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本文通过获取中国北方气候环境敏感带封闭湖泊-岱海湖心高质量的沉积物岩芯,采集反映湖面变化历史的阶地湖相地层样品,开展了多代用气候环境指标的测试以及高精度AMS14C年代学分析,进而建立了末次冰消期以来岩芯各种指标反映的岱海流域气候环境的演化过程,以及阶地湖相地层反映的湖面波动的历史,最后通过对末次冰消期以来岱海与东亚、全球其它地质、生物记录的比较分析,得出以下结论:
1:岱海沉积物岩芯记录的多指标、高分辨率分析,揭示了末次冰消期以来岱海流域气候环境的演化过程:~14.5ka BP以气候寒冷、干燥,冬季风盛行为特征;大约14.5~11.7 ka BP期间,夏季风开始增强,气候变得相对温和湿润;11.7~10.3ka BP期间,气候出现回返,干冷的气候状况再次盛行:大约10.3~9.0kaBP期间,出现全新世初期相对温凉的气候状况,夏季风重新开始盛行;9.0~6.7kaBP期间,整个流域气候以暖干为特征;6.7~3.5 ka BP出现全新世最为适宜的环境状况,气候温和湿润;3.5 ka BP后整个流域的气候趋于干旱。
2:通过岱海湖盆阶地湖相地层的14C年代学工作,初步重建了末次冰消期以来岱海湖泊水位的多次变化:大约13~11 ka BP期间出现首次大规模的湖泊扩张,湖泊水位高于现代湖面达30m左右;11~10ka BP期间岱海湖面曾出现大幅度的下降,相对前期至少下降了15m;全新世初期10~9.0 ka BP期间湖面曾有过短暂的扩张,一度高于现代湖面35m左右:9.0~5.7ka BP期间,湖面经历多次大幅度震荡上升过程,变幅达到20m以上;5.7~3.5ka BP,岱海再次出现大幅度扩张,并可能达到整个末次冰消期以来最高的湖水位,一度高于现代湖面达40m;3.5 ka BP以后,湖面经历了快速的下降过程,仅在2.0ka BP左右有短暂的小幅度上升。
3:通过对岩芯多种代用指标以及湖盆阶地湖相地层的分析,揭示了末次冰消期以来全球主要气候事件的区域特征:末次冰消期内的Younger Dryas事件更多在岱海地区表现为干冷特征;而相当于全新世“8.2ka”的冷事件,在岱海地区表现为气候的变干、湖面的快速降低;全球全新世以来其它的气候事件(如9.2、8.5、5.3、3.8、2.6、1.6ka BP左右的北大西洋浮冰碎屑事件)也大部分都能在岱海岩芯记录揭示的环境变化以及阶地湖相记录反映的气候干湿变化中得到具体的体现。这表明岱海末次冰消期以来气候环境变化与全球具有直接联系。
4:通过对于岩芯多种代用指标以及湖盆阶地全新世早、中期湖相地层分布的分析揭示了岱海地区全新世早、中期的环境特征,并分析了其产生的可能原因:岱海全新世9.0~6.7ka BP期间相对暖干的气候状况可能归因于较高温度下,流域降水量的增加不足以弥补蒸发量同时增加而造成的有效降水(湿度)损失;而6.7~3.5ka BP期间流域高生产力、化学风化强度以及高湖面反映的温和湿润的气候状况,也可能归因于温度相对降低情况下,流域蒸发量减少,而相应增加了的有效降水(湿度)。岱海地区全新世中期环境变化的这种变化模式,与中国东部、西南部全新世中期总体上温度与有效降水同期增加的表现存在较明显的差别。
5:通过对岱海岩芯记录、阶地湖相地层反映的气候环境变化与北半球主要全球性环境记录之间的对比分析,认为末次冰消期以来,岱海地区的气候环境变化,仍然响应于北半球太阳辐射变化的驱动,并总体上以季风有效降水增减的方式加以体现;但同时,岱海岩芯记录所揭示的一系列亚千年尺度的气候干湿变化事件,显然叠加在太阳辐射变化的趋势之上,这暗示了岱海地区末次冰消期以来气候环境变化存在的可能非轨道驱动因素。