全新世北大西洋冷事件
华北植物强化利用和禾本科粟、黍等驯化栽培的成因
第48卷第6期西南师范大学学报(自然科学版)2023年6月V o l.48N o.6 J o u r n a l o f S o u t h w e s t C h i n aN o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n)J u n.2023D O I:10.13718/j.c n k i.x s x b.2023.06.012华北植物强化利用和禾本科粟㊁黍等驯化栽培的成因①王连德天水职业技术学院甘肃伏羲文化研究会,甘肃天水741018摘要:中国北方旧石器向新石器过渡时期,气候干冷事件(尤其是Y o u n g e rD r y a s)造成了食物短缺和人口压力,人们由广谱性采集狩猎转向植物强化利用.新石器中期(尤其是7000~8000aB P),气候转向温暖潮湿,引起食物资源丰度增加㊁聚落密度增大和人口数量增加.而聚落密度的增大和人口数量的增加带来了战争风险并引起艺术㊁宗教等的演进.二者又导致聚落成员凝聚力增强以至聚落内人口超过聚落成员生存资源控制利用区域内资源的负荷能力.于是其生业模式由植物的强化利用向禾本科粟㊁黍等作物的驯化栽培演进.关键词:干冷事件;植物强化利用;人口集居;粟作驯化中图分类号:S-09;K21文献标志码:A文章编号:10005471(2023)06008809 T h eC a u s e s o f t h eE n h a n c e dU t i l i z a t i o no fP l a n t s a n dt h eC u l t i v a t i o no fM i l l e t a n d o t h e rG r a m i n e o u sP l a n t s i nN o r t hC h i n aWA N GL i a n d eT i a n s h u i V o c a t i o n a l a n dT e c h n i c a l C o l l e g e,G a n s uF u x i C u l t u r a l R e s e a r c hS o c i e t y,T i a n s h u i741018,C h i n aA b s t r a c t:D u r i n g t h e t r a n s i t i o n p e r i o d f r o mP a l e o l i t h i c t oN e o l i t h i c i nN o r t hC h i n a,t h e d r y a n d c o l d e v e n t s e s p e-c i a l l y t h eY o u n g e rD r y a s c a u s e d f o o d s h o r t a g e a n d p o p u l a t i o n p r e s s u r e s o t h a t t h eb r o a d-s p e c t r u m g a t h e r i n g a n d h u n t i n g w a s c h a n g e d t o e n h a n c e d u t i l i z a t i o n o f p l a n t s.I n t h em i d d l e n e o l i t h i c(m a i n l y8~7k aB P),t h e s h i f t t o a w a r m e r a n dw e t t e r c l i m a t e l e d t o t h e i n c r e a s e o f f o o d r e s o u r c e s a n d p o p u l a t i o n a n d s e t t l e m e n t d e n s i t y.A n d t h e i n c r e a s e o f p o p u l a t i o n a n d s e t t l e m e n t d e n s i t y b r o u g h t a b o u t t h e r i s k o fw a r a n d t h e e v o l u t i o n o f a r t a n d r e l i g i o n.F o r t h e s e t w o r e a s o n s,t h e c o h e s i o no f t h e s e t t l e m e n tm e m b e r sw a s e n h a n c e d a n d t h e p o p u l a t i o n i n t h e s e t t l e m e n t e x c e e d e d t h e c a r r y i n g c a p a c i t y o f t h e r e s o u r c e s i n t h e a r e a c o n t r o l l e da n du t i l i z e db y t h e s e t t l e m e n tm e m b e r s.T h u s,t h e e n h a n c e d u t i l i z a t i o n o f p l a n t sw a s e v o l v e d i n t o t h e d o m e s t i c a t i o n a n d c u l t i-v a t i o no fm i l l e t a n do t h e r g r a m i n e o u s p l n a n t s.K e y w o r d s:d r y a n d c o l d e v e n t s;e n h a n c e du t i l i z a t i o no f p l a n t s;c o n c e n t r a t i o no f p o p u l a t i o n;d o m e s t i c a t i o na n d c u l t i v a t i o no fm i l l e t①收稿日期:20220706作者简介:王连德,讲师,主要从事考古学㊁人类学研究.针对与农业起源密切相关的两种生业模式植物强化利用和粟作植物驯化的成因,学者们提出了多种假说,如气候变迁说㊁人口压力说㊁气候变迁与人口压力及其他因素的联合作用说等[1-3].但这些假说都不能说明与这两种生业模式相关的诸因素,如气候㊁人口和文化等之间的因果关系,因此各种假说之间不可避免地出现矛盾和冲突.于是就产生了如下课题:通过对华北地区旧新石器过渡期气候变迁与人口压力关系的讨论和分析,研究和揭示其植物强化利用的成因;通过对华北地区新石器中期气候变迁㊁文化因素与人口压力之关系的考察,分析和研究其禾本科粟㊁黍等的驯化栽培与人口压力的关系以揭示其禾本科粟㊁黍等驯化栽培的成因.1 旧新石器过渡期多种植物强化利用的证据关于史前时期植物强化利用的证据,基本上都是从其加工工具或器物上提取㊁分析得到的.与此有关的加工工具主要有石磨盘㊁石磨棒等.旧新石器过渡期的中国北方的不少遗址中存在着与多种物质加工相关的石磨盘㊁石磨棒等工具.目前国内发现的最早的石磨盘出自于陕西宜川龙王辿遗址,其木炭样品B A 06005和B A 06009的校正年代为距今25190~25854,24772~25498a [4].山西沁水下川遗址发现3件磨盘,年代距今15000~25000a .据称还有石磨棒[5-6].山西省柿子滩第一地点上文化层发现的2件石磨盘,其文化层的年代为大约距今10000~16000a [7].柿子滩第九地点发现石磨盘和石磨棒各2件[8].河北徐水南庄头遗址第一次发掘发现石磨盘和石磨棒,大致距今9690~10510a [9].北京怀柔转年遗址发现石磨盘㊁石磨棒,其年代距今约为10000a (树轮校正)[10].北京门头沟东胡林遗址发现石磨盘㊁石磨棒,其年代距今9500~10500a [11].山东沂源扁扁洞遗址第4层发现1件磨盘和2件石磨棒,采集人骨C 14测定数据为距今9600~11000a [12].河南新密李家沟遗址中层发现石磨盘1件,其年代为距今9000~10000a [13].柿子滩第一地点上文化层中的石磨盘㊁石磨棒有可能是用来加工颜料的[7].宋艳花等[14]曾对柿子滩遗址S 9地点(11350~12756aB P )的石磨盘残留物的微痕分析结果说明其石磨盘和磨棒的加工对象主要是草本和栎属植物,这两种植物的淀粉粒占据了淀粉粒总量的73%.其中草本植物主要为黍亚科(s u b f a m i l i e s p a n i c o i d e a )和早熟禾亚科(s u b f a m i l i e s p o o i d e a e ),栎属植物则主要为橡子,其他淀粉粒属于茎和豆科植物.因此石磨盘及石磨棒曾经是多种植物类食物的加工工具.除了柿子滩第九地点的石磨盘㊁石磨棒外,下川也有1件石磨棒可能用于植物加工[15].东胡林㊁南庄头都有这方面的证据,且东胡林浮选的结果表明采集的对象有禾本科种籽和坚果类[16-17].