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早更新世晚期至中更新世初期，青藏高原快速隆升，气候变得寒冷（孙鸿烈等，1998），黄河源地区气候也发生了明显的变化，受冰川活动影响（周尚哲，1994，1995；郑本兴等，1996），形成宽大的冰蚀谷地，湖泊发育也发生了变化。

根据大野马岭（P2）和牛头碑（P5）剖面的研究，黄河源区中更新世的气候可以划分为4个大的气候变化阶段，早期阶段孢粉组合特征为木本花粉含量自高向低波动下降，草本植物花粉含量上升，相对温暖；中早期孢粉均保持了相对低的水平，而代表温带气候环境的桦（Betula）断续出现，同时蕨类孢子真蕨纲（Filicale）断续出现，反映气候进一步趋于温暖湿润；中晚期孢粉组合中草本植物有小幅下降，代表寒冷气候的云杉（Picea）、松（Pinus）等增加，蕨类植物孢子同时减少，气候变得寒冷；晚期孢粉组合中草本植物有明显下降，木本花粉和蕨类孢子含量有所上升，特别是在本阶段的后期，蕨类植物花粉含量上升明显，达到24.7%，喜温木本植物桦（Betula）属也出现，气温有所上升。这明显表现为暖-冷-暖的气候旋回。

在中更新世早期，气候比较温暖湿润，降水量多，为间冰期气候环境。随着气温回升，降水量增多，周围山体冰雪融水也进一步增加，湖泊水体逐渐变大。粒度分析也表现为从粗到细的旋回，湖泊扩张。

在中更新世中期，气候波动的幅度明显加大，气候向干冷转化。这个时期湖泊水位下降，在钻孔中出现了角砾石沉积（程捷，2006），形成大规模的冰川（周尚哲等，1994，1995；郑本兴等，1996），冰川的形成也造成湖泊水位明显下降。之后气温有所回升，但回升的幅度不大。

在中更新世晚期，气候波动的幅度明显加大，气温升高，降雨量较大，喜湿热的蕨类植物花粉含量增多。湖泊水位增高，黄河源地区古湖泊进入扩张时期，湖水加深，湖泊扩张，达到湖泊鼎盛期。

在中更新世末期，该区气候变得干冷，岩性上形成含泥质的角砾石层，比典型湖泊沉积物粗，沉积层理不发育，这些表明当时该区的湖泊水位发生了明显的下降，沉积环境发生了变化（程捷，2006）。冰川地质研究表明，在黄河源这个时期形成新的冰期，称为野马滩冰期（Zhou et al.，1998）或尕拉拉冰期（郑本兴等，1996），冰川活动影响到野马滩地区。需要说明的是该期气候变化在本次剖面中没有体现，这是由于野马滩冰期影响范围比较大，黄河源古湖进入冰湖期，没有相应的沉积物。

