40万年以来长江中游季风变化的黄土记录

What’s the regional performance and response mechanism of the East Asian summer monsoon since the late Quaternary（400kaB.P.）in the core area of south China, where is dominated by summer monsoon ? Our project intend to solve this scientific problem by a new loess profile discovered in middle reach of Yangtze river, whose stratum has a very high advantage of relative magnetic susceptibility with loess in Chinese Loess Plateau(CLP). Based on this relative property and OSL absolute dating, an accurate climate change sequence since 400kaB.P. will be reconstructed by many winter and summer monsoon proxies such as magnetic susceptibility , grain size, element geochemistry, organic carbon isotope and dust deposition flux, making it clear of how monsoon changed in the last four glacial-interglacial cycles in south China. Meanwhile, the formation process and the response mechanism of eolian deposit loess under the background of climate fluctuation in this area since the late Quaternary will be illuminated and so will the coupling relationship of global change-the evolution of monsoon-the environment response in subtropical humid area of China. The project is expected to fill in gaps of reliable records in southern China since the middle stage of middle Pleistocene and bring a breakthrough to southern area where paleoclimate research on dust deposit has been a chronic problem.

晚第四纪（400ka）以来东亚季风变化在中国南方夏季风控制的核心区有着怎样的区域表现和响应机制？本项目将针对此科学问题展开研究。以长江中游一个新发现的黄土剖面为主要研究材料，利用其磁化率地层与黄土高原黄土具有极高可对比性的独特优势，通过气候地层对比和OSL绝对测年验证相结合的方法建立精确的剖面年代标尺，采用磁化率、粒度、元素地球化学、有机碳同位素、粉尘沉积通量等冬、夏季风代用指标，重建长江中游最近400ka以来的气候变化序列，探明季风气候在中国南方地区最后4次冰期-间冰期旋回过程中的变化规律。同时，阐明气候波动背景下长江中游风成黄土的形成过程和响应机制，揭示晚第四纪以来全球变化—东亚季风演化—我国亚热带湿润地区环境响应的耦合关系。该项目研究有望填补中国南方地区中更新世中期以来可靠记录的缺乏，为风成堆积古气候研究“老大难”的南方地区带来突破性进展。

晚第四纪东亚季风变化在夏季风核心区的区域表现和响应机制备受关注，但该区轨道时间尺度具有可靠年代控制的古气候记录相对缺乏，对季风变化的主导周期以及高纬-低纬驱动机制的认识有分歧。本项目以长江中下游典型风成黄土剖面为研究对象，开展系统的年代地层学研究、气候代用指标筛选以及季风气候重建等工作。1）对新发现的九江黄土剖面进行系统研究，通过气候地层对比及OSL测年建立年代标尺，通过环境磁学、矿物学定量分析，探讨了磁化率、铁氧化物等指标的古气候意义，重建了该区约400ka以来的季风气候（温度和降水）变化序列，揭示中布容以来轨道时间尺度具有明显的水热同步变化规律，小波分析和频谱分析揭示本区温度与降水变化均存在着显著的100ka的冰量周期，41ka的斜率周期和23ka的岁差周期信号均不明显，这与石笋氧同位素记录明显不同，暗示轨道尺度低纬季风区气候变化可能受到高纬冰量变化的驱动。2）对镇扬地区下蜀黄土进行了系统的磁性地层学和OSL年代学研究，探讨了晚第四纪以来全球变化-东亚季风演化-我国亚热带湿润地区环境响应的耦合关系。确认最早的下蜀黄土堆积要早于中更新世，长江中下游风成黄土的起始堆积年代约为0.9Ma。结合中国风成堆积底界年龄的空间变化，认为长江中下游风成黄土的发育指示了亚洲大陆干旱区域在晚第四纪的进一步扩张，它是亚热带气候显著变干和冬季风增强的直接证据，主要受全球变冷和北半球高纬冰量增加的驱动。3）基于古地磁场强度变化建立了大港钻孔下蜀黄土年代序列，并探讨季风降水变化。揭示其变化过程可分为4个阶段：阶段IV（819-700ka）对应中更新世转型阶段，降水较少；阶段III（700-412ka）对应中更新世的大间冰期，降水最多；阶段II（412-197ka）时东亚季风降水减少，较阶段IV略少；阶段I（197-34ka）东亚季风降水最少。总体上中更新世气候转型后，长时间尺度东亚季风降水持续减少，可能受全球温度阶段性降低驱动。项目支持下已发表论文8篇，其中SCI论文5篇，中文核心3篇，完成硕士学位论文4篇。