寶雞五丈塬剖面全新世黃土磁化率與古氣候演變

王艷娟

（蘭州資源環境職業技術學院，甘肅 蘭州 730021）

全新世氣候環境的變化在不同時期和方面促進了人類文明的發展，但氣候環境的惡化也能會阻礙人類社會的發展，尤其是在人口日益增多的現在，人類的影響已不可忽視。研究氣候環境的變化規律及影響因子能夠更好地指導人類發展決策，也為正在解決的環境問題提供科學依據與信息。因此，本文借用黃土磁化率作為氣候替代指標對關中西部地區的五丈塬剖面進行研究，并與前人的研究進行對比，為全新世氣候環境變化與沙塵暴活動研究提供更多依據。

1 區域概況與剖面特征

五丈塬位于關中西部地區渭河以南岐山縣高店鎮，該剖面位于古遺跡諸葛亮廟附近。剖面所在地區總體地勢南、北、西三面環山，中部較低平，渭河水系為區域內主要河流。研究地區為暖溫帶半濕潤氣候，年平均氣溫為13℃，年平均降水量為530～700mm。西部降水量較東部多，而蒸發量卻比東部小。降水量年內分配不均，易有早春旱與伏旱，秋季多雨濕潤。

經過較為細致的野外觀察、地層對比和劃分，發現距五丈塬村西邊村50m處剖面為原生且地層結構明顯的全新世剖面，所以，對該剖面以2cm間隔采樣100個，深度2m，該剖面地層結構由上至下描述見表1。

表1 寶雞五丈塬剖面全新世黃土-古土壤序列特征描述

圖1 五丈塬剖面年代和磁化率隨深度的變化

對于研究黃土地層與古氣候變化，確定黃土-古土壤序列的年齡是進行研究的關鍵，由于客觀條件有限，未對本文研究剖面進行年齡測定，但由于黃土地層分布穩定，且根據不變的磁性顆粒沉積速率可計算出黃土的年齡[1]。于是，本文利用Kukla等（1988）提出的磁化率年齡模型，采用已測磁化率資料并結合其他研究地區地層年齡作為節點控制年齡對寶雞岐山五丈塬剖面進行年代計算，從而確定研究剖面年代，及其與深度、磁化率關系（如圖1）。

2 黃土磁化率及其反映的古氣候演變

磁化率能夠反映土壤中鐵磁性礦物含量的變化[2]，而其中的鐵磁性礦物主要在風化成壤過程中產生，故而磁化率反映了成壤強度的變化[3-4]，間接地反映了氣溫降水強度變化，指示了夏季風強度變化。前人研究已證明在黃土高原地區磁化率值低指示氣候干冷，反之指示氣候溫暖濕潤。

根據剖面年代和磁化率變化關系圖可以反映五丈塬地區全新世古氣候環境演變規律，具體分析如下：

（1）10000～8500 aB.P.， 黃土磁化率呈現出明顯波動快速上升趨勢，并在8700 aB.P.達到此階段最高值，說明夏季風勢力逐漸增強取代冬季風，氣溫開始回升，氣候由寒冷向全新世溫暖期過渡，這與寶雞勝利村剖面所顯示的成壤作用與粘化作用增強相對應[5]。此階段氣溫雖有回升，但降水仍較少，氣候干燥。

（2）8500～3100aB.P.，磁化率值在此階段一直處于高值，氣溫波動上升。

在8500～6000 aB.P.階段磁化率呈小幅度波動直線上升，顯示氣候越來越溫暖，氣溫有所回升，但在7500 aB.P.突然降至此階段低谷值，之后氣溫又開始回升，說明這個時期可能發生了一次短時期的氣候極端事件；

6000～4500 aB.P.階段磁化率值整體處于全新世高值階段，說明氣候溫暖濕潤，為全新世夏季風最強盛階段。

4500～3100 aB.P.階段在 4000 aB.P.出現磁化率極低值，在 4000 aB.P.前迅速降低，之后快速上升，說明這可能是一次迅速干冷事件，這與勝利村剖面所反映的氣候干旱事件相比，存在時間滯后性[5]。這種滯后的原因可能是研究選擇的節點控制年齡有所不同，也可能是測定存在的物理誤差。

（3）3100～0 aB.P.，此階段磁化率值波動下降后逐漸回升，說明氣候變干冷后有所緩和。在此階段前期氣候逐漸變干冷，1700aB.P.后略有回升，這與勝利村剖面反映的氣候變化總體趨勢基本一致[5]，在此階段冬季風逐漸增強，夏季風勢力減弱，氣候干旱化，風塵堆積加速。

3 結論

通過分析研究五丈塬剖面全新世黃土-古土壤序列，可初步得出以下認識：

（1）本文選取磁化率作為氣候替代指標，其所反映的氣候變化規律與其他地區總體一致，說明該氣候替代指標在剖面所在地區能夠較好的反映氣候演變規律；

（2）五丈塬剖面所在地區全新世氣候變化規律：10000～8700 aB.P.干冷向溫濕轉變、8700～8100 aB.P.短暫的轉冷波動、8100～6000 aB.P.較溫暖濕潤、6000～4500 aB.P.溫暖濕潤、4500～3100aB.P.氣候劇烈波動、3100～1700 aB.P.由暖轉冷、1700 aB.P.～現今干燥涼爽；

（3）五丈塬剖面與勝利村剖面都地處關中西部地區，五丈塬剖面與勝利村剖面反映的氣候變化規律基本一致，豐富了研究關中西部地區沙塵暴活動信息；

（4）剖面磁化率值所反映的氣候事件大致與其他地區剖面所反映的氣候事件時間上存在先后差異，這種時間差異的可能原因只是初步推敲，還需要進一步的研究。

［1］陳一萌,宮輝力.末次冰期氣候不穩定性的黃土記錄研究[M].北京:中國環境科學出版社，2007：149-157.

［2］劉昆,黃春長,楊前進，等.汾渭盆地全新世成壤環境演變比較研究[J].干旱區研究，2004,21（3）：294-298.

［3］郝青振,郭正堂.1.2Ma以來黃土-古土壤序列風化成壤強度的定量化研究與東亞季風演化[J].中國科學（D輯）,2001(6):520-528.

［4］劉秀銘,劉東生.中國黃土磁性礦物特征及其古氣候意義[J].第四紀研究，1993(3):281-287.

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