以上资料表明在末次冰后期至末次冰期后华北地区的人们已经利用包括禾本科或其他草本种籽㊁栎属㊁坚果类等植物资源,并经过碾磨使肠胃容易吸收以便提高其营养价值,堪称 植物的强化利用 [1].2 旧新石器过渡期植物强化利用的成因分析关于植物强化利用的成因,首先,需要研究和引述国外的考古学㊁人类学论著中可供参考借鉴的资料;其次,因为气候因素气候变迁事件对史前文化的发展起着极为重要的作用,所以针对旧新石器过渡期华北地区植物强化利用的例子,需要就其相关文化与彼时发生的有关气候变迁事件的年代进行对比研究;最后,还需要对有关的气候变迁事件与人口压力问题两者的关系进行定性分析.2.1 国外有关植物强化利用成因的考古学、人类学资料人们何以要进行植物的强化利用,促成这一行为的原因是什么呢?从澳大利亚的例子看,人们利用种籽主要是干旱地带的特征.那里尽管种籽的产量大,但即使干旱地带的群体,都更加喜欢块茎和水果.因为前者需要强化劳力,在将强化劳力计算在内时,回报率不高.种籽的优点在于它的可靠性和储藏性,澳大利亚土著在干旱时节其他主食回报率降低或需要储存食物时会强化利用种籽[1],在非洲,多比㊃昆人利用一种叫做M o n g o n g o 的坚果,而且在非洲的干旱地区,野草种籽在当地的群体的食谱中占有重要地位(在食物中占有28%的份额)[18].劳伦斯㊃基利等[3]对狩猎采集者食谱的一项跨文化分析也表明依赖种籽和坚果的群体倾向于被发现于干旱地区.凯瑟琳㊃莱特等[1]在讨论黎凡特地区(L e v a n t )采集经济向农业过渡问题时认为其成因之一是干旱的气候.98第6期 王连德:华北植物强化利用和禾本科粟㊁黍等驯化栽培的成因2.2旧新石器过渡期部分文化与干冷事件的年代对比国外的考古学㊁人类学的资料说明导致植物强化利用产生的原因是干旱.那么本研究就不可避免地会涉及到华北地区旧新石器过渡期的干冷事件.从气候的演变来看,华北旧新石器过渡期包括3个主要的时段,即 末次冰期 末次冰期全新世过渡期 及 全新世变暖期 .末次冰期是一个气温波动起伏变化很大的特殊时段.气候的这种快速波动在15000~110000aB P期间发生了23次,被称为D-O颤动.全新世变暖以来,也发生了一系列变冷的事件.根据北大西洋深海沉积物中的冰漂沉积(i c e-r a f t e dd e b r i s,I R D),在8000aB P以前发生过4次,它们分别出现于11100,10300,9500,8200aB P,具有突变性,一般持续数百年,幅度有限[19].且末次冰期向全新世过渡期中有两个特别的阶段与本研究的讨论关系较为密切,它们是老仙女木期(O l d e s tD r y a s)和新仙女木期(Y o u n g e rD r y a s).新仙女木事件是发生在大约距今12900a前开始的一次气候快速变冷事件.B o n d等人研究标定的时间为11500~12900aB P,B r a u s e r等人认为是在11590~12680aB P.在整个末次冰期气候背景下,北大西洋共发生了6次强烈的冰川漂移事件,基本上都发生在末次间冰期(大约0.13M aB P~ 74000aB P)之后,其年代依次为60000,50000,35900,30100,24100,16800a B P.根据格陵兰的冰芯记录,几次大的H e i n r i c h事件使大气温度在冰期气候条件下又降低3~6ħ[20].根据以上资料可以归纳出一系列末次冰期㊁间冰期至8000B P的变冷事件,其年代分别为:60000, 50000,30590,30100,24100,16800,11500~12900或11590~12680,11100,10300,9500及8200aB P.从华北旧新石器过渡期诸文化与以上末次冰期㊁间冰期至8.0k aB P的一系列事件进行的年代对比(表1)中可得到如下结果:龙王辿(距今25189~25854年㊁24772~25498年左右)之年代㊁下川(距今15000~25000,13000~24000年.)之起始年代与24.1k aB P的事件之年代相对应一致(12万年以来格陵兰岛G I S P冰芯氧同位素记录显示24.1k aB P事件的起始年代在25k aB P)[19];柿子滩第一地点上文化层(距今10000~16000年)的起始年代㊁或者其上限年代(原思训等认为是16630aB P)与老仙女木期(16800aB P)事件之年代相对应一致[7];柿子滩遗址S9地点(11350~12756aB P)之始末年代与新仙女木之年代(Y o u n g e rD r y a s年代为11500~12900aB P或11590~12680aB P)相一致;扁扁洞遗址第4层(距今9600~11000年)之起始年代与11100aB P事件之年代相对应一致;南庄头(距今9690~10510年)之起始年代,东胡林(距今9500~10500年)之起始年代与10300aB P事件之年代接近.另外,裴李岗文化遗存中发现的石磨盘㊁石磨棒亦具有丰富的粟族种籽和橡籽淀粉证据[21].裴李岗文化(公元前5500~ 6200年)之起始年代与8200aB P事件之年的相对应一致[22].表1旧新石器过渡期部分文化与干冷事件的年代对比年代所属一二三四五六冷变事件及其起始年代24100aB P;G I S P冰芯氧同位素记录起始时间在25k aB P16800aB P大致在O l d e s tD r y a s(老仙女木期)时期Y o u n g e r D r y a s(新仙女木期)年代11500~12900aB P11100aB P10300aB PP r e-B o r e a l(前北方期)年代:9500~10300aB P8200aB P此降温事开始于8400aB P旧石器晚期至新石器早期部分遗址以及裴李岗文化年代下川㊁龙王辿分别距今15000~25000a,24772~25498a柿子滩第一地点上文化层16630aB P,或距今10000~16000a柿子滩遗址S9地点年代:11350~12756aB P扁扁洞第四层距今9600~11000a南庄头㊁东胡林分别距今9690~10510a,9500~10500a裴李岗文化:7500~8200aB P夏正楷等对山西吉县柿子滩遗址进行的年代测定和袍粉分析表明,该遗址所在的黄河中游地区,在9400~35100aB P期间始终是草原环境.其中17000~35100aB P属末次冰期且气候寒冷干燥,为荒漠草原环境,晚期出现寒冷较阴湿的草原环境;11900~17000aB P属末次冰消期早中期,以温和干燥的草原植被与温和半干燥的㊁生长有少量落叶阔叶树的草原植被多次交替为特征;10500~11900aB P再次出现寒冷干燥的冰期气候,为荒漠草原环境[23].以上的资料亦显示黄河中游地区(山西㊁山东㊁河南㊁河北和陕西大部)在9400~35100aB P期间始09西南师范大学学报(自然科学版)h t t p://x b b j b.s w u.e d u.c n第48卷终是草原环境,完全不同于今天的暖温带落叶阔叶林环境.早期石磨盘㊁石磨棒出现的下川(距今15000~25000,13000~24000a )除了接近17000aB P 外的大部分时段的文化,还有龙王辿(距今25189~25854,24772~25498a 左右)㊁柿子滩第一地点上文化层(距今10000~16000a )㊁柿子滩遗址S 9地点(11350~12756aB P )等文化都处于干旱或半干旱的草原环境中.2.3 旧新石器过渡期人口压力及相关问题的讨论葛全胜的著作‘中国历朝气候变化“中有着 冷抑暖扬的文明韵律 的表述[19].应该说在针对农业产生以后的情况时这种表述无疑是正确的,但针对前农业时期的植物强化利用的出现过程时它就不应该被粘(n i án )连而推论.上面的资料说明干冷气候才是华北植物强化利用的主要成因,因此须将基于此点对彼时的人口压力问题进行讨论.在新旧石器过渡时代和新石器早期,华北地区不存在向复杂的社会结构转变的问题,人们采集植物块根茎,狩猎野生动物[24].人口应该随着食物资源丰度的增加而增加,且当聚落成员对其 生存资源控制利用区域 内的资源利用达到上限时,食物资源的丰度是随着气候的好转(气候向温暖湿润的方向变化)而增加的,此时人口数量㊁食物的丰度及气候环境大体是相适应的,故应该不存在多大的人口压力问题.同理,人口应该随着食物资源丰度的下降而减少,当聚落成员对其生存资源控制利用区域内的资源利用达到上限时,食物资源的丰度是随着气候的恶化(气候向寒冷干燥的方向变化)而下降的,此时人口数量下降的速度可能慢于食物短缺的速度.因为当食物量减少时,人们首先采取的应对措施必然是减少个人每天的进食量,但他们应该不会马上饿死.如此就出现人口数量和食物供应量上的矛盾新旧石器过渡时期的人口压力问题.由于大型动物和块根茎类食物减少,人们转向小型动物资源的利用,且对禾本科㊁坚果类资源进行强化利用来补充食物的不足(图1a )[24].然而人类的这种根据食物资源的变化对其生业模式进行选择和再创造的能力应该源于其业已具备的内在禀赋.约翰㊃耶伦认为多比㊃昆人的富于韧性㊁擅长在许多选择之间进行维持和作出抉择的品质在人类进化过程中具有非常积极的选择价值[25].这种内在禀赋之端倪,亦可从非洲智人利用鸵鸟蛋壳储水的例子窥测到[26].上面的讨论说明干冷事件引起人口压力,遂导致华北旧新石器过渡期至新石器早期的植物强化利用.