科研动态

黄河源地处青藏高原东北缘，其独具特色的水文生态系统，对气候变化响应极为敏感。源区河谷分布的风成黄土-古土壤序列是研究亚洲季风和中纬西风环流协同作用及其影响、以及古环境变迁过程与机制的理想地质载体。而且，在这些风成黄土-古土壤序列之中往往夹有能够记录过去极端气候水文事件的古洪水沉积物、古冰缘坡积物、古冰水沉积物和古山洪沉积物。因此，对黄河源河谷分布的风成黄土—古土壤序列开展深入系统的地层学、沉积学、矿物学和年代学等多学科交叉研究，对于理解青藏高原东北缘古气候变化、以及极端气候水文事件发生的年代及其气候背景具有重要的科学意义；同时能够为预测未来区域气候变化提供关键性科学资料。

张玉柱副教授团队通过对黄河源玛曲段风成黄土-古土壤序列开展AMS ¹⁴C和光释光 (OSL) 测年、多种环境代用指标 (磁化率、粒度、重矿物) 研究，建立了研究剖面可靠的地层年代框架、重建了区域末次冰消期以来的气候环境变化、厘清了其物质来源及沉积机制。研究揭示出该地区风成黄土-古土壤序列开始沉积于晚更新世晚期ca. 14000 yr BP (图2)。且该区域古气候变化经历了四个阶段：(1) 在晚更新世晚期 (ca. 14,000 ~ 11,500 yr BP) 是以西风主导的冷干气候；(2) 在全新世早期 (ca. 11,500 ~ 9000 yr BP)，西风势力减弱，东亚夏季风逐步增强，气候逐渐转暖；(3) 在全新世中期 (ca. 9000 ~ 3100 yr BP)，东亚夏季风作用强盛，气候整体温暖湿润。但是，在5000 ~ 3500 yr BP期间，由于东亚夏季风异常衰退，西风增强，导致了一次短暂的降温事件；(4) 在全新世晚期 (ca. 3100 yr BP以后)，东亚夏季风减弱，西风势力有所增强，导致气候又逐渐转向干冷。综合重矿物和粒度端元模型分析结果 (图3)，发现端元1主要是受控于东亚夏季风影响下风化成壤作用的产物；端元2是由高空西风携带而来的远源沙尘组分；端元3和端元4是由西风和高原季风从中远源地区的冰碛物和冰缘沉积物中搬运而来的沙尘组分；端元5代表了由山谷风从近源的河流沉积物和坡积碎屑物中搬运而来的粗颗粒物质。

该研究成果受国家自然科学基金项目(41801060,41971116,41971088)、中国科学院战略性重点研究计划(XDA20060201)和西北大学文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室开放基金(WYSYS201909)支持，已在中科院SCI一区Top期刊《Catena》在线发表。

图1 黄河流域古洪水事件研究地点黄河源玛曲段祖哈卡（ZHK) 、达尔琼-东 (DEQ-E）和达尔琼-北 (DEQ-N）地点位置图

图2 黄河源玛曲段祖哈卡 (ZHK) 地点风成黄土—古土壤序列基于Bacon程序的年龄-深度模型

图3 黄河源玛曲段祖哈卡 (ZHK)地点 风成黄土—古土壤序列粒度和端元频率分布曲线

题目：Late Pleistocene-Holocene aeolian loess-paleosol sections in the Yellow River source area on the northeast Tibetan Plateau: chronostratigraphy, sediment provenance, and implications for paleoclimate reconstruction

来源：https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105777