ZK9孔记录的气候变迁

智慧树知到《科学认识气候变化》2022见面课答案

1、道气团湿热不稳定，多闷热雷雨天气

A.正确

B.错误

正确答案：A

2、一型冷锋、暖锋和准静止锋中，封面坡度最小的是准静止锋

A.正确

B.错误

正确答案：A

3、西风带中的长波槽中，槽前为西南气流，易成云致雨

A.正确

B.错误

正确答案：A

4、温带气旋具有锋面结构的低压，其前部为冷锋，后部为暖锋

A.正确

B.错误

正确答案：B

5、副热带高压为暖性深厚高压系统，其内部气流下沉，多晴朗天气

A.正确

B.错误

正确答案：A

1、地质时期的三大冰期：震旦纪大冰期、石炭?二迭纪大冰期和第四纪大冰期。

A.正确

B.错误

正确答案：A

2、历史时期的气候变化特征：气温变化较小，干湿变化小,干湿变化交替且长度不等，地理环境不变。

A.正确

B.错误

正确答案：A

3、近代气候变化的特征：气温变化最小，气温波动上升，湿干过渡期，地理环境不变。

A.正确

B.错误

正确答案：A

4、影响全球气候变化的自然因素有太阳活动、地球轨道、宇宙地球物理因子、海陆分布、地形变化、火山活动等。

A.正确

B.错误

正确答案：A

5、人类活动对气候的影响：一种是无意识的影响；一种是为了某种目的。在现阶段，以第二种影响占绝对优势。

A.正确

B.错误

正确答案：B

1、周淑贞的气候分类法是最科学的，没有不足之处

A.正确

B.错误

正确答案：B

2、低纬度的气候类型共有五种

A.正确

B.错误

正确答案：A

3、中纬度的气候类型包括副热带的四种和温带的四种

A.正确

B.错误

正确答案：A

4、高纬度的三种气候类型：气温低，无真正的夏季

A.正确

B.错误

正确答案：A

5、山地垂直气候带与水平气候带在成因和特征上都相同

A.正确

B.错误

正确答案：B

1、随高度的增加，温度总是降低

A.正确

B.错误

正确答案：B

2、随高度的增加，气压总是降低

A.正确

B.错误

正确答案：A

3、随纬度的增加，降水总是减少

A.正确

B.错误

正确答案：B

4、相对湿度的日变化，与气温的日变化相反

A.正确

B.错误

正确答案：A

5、风的日变化晴天大于阴天， 夏季大于冬季，陆地大于海洋

A.正确

B.错误

正确答案：A

上面对ZK9孔的各种气候代用指标进行了分析，表明黄河源区自中更新世以来气候存在明显的波动，其波动特征可以与深海沉积物、冰心和黄土的气候记录进行对比。根据ZK9孔各种气候指标的特征，现将该区气候变化划分为17个阶段。为了便于与深海沉积物的对比，阶段的划分自上而下进行，分别以阿拉伯数字表示（图3-10），与深海沉积物氧同位素的阶段划分完全对应（表3-12）。基本上是奇数阶段代表相对温暖的气候，而偶数阶段代表相对寒冷的气候。

第17阶段

孔深114.63～105.10m，包括岩性分层的第48层到第44层，对应于深海沉积物氧同位素的第17阶段。该阶段是黄河源河谷区湖泊形成的初期，岩性以含泥质的角砾和含角砾的粘土沉积为主，沉积物的粒度较粗，砾石的磨圆度和分选性都不好。在本阶段，SiO2、Al2O3和Fe2O3的含量都比较高（图3-10），SiO2的含量都高于61%，Al2O3的含量大于12%，Fe2O3的含量也达到了2.9%以上。而氧化物的比值变化较大，w（SiO2）/w（Al2O3）和w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）比值的变化特点非常的相似，两者也比较接近，前者的平均值为4.70%，而后者为3.65%，由于Fe2O3含量较高，造成w（SiO2）/w（Fe2O3）比值变小，而且这个时期的FeO含量低（图3-10），这说明在湖泊形成的初期，还是具有一定的氧化条件。根据Fe3+/Fe2+比值的计算，在第17阶段，气温比较高，平均气温为-3.20℃（表3-12），最高接近0℃，较现今高出数度，表明当时的气候还是比较温暖。

图3-9 ZK9孔磁化率曲线图

Fig.3-9 The susceptibility curve of the ZK9 core

图3-10 黄河源区ZK9孔气候变化的阶段划分

Fig.3-10 Climatic change stages of the ZK9 core in the sorce area of the Yellow River

表3-12 ZK9孔气候代用指标综合对比表　Table3-12 Comparison of the various climate proxies of the ZK9 core

这个时期的碳酸钙含量低，平均值为6.30%，较第15、14阶段低，但高于第16阶段（表3-12），所对应的w（Al2O3）/w（CaCO3）比值较高，达5.65。各方面的气候指标表明，在第17阶段黄河源区的气候比较温暖湿润，当时的地表氧化条件较强。根据施雅风等人（2000）的研究，青藏高原的倒数第三次冰期为深海沉积物氧同位素的第18、17、16阶段，所以ZK9孔的第17阶段是青藏高原倒数第三次冰期中的一次温暖事件。