但还需考察华北新石器中期的情况.3 新石器中期禾本科粟㊁黍等的驯化栽培及其与人口关系论述为了分析和研究新石器中期华北地区禾本科粟㊁黍等的驯化栽培及其与人口的关系,我们需要调查和引述有关的证据材料,考察和研究新石器中期该地区聚落之间是否存在着广大的无人居住区域以及旧新石器过渡期至新石器中期该地区因气候变迁导致的聚落密度和聚落内人口数量的变化等问题,考察和研究彼时聚落内人口是否大量迁出的问题以及可能影响人口大量迁出的文化宗教㊁艺术等方面的因素.3.1 新石器中期的植物强化利用与粟㊁黍等的驯化栽培华北新石器中期的遗址里也发现了不少的植物强化利用的遗存.张永辉[21]对裴李岗遗址㊁沙窝李遗址㊁岗时遗址㊁莪沟遗址㊁石固遗址的15件石磨盘的残留物淀粉粒进行的取样分析.其结果显示15件石磨盘上共发现了1500多颗淀粉粒,可鉴定淀粉粒中比例最多的是橡子,占到总数的42.80%,其次是小麦族(23.89%).杨玉章等[27]对河南唐户遗址裴李岗文化的6件石磨盘㊁2件石磨棒和8件陶炊器残片表面附着的残留物进行了分析,结果显示有分别来自于小麦族㊁粟㊁水稻㊁栎属㊁莲属等的淀粉粒.这说明在新石器中期伊始升温不显著时植物强化利用仍被作为重要的营生模式.华北新石器中期文化的不少遗址里也发现有关粟㊁黍等驯化的遗存(表2):1)沙窝李(裴李岗文化7500~8200aB P )[22].1981-1982年进行的试掘和发掘中在遗址第二层距地表0.5m 深处发现一片比较密集的粟的碳化颗粒,分布面积约0.8~1.5m 2[28].2)月庄(后李文化7400~8300aB P )[22].在2003年3~6月的发掘期间,采集了一批以后李文化为主的土壤样品进行浮选.浮选中发现的黍被认为是驯化黍的早期形态.且炭化种子中,栽培植物约占约31%,种类包括稻谷㊁黍㊁粟和无法鉴定种属的黍族[29].19第6期 王连德:华北植物强化利用和禾本科粟㊁黍等驯化栽培的成因3)贾湖(裴李岗文化7500~8200aB P)[22].1991-1992年在一些红烧土块上发现10余例稻壳印痕,并被确认为栽培稻.1994年9月以后判定本遗址先前出土的较完整的43粒炭化米中的42粒为栽培稻[30].4)磁山(磁山文化7300~8100aB P)[22].1976年的发掘中发现其中的62个长方形灰坑有粮食堆积,堆积厚度现存0.3~2.0m.如H346(在T79③层内),坑口距地表深0.85m,坑口长1.1m,宽0.9m,深3.65m.伶伟华折合计算出磁山遗址粮食质量达6.9万k g.王建革进而推算出当时亩产不过50k g,人均年占有粮食量为166.5k g[31].5)大地湾(大地湾文化7000~7900aB P)[22].大地湾一期仅见黍,粟始见于大地湾二期[32].以上资料又显示在中国新石器中期的人们在从事植物强化利用的同时,又开启了一种新的生业模式 禾本科驯化和栽培.对禾本科驯化㊁栽培成因的讨论需要继续沿着与人口压力相关的问题入手.表2华北新石器中期驯化、栽培类粟作碳化颗粒遗存碳化物及年代遗址河南新郑沙窝李河南舞阳贾湖河北武安磁山山东长清月庄甘肃秦安大地湾粟作碳化颗粒0.8~1.5m2粟的碳化颗粒43粒炭化米,绝大多数为栽培稻约69000k g粟的碳化颗粒浮选出的炭化黍属于驯化的早期形态大地湾一期仅见黍所属文化年代和发现年代7500~8200aB P;1981a7500~8200aB P;1994a7300~8100aB P;1976a7400~8300aB P;2003a7000~7900aB P;?3.2新石器聚落之间的空地与应对人口压力的策略一当聚落的成员在其生存资源控制利用区域内对其植物资源的采集利用和禾本科㊁坚果类资源的强化利用已经达到上限且同时又遇到干冷事件而面临人口压力时,他们将如何应对?人们最先想到的办法可能就是将聚落内部的过剩人口 迁出 ,即将过剩的人口迁出本区域去找到更多的可居住点及可利用资源.例如,民族考古学显示了多比㊃昆人是在三四十个临时营地之间来回迁移[25].坡利㊃维斯纳也记录了一个案例,在一次饥荒中,一个桑人部落将半数成员迁往远方的H x a r o以避免成员饿死.H x a r o伙伴并不是住在一起的50人层次的群体,他们是住在别处(40k m以外)的人.罗宾㊃邓巴[33]认为这正好是热带狩猎采集族群生活的平均半径.采取将聚落内部的人口迁出这种对策的理由,主要在于原来的广谱性采集狩猎和植物的强化利用这两种攫取性生业模式要比后来的任何生产性的生业模式操作起来简单易行得多.不过这就需要满足一个条件,即其聚落成员生存资源利用控制区域周围存在着大片空地.R.N a r o l l认为新石器时代的人均住宅面积为10m2左右,聚落人口密度大约为每10000m2150人,个人生活空间为67m2,家庭规模5~6人,维持一个150人左右规模的部落群体需要约333.5h m2土地[34].由此计算出新石器时期平均150人的聚落的总面积=0.5ˑ10000ˑ0.0006666=3.4k m2,也就是说当时的聚落成员生存资源控制利用区域总面积平均为3.4k m2左右.裴李岗文化主要分布在河南省境内,目前发现的遗址约100多个,河南省的面积为167000k m2,则167000ː100=1670k m2,即单个聚落分布总面积为1670k m2,这说明其生存资源控制利用区域周围平均空地大约为1666.6k m2左右.整个旧石器末至新石器早期中国华北既已发现的遗址不超过20个,如鹅毛口㊁于家沟㊁东胡林㊁转年㊁南庄头㊁龙王辿㊁柿子滩㊁下川㊁李家沟和扁扁洞等.它们的分布横跨陕西㊁山西㊁河南㊁河北㊁山东及北京市五省一市,总面积大约90.9万k m2,则90.9ː20=4.545万k m2,说明平均周围空地大约为4.5万k m2.现代采集狩猎族群中,以多比㊃昆人的聚落总面积作为参照,按照约翰㊃耶伦给出的资料,最远的一个坚果林 临时性新营地距永久性水源 大本营的距离为18.1k m,则18.1ˑ18.1=328k m2,即其聚落生存资源控制利用区域总面积(包括聚落成员居住地面积)不超过500k m2[25].然而罗宾㊃邓巴在其著作中谈到在现代狩猎 采集民族的一个贸易网络中,有9个到10个这样的150人的群体,其分布范围覆盖了50000k m2的土地,即一个150人的群体的分布总面积为5000k m2[33].以上例子都说明旧新石器过渡期至新石器中期聚落人口生存资源控制利用区域面积远小于聚落总分布面积,聚落之间有着很大的空地或无人区域.29西南师范大学学报(自然科学版)h t t p://x b b j b.s w u.e d u.c n第48卷那么当聚落的成员在其生存资源控制利用区域内,对其植物的采集利用及禾本科㊁坚果类资源的强化利用已经达到上限且同时又遇到变冷事件而面临人口压力时,除了将聚落内的过剩人口迁出之外还有没有别的应对措施呢对此设问在涉及到其具体论据资料之前我们须暂时存而不论,搁置起来.这种方法不同于埃德蒙德㊃胡塞尔的现象哲学的 搁置 ,它是符合科学精神的[35-36].关于当时人口迁出的情况,我们只能从对旧新石器过渡期至新石器中期聚落内人口数量的变化的分析中得知.3.3 新石器中期聚落人口与应对人口压力的策略二由于没有确切或详细的考古证据帮助我们计算旧新石器过渡期华北诸遗址的人口数量,所以在讨论中我们不得不借助于国外来的民族学资料作为参考.考古学家根据考古记录的分析结果认为典型的社区是猎人们过夜的营地,社会人类学家也认同此说.这些现代狩猎 采集人群的营地一般有30~50人.坡利㊃维斯纳给出的案例显示一个桑人居住的群体大约50人.罗宾㊃邓巴也认为在狩猎族群中,50人层次最明显的特征是一个集体过夜的理想规模[33].至于华北新石器中期聚落的人口数量,按照R .N a r o l l 的方法进行估算(表3).1)磁山.将以上磁山6.9万k g 粮食(考古发掘碳素颗粒折合结果)并作一年的口粮,按照R .N a r o l l 的方法可以计算出当时的人口:138000ː333ʈ414(人).也可以计算出遗址面积:414ˑ67=27738(m 2).1977年试掘时发现80000m 2,但这个面积包含了非磁山文化遗存[37].2)裴李岗.裴李岗遗址的面积为大约20000m 2,主要为裴李岗文化遗存面积[38].也可估算出其人口为:20000ː67ʈ299(人).3)唐户(裴李岗文化).其裴李岗文化遗存20~30万m 2,估算人口为200000ː67ʈ2985(人)[39].4)沙窝李.1982年试掘时估计面积10000m 2,则估算人口为10000ː67ʈ149(人)[40].5)贾湖.1984~1987发掘时估计面积55000m 2,估算人口为55000ː67ʈ803(人)[41].6)白家村(大地湾文化).1980~1984发掘时估计面积120000m 2,估算人口为120000ː67ʈ1791(人)[22].7)小荆山(后李文化).1991年发掘时估计面积100000m 2,估算人口为100000ː67=1493(人)[22].以上诸遗址平时人口的均值计算(去掉一个最高值2985,去掉一个最低值149):(414+299+803+1493+1791)ː5=960(人).