泥河湾盆地早更新世(2.2-1.8 Ma)植被演替和气候变化特征

泥河湾盆地早更新世(2.2-1.8 Ma)植被演替和气候变化特征

论文摘要

泥河湾层被认为是中国北方早第四纪的标准地层,是研究早更新世环境变化的理想区域,其中2.2-1.8 Ma是早更新世一个重要的时期,在这个时期出现了两次古地磁倒转事件。本文在较为准确的古地磁年代框架下,通过对泥河湾盆地郝家台地区NHA钻孔约24 m(12980-10600 cm)岩芯共120个样品进行了孢粉、粒度和地球化学元素分析,重建了该地区早更新世2.2-1.8 Ma期间植被演替和气候变化过程,研究结果显示,研究区孢粉组合中主要以乔木花粉为主,其中松属花粉占绝对优势,百分比含量多高于60%,指示植被以松林为主,气候总体温暖湿润,但在不同阶段也存在变化:2.22-2.14 Ma期间,孢粉组合中除了以偏暖的松属花粉为主以外,喜冷的云杉属花粉在大部分样品中均达到10%以上(最高达80%),反映时段内植被主要以松林为主之外,山地云杉林在个别时段(2.19-2.18 Ma和2.15-2.14 Ma)也发生明显扩张,出现短暂冷期。2.14-1.97 Ma为研究段最温暖湿润期,孢粉组合中松属花粉为主,其含量多高于50%,云杉属花粉含量多低于10%,阔叶乔木花粉显著增加,平均含量达10%左右,其中主要以栎属、桦木属和榆属为主;但2.05 Ma之后阔叶树花粉含量减少,蒿属、藜科等旱生草本花粉增加,表明研究区2.05 Ma之后温度及湿度有所下降。1.97-1.83 Ma为研究段最寒冷干燥期,大体对应奥杜威古地磁倒转时期,该时段孢粉组合中云杉属花粉含量明显上升,松属(多低于50%)和阔叶乔木(多低于5%)花粉含量明显下降,耐旱草本花粉明显升高,其含量多高于15%,以蒿属和藜科为主;沉积物粒度明显变粗;地球化学元素中CIA和Ti含量降低,干旱指数、CaCO3含量和SiO2/Al2O3比值增加,研究区松林和阔叶林面积减少,云杉林向低海拔扩张,且研究区森林开放度增多,草本植物含量增多,气候总体偏干,温度逐步下降。此外泥河湾盆地NHA钻孔揭示的早更新世气候变化与深海氧同位素阶段也有较好的对比性:其中MIS 84和MIS 82阶段,以云杉属花粉含量升高,气候冷湿为特点;MIS 74、MIS 72以及MIS 70阶段,以云杉属和蒿属、藜科花粉含量升高,气候冷干为特点。通过研究区植被和气候研究发现,泥河湾盆地奥杜威时期寒冷干燥气候,可能与全球变冷、东亚冬季风增强和青藏高原隆升有关。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  •   1.1 研究背景
  •   1.2 研究进展
  •     1.2.1 全球早更新世环境变化研究进展
  •     1.2.2 中国早更新世环境变化研究进展
  •     1.2.3 泥河湾盆地早更新世环境变化研究进展
  •   1.3 研究目的和意义
  •   1.4 课题来源
  • 2 研究区概况
  •   2.1 地理位置
  •   2.2 地质地貌
  •   2.3 土壤水文
  •   2.4 植被类型
  •   2.5 气候特征
  • 3 材料与方法
  •   3.1 样品采集
  •   3.2 岩性描述
  •   3.3 钻孔年代
  •   3.4 孢粉分析
  •     3.4.1 实验室处理
  •     3.4.2 孢粉鉴定
  •     3.4.3 数据处理
  •   3.5 粒度分析
  •     3.5.1 粒度的环境指示意义
  •     3.5.2 粒度测试
  •   3.6 地球化学元素分析
  •     3.6.1 地球化学元素的环境指示意义
  •     3.6.2 地球化学元素测试
  •   3.7 主成分分析
  •   3.8 研究方法和流程
  • 4 结果分析
  •   4.1 孢粉分析结果
  •   4.2 粒度分析结果
  •   4.3 地球化学元素分析结果
  •   4.4 主要孢粉类型的生态意义
  • 5 讨论
  •   5.1 早更新世(2.2-1.8Ma)植被演替和气候变化总体特征
  •   5.2 留尼旺和奥杜威两次地磁倒转期环境特征
  •     5.2.1 留尼旺事件时期的古植被与古气候
  •     5.2.2 奥杜威事件时期的古植被与古气候
  •   5.3 奥杜威冷干气候形成的可能机制
  • 6 结论
  • 7 不足与展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 攻读学位期间取得的科研成果清单
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 丁国强

    导师: 李月从

    关键词: 泥河湾盆地,孢粉组合,古植被,古气候,留尼旺事件,奥杜威事件

    来源: 河北师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 地质学,地质学

    单位: 河北师范大学

    基金: 国家自然科学基金项目《上新世,早更新世转型期泥河湾盆地植被演替和气候演变特征与机制》(项目编号41472157),《1.8-1.0Ma泥河湾盆地植被和气候变化及对古人类演化的影响》(项目编号 41877433),河北师范大学研究生创新资助项目《泥河湾盆地早更新世古植被与气候特征研究》(项目编号CXZZSS2018073)

    分类号: P532;P534.631

    总页数: 50

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