n=11),大致可与末次冰期的3次亚轨道尺度降温事件(H3、H2和H1事件)相对应;结合贡嘎山第四纪冰川年代序列,确认青藏高原东缘极高山地至少经历了MIS6、MIS3中期、H3、H2、H1、早全新世、新冰期以及小冰期等8次规模较大的冰进。该区域的古冰川不仅能记录到轨道尺度上气候变化的信息,也能灵敏地响应亚轨道尺度的气候波动。2.基于已有降水资料分别设定末次冰期H3、H2和H1冰进的降水为现代的40%80%、40%80%和50%80%时,重建出各时段相应的冰川面积分别为310.4310.9 km2、299.2300.4 km2和153.4155.4km2,冰量分别为36.343.9 km3、33.240.2 km3与20.623.8 km3,ELA分别较现代(5105 m)降低了13221172(1247)m、12561121(1189)m和12011107(1154)m,气温则需分别较现代降低10.08.5°C、9.58.1°C以及9.08.0°C。3.青藏高原东缘极高山地,冰期内发生的次一级冰进可能由亚轨道尺度降温事件驱动,反映的是北半球高纬度的温度信号;间冰期或冰期的间冰阶发生次一级较大规模的冰进则需要亚轨道尺度冷事件和降水增多的配合,可能反映的是北半球高纬度温度与低纬度夏季风的共同影响。
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