表3 华北新石器中期部分遗址面积及其人口数量的估算年代所属河北武安磁山河南新郑裴李岗河南新郑沙窝李河南新郑唐户河南舞阳贾湖山东章丘小荆山陕西临潼白家村遗址面积/m 280000(含非磁山文化面积)200001000020~30万55000100000120000估算人口/人1194,根据口粮估算约414299149298580314931791 以上资料显示新石器中期聚落的人口数量比旧新石器过渡期及新石器早期增长了数十倍,这就说明可能在其数量不超过一定上限时有一部分增加了的人口并未迁出去,而是聚居在原有的聚落之内.于是又产生了这样的问题:如何解释人口增加和人口压力发生的原因呢?前者当然应该是气候由相对干冷转向暖湿(该温暖期的后半段为7000~8000aB P [42]),而后者以气候转向暖湿又不时地发生干冷事件为前提条件和背景,但同时还涉及到另一个问题 阻止人口迁出其原来的生存资源控制利用区域的充分理由.至此在我们讨论的问题中可以暂时略去气候变化因素,只针对以上两种攫取性生业模式(采集狩猎和植物强化利用)发挥殆尽时遇到人口压力的应对策略,故可以将3.2节中搁置的设问句修改为与之等价命题的设问句:遇到人口压力的某一聚落的成员们,面对其生存资源控制利用区域内植物的被采集利用及禾本科㊁坚果类资源的被强化利用业已达到其上限,同时又面对后文将要谈到的因素阻止了该聚落人口的迁出以致聚落内的人口压力难以缓解时,如何应对?养活聚落内更多的人口的能力可能因气候变化(由干冷转为暖湿)引起的食物的丰度增加而提高,但以上的诸多案例中关于驯化和栽培的考古证据显示出了另一种可能性,即该能力是在上面人口超负荷局面渐渐出现的境况下由人类逐渐创造出的单产更高的生业模式 禾39第6期 王连德:华北植物强化利用和禾本科粟㊁黍等驯化栽培的成因。
8.2 ka BP冷事件
王 绍 武
（ 北 京 大 学物 理 学 院 大 气科 学 系 ，北 京 １０ ７ ； １ ８１ ０ ２中 国 气 象局 气候 研 究开 放 实 验 室 ，北 京 １０ ８ ） ０１ ０
部减 少 ，而 中部 增加 。 例如 ，法国 气温 下 降 ２５ ，年 降 ．℃ 水量 与 蒸发量 之差 为 １０１／ 。而 且 ，气候 异常 的季节性 ３ ＩＩ ＴＴ
较 明显 。
美洲
美 国大 平原 降温 达 到 Ｙ Ｄ事 件 的 １ 。孢 ， 植 冰川 前进 ， 岸鲸 鱼骨 骼减 少 。 沿 南 美洲 委 内瑞拉 沿 岸 的沉 积灰 度 及钛 含 量高 ，说 明 气候 很快 变干且 多风 ，这意 味着 热带 辐 合带 （Ｔ Ｚ）南移 。 ＩＣ 非洲 早全 新 世非 洲湿 润期 于 ８５ ． ｋ Ｐ由于干 ．～７８ ａＢ
风 减 弱的证 据 。
Ｃ ￣离子浓 度 变化 反映 了海 上及 陆上 大气环 流 强度 ， ａ 这两
个量 均增）］ ０ 表 明大 气环 流增 强 ； 甲烷 减少 １ ％～ Ｊ６ ％， Ｉ 而 ０
１ ％， 明热 带植 被减 少 。因此 ，８２ｋ Ｐ 件的 气候 特 ５ 说 ． ａＢ 事 征是冷 干 。 但是 ，究 竞怎 样 来评 价这 个 事 件的 强度 呢 ？ Ａｌ ｙ ｌ 将其 与 ＹＤ事 件做 了比较 ， 了陆 地 气流较 弱 ， ｌ等 ６ ｅ Ｉ 除 大体 上可以认 为 ８ ａ Ｐ 件强度 为 Ｙ ，ｋ Ｂ 事 ２ Ｄ强度的 １ ～１ 。 ／ ３ ／ ２ 不少 其 他古 气候 资料证 明 ， 个评 估 基本 上是 正 确的 。 这 当 然 ，不 同地 区 、不 同要 素 的比 值 可能 有很 大 差异 。一 般 认为 ＹＤ 事 件的温 度 变 化幅 度能 达 到冰 期 间冰期 之 间 （０ ａ １ ０ｋ ）旋 回振 幅 的 ３４ ／ ，因此 ，８２ｋ ． ａＢＰ事 件 的强 度
新仙女木事件及全新世早中期降温事件--来自洱海湖泊沉积的记录
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!" I=1998: 209K !"2002,
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!"#$2004, 14 (4): 456 J461.
[16] Hughen K A, Overpeck J T, Trumbore S. Rapid climate changes in the tropical Atlantic region during the last deglaciation [J]. Nature, 1996, 380 (6569): 51-54.
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2.8kaBP事件
与气候 突 变有 密切 关 系 的大 洋变 化 。Ｂ ｎ ｏ ｄ等 “根据 深海 沉 积 中浮 冰碎 屑 （Ｒ 研 究 了流 冰事 件 ， 中就 包 括 ２８ Ｉ Ｄ） 其 ． ｋ ＢＰ事 件 。Ｍｏｏ 等 全面 地 研 究 － ｇ ａ ｒｓ ｆｉ 大西 洋 洋流 的 变 化 ，指 出在 ２８ｋ Ｂ ． ａ Ｐ有 大 西洋 经 向翻 转流 （ ＭＯＣ）减 弱
大 小 ，来 判断 深海 冰 岛 ～格 陵兰 溢 流水 的 强度 ，平 均粒 径 大表 示 流速 强 （ ） ２８ｋ ＢＰ 应粒 径 的 １ 快 。． ａ 对 个峰 值 ， 这
是 最早 的关 于 ２８ｋ Ｂ ￣ 大 西 洋ＭＯＣ变 化 的证 据 。 ｐ ． ａＰ Ｏｐ ｏ
其中 Ｅ Ｂｔ Ｃ ｉ为简化 ３ 层大气模式 ，海洋部分 Ｃ Ｉ Ｌ Ｏ与海冰
的 时期 。较 明显 的减 弱时 期 有 ９３ｋ ＢＰ，８０ｋ Ｂ ． ａ ． ａ Ｐ，５０ ． ｋＢ ａ Ｐ及 ２８ ａ Ｐ。 又是 一个 完 全独 立 的 ２８ｋ Ｂ ．ｋ Ｂ 这 ． ａ ＰＭＯＣ
的记 录在 各种古 籍 中 ，如 《 国语 、 竹书 纪 年 ｌ 。这些 ｌ １
次 事 件 的 另一个 特 点是 与 中 、晚 全新 世 太 阳辐 照 度 的最
低 值 相对 应 。 因此 ，也是 气 候模 拟 的研 究 对象 。 下面 先分 区 来看 ２８ｋ ＢＰ事 件 的气 候 反映 。 ． ａ 北大西洋 北 大西 洋 流冰 事件 是 人们 最早 关注 到 的
亚非 季 风
王绍 武等 综 合分 析 了 ７ 伽 个代 表亚 非 季
风 区夏季 风 的序 列 ，其 中 ５个 序列 在 ３０ ． ｋ ＢＰ有 夏 ．～２８ ａ 季风 减 弱 、降水 量 减 少的信 号 。
全新世气候变化
贝加尔湖
Figure DO-5. Correlation of Heinrich and interspersed layers of ice rafted debris with D-O cycles in Greenland ice cores.
三、全新世气候变化
1、如何重建高分辨率记录 2、全新世气候变化趋势与波动特征 3、全新世气候变化的原因
千年尺度变化的大西洋钻孔记录
D－O旋回同H事件的关系
千年尺度变化的欧洲大陆沉积记录
没有生物的扰 动，易形成年 纹层
美国加州 浅海沉积
温暖期（干旱） ： 缺氧，形成年纹层 寒冷期（下雨） ： 生物活动，沉积物 混合，无年纹层
做成薄片鉴定纹层
Santa Barbara沉积记录的千年尺度变化
Figure DO-6. Summer (red) and winter (blue) temperature fluctuations in Santa Barbara Basin (based on foram assemblage transfer functions) compared to D-O cycles (yellow numbered intervals). Horizontal lines at 10º C and 15º C are coolest and warmest modern temperatures observed at 25 m.
末次冰期的气 候不稳定性
冰芯记录与全球冰量记录对比
末次冰期气候不稳定性
存在24个千年级气候旋回， 即D－O旋回，从间冰阶逐 渐降温到冰阶，然后快速增 温，增温往往为突变事件。
对格陵兰冰芯的研究发现，末次 冰期内该地区的气候发生了一系 列千年级的、快速的、大幅度的 冷暖变化事件，即DansgaardOeschger事件，也称 Dansgaard-Oeschger旋回(D-O)。 在Dansgaard-Oeschger旋回中， 每一个暖期之后紧接着是一个冷 期，气温可在短短几十年内变动， 年均变化幅度为5～ 7℃ ，周期为 1 000～ 3 000a 在0.115MaB.P.～ 14 000aB.P．共出现了24个旋回， 每个旋回开始只需数l0年甚至更 少的时间，持续数100年至2 000 年，平均持续约l 500年.
4.2千年事件
目录
[隐藏]1ຫໍສະໝຸດ 证据2 后果美索不达米亚[编辑]
美索不达米亚的严重干旱导致了水系水量减少了一半[15]。底格里斯河与幼发拉底河的水来自于高海拔地区的地中海方向来的降水。
阿卡德帝国，在公元前2300年是第二个实现大一统的文明（古埃及早在公元前3100年实现了统一），被广泛的、持续了数个世纪的干旱带入了低潮[16]。考古证据记录了北美索不达米亚广泛的农业平原被抛荒以及公元前2170年涌入南美索不达米亚的难民潮[17]. 一道180公里长的墙，"亚摩利人的挡板"，在中美索不达米亚建起以阻止游牧部族入侵南部。公元前2150年，定居在札格罗斯山脉的Guti人击败了士气沮丧的阿卡德军队，占据了阿卡德并在公元前2115年摧毁了它。在公元前第3个千年结束之际近东出现了广泛的农业衰退[18].
