末次冰消期气候演化：大柴旦盐湖岩芯记录研究

During the interval of the last deglaciation (~19-11 ka) global climate and environment underwent large-scale change, sometimes at extraordinary rates. During this interval of enhancement of summer solar insolation, global warming and decay of ice sheets, great changes in hydroclimatic conditions occurred also on the northern Qinghai-Tibet Plateau including the Qaidam Basin, where evaporitic sequences and associated K- and Li-rich brine deposits were formed in numerous salt lakes. To decipher climate evolution during the last deglaciation helps to better understand the transient response of the regional climate system to the external and internal forcings. Because improved knowledge of climate evolution in regions under the influence of westerlies is required in the northern Qinghai-Tibet Plateau, the proposed project set to investigate the high quality cores recovered from the central DaQaidam salt lake, using a multiple stratigraphic approach. The aim of the project is to reconstruct the history of climate change in the last deglaciation and to make comparison between the DaQaidam proxy record and the Lake Qinghai record to find out the similarities and differences. This helps to figure out forcing factors dominating climate evolution during the last deglaciation on the northern Qinghai-Tibet Plateau. Results from the investigation surely make a significant contribution to a world-wide comparison and correlation of the proxy records and to better understanding of forcing factors impact on and responding results of the regional climate system.

末次冰消期（19-11 ka）是全球气候与环境发生重大变更的时段。在夏季太阳辐照增强、全球变暖以及冰盖退缩的大背景下，青藏高原北部的水文气候条件出现重大变化，并且与柴达木盆地盐湖矿产资源的形成紧密关联。厘清该时段的气候演化有助于了解地球气候系统对各种驱动作用的响应机理。鉴于西风带气候演变研究亟待加强，选择大柴旦盐湖高质量岩芯，采用多重地层学方法，研究重建末次冰消期气候演变历史，与季风区同时段记录对比，查明异同，探讨驱动青藏高原北部盛行西风带在末次冰消期气候演变的主导因素，为末次冰消期气候演化的全球对比和关联研究，以及区域气候系统变化的驱动要素和响应结果的了解做出贡献。

大柴旦盐湖位于柴达木盆地北部的次级盆地中，为一封闭湖泊。湖区在盛行西风的控制下干旱少雨，北部山区汇水盆地的降水量主导大柴旦盐湖水位和水化学的组成及其变化。为探测保存在大柴旦湖底沉积序列中气候变化信息，本研究项目对其沉积中心上部百米岩芯开展了多学科综合研究，包括AMS 14C年代学研究，岩性地层学研究，元素地球化学研究，X射线衍射分析，烧失量分析，全氮分析以及粒度分析等。取得了以下重要结果和关键数据：. 1、建立了大柴旦盐湖末次冰消期和全新世的精确年代框架，分别始于18.0 cal. ka BP和11.8 cal. ka BP。. 2、确定大柴旦盐湖蒸发盐类沉积始于11.4 cal. ka BP，并论证了柴达木盆地盐湖全新世暖期成盐的水文气候作用机理，以及24~25 cal. ka BP之前干冷气候条件下不能形成蒸发盐地层的原因。. 3、确定了大柴旦盐湖的4个演化阶段，分别是（1）淡水湖泊阶段（19.2~18.0 cal. ka BP）；（2）微咸水湖泊阶段（18.0~14.4 cal. ka BP）；（3）半咸水湖泊阶段（14.4~10.0 cal. ka BP）；（4）盐湖阶段（10.0~0 cal. ka BP）。. 4、末次冰盛期（LGM）期间大柴旦地区呈现极端干冷的气候状态；末次冰消期气候与环境出现较大变化；全新世以后气候整体朝向温暖、干旱化发展。. 5、对于盛行西风控制下的大柴旦盆地而言，大气温度对其湖泊沉积的控制作用尤为突出，这是因为：相对暖期时，例如早—中全新世，夏季地面温度较高，大气垂向对流增强，在山地地形因素影响下的大气冷凝作用增强，以致山区降水量增加，汇入盐湖的季节性水量增加；与此同时，盆地中心干旱化加剧导致盐湖蒸发量剧增，构成蒸发盐沉积的基本必要条件。. 6、对比结果显示，LGM以来3个封闭湖泊沉积演化的主格调基本一致，都从LGM干冷气候碎屑沉积，至末次冰消期波动气候下的碎屑沉积，最终在全新世暖期气候条件下转变成蒸发盐类沉积（大柴旦湖），或碳酸盐质化学沉积（青海湖和黄旗海）。. 上述研究为重建青藏高原北部西风带气候与环境变化记录，以及为西风与东亚季风气候的耦合和变化机理的研究提供关键研究点数据。