青藏高原东部朝曲谷地冰碛垄的宇宙成因核素10Be暴露测年及其古气候解释

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青藏高原历来是研究全球气候变化的一个关键区域,而山地冰川又是对气候变化最为敏感的代用指标之一,通过对古冰川遗迹进行测年等研究也日益成为了解过去气候变化的一种至关重要的手段。本文选取的研究区——朝曲谷地——位于青藏高原东部的雀儿山北麓,在气候上主要受南亚季风控制,我们对该区的典型冰川遗迹进行了地貌填图、采样及宇宙成因核素10Be测年,并对古冰川作用时间及其气候背景进行了探讨。在测年阶段关于样品侵蚀速率的确定,我们通过对比王建等2006年在沙鲁里山南部研究计算的0.69 mm/ka,Graf et al.2008年在新龙冰帽区发现的石英脉所计算的3.4mm/ka,以及Fu et al.2013年在海子山所计算得到的3.2 mm/ka,最终认为确定1 mm/ka为本研究的侵蚀速率较为恰当。在此基础上本文得出的初步结论主要有:  1、我们在雀儿山朝曲谷地一共采集了五个样品进行宇宙核素10Be暴露测年,计算采用的是CRONUS在线程序Lal(1991)和Stone(2000)生成速率随时间变化模型,最后得到的五个样品的年龄介于16.6 ka-17.5 ka之间。五个样品从XLH-001到XLH-005分别是17.0±1.9ka,16.9±1.9ka,17.5±2.0ka,17.2±1.9 ka,16.6±1.9 ka,它们的平均年代是约17±1.9 ka。在对比了GISP2以及葫芦洞,松家洞的石笋记录后,我们认为这个年代结果是与H1事件相一致的。  2、我们搜集了2000年以来所发表的对青藏高原地区第四纪冰川进行宇宙核素10Be暴露测年的研究成果中关于H1事件的记录。对包括本文在内的16个记录统一假设侵蚀速率为0 mm/ka,样品密度为2.7 g/cm3,保留其他原文中的参数设置,并通过CRONUS在线程序Lal(1991)和Stone(2000)生成速率随时间变化模型的计算,得出暴露年代进行对比。我们发现这些记录具有较好的一致性,再次证实了本文研究数据与H1事件的一致性。  3、关于青藏高原地区的冰川前进是否与北半球其他地区的气候记录具有一致性这个问题,我们认为已经被学者们众多证据证实,青藏高原地区晚更新世冰川范围达到最大的时间与其他地区并不一致,并不是在LGM而是在MIS3甚至MIS4时期。但是,青藏高原地区的Heinrich1事件,已经有大量证据比如我们所搜集青藏高原地区第四纪冰川宇宙核素10Be暴露测年的H1事件记录,表明本区的冰川前进至少在H1事件时期是与北半球其他地区相一致的,这也进一步佐证了本文得出年代数据的可靠性。  4、关于H1事件冰川前进机制究竟是由降水主导还是由降温主导的问题,通过本文的研究发现在H1阶段即约18-14.7 ka,南北纬30°太阳辐射差处于增长趋势,由于季风变化与太阳辐射差之间存在一个延后,西南季风处于减弱阶段。季风影响区水汽主要米源是季风带来的降水,季风的减弱意味着水汽含量的减少,因此我们认为H1时期冰川前进应当是在大气水汽含量减少以及气温急剧下降这种干冷条件下发生的,冰川前进是由气温主导的,这一结论仍有待进一步研究。
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