第16阶段

孔深105.10～100.20m，包括岩性分层的第43层到第42层，对应于深海沉积物氧同位素的第16阶段。该阶段的各项气候指标较为特殊，其中有机碳含量高，最高达到了1.25%，是该钻孔的最高峰值；有机碳同位素δ13Corg值偏重，最高值为-23.11‰。在氧化物中，SiO2、Al2O3和FeO的含量都略为偏高（图3-10），但Fe2O3的含量很低，最低值为2.04%，平均值为2.78%，从而造成Fe3+/Fe2+比值低，最低值为0.65，计算得到的平均气温为-6.12℃。

该阶段的碳酸钙含量相当的低，平均值仅有3.22%，是ZK9孔最低的层段，最高值也只有7.06%，在剖面上形成明显的谷值。w（Al2O3）/w（CaCO3）比值也比较高，平均值为6.15。这些气候指标表明，当时的黄河源区的气候寒冷而湿润，降雨量可能较高，但由于气温低，大量的降水被冻结在冰川中，因此，湖泊的水位不高，在钻孔的地点形成沼泽，所以沉积了一层灰黑色的泥炭含量高的粘土层，后期为角砾石层。对青藏高原的第四纪冰川研究表明，在中更新世早期（0.80～0.60Ma BP）冰川的覆盖面积较大，形成冰盖（施雅风等，1995），并在深海沉积物氧同位素的第16阶段达到鼎盛（施雅风，2000）。这与黄河源区的ZK9孔的气候记录非常吻合。

第15阶段

孔深100.20～97.00m，包括岩性分层的第41层的下部，相当深海沉积物氧同位素的第15阶段。该阶段的岩性主要为一套褐色含砾粘土层。这个时期的气候较第16阶段好转，但升温的幅度不大，这与黄土高原的气候记录有所不同（Ding et al.，2001；郭正堂等，2002）。在该阶段，SiO2的含量不高，平均为61.05%，最高值也只有62.93%，较为接近黄土中的古土壤层的值（刘东生等，1985）。不过Fe2O3的含量较高，形成一个小小的峰值，平均值达3.27%。在氧化物比值方面，w（SiO2）/w（Al2O3）和w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）较接近第17阶段，而略高于第16阶段。该时期的碳酸钙含量较第16阶段升高，但从整个钻孔来看，还是较低（图3-10）。

总的来说，在第15阶段，黄河源区的气候不是那么温暖，但是较湿润。湖泊的水位较前一个时期明显升高。

第14阶段

孔深97.00～96.00m，包括岩性分层的第41层上部，相当深海沉积物氧同位素的第15阶段。就岩性而言，这个时期与第15阶段没有什么差别，但在气候上还是存在波动。这个时期的SiO2、Al2O3、Fe2O3的含量都有所降低，而FeO的含量较第15阶段是升高的（图3-10）。在氧化物的比值方面，都出现低值，古气温估算表明：当时的年均气温为-5.07℃（平均值）。降温幅度不及第16阶段。

这个时期的碳酸钙含量偏低，平均值为8.00%，w（Al2O3）/w（CaCO3）值为1.89，与第15阶段很接近。所以该阶段的湿润程度与第15阶段比较相似，但气温要低些。

第13阶段

孔深96.00～89.00m，包括岩性分层的第40层下部，可与深海沉积物的第13阶段对比。该阶段的气候较前一个时期有所好转，并可以划分为早、中、晚3个亚阶段。在早期和晚期，各种氧化物的含量及比值都比中期的高，形成两峰夹一谷的特征，如在早、晚时期，Fe2O3的含量可达3.93%和3.80%，SiO2为64%，w（SiO2）/w（Al2O3）和w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）分别达5.3和4.30；而在中期Fe2O3的含量为2.80%，SiO2为58%，w（SiO2）/w（Al2O3）和w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）分别约为4.4和3.50。根据Fe3+/Fe2+比值得到的古气温也表现出早、晚高，而中期低（图3-10），其平均值为-3.98℃。这种变化特征与深海沉积物氧同位素（δ18O）在该阶段为早、晚低，而中期高的变化特点一致。