美索不达米亚的干旱与北大西洋的变冷事件“Bond event 3”对应[1][12][13]。
后果[编辑]
古埃及[编辑]
古王国的下尼罗河洪水周期的异常，可能导致了中央政府的突然奔溃[14]。饥荒、社会混乱、分裂持续了40年，随后是在各省的重新定居、恢复秩序。古埃及重新统一在中王国政权下，在各地恢复了司法、灌溉与社会秩序。
o2.1 古埃及
o2.2 美索不达米亚
o2.3 阿拉伯半岛
o2.4 中国
3 参考文献
4 外部链接
证据[编辑]
4.2千年前的强烈干旱在北非[4]，中东[5]，红海[6]，阿拉伯半岛[7]，印度次大陆[3]以及北美的midcontinent[8]。加拿大西部的山岳冰川在此时也向外扩展了[9]。证据也存在于意大利山洞的流石[10]以及安第斯山脉的冰川[11]。
主要气候事件
主要气候事件主要气候事件冰期与间冰期，末次间冰期，末次冰期，Heinrich事件，Dansgaard-Oeschger旋回，新仙女木事件，冰后期及全新世冷事件，小冰期，米兰柯维奇假说1.冰期与间冰期（1）定义：冰期是地质历史上出现大规模冰川的时期；间冰期是两次冰期之间气候变暖的时期。
冰期时，冰川大规模扩张或前进；间冰期时，冰川消融后退。
一个冰期与相邻的间冰期组合一个冰川周期/气候旋回。
（2）地球历史上的三次大冰期①震旦纪大冰期：发生于8.5～5.7亿年前的震旦纪，冰川最盛时覆盖了亚洲、欧洲、美洲、大洋洲的许多地区，有的地方冰层厚达千米。
我国宜昌的南沱冰碛层，是这次大冰期的典型剖面。
②晚古生代大冰期：发生于3.5～2.3亿年前的石炭一二叠纪，南半球的广大地区，包括大洋洲的大部、南美洲巴西与阿根廷的大部、现在赤道非洲的民主刚果与乌干达以及热带的安哥拉与莫桑比克等，都为冰川所覆盖。
巴西圣保罗的冰川沉积的厚度超过了千米。
处在北半球的印度，在这次大冰期中，也有1／3的面积被冰川覆盖。
③第四纪大冰期：又称第四纪冰期，发生在最近的300万年期间。
在这次大冰期冰川最盛时，极地与高纬度地区的冰盖、中低纬度的山岳冰川都大规模扩张，以致地球上32％的陆地面积为冰川覆盖（现代冰川面积只占全球陆地面积的10％），不仅西北欧平原、东欧平原与北美平原被大面积冰川所占据，就是非洲的乞力马扎罗山的冰川，也下降到比现在雪线低1500米的地方，我国的长江流域与黄河流域中下游的一些地方也有冰川分布。
2.末次间冰期（1）定义：关于末次间冰期的定义有两种意见，一种是相当于深海氧同位素曲线5期，跨越时段约为130-74 ka BP ；另一种是只相当于深海氧同位素曲线5e 期，其时段约为127-116 ka BP（Larsen et al., 1995）。
不过在纬度较高地区，只有5e段表现出明显的气候变暖，所以末次间冰期在欧洲指Eemian，在北美为Sangamon,而将5a-5d划为早Weichsel ，即末次冰期早期（Dansgaard et al., 1993）。
全新世以来泰国湾古气候演化历史———来自地球化学和矿物学证据
第40卷第2期2022年4月海洋科学进展A D V A N C E S I N MA R I N E S C I E N C E V o l .40 N o .2A pr i l ,2022全新世以来泰国湾古气候演化历史 来自地球化学和矿物学证据袁 帅1,2,张 辉2,3,曹 鹏2,3,4,李小艳2,3,4,石学法2,3,4,范德江1,4,S o m k i a tK h o k i a t t i w o n g 5,N a r u m o lK o r n k a n i t n a n 5,刘升发2,3,4*(1.中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛266100;2.自然资源部第一海洋研究所,山东青岛266061;3.自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室,山东青岛266061;4.青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室,山东青岛266061;5.泰国海洋与海岸带资源研发中心海洋与海岸带资源室,泰国曼谷10210)收稿日期:2021-08-23资助项目:全球变化与海气相互作用专项 南海S C S -C J 03区块底质调查与研究(G A S I -02-S C S -C J 03)和亚洲大陆边缘 源-汇 过程与陆海相互作用(G A S I -G E O G E -03)作者简介:袁 帅(1998 ),男,硕士研究生,主要从事海洋沉积学方面研究.E -m a i l :y u a n s h u a i b u s h u a i @126.c o m *通信作者:刘升发(1979 ),男,研究员,博士,主要从事海洋沉积学方面研究.E -m a i l :l i u s h e n g f a @f i o .o r g .c n (陈 靖 编辑)摘 要:以泰国湾T 155号柱状沉积物为研究对象,利用地球化学和矿物学手段探讨了全新世以来泰国湾古气候演化历史㊂(L a /S m )U C C -(G d /Y b )U C C 指示了全新世以来泰国湾西南部物质来源较为稳定,主要来自于马来半岛,季风控制下的沿岸流是其主要驱动力㊂通过对高岭石/(绿泥石+伊利石)(ωk /(ωc +ωl ))㊁化学蚀变指数(C I A )和钾铝质量分数比值(ωK /ωA l )的变化规律进行综合研究,将全新世以来泰国湾古气候演化过程划分为两个阶段:①早中全新世(12000~6500c a l aB P ):ωk /(ωc +ωl )值和C I A 值较高,ωK /ωA l 值则较低,指示了该段时期强盛的东亚季风;发生于11200~10500c a l aB P 和8500~7500c a l aB P 的冷事件指示了泰国湾对新仙女木事件和8.2k a 冷事件的响应;②中全新世(6500c a l aB P )以来:ωk /(ωc +ωl )值和C I A 值明显下降,ωK /ωA l 值则逐渐上升,指示了该段时间东亚季风呈逐渐减弱的趋势;在3200~1800c a l aB P 时地球化学和黏土矿物指标呈现一个明显低值,对应于热带海域 斜氏普林虫低值事件 ,揭示了全球气候变化在泰国湾海域良好的区域性响应特征㊂关键词:古气候;全新世;稀土元素;黏土矿物;泰国湾中图分类号:P 736.2 文献标志码:A 文章编号:1671-6647(2022)02-0233-14d o i :10.12362/j .i s s n .1671-6647.2022.02.007引用格式:袁帅,张辉,曹鹏,等.全新世以来泰国湾古气候演化历史 来自地球化学和矿物学证据[J ].海洋科学进展,2022,40(2):233-246.Y U A NS ,Z HA N G H ,C A OP ,e t a l .H o l o c e n e p a l e o c l i m a t e e v o l u t i o n i n t h eG u l fo fT h a i l a n d :e v i d e n c e f r o m g e o c h e m i s t r y a n dm i n e r a l o g y [J ].A d v a n c e s i n M a r i n eS c i e n c e ,2022,40(2):233-246.全新世气候演化及其驱动机制是近年来古气候变化研究的热点内容之一,越来越受到国内外学者的关注[1-2]㊂已有研究表明全新世的气候并不稳定[3-4],全球范围内发生了数次降温事件[5-7]㊂B o n d 等在北大西洋两个全新世沉积序列中发现了一系列冰筏碎屑(I R D )冷事件[5],后来的研究也表明这种千年尺度的气候突变具有全球性特征;W a n g 等在贵州董哥洞石笋δ18O 记录的降水过程中发现了8次干旱事件,对应于较弱的夏季风时期,其中有6次与北大西洋冷事件一致[8];近期印度洋-太平洋交汇区古气候重建结果则表明大西洋经向翻转流是联系北大西洋和热带印度洋气候事件的桥梁,并揭示了全新世不同纬度带气候变化的遥相关特征[9]㊂在全球变化的大背景下,未来气候变化是地球科学关注的焦点问题,而对未来气候变化的预测离不开对古环境和古气候演化规律和控制机制的了解,因此为了提高我们对全新世气候演化规律及其区234海洋科学进展40卷域性和全球性响应机制的认识,尚需更多的区域证据来丰富理论研究体系[10]㊂泰国湾位于南海西南部,是中南半岛和马来半岛之间的一个半封闭性海湾㊂海湾从越南金瓯角至马来西亚哥巴鲁,与南海水域相连,面积约25万k m2,平均水深约45m㊂20世纪以来,陆续有学者对该区域开展了海洋地质研究,并取得了一定的成果[11-17]㊂泰国湾沉积物以陆源碎屑沉积为主[11],主要来自入海河流携带物质[18]㊂泰国湾周边有多条较大的入海河流(表1),泰国湾北部以及西北部的陆源物质主要来源于湄南河[12],而南部陆源物质则主要来源于马来半岛的吉兰丹河和彭亨河[13-14],不同来源物质在季节性流系格局控制下形成了多元化的沉积物模式[15]㊂由于泰国湾潜在物源区气候变化主要受控于海平面变化和亚洲季风系统,因此湾内柱状沉积物是过去历史时期气候和环境变化的良好载体[16-17]㊂尽管近年来已有学者对泰国湾进行了沉积学方面的研究,但大多工作集中于河口区沉积物物源[19]㊁污染物分析[20-21]和海岸带侵蚀[22]研究,研究成果主要聚焦于人类活动的控制作用,缺乏对泰国湾古气候演化及其对全球变化的响应机制方面的研究,而以沉积学㊁矿物学㊁地球化学指标来重建全新世以来古气候演化历史更是十分少见㊂表1泰国湾周边入海河流基本信息[23]T