腾格里沙漠南缘典型剖面记录的晚第四纪环境演变

The multi-cycle sedimentary sequences were thick and continuous, and widely deposited in the transition belt between deserts and loesses, which were composed of aeolian dune sands/loess alternating with lacustrine facies or paleosols. The preliminary datings suggested the sequences corresponded to late Quaternary. The main contents are as following: (1) Through the regional geological survey and comparison,we select a number of typical sections focus on the object, and determine the sedimentary characteristics and distributions of various sedimentary facies (including aeolian dune sands, loess, lacustrine, paleosol, and then establish their sedimentary sequence.(2) We establish a more precise chronological framework based on the dating means of OSL, AMS, etc. (3) Based on the above mentioned(the sedimentary sequence and the chronological framework), we reconstructed the climate variability and environmental evolution in the Southern Tengger desert during the late Quaternary using the comprehensive analysis of the grain-size,elements, pollen and other climate proxies, and then reveal the paleoclimate response to paleo-East Asian winter monsoon by comparing with the other paleoclimate archives.

地处沙漠与黄土过渡带的腾格里沙漠南缘大土沟一带遗存了厚度较大且连续的含风成砂、黄土与湖相、古土壤叠覆交替的沉积序列。初步测年显示，其时代为晚第四纪以来。拟开展以下主要科学内容：(1)通过区域地质调查与对比，选择若干典型剖面为重点研究对象，确定其中的风成砂丘砂、黄土、湖相、古土壤等不同沉积相的分布特征与具体层位，建立其相应的沉积序列。(2)通过光释光、加速器AMS测年等技术手段进行多层位的测年，建立其较为精确的年代框架。(3)在上述沉积层序和年代框架的基础上，通过粒度、地化元素等气候代用指标的综合分析，重建腾格里沙漠南缘晚第四纪以来的环境演变过程。进而通过与我国或世界其他地区的多种载体的古气候记录的对比，在一定程度上揭示晚第四纪以来腾格里沙漠南缘对全球气候变化尤其是东亚冬夏季风的响应模式。

我国西北季风边缘沙区处于地壳下沉的洼地—湖盆和沙漠—黄土交界的地带，其对全球气候变化影响下的东亚季风波动非常敏感，保存了高分辨率的、较为完整的末次间冰期以来的沉积序列。腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰期以来记录了由50层风成砂丘砂与35层黄土状亚砂土、19层砂黄土、33层冲(湖)积黄土、27层湖相或12层古土壤(S)相互叠覆的沉积序列。按沉积相组合可划分为：TMS1(40LS—0MD)、TMS2(41Dy—63D)、TMS3(94LS-64AL)、TMS4(95D)和TMS5(175LS-96AL)，对应时代范围为：11600~0 yr B.P.、23000~11600 yr B.P.、59700~23000 yr B.P.、75400~59700 yr B.P.和129000~75400 yr B.P.。. 基于对中国北方沙区现代沉积环境的认识和粒度、化学元素等气候代用指标的分析，认为土门剖面中风成砂丘砂的沉积环境类似于现代冬春季砂质荒漠区以冬季风主导的情形，气候寒冷、干燥；黄土状亚砂土和砂黄土的沉积环境类似于现代古浪绿洲的情形，冬季风较风成砂丘砂时势力减弱，夏季风势力增强，气候温暖偏湿；湖相、冲积黄土和古土壤堆积时，夏季风强盛，气候温暖湿润。这些气候代用指标重建的末次间冰期以来气候变化在万年尺度上呈现与深海氧同位素1-5阶段对应的变化趋势：以相对温暖湿润的TMS1、TMS3、TMS5分别对应MIS1、MIS3和MIS5；以相对寒冷干燥的TMS2、TMS4分别与MIS2和MIS4相对应。在数百年-千年尺度上，其呈现出近20多次暖湿事件和冷干事件的气候振荡，且暖湿事件可大致与格陵兰冰芯和葫芦洞石笋等记录的D/O振荡事件相对应，一些冷干事件可与北大西洋寒冷的Heinrich事件对应。谱分析显示，其气候变化存在近似岁差周期(22800 yr)和近500~1200 yr的周期。.通过区域气候的对比分析和谱分析，认为东亚古季风是末次间冰期以来我国西北季风边缘沙漠的环境演变的直接驱动因素，太阳辐射和轨道参数是其内在驱动因素，北大西洋热盐环流等地-海-气系统可能是触发因素。.