碳酸钙含量的平均值为11.51%，较第14阶段略高，表明这个时期的湖泊水体较前一个阶段略有咸化。但在早、晚时期，碳酸钙的含量也是比中期低，w（Al2O3）/w（CaCO3）的值中期低（0.79），而在早期和晚期可达1.33。这些证据表明：在第13阶段，气温已回升，并且在早期和晚期较为温暖湿润，而在中期偏干冷些。

第12阶段

孔深89.00～81.80m，包括岩性分层的第40层上部，可与深海沉积物氧同位素的第12阶段对比。从图3-10和表3-12可以看出，各项气候指标表明该阶段的气候向干冷转化。SiO2含量的平均值为59.28%，Al2O3、Fe2O3的含量较前一个时期都有所降低，而FeO的含量比前一个时期略有升高。计算得到的古气温值为-4.21℃，比该区现今的气温低。

碳酸钙的含量比第13阶段高，平均值为12.23%，并且从早期（15.29%）到晚期（12.66%）呈现逐渐降低的趋势。在沉积物的δ13Corg值上，第14、13、12阶段之间的差别不大，有机碳含量的变化也较小。这些可能说明这几个阶段的气候特点有些差异，但波动的幅度不是很大，总体上比较稳定。

第11阶段

孔深81.80～70.90m，包括岩性分层的第39层到第37层下部，对应于深海沉积物氧同位素的第11阶段。在该时期，各项气候指标变化较为复杂，其吻合性不是很好。就SiO2含量而言，早期和晚期的差别明显，在早期，SiO2含量较低，一般在61%左右，而在晚期含量较高，一般达62%～64%，最高达71.59%，而且波动也较大。由于受SiO2含量的影响，w（SiO2）/w（Al2O3）、w（SiO2）/w（Fe2O3）和w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）的值也表现出早期低，晚期高的特点（图3-10）。Fe2O3的含量变化特征与SiO2的相似，但早期与晚期的差别不是很明显，而且在中期出现一个峰值。FeO的含量表现为三段式，即早期和晚期含量偏高，而中期略偏低。依据Fe3+/Fe2+比值计算得到的古气温特征是：总体上气温较高（平均为-3.37℃），但存在两个较为明显的冷-暖气候旋回，不过晚期的气温比早期高。

在有机碳同位素方面，该阶段中期的δ13Corg值偏正，而早期和晚期偏负，这与氧化物显示的气候特征相似。碳酸钙的含量在本阶段总体上偏低，但比第17、16、15、14阶段高，而且具有从早期到晚期逐渐升高的趋势，但幅度小。

从各方面资料分析表明，在第11阶段气候比较温暖湿润，从早期到晚期气候向温暖方向转化。

第10阶段

孔深70.90～69.50m，包括岩性分层的第37层上部，可与深海沉积物氧同位素的第10阶段对比。在该阶段，SiO2含量较低，最低值为58.67%。Al2O3、Fe2O3和FeO的含量在中部出现一个高值，但总体含量不高，这个高值的层位其有机碳含量也较高（图4-10），这些氧化物的富集可能受到有机物的影响。除FeO含量外，Al2O3、Fe2O3的含量比第11、13、15、17各阶段都低。这个时期的w（SiO2）/w（Al2O3）、w（SiO2）/w（Fe2O3）和w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）的比值都较低。这个时期的最低温度值为-3.70℃。

这个时期的碳酸钙的含量偏高，平均值为11.23%，最高值为14.81%，气候偏干，水体的盐度升高。

第9阶段

孔深69.50～60.00m，包括岩性分层的第36层到第35层，可与深海沉积物氧同位素的第9阶段对比。这个时期是该钻孔一个比较温暖的时期，除FeO外，各种氧化物含量都较高，如SiO2含量的平均值达67.05%，尤其早期含量更高。w（SiO2）/w（Al2O3）、w（SiO2）/w（Fe2O3）和w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）的比值从早期到晚期是逐渐降低的，但在该阶段的结束时又突然升高。FeO的含量在早期和晚期含量较低，而在中期含量存在升高的变化。Fe3+/Fe2+比值特征是：早期和晚期高，而中期较低。因此，在早期和晚期的古温度较高，而中期的温度较低（图3-10），平均古气温为-2.65℃。沉积物的δ13Corg值在早期和晚期偏负，而中期偏正，这表明在中期存在气温下降的事件。