a b l e1 B a s i c i n f o r m a t i o no f r i v e r s i n f l o wi n t o t h eG u l f o fT h a i l a n d[23]河流长度/k m降水/(mm㊃a-1)流域面积/k m2径流量/(m3㊃s-1)输沙量/(ˑ106t㊃a-1)湄公河4909157081100021401450湄南河1352148716000011711湄干河520114730837273彭亨河45921702930059620.4吉兰丹河2808751269150013.9登嘉楼河100330046002660.8注: 表示无数据㊂因此,本文以泰国湾西南部T155柱状沉积物为研究对象,开展系统的地球化学和矿物学研究,定性判别全新世以来沉积物来源,在此基础上,重建泰国湾全新世以来的古气候演化过程,为进一步理解全新世以来全球气候不稳定性变化的区域性响应特征提供理论支撑㊂1材料与方法T155号柱状沉积物样品由泰国S e a f d e c号调查船于2012年执行中泰海洋地质联合调查航次获取,采自泰国湾西南部区域(101ʎ12'00ᵡE,7ʎ45'36ᵡN)(图1),样品长301c m,水深44m㊂样品剖开后,进行了详细的岩性描述,并按照2c m间隔切割,选取其中的30个样品进行地球化学和矿物学分析㊂1)粒度测试:首先称取适量的沉积物样品,加入约15m L的30%H2O2静置24h以上除去有机质,之后加入3m o l/L的稀H C l约5m L静置24h以上除去碳酸盐岩,待反应完全后,洗盐直至中性㊂处理好的样品利用M a s t e r s i z e r2000激光粒度仪进行粒度测定㊂粒级标准统一使用尤登-温德华氏等比制值Ф粒级标准,粒度参数采用矩法公式进行计算,粒度测试在自然资源部第一海洋研究所完成㊂2)元素地球化学测试:将样品烘干㊁研磨,制成200目的粉末后,称取(0.0500ʃ0.0005)g样品于坩埚中㊂加入3m L1ʒ1的高纯H N O3和H F,密闭放置于190ħ烘箱中保持48h,待样品冷却后再用电热板150ħ蒸干赶尽H F后加入3m L50%的H N O3,密闭置于温度150ħ的烘箱中提取8h以上,冷却后再用聚乙烯比色管定容,使用电感耦合等离子质谱(I C P-M S)测定稀土元素含量,用等离子体发射光谱法(I C P-O E S)测定常量元素含量㊂测试过程中,随机选取10%平行样进行测试,并采用G S D-9标准样进行监控,相对误差小于0.5%,元素地球化学测试在自然资源部第一海洋研究所完成㊂2期袁 帅,等:全新世以来泰国湾古气候演化历史2353)黏土矿物测试:样品用30%的H 2O 2除去有机质,用0.5%稀盐酸除去碳酸盐后,用去离子水反复清洗,直到具有抗絮凝作用发生㊂根据S t o k e s 沉降原理所确定的沉淀时间,将小于2μm 的颗粒吸出,离心㊂采用刮片方法制成样品定向薄片,使用X 射线衍射方法测试黏土矿物含量,黏土矿物测试在自然资源部第一海洋研究所完成㊂4)年代测试:根据T 155号柱状沉积物岩性特征,共选择6个层位样品进行年代测试,其中上部4个层位测年材料为底栖有孔虫,下部2个层位测年材料为泥炭㊂测年结果利用C a l i b8.2程序进行了日历年龄校正[24],区域碳库校正值为(-19ʃ70)a,年代测试在美国伍兹霍尔海洋研究所完成㊂图1 T 155号柱状沉积物位置[17]F i g .1 L o c a t i o no f c o r eT 155i n t h eG u l f o fT h a i l a n d [17]图2 T 155号柱状沉积物年代框架及沉积速率F i g .2 A g em o d e l o f c o r eT 155a n d s e d i m e n t a t i o n r a t e s 2 结果2.1 年代框架与沉积速率T 155号柱状沉积物的6个样品AM S 14C 测年结果见表2,通过线性内插和外推法,可获取每个样品的年代数据,最底部年龄为11508aB P ㊂依据日历年龄计算可得:沉积速率介于11.40~94.30c m /k a ,平均值为23.40c m /k a ,表现出明显的阶段性变化特征(图2)㊂236 海 洋 科 学 进 展40卷表2 泰国湾T 155号柱状沉积物A M S 14C 年代结果T a b l e 2 AM S 14Ca g e d a t i n g r e s u l t s o f c o r eT 155i n t h eG u l f o fT h a i l a n d 深度/c m14C 年龄/(aB P )年龄误差/a δ13C /a 年代范围上限/(aB P )年代范围下限/(aB P )校正后年龄/(c a l aB P )18~20108025-0.1757057653056~58384025-0.1637073915364798~100701025-0.26745075767340138~140840035-1.02892691548800258~260997045-26.67112711140810870268~2701010045-25.251136011376110412.2 粒度特征T 155柱状沉积物的粒度组成垂向上变化明显,可以分为3段(图3)㊂①80~0c m ,沉积物逐渐变粗,砂质量分数约为1%㊁粉砂质量分数增加至81%㊁黏土质量分数减少至小于20%,平均粒径约6.6Φ㊂②260~80c m ,沉积物主要为粉砂和黏土,粒度组成和参数比较稳定,砂质量分数低于1.5%㊁粉砂质量分数约为68%,平均粒径7.2Φ,分选差㊂③从底部到260c m ,沉积物类型变化较大,平均粒径为5.2Φ~8.3Φ,分选差,主要成分为粉砂和黏土,粉砂质量分数为46.2%~75.6%,黏土质量分数为6.9%~58.3%,砂质量分数低于1%㊂其中在271~283c m ,砂质量分数突然急剧增加至15%,粉砂质量分数增加至70%,黏土质量分数降低至8%㊂注:为测年层位㊂图3 T 155柱状沉积物粒度参数垂向变化F i g .3 V e r t i c a l v a r i a t i o n s o f g r a i n s i z e p a r a m e t e r s i n t h e s e d i m e n t o f c o r eT 1552.3 常量元素特征T 155号柱状沉积物常量元素含量变化特征如图4所示,其垂向上大致可划分3层:80~0c m ,所测常量元素垂向分布变化明显,S i O 2和P 2O 5质量分数呈小幅升高,A l 2O 3㊁T F e 2O 3(全铁)㊁K 2O ㊁M g O 和M n O 等质量分数则呈小幅降低;260~80c m ,S i O 2㊁T F e 2O 3和N a 2O 等质量分数垂向变化较小,K 2O ㊁M g O 和P 2O 5等质量分数自下向上逐渐增大,C a O 和M n O 等质量分数则表现为先稳定后逐渐增大的趋势;301~260c m ,2期袁帅,等:全新世以来泰国湾古气候演化历史237 S i O2㊁A l2O3㊁T F e2O3㊁K2O㊁M g O㊁M n O㊁N a2O和T i O2等质量分数变化明显,达到各自的最大值或最小值㊂注:为测年层位㊂图4 T155柱状沉积物常量元素质量分数垂向变化F i g.4 V e r t i c a l v a r i a t i o n s o fm a j o r e l e m e n t s i n t h e s e d i m e n t o f c o r eT1552.4稀土元素特征及配分模式T155号柱状沉积物的稀土元素含量及主要稀土指标如图5所示,稀土元素垂向分布大致可以分为3层:80c m以上层位,稀土总量㊁轻稀土㊁重稀土含量自下向上逐渐降低,至上部50c m稀土总量约为180μg/g,(L a/S m)U C C(L a质量分数与S m质量分数比值)和(G d/Y b)U C C(G d质量分数与R b质量分数比值)也呈明显的下降趋势;260~80c m层位,稀土总量㊁轻稀土㊁重稀土含量及轻重稀土比值㊁δC e(铈异常)㊁δE u (铕异常)等参数均变化较小,而(L a/S m)U C C由下至上波动较为明显,但整体呈波动升高的趋势,相对于(L a/ S m)U C C来说,(G d/Y b)U C C波动较小,但整体上来说也呈现升高的趋势,指示了早全新世较为稳定的物质来源或沉积环境;260c m以下层位,各个参数垂向分布规律性不显著㊂用上陆壳(t h eU p p e rC o n t i n e n t a l C r a s t,U C C)作为标准对T155柱状沉积物稀土元素标准化,从配分模式图(图6)可以看出:相比上陆壳数据,T155柱状沉积物重稀土相对富集,轻稀土相对亏损,不存在明显的C e异常,存在E u的负异常,与湄南河和彭亨河以及湄干河的配分模式较为相似,均呈明显左倾,不同之处是彭亨河左倾程度更加明显,其余三者则较为平缓㊂238海洋科学进展40卷注:为测年层位㊂图5 T155柱状沉积物稀土元素质量分数垂向变化F i g.5 V e r t i c a l d i s t r i b u t i o no f r a r e e a r t he l e m e n t s i n t h e s e d i m e n t o f c o r eT155注:湄公河数据引自文献[25];湄南河和湄干河数据引自报告①;彭亨河和吉兰丹河数据引自文献[23];登嘉楼河数据引自文献[26];上地壳(U C C)标准化数据引自文献[27]㊂图6 T155柱状沉积物及周边区域沉积物稀土元素配分模式F i g.6 U C C-n o r m a l i z e d p a t t e r no f t h e r a r e e a r t he l e m e n t c o m p o s i t i o no f t h e c o r eT155a n da d j a c e n t a r e a①石学法,刘升发,王昆山,等.