2001-西宁黄土堆积记录的最近13万年高原季风气候(7)

422第　　四　　纪　　研　　究　　　　　　　　　　　　2001年这可能一方面与两个季风系统的变化幅度有关,另一方面与两个季风气候区的总体暖湿程度相关,暖湿程度较高的地区土壤发育层深厚,影响了土壤地层的分辨率。在末次冰期东亚季风区黄土高原中部黄土堆积中发育了一层弱的古土壤(L1SS1,相当于MIS3),表现为磁化率值的增高;而在高原季风区的西宁地区没有较好的古土壤层发育,表现在磁化率曲线上是多次的波动(见图4)。粒度指示的东亚冬季风和高原冬季风变化也有明显的不同:在阶段3(相当于L1SS1),东亚冬季风的变幅较小,而高原冬季风变幅较大。高原冬季风的另一个显著的特点是有次一级的高频波动,有些短时间的气候事件达到了末次间冰期的程度,指示了高原冬季风亚轨道时间尺度快速变化的特征。

4　高原季风短时间尺度变化及几个问题的讨论

最近10年,短时间尺度(这里指相对于轨道时间尺度的百年到千年时间尺度)的古气候变化研究受到了高度重视。并且,末次间冰期以来黄土记录的快速变化事件与全球其它区域(尤其是北大西洋地区)的古气候变化进行了详细的对比,[15,35～43]千年尺度变化可以与北大西洋古气候变化相联系了高原季风气候亚轨道时间尺度的变化。但是,首先,、决,。例如,土(见图2和图3),土巷道的粒度记录表现出多次频繁的波动变化,而盘子山的变化频率和幅度相对要小。从沉积厚度上分析,土巷道的记录包含了局域性的气候信号。如果不作深入分析,把土巷道黄土粒度的快速变化记录与格陵兰冰芯记录对比,可能把一次局域的风力变化与区域时间尺度的气候事件对应。在重新审视以前的工作后发现存在类似问题。许多气候记录无论在变化形式还是在时间对应上是很难进行区域对比的,更不用说与更远地区的古气候记录联系。因此,我们相信许多黄土古气候记录存在局域信号的现象。

其次,关于黄土记录分辨率的问题。在黄土古气候研究中有一种认识,似乎采样的间距越小所得到的分辨率越高。其实,这是一种误解。在黄土沉积之后,经历了长时间的土

[17]壤化过程。对现代土壤剖面的观察表明,土壤发育厚度可以在几十厘米到一米的范围

3内进行。按标准的洛川黄土堆积的平均速率计算,黄土沉积速率只有216cm

Π10a。依此

类推,土壤化过程必然使一定范围内的风尘堆积受到改造,因此,单纯提高采样密度是不能提高黄土记录分辨率的。

最后,黄土堆积的精确定年直接影响到长距离古气候记录对比和动力学机制的解释。

14迄今为止,黄土地层的绝对精确测年一直困扰着第四纪地质学家们。对于C测年范围

内的地层,由于测年物质的问题而带来一些不确定性。光释光和热释光测年的误差相对于亚轨道时间的古气候事件还是比较大的。因此,在进行精细的古气候对比时,常常借助于深海氧同位素阶段终止点的年龄进行内插。考虑到古土壤发育过程和地层界线的实际位置,简单地借助深海氧同位素阶段终止点的年龄会带来很大的不确定性。我们现在还不能分辨西宁黄土记录中哪些快速变化事件是区域性的、哪些是局域性的,因此,不能深