低偏心率间冰期(MIS 19)黄土高原生态环境变化及影响机制

作     者：张月婷 吴乃琴 李丰江 郝青振 董亚杰 张丹 吕厚远 

作者机构：中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院生物演化与环境卓越创新中心北京100044 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 

出 版 物：《中国科学：地球科学》 (Scientia Sinica(Terrae))

年 卷 期：2020年第50卷第10期

页      面：1477-1491页

核心收录：

学科分类：070903[理学-古生物学与地层学(含：古人类学)] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(批准号:41430103) 中国科学院战略性先导科技专项B类项目(编号:XDB26000) 中国博士后科学基金项目(编号:2017M620895)资助 

主　　题：中国黄土-古土壤 陆生蜗牛化石 低偏心率间冰期 MIS 19 气候环境格局 

摘      要：研究与全新世天文背景相似的过去间冰期气候生态环境变化,是认识全新世及未来气候变化趋势的重要途径之--,深海氧同位素19期(MIS 19)因与全新世都处于地球轨道低偏心率时期,近年来受到学界的广泛关注和重视.东亚季风区的黄土-古土壤序列是研究MIS 19期(即S7古土壤层)生态环境变化过程的良好地质记录.本研究对黄土高原自西向东的会宁、西峰和洛川黄土剖面L8-L7地层(MIS 20-18期)开展了系统的蜗牛化石组合研究,探讨黄土高原在过去80~70万年期间从冰期-间冰期-冰期的气候生态环境的时空演变过程.研究显示深海氧同位素20期(MIS 20)晚期3个剖面均以喜冷干蜗牛种类占优势,指示该时期整个高原区域气候相对寒冷、干旱,冬季风影响强盛.MIS 19期以喜温湿和暖湿种类为主,可区分为早、晚两个阶段,早期(约790~778ka)喜温湿和暖湿种类含量出现峰值,气候温暖湿润,温暖程度略高于该区现今的温度状况,且温暖状况延续了约12kyr;晚期(约778~761ka)喜冷干和温湿种类丰度增加,气候温凉湿润,与现今的温度状况相近,气候波动性加大.深海氧同位素18期(MIS 18)早期(约761~745ka)东部黄土高原的西峰和洛川剖面喜温湿和暖湿种类仍保持有较高的丰度,指示这时期该区域气候仍具有MTS 19晚期温湿的特征,受较强的夏季风影响,这种状况在东部高原持续了约1.5万年.然而,西部高原的会宁剖面在MIS 18早期时喜冷干种群成为绝对主导,表明此阶段该区是寒冷、干旱的冰期气候,冬季风影响强烈.此时段整个黄土高原地区气候空间梯度显著加大,区域环境差异明显.分析认为,黄土高原MIS 20-18气候环境变化过程主要受控于该时期地球轨道参数配置所导致的太阳辐射量的变化,低偏心率间冰期-冰期转换时期特殊的轨道配置方式加强了东亚夏季风,有利于黄土高原生态环境的改善,特别是对东部黄土高原季风影响强烈的区域更为有利.推测在自然环境变化背景下,黄土高原现今温暖湿润的气候环境状况可能还可以延续3万年,但气候的不稳定性会加强,冬、夏季节性差异会加大.