南海S C S-C J03区块底质调查与研究技术总结报告,2013:164-175.2期袁帅,等:全新世以来泰国湾古气候演化历史239 2.5黏土矿物分布特征T155号柱状沉积物的黏土矿物质量分数见图7,黏土粒级组分含量在80c m以上层位呈逐渐降低的趋势,而在80c m以下波动较小,约为35%㊂4类黏土矿物垂向分层明显:190c m以上部分,蒙皂石波动明显,可分为3次高低旋回,伊利石含量则基本呈连续增加的趋势,高岭石大致表现出与伊利石相反的趋势,含量自下向上持续降低,绿泥石在这一层位变化不大,其质量分数为13%~14%;190c m以下部分,蒙皂石和绿泥石垂向分布规律性不明显,高岭石自下向上呈逐渐增加的趋势,伊利石质量分数变化不大,介于30%~40%㊂注:为测年层位㊂图7 T155柱状沉积物黏土矿物质量分数垂向变化F i g.7 V e r t i c a l v a r i a t i o n s o f c l a y m i n e r a l s i n t h e s e d i m e n t o f c o r eT1553讨论3.1沉积物来源判别随着现代分析技术的发展,沉积物物源分析方法日趋增多,并不断地相互补充和完善㊂由于元素在理化性质上的差异,不同来源的沉积物在搬运和沉积过程中会出现不同的地球化学响应特征,这就为利用地球化学方法实现物源的精准分析奠定了理论基础[28]㊂作为高场强元素,稀土元素在岩石的风化过程中很保守,容易被碎屑颗粒吸附或结合,能随碎屑颗粒进行长距离搬运和沉积,被视为判断源岩类型及物源区构造背景的有效工具[29]㊂L i u等认为δE u㊁(L a/S m)U C C㊁(G d/Y b)U C C等稀土元素比值往往与源岩岩性有关,有着良好的物源指示意义,已广泛用于亚洲大陆边缘物质的 源-汇 研究中[30]㊂本文采用(L a/S m)U C C和(G d/ Y b)U C C作为物源判别参数,但在使用这些参数之前,需要排除主要的干扰因素㊂首先,由前文分析可知, T155柱状粒级组分以粉砂为主(粉砂组分平均质量分数为70%),砂组分含量很少(平均质量分数仅为1%),且黏土粒级组分含量变化不大,所以可排除矿物组成对所用稀土元素指标的影响㊂另外,为了排除粒度和化学风化强度的影响,我们将所用指标与化学蚀变指数(C h e m i c a l I n d e xo fA l t e r a t i o n,C I A)[31]和平均粒径(M z)进行了相关性分析(图8),从分析结果可知这几者之间并不具备明显的相关性(R2<0.12),所以可确定在泰国湾使用(L a/S m)U C C-(G d/Y b)U C C图判别物源是可行的㊂240海洋科学进展40卷图8稀土元素指标与M z和C I A的相关性判别F i g.8 C o r r e l a t i o nb e t w e e n r a r e e a r t he l e m e n t p r o x i e s a n d M z,C I A泰国湾主要以陆源碎屑沉积为主,海洋自生等其他沉积作用基本可以忽略不计[16,33]㊂陆源碎屑物质主要来自入海河流携带物质[34],所以我们选取泰国湾周边几条主要河流作为物源端元,分别是马来半岛的吉兰丹河[23]㊁彭亨河[23],北部曼谷湾主要入海河流湄南河①和湄干河以及南海西部主要入海河流湄公河[25],将物源端元数据和T155柱状沉积物数据投点到(L a/S m)U C C-(G d/Y b)U C C图(图9),结果显示T155柱状沉积物大部分点较为集中,基本落在彭亨河与吉兰丹河所在端元内,而与泰国湾北部入海河流端元区分明显㊂考虑到湄公河远离研究区,陆源物质难以运移至泰国湾西南近岸,这就表明全新世以来泰国湾西南部沉积物主要来自马来半岛,主要驱动力为东亚夏季风控制下的沿岸流㊂现代泰国湾物质来源揭示了周边不同入海河流的控制范围[33],T155柱状沉积物同样位于马来半岛物质控制区,陆源入海物质主要受到沿岸流的影响,沉积物运移方向为S E NW㊂另外,巽他陆架沉积物输运模式研究结果表明,吉兰丹河入海物质主要沿岸向北输运,可到达泰国湾中部近岸区域,为泰国湾西南部主要的沉积物源区[15],而碎屑矿物组成同样指示了泰国湾西部与马来半岛一致的原岩背景[13]㊂①石学法,刘升发,王昆山,等.南海S C S-C J03区块底质调查与研究技术总结报告,2013:164-175.2期袁帅,等:全新世以来泰国湾古气候演化历史241图9(L a/S m)U C C-(G d/Y b)U C C物源判别图F i g.9(L a/S m)U C C-(G d/Y b)U C C d i a g r a mf o r d i s c r i m i n a t i n g s e d i m e n t p r o v e n a n c e s3.2古气候演化历史重建过去气候和环境演化历史可在连续性海洋沉积物中得到很好的记录,选取可靠的替代性指标可反演特定时期海洋环境特征[35-36]㊂海洋沉积物中黏土矿物含量主要受到源区气候的影响[37],对相应源区的古气候有着很好的指示作用[38],其结果与有孔虫㊁孢粉等微体古生物组合反映的气候特征曲线极为相似[39-40]㊂不同类型黏土矿物对气候和环境的响应关系差别很大,高岭石多发育于热带土壤中,指示暖湿气候条件下强烈的水解作用,高岭石含量越高,表明当时的气候越温暖湿润;而伊利石和绿泥石则相反,它们形成于干冷的气候环境中,伊利石和绿泥石含量越高,说明当时的气候比较寒冷干燥[12,41-42]㊂前文分析表明T155号柱状沉积物中黏土矿物含量垂向分布具有明显的阶段划分,且物源较为单一,表明黏土矿物指标对泰国湾全新世以来的气候波动具有较好的指示意义㊂考虑到黏土矿物之间的稀释效应,一般不采用单个黏土矿物含量指示古气候变化,而使用几种矿物含量的比值[42]㊂因此,本文采用高岭石与伊利石和绿泥石质量分数比值(ωk/ (ωt+ωc))作为源区古气候的矿物学标志,此值的高低反映了夏季风的强弱㊂沉积物中元素地球化学组成对气候和环境的变迁反应敏感,是气候地质事件内在成因和环境信息外在因素的综合体现和良好标志[43-45]㊂由于T155号柱状沉积物的物源区属于东亚季风控制区,气候的冷暖波动必然会对沉积物中元素的含量及其组合特征产生同步影响,而沉积物的化学风化程度可以比较直观地反映出元素含量对气候变化的响应㊂K随化学风化强度的增强易于从沉积物中淋滤出来,而A l则在化学风化过程中相对保守,易于在风化产物中富集[32],因此ωK/ωA l可用于指示源区的风化强度㊂N e s b i t t等提出以C I A判别源区化学风化的强度,C I A值与风化强度成正比,C I A值越大,风化强度越大[31],因此C I A也可用于指示源区风化强度的变化,并广泛应用于边缘海沉积过程研究[30]㊂本文利用ωk/(ωc+ωl)㊁C I A和ωK/ωA l与格陵兰冰芯[46]㊁董哥洞氧同位素记录[47]和巽他陆架M D01-2390孔M D01-2390孔有孔虫壳体氧同位素记录氧同位素记录[48]进行对比,从而探讨全新世以来泰国湾古气候演化过程(图10)㊂全新世以来泰国湾古气候演化历史可分为2个阶段:1)阶段I,早中全新世(12000~6500c a l aB P)该段时期ωk/(ωc+ωl)和C I A均呈一个明显高值,ωK/ωA l值则处于明显波动期,较高的ωk/(ωc+ωl)反映了较为强盛的季风降雨,而较高的C I A与对应较低的ωK/ωA l则反映出源区风化强度较强,这都表明这段时期的东亚夏季风比较强盛,气候较为温暖湿润㊂然而,这段时期内气候状态并不稳定,矿物学和地球化学242海洋科学进展40卷注:曲线A为格陵兰冰芯N G R I P氧同位素[59];曲线B为董哥溶洞氧同位素[47];曲线C为南海M D01-2390孔有孔虫壳体氧同位素[48];曲线D为T155柱状沉积物ωk/(ωc+ωl);曲线E为T155柱状沉积物C I A;曲线F为T155柱状沉积物ωK/ωA L㊂图10全新世以来泰国湾古气候演化历史F i g.10 P a l e o c l i m a t e e v o l u t i o n i n t h eG u l f o fT h a i l a n d s i n c e t h eH o l o c e n e指标均波动较为明显,在10500~11200c a l aB P期间ωk/(ωc+ωl)和C I A出现了一个明显低值区,而ωK/ωA l值则呈现一个明显的高值区,这种气候突变事件与巽他陆架M D01-2390孔的氧同位素记录较一致,指示了一次明显的冷事件,这次冷事件是全新世最强烈的一次变冷事件,气温的最大降幅可达8~10ħ[49],极端的气候条件在泰国湾得到了很好的记录㊂在7500~8500c a l aB