腾格里地区晚更新世晚期以来沙漠化的时空变化及机制研究

Environmental change at the northwestern margin of the present-day Asian Summer Monsoon (ASM) is sensitive to both climate change and human activity. A basic recognition was obtained along the northwestern margin of the present-day ASM that desertification in large scale during the late stage of the Late Pleistocene, however little is known about history and mechanism of desertification in a specific area. Tengger desert is a case of such kind of area. By selecting the present-day Tengger desert, this project aims to probe the development of desert landscape and its mechanism by reconstructing developing history and temporal and spatial variation of desert landscape, tracing sand sources at specific desertification intervals, and analyzing impulse of climate condition and human activity to sand source area and accumulative area, respectively, via sedimentary documents aligned at geological exploratory lines along different directions. This project ultimately aims to make clear answers to the main time intervals of sand accumulation and formative mechanism of desertification at different time intervals during the late stage of the late-Pleistocene. This research will not only contribute to the proper understanding of desertification mechanism in the northwestern China, and effective formulation of measures to prevent and control desertification, but also contribute to provide a reference for construction of Silk Road Economic Zone ecological civilization.

亚洲夏季风影响区西北边缘的环境变化对自然环境变化和人类活动的响应比较敏感。近年来的大量研究基本明确晚更新世晚期以来这一地带普遍发生了大规模沙漠化的基本事实，但对特定地区沙漠化的历史和机制尚不清楚。腾格里就是一个代表性地区。本研究拟选择腾格里沙漠为研究对象，通过不同方向展布的多个地质断面研究腾格里地区中-长时间尺度的沉积记录，重建晚更新世晚期以来沙漠景观的发育历史及时空分布，分析不同时段的风沙源区及其变化，追踪风沙源区气候环境状态及人类活动的历史，解析腾格里地区晚更新世晚期以来沙漠景观变化的过程和成因机制。明确回答：（1）近4万年以来腾格里地区风沙堆积的主要时段有哪些？（2）不同时段沙漠化的驱动因素是什么？该研究不仅有助于我国西北地区沙漠化的驱动机制的正确认识及防沙治沙措施的有效制定，而且能为“丝绸之路经济带”生态文明建设提供参考。

亚洲夏季风影响区西北边缘的环境对自然环境变化和人类活动的响应比较敏感。目前对特定地区沙漠化的历史和机制尚不清楚。本研究在腾格里沙漠腹地通过不同时间尺度沉积记录获取、年代框架建立及沉积物源区的研究，获得了以下认识：（1）理清了腾格里沙漠及周边地区晚更新世晚期以来的自然环境。本项目对多个剖面沉积记录的研究结果支持腾格里现今的沙漠景观是在早先的湖沼沉积之上堆积形成的。多手段测年结果显示，前人报道的“腾格里古湖”发育于中更新世晚期—中更新世早期。腾格里地区缺失>216-11.7 ka沉积记录；邻区吉兰泰盆地在末次冰期接受了上风向地区的大量风沙输入出现了风沙与湖水争夺空间的地貌格局，支持该时段腾格里及周边地区为干燥气候环境。该研究支持腾格里沙漠及邻区在末次冰期的环境状态无异于全球其他地区，为纠正“末次冰期我国西部地区的气候环境有别于全球其他地区”的早先认识提供了区域多方面的地质资料和可靠的年代学支撑。（2）理清了晚第四纪晚期以来腾格里地区沙漠化的历史和成因机制：腾格里地区沙漠化经历了末次冰期、特别是LGM时段的强烈风蚀和16 ka之后的风积两个阶段，且现今大面积地区可见的以沙丘/沙山堆积为主的地貌景观是最近0.38 ka以来人类高强度工程活动触发、就地起沙的结果。该认识为广受关注的我国中部地区荒漠化治理指明了方向，对于“一带一路”沿线地区生态环境建设具有较强的借鉴意义。（3）确定了腾格里沙漠腹地第四纪碎屑物源区及其变化机制。运用碎屑锆石的U-Pb年龄谱和重矿物分析等物源示踪手段研究了腾格里沙漠腹地第四纪碎屑物源及变化，结果支持腾格里沙漠腹地的碎屑物记录了全球变冷背景下青藏高原阶段性隆升、但在第四纪绝大多数时段与黄土高原粉尘不同源的信息。该认识为理解青藏高原北部沙漠景观的形成机理及其与黄土高原粉尘之间的物质联系提供了关键地区的重要证据，并首次揭开了青藏高原东北缘沙漠覆盖区蕴藏的高原第四纪隆升的信息。