青藏高原赤布张错-吐错大型湖群古湖岸堤释光定年研究及其对晚第四纪长江源头近冰川区域的环境演变制约

Qinghai-Tibet Plateau has long been a major focus of studying the global change and paleoclimate. An abundance of large lakes distribute over the plateau, making them ideal for paleoclimate studies. Paleo-shorelines are the direct geomorphologic records for past lake levels, and thus can provide lake level fluctuation history as well as lake volume change. Presently studies on large lakes are more located at the boundary regions of the plateau, while studies from the interior is relatively scare, constraining further recognition for lake-level changes from a integral view as a whole region. The Chibuzhang Co-Tu Co lake system is the only large lake that lie between Geladaindong and Puruogangri (about 1000km2), and maintains key record of local paleoclimate for the source region of the Yangtze River. Its well developed paleo-shorelines indicate the lake level has dropped about 100m, i.e. a vast amount loss of water. This important lake and its paleo-shorelines however have not been studied. In this project, we aim to use Optically Stimulated Luminescence (OSL) dating to constrain the chronology of paleo-shorelines to re-establish the lake fluctuation history for Chibuzhang Co-Tu Co. Combining with DEM analysis, we aim to systematically investigate the lake evolution history and regional paleoclimate, and discuss possible controls for climate change over the Qinghai-Tibet Plateau.

青藏高原大型湖泊众多，是古气候研究的重要载体。湖岸堤是重建湖泊水位、水量等关键信息的直接地貌记录。目前大型湖泊研究多位于高原周缘，来自高原腹地的研究相对较少，限制了从整体上对高原湖群过去水位变化的认识。赤布张错-吐错是唯一位于各拉丹冬与普若岗日两大冰川间的大型湖群（1000km2），对反演长江源头近冰川区的古环境有重要科学价值。本申请拟利用光释光定年技术，首次测定大型湖群系统赤布张错-吐错古湖岸堤序列（总落差近百米）的形成年代，结合湖岸堤相对高程，系统重建古湖的覆盖范围、水位及水量的变化历史，恢复该湖群近期的演化历史及区域有效湿度等古气候信息。在此基础上，探讨造成巨量水体损失的可能原因，如冰川融水量、季风降水强度等的变化趋势，填补该区域古气候研究的欠缺，为系统认识青藏高原各个区域古气候演化的时空差异及其驱动机制等，提供来自高原中北部的可靠记录。

青藏高原是亚洲水塔，是多个大江大河的发源地，理解高原古气候的演化规律有着重要的科学意义。湖泊是青藏高原水资源的重要组成，且与大气降水与冰川融水动态关联。许多高原湖泊经历了严重的水体退缩，反映了区域气候的剧烈变化。赤布张错位于高原东北部，紧邻长江源头，其湖泊演化历史与区域古气候密切相关。该湖泊古湖岸堤序列为重建过去的水面波动历史与区域古环境变化提供了良好的研究载体。结合湖岸堤高程与沉积物光释光定年结果，本项目主要进展成果如下：.1）系统考察了赤布张错及周边湖群的古湖岸堤序列，通过差分GPS测定了赤布张错十余级古湖岸堤的相对高程，利用光释光定年技术测定了其形成年代。综合对比粗颗粒石英年龄与钾长石高温红外年龄，验证了研究区湖岸沉积物光释光定年的可靠性。利用湖岸堤高程数据及DEM模型，重建了该湖泊晚第四纪以来的水面波动历史。结果表明，赤布张错最高水位高于现代湖面约93米，其形成年代约为早全新世8-10ka，古湖的覆盖范围可达4000 km2。随后湖泊水位不断下降、湖泊逐步萎缩，与亚洲季风降水长期减少的趋势基本一致。.2）为深入理解青藏高原不同区域湖泊演化的时空差异及其主控因素的变迁，我们对高原南部的纳木错开展了湖岸堤光释光定年研究。纳木错湖岸堤高程与年代学结果表明，该湖泊最高水位高于现代湖面约26米，其湖岸砂层顶部的沉积物埋藏年代约为25ka。且直至早全新世，该湖泊长期处于该最高水位附近，这也与湖泊西北方向的出水口高度吻合，指示了湖泊长期处于外流状态，而出水口也限制了更高水面的出现。中晚全新世纳木错呈现出加速萎缩的趋势，且在最近的2ka内进一步下降了11m，暗示了区域气候逐步变干。.3）高原不同区域湖泊演化的时空差异反映了季风降水、冰川融水等古气候水文要素在高原不同区域演化的差异性，同时地形地貌因素也是塑造湖泊演化过程的重要因素，上述这些条件共同塑造了高原湖泊的演化过程。