论文部分内容阅读
对第四纪冰川发育时代及其驱动机制的研究有助于更好地了解现代冰川的活动规律。绝对年代测定是第四纪冰川研究的“瓶颈”。光释光(optically stimulatedluminescence,OSL)技术有可能是解决这个“瓶颈”问题的有效途径之一。但冰川沉积物光释光测年仍存在一些争议,其中,不完全晒退(释光信号没有归零)导致年代高估是最突出的问题。本论文选取青藏高原东部横断山地区的雀儿山北麓竹庆乡附近的硬普沟冰川沉积物进行光释光测年研究。运用单片再生法(single-aliquot regenerative-dose,SAR)和普适性生长曲线法(common growthcurve,CGC)对29个冰川沉积物中的中颗粒(38～63μm)石英进行了等效剂量(equivalent dose,De)测试,探讨年轻冰川沉积物的释光信号残留问题,以及冰川沉积物光释光测年的可行性。基于光释光年代结果,讨论了该地末次冰期以来冰川发育的时代及其驱动因素。主要的结论如下:
(1)循环比、热转移、预热坪和剂量恢复等实验都表明SAR程序适用于青藏高原东部硬普沟冰川沉积物光释光测年。CGC方法测得的结果与SAR方法相近,表明CGC方法同样可用于该地区冰川沉积物光释光测年。
(2)研究区石英矿物的释光敏感性较低,小片子的释光信号偏弱,很难用于等效剂量的测试,单颗粒技术更难以应用；多矿物IRSL测试的等效剂量值明显高于石英OSL测试结果,表明冰川沉积物中长石的释光信号更难晒退。
(3)硬普沟新冰期和现代冰川沉积物的光释光测年表明:冰水沉积和位于高大冰碛垄顶部的冰碛物(冰面融出碛为主)的释光信号归零较理想,残余剂量在几Gy之内,年代高估在几百年之内；而低矮的冰碛垄和冰川退缩过程中形成的倾卸碛是各种类型的冰碛物的混杂堆积,由于混杂了难以曝光的底碛和里碛,其残余剂量高达110 Gy左右,年代高估15～17 ka。由此给第四纪冰川光释光测年的启示是:采样应尽量选取冰水沉积物,以及以冰面融出碛为主的高大冰碛垄的顶部或上部沉积。
(4)硬普沟末次冰期冰川沉积物光释光年代序列与地貌新老关系及ESR年代相吻合,且同一地貌单元释光年代相一致。表明硬普沟末次冰期冰川沉积物光释光测年结果是可信的。
(5)末次冰期以来,硬普沟发生冰川作用的时代为MIS4(约62 ka BP)、MIS3b(53.10±4.52～42.84±3.84 ka BP)、LGM(24.28±1.98～18.38±1.41 kaBP)、晚冰期的H1(16.20±1.36 ka BP)和Younger Dryas(12.18±1.06 ka BP)、全新世的新冰期(1.92±0.2 ka BP)和小冰期。这几个时段的冰川作用可以与横断山区其它地点相对比。更老的冰碛物释光年代偏低,其时代应老于MIS4,有可能属于MIS6或更老。
(6)硬普沟主冰碛垄系列为横断山区“竹庆冰期”命名地,其光释光年代在24.28±1.98～18.38±1.41 ka BP之间,对应于末次盛冰期。
(7)硬普沟末次冰期以来的冰川作用对应于冷阶段或冷事件,而不是季风增强和降水量高的时期。表明处于季风海洋性温冰川区的雀儿山冰川对气温的反应较为敏感。MIS4和MIS3b的冰川规模稍大于LGM,原因可能是前两个时期的低温与相对湿润的组合更有利于冰川发育。总之,雀儿山地区冰川波动主要受气温驱动,在此基础上降水量对冰川规模有影响。
(8)甘孜-玉树断裂带竹庆段LGM冰退至今的最小平均(左旋)滑动速率在2.8±0.5 mm/a～5.3±0.7 mm/a之间。