这个时期的碳酸钙含量低，平均含量仅为7.47%，最高值也只有10.66%，最低值为4.83%，所以这个时期的气候比较湿润，湖泊水位较高。

第8阶段

孔深60.00～51.30m，包括岩性分层的第34层到第33层，可与深海沉积物氧同位素的第8阶段对比。这个阶段与第9阶段比较，SiO2含量降低了，但Fe2O3、Al2O3和FeO的含量都有升高的趋势，而各种氧化物的比值都明显降低。

沉积物的δ13Corg值偏正，最高值达–22.88‰。碳酸钙的含量略有升高，最高值达15.09%，但也存在含量低的样品。所以这个时期的干燥度不高。

第7阶段

孔深51.30～37.40m，包括岩性分层的第32层到第24层，可与深海沉积物氧同位素的第7阶段对比。这个时期的各项气候指标表明，气候波动较大，但总体上存在早、晚气温较高，而中期气温较低的特点，并且从早期到晚期略有降温的趋势，这与深海沉积物（Shackleton et al.，1990）、黄土（Kukla et al.，1996；Ding et al.，2001）和冰心（Petit et al.，1999）记录一致。该阶段的SiO2平均含量达66.90%，略低于第9阶段，是该钻孔的第3个高值段。w（SiO2）/w（Al2O3）、w（SiO2）/w（Fe2O3）和w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）的比值较前一个时期高，并在中期存在一个较大幅度的降低时期（图3-10）。但由于在该阶段的中晚期Fe2O3含量较低，一般为2.6%～2.9%，所以这个阶段Fe2O3的平均值较低（表3-12）。根据Fe3+/Fe2+比值的计算，最高气温为-2.76℃，但总体气温不高。

这个时期的碳酸钙含量较低，平均值为7.93%，而且早期较晚期的低。该时期沉积物的δ13Corg值变化范围为-22.86‰～-24.52‰，平均值为–23.70‰，总体上较接近第8阶段（-23.69‰）。

第6阶段

孔深37.40～32.30m，包括岩性分层的第23层到第22层，可与深海沉积物氧同位素的第7阶段对比。从第7阶段到第6阶段，SiO2和Fe2O3的含量有一个明显的降低变化（图3-10），前者从67.42%降到53.08%，后者从3.54%降到3.16%。各种氧化物的比值变化更为清晰，如w（SiO2）/w（Al2O3）从5.71降到4.35，w（SiO2）/w（Fe2O3）由23.03变为16.80，w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）自4.40降到3.46。

这个时期的碳酸钙含量较前一个时期升高，平均含量达15.55%。δ13Corg值比前一个时期偏正，平均值为–23.29‰，最低值为–23.74‰。总的来看，这个时期的气候比较寒冷干燥。

第5阶段

孔深32.30～22.78m，包括岩性分层的第21层到第19层，可与深海沉积物氧同位素的第5阶段对比。该阶段的岩性以黄灰、灰绿色的砂质粘土和泥质粉砂为主，上部层位含砾石（20%～30%），在底部发育一层黄红色的粉砂质粘土。本阶段的SiO2含量非常高，平均值达68.06%，所有样品的含量都高于62%，是该钻孔含量最高的层位。Fe2O3的含量波动较大，变化范围在2.15%～3.19%之间，平均值为2.78%，与早期的几个阶段比较，这是比较低的，而FeO的含量较高。所以Fe3+/Fe2+比值较低，计算得到的古温度值不高（表3-12）。但是，该阶段的氧化物比值很高，如w（SiO2）/w（Al2O3）为6.05，w（SiO2）/w（Fe2O3）为26.33，w（SiO2）/w（Al2O3+Fe2O3）为4.91，在平均值上是该剖面最高的层位。这个时期的碳酸钙含量低，平均值为8.00%，并与氧化物比值成良好的负相关性（图3-10）。沉积物的δ13Corg值略较第6阶段偏负。这些资料表明，在第5阶段黄河源区的气候比较温暖湿润，尤其为一个湿润的时期。

