他念他翁山第四纪冰川地貌过程及其对西南季风的响应

发布时间：2020-04-21 21:48

【摘要】：冰川是气候变化敏感的指示器。青藏高原及其周边山地在第四纪冰期-间冰期旋回中,经历了多次冰川作用,并留下丰富的古冰川遗迹,对于研究第四纪冰期历史、探究全球气候系统演化过程、了解冰川波动历史和发育规律具有关键作用。他念他翁山位于横断山西部,是青藏高原东南部和云贵高原过渡地带。第四纪以来,依托区内大面积夷平面经历多次冰川作用,冰川侵蚀和堆积地形可以相互匹配,特别是冰川沉积地貌保存尤为清晰,该区是海洋性冰川发育区,维持冰川发育的降水补给主要由西南季风带来,因而本区第四纪冰川进退对西南季风波动有较为直接的反映,正是这一地理位置的特殊性,使他念他翁山第四纪冰川演化过程研究,尤其是最老冰川遗迹的绝对年代确定,对于丰富青藏高原东南部晚第四纪冰期以来冰川演化的时间序列,验证中低纬度第四纪冰川发育的气候和构造耦合模式具有重要的科学意义。采用野外地貌调查,10Be、OSL、ESR交叉测年法,对他念他翁山青古隆槽谷、曲扎槽谷、如曲槽谷第四纪冰川地貌发育特征、冰期序列、各期次冰川规模进行系统研究,多种方法结合恢复不同冰期时冰川物质平衡线高度,并重建了冰期时的气候条件,讨论了西南季风在全球气候系统波动过程中对冰川发育的影响。对比青藏高原东南部及东部其他第四冰川作用区,得出以下主要结论:冰川侵蚀地貌主要表现为U形冰川槽谷,成层冰斗群,大规模羊背石、刃脊、角峰,还包括大量磨光面和擦痕,部分冰川槽谷源头发育冰蚀湖。冰川堆积地貌保存典型的冰碛垄和冰碛丘陵,青古隆槽谷保存3套冰碛垄,曲扎槽谷、觉曲槽谷和如曲槽谷分别保存4套冰碛垄。此外,冰川堆积体还包括冰水沉积物、冰水夹层、冰川漂砾和冰碛石。测年结果显示,他念他翁山第四纪冰期序列分别为:倒数第二次冰期(MIS 6)、末次冰期中期(MIS 3)、末次冰盛期(LGM),全新世早期(MIS 1),不同测年结果可以相互佐证。10Be暴露年代限定的冰进时间为:90.73±8.71 ka、30.99±2.97 ka、15.43±1.46ka～21.26±2.04ka、8.18±0.78ka～8.54±0.82ka。冰川规模自MIS6以来逐渐减小,与青藏高原东南部及东部其他第四纪冰川作用区相似,末次冰期最大冰进规模发生在MIS 3阶段,而非LGM,全新世早期的冰进规模距现代冰川末端1～3 km。冰川类型由复合型山谷冰川,逐渐演化为冰斗冰川或悬冰川。与周边其他山地第四纪冰期作用时间和不同时期冰川规模对比分析结果显示,各山地冰期冰川作用时间差异性显著,愈靠近高原内部山地冰期老,次数多,系列完整,愈往高原外围,冰期越年轻、次数少,到边缘山地仅发育了末次冰期。青藏高原中心部位以第四纪冰川早于倒数第二次冰期的规模最大,倒数第二次冰期时最大规模分布移向外缘,而高原东部外缘山地只有末次冰期遗迹。以上对比结果验证了中低纬度第四纪冰川发育是构造与气候相耦合的模式。MIS 6阶段以来的ELA分别4674 m、4930 m、5131 m及5320 m,△ELA分别为751 m、495 m、294 m及112 m。MIS 6、2、3和全新世早期的气温下降值分别为:10.13℃、7.86℃、6.35℃和6.28℃,不同时期的降水条件也是造成冰川规模差异性的主要原因。他念他翁山MIS 6受千年尺度季风事件叠加于轨道尺度的影响,造成该时期冷湿的气候环境,进而发生了规模大于末次冰期的冰进事件,并与全球冰量最大时相对应。末次冰期的两次冰进事件(LGM和MIS 3)可能受大西洋冰筏事件(Herintich事件)千年尺度气候波动的影响,分别对应于H 3和H2。全新世早期冰进可能受8.2 ka事件短时间降温的影响,该时期的冰川发育可能是热盐环流将北半球高纬地区的气候不稳定信号传输到低纬地区的产物。此外,地形条件对西南季风携带水汽的阻挡,对他念他翁山第四纪冰川发育也产生了显著影响。
【图文】：

数的 79.5 %，冰川总面积的 84 %和冰储量的 81.6 %，依托高大山体和古夷成为现代冰川发育的理想区域（谢自楚和刘朝海, 2010），素有“亚洲水塔”、大淡水“储存库”之称，是黄河、长江、澜沧江-湄公河、怒江-萨尔温江、恒 12 条大江大河的发源地，周边国家如中国、印度、孟加拉国、巴基斯坦等的生产建设对冰川融水具有很强的依赖性（图 1.1），影响了超过十亿人的、发电和淡水供应（Bolch et al., 2012; Immerzeel et al., 2010）。全球变暖所导致的全球性冰川大尺度消退，青藏高原冰川面积总缩减率达%，对诸如喜马拉雅山脉等山地周边河流径流量、含沙量等水文过程产生较响（Yao et al., 2007），同时增加了跨国界河流水资源分配模式的不稳定性区域性水资源稀缺危机，使地区性洪涝灾害增多，水治理难度提升；此外，，变化导致的青藏高原水资源安全问题会产生连锁性政治、经济与安全效应，影响周边国家的基础设施建设和国民经济发展，也加剧了地缘政治的复杂对中国的海外水电等基础设施投资造成不利影响，同时使中国的“一带一路、中巴经济走廊建设和水利“十三五”规划面临严峻的压力和挑战（李志斐8）。

图 1. 2 青藏高原构造抬升与冰期、气候耦合示意图（据 Zhou et al., 2006）第四纪冰川构造-气候耦合模式的基础是青藏高原几次重要的构造运动事件与冰期系列相对应。发生在早更新世晚期和中更新世初期昆黄运动（11.0 ~ 0.Ma）使青藏高原抬升至 3000m 以上，达到冰川发育的临界高度。深海氧同位素曲线冰量变化周期显示，该时期受地球轨道驱动等因素的影响，全球正处在冰期旋回从 4 万年斜率周期转为 10 万年偏心率周期的中更新世过渡时期，全球气温
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P931.4;P534.63


本文编号：2635783