从图3-10还可以看出，无论是氧化物及其比值，还是古温度，都表现出3个峰值夹2个谷值，而碳酸钙的含量则是3个谷值夹2个峰值，而且从早期到晚期是降低的。这些变化特征与深海沉积物、冰心和黄土中的记录非常吻合，即该钻孔氧化物、氧化物比值、古温度的3个峰值，从早到晚可分别与MIS5 e、MIS5 c、MIS5 a 对比，而2个谷值可与MIS5 d和MIS5 b对比。

第4阶段

孔深22.78～19.05m，包括岩性分层的第18层到第17层，可与深海沉积物氧同位素的第4阶段对比。从该阶段开始，各项气候指标的变化非常显著，是该钻孔变化最为显著的层位（图3-10）。SiO2和Fe2O3的含量明显降低，如SiO2含量从66.47%降到47.36%。氧化物的比值降低也非常显著（表3-12）。而碳酸钙的含量明显升高，平均值达到了14.79%。FeO的含量也明显增高。

在该阶段另一个显著的变化是在沉积物有机碳含量和δ13Corg值上。从上述的讨论中也看到了，在钻孔的中、下部变化不大，而从第4阶段开始变化就显著了。首先是有机碳含量的升高，这个阶段的平均值达0.25，明显高于整个剖面的平均值（0.198）。其次是沉积物δ13Corg值的显著偏正，从第5阶段的-23.20‰升高到-17.18‰，平均值达-18.76‰，明显高于多数C3植物的δ13Corg值，甚至比沙漠地区的C3植物高（-20.00‰），但比C4植物的δ13C还是低些。另一个特点是：沉积物δ13Corg值在该阶段的早、晚时期偏正，而中期偏负，表明在中期气温升高，氧化物指示的气候特点也与之一致。这早、晚两次的寒冷时期可能可与Henrich事件（H7和H6）对比。

从上面的分析可得到，黄河源区在第4阶段气候明显恶化，向干冷方向转化，这个时期的气温已降到-5.06℃（平均值），降雨量明显减少，湖泊水位降低，有些部位沼泽化，造成有些地区的有机碳含量增高（如ZK9孔）。从该时期开始，黄河源区进入末次冰期。

第3阶段

孔深19.05～4.75m，包括岩性分层的第16层到第5层，可与深海沉积物氧同位素的第3阶段对比。由于该时期沉积物颗粒较粗，取样偏少，但是在有限的样品中还是基本反映了该时期的气候特点。与第4阶段比较，在界线上，SiO2和Fe2O3的含量分别从47.78%升到58.80%和3.52%升高到3.56%；氧化物的比值w（SiO2）/w（Fe2O3）从2.64升至4.82；而FeO的含量却降低了，由1.81%降到1.22%。但在该时期，各项气候指标还存在明显的波动，说明黄河源区在第3阶段的气候还是不稳定的。

沉积物的δ13Corg值比第4阶段（-18.76‰）偏负，平均值为-19.04‰，较第4阶段偏负-0.28‰。碳酸钙的含量略比第4阶段低。

总体来看，第3阶段的气候比第4阶段温暖湿润些，但波动明显。在该阶段的几次寒冷气候的波动可与H5、H4和H3对比。

第2阶段

孔深4.75～2.15m，包括岩性分层的第4层到第2层，可与深海沉积物氧同位素的第2阶段对比。该阶段的气候较第3阶段恶化，如氧化物的比值和Fe2O3含量降低，δ13Corg值的偏正，同时气候还存在剧烈的波动，如Fe2O3、FeO、有机碳、δ13Corg值变化的幅度很大。另外，ZK9孔也记录到H4和H3事件。

第1阶段

孔深2.15～0m，包括岩性分层的第1层。该时期的气候特点将在全新世气候一节中讨论。

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