P期间ωk/(ωc+ωl)和C I A又出现一个低值期,ωK/ωA l值则对应呈现一个明显的高值,这个异常值的出现也指示了全新世早期南海南部的气候突变,此次变冷事件与北半球普遍发生的8200c a l aB P(8.2k a冷事件)降温事件时间较为接近,8.2k a冷事件早在1983年由B e g e t提出[50],随后在北半球各地相继发现了这次气候突变事件,如在格陵兰冰芯[46]㊁贵州董哥洞石笋[8]㊁北大西洋浮冰碎屑[5]㊁北欧孢粉[51]㊁青藏高原红原泥碳纤维[52]等中均能找到相应记录,反映了2期袁帅,等:全新世以来泰国湾古气候演化历史243全球气候变化的区域性响应特征㊂这两次千年尺度气候事件时期,地球化学和黏土矿物指标的变化规律也很好地说明了在全球气候寒冷期,东亚夏季风会出现较为明显的减弱,从而影响源区物质的风化㊁侵蚀和搬运强度,这进一步揭示了气候条件对热带区域陆海相互作用过程的控制㊂2)阶段Ⅱ,中全新世(6500c a l aB P)以来该段时期ωk/(ωc+ωl)值和C I A指示的源区风化强度均呈明显降低的趋势,这与周边地区石笋和海洋沉积物氧同位素记录变化趋势一致[47-48],反映了逐渐减弱的东亚夏季风趋势,但3个指标的波动并不明显,可能受控于这一阶段的T155孔沉积速率降低,导致这3个指标的时间分辨率降低㊂整体上来说,这一阶段的季风强度呈降低趋势,这与前人关于全新世以来东亚季风的研究结果吻合,即早全新世时季风较为强盛,中全新世后季风逐渐减弱[6,8,53-54]㊂这一时期内,ωk/(ωc+ωl)和C I A在3200~1800c a l aB P时期呈现明显低值,对应于ωK/ωA l的高值期,这可能也同样指示了一次冷事件的发生㊂此次冷事件与在全球发现的全新世晚期距今4~2 c a l k aB P的变冷事件(斜氏普林虫低值事件)一致[55],该变冷事件与中国大陆湖泊㊁石笋㊁海洋沉积物记录的这一时期东亚夏季风减弱相对应[44,56-57]㊂印度洋-太平洋交汇区的微体古生物同样记录了发生在4.5~3.0c a l k a B P时期的 斜氏普林虫低值事件 [58]㊂由此可见,全新世高海平面以来东北印度洋和南海南部气候变化具有很好的一致性,反映了热带海域气候态对全球变化的响应关系㊂4结论本文以泰国湾西南部T155号柱状沉积物为研究对象,综合分析了矿物学和地球化学规律,定性判别了沉积物来源,并恢复了全新世以来泰国湾古气候演化过程,其主要结论如下:1)全新世以来泰国湾西南部沉积物来源较为单一,主要来自于马来半岛输入的陆源物质,主要驱动力为东亚夏季风控制下的沿岸流㊂2)早中全新世东亚夏季风较为强盛,波动较为剧烈,ωk/(ωc+ωl)和C I A出现两个低值区(10500~ 11200c a l aB P和7500~8500c a l aB P),对应于ωK/ωA l出现的两个高值区,指示了两次千年尺度的冷事件的发生,推断是新仙女木事件和8.2k a冷事件在泰国湾的响应㊂3)中全新世以来东亚季风强度逐渐减弱,ωk/(ωc+ωl)和C I A呈明显下降趋势,而ωK/ωA l则呈现上升趋势,在3200~1800c a l aB P时呈现一个明显的冷事件,指示了热带海域 斜氏普林虫低值事件 的发生㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1]殷雅倩,党皓文,王跃,等.末次冰消期西太平洋暖池上层海温千百年尺度变化[J].科学通报,2019,64(20):2151-2162.Y I N Y Q,D A N G H W,WA N G Y,e t a l.M i l l e n n i a l-a n d c e n t e n n i a l-s c a l e v a r i a t i o n s i n t h eu p p e r-w a t e r t e m p e r a t u r eo fW e s t e r nP a c i f i c W a r m P o o ld u r i n g t he l a s t d e g l a c i a t i o n[J].C h i n e s eS c i e n c eB u l l e t i n,2019,64(20):2151-2162.[2] MO H T A D IM,P R A N G E M,O P P OD W,e t a l.N o r t hA t l a n t i c f o r c i n g o f t r o p i c a l I n d i a nO c e a n c l i m a t e[J].N a t u r e,2014,509(7498):76-80.[3] D A N S G A A R D W,J O H N S E NS,C L A U S E N H,e t a l.E v i d e n c e f o r g e n e r a l i n s t a b i l i t y o f p a s t c l i m a t e f r o ma250-k y r i c 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(完整word版)H与D-O事件
末次冰期间冰期事件：晚更新世时限晚更新世时限为128—10 ka B。
P.，包括了末次冰期与末次间冰期。
广义的末次间冰期相当于深海氧同位素的第5阶段，对应的时段为128-75 ka B。
P.；末次冰期常被分为早、中、晚期，分别对应分别为 115或75-54ka B。
P.，54-23ka B。
P.和23-l0ka B。
P。
末次冰期中期60-25 ka B。
P。
末次冰期中期全球气候的回暖小幅度的冷气候事件如Heinrich事件、新仙女木事件、8。
2Ka变冷事件及暖事件如Dansgarrd-Oeschger 事件在有机碳同位素组成上表现较明显。
吕厚远等（2002)依据氧同位素资料指出,新仙女木事件（YD）、D—O事件1 和 2（IS1，IS2)以及Heinrich 事件 2（H2）的时代分别为11.7，14.4,23.5 和 23.8 ka。
全新世气候波动事件:目前国际上一般认为全新世气候波动事件包括新仙女木事件、8.2ka变冷事件、全新世大暖期、新冰期、小冰期等:1、新仙女木事件：（Younger Dryas，简称YD）新仙女木事件是一次大致发生于11-12 ka B.P短暂的气候变冷事件，是末次冰期向全新世过渡的急剧升温过程中最后一次快速降温变冷事件,是迄今在冰芯、陆地和海洋沉积物的古气候记录中研究最为详细的一次快速气候变冷事件。
格陵兰的冰芯表明新仙女木事件持续了1150—1300年，在大约10 ka BP突然结束（Mayewski，1995）；青藏高原的古里雅冰芯研究认为YD事件发生在12.2-10.5 ka BP，且整个YD时段，气候处于冷暖交替的变化中，并证实了新仙女木气候寒冷事件是全球性的（杨志红等，1997）；中国东部的石笋记录也验证了这个结论（Wang et a1．,2001)。
2 、8。
2 ka变冷事件是全新世影响最大的突然降温事件,始于8400a BP，大约于8000 aBP结束,其强度相当于新仙女木事件的一半，并以一个快速的较现在温暖和潮湿的气候事件结束（Alley et a1．，1997,2005)。
气候变化
地球轨道要素主要有3个:偏心率、黄赤交角与岁差。
①偏心率： 即焦距与主轴长度之比。 地球绕日轨道愈接近圆形时偏心率愈小。 偏心率变化于0.0005~ 0.0607之间，目前约 0.016。 目前近日点与远日点接受的太阳辐射量约 差7%，偏心率最大时可差30%。 偏心率变化周期约9.6万年。 同时,现代北半球为冬季时在近日点,而夏季 在远日点,夏季虽然太阳辐射强度下降但夏季增 长, 有利于冰融化。据分析,第四纪的间冰期多 处于在偏心率增大时期,冰期多处于偏心率减小 时期。
（1）树木年轮 （3）孢粉 （5）史料分析 （2）冰芯 （4）珊瑚
★ 气候变化的时间尺度
从时间尺度来看，气候变化可以分为六类：
地质时期气候变化
历史时期气候变化
万年或万年以上（104~108年）
几千年（103~104年）
超长期气候变化
长期气候变化
几百年 （世纪际102~103 ）
几十年（年代际101~102年）
第四纪气候变化的原因
早在本世纪30年代米兰科维奇就提出用地球轨道要 素的变化来解释第四纪冰期、间冰期的交替。
因为地球绕太阳运行的轨道参数的变化会引起日地 距离的变化,从而改变地球接受的太阳辐射量。 另一些轨道参数的变化则可能影响地球接受太阳辐 射的季节变化及地理分布的变化,进而改变气候。 一般认为夏季接受太阳辐射的多少是冰盖盛衰的关 键。夏季凉爽会使冬季积雪融化较少,因而导致冰进。夏 季炎热则可以使冰雪融化,造成冰退。
中期气候变化
短期气候变化
几年（年际100~101年）
月或季（100年）
气候变化集中在几种不同的时间尺度（王绍武）
气候变化类型 地质时期 a. 大冰期 b. 冰期-间冰期 c. 气候振荡 冰后期—历史时期 时间尺度 振 幅（） 变化原因 大陆漂移、 造山运动等 地球轨道要素 检测手段
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Ｍ Ｄ９ — ２ ９ ［ ９２ ６
石英 （ ％）
Ｍ Ｄ９ — ２ ９ ｆ ９２ ６
石英 ／ 长石 比值 斜 有孔 虫 （ ％） ＞２ ／ 颗粒 数 ｍｍ
Ｍ Ｄ９ ． ２ ９［ ９２ ６
ＢＳ１ １ Ｋ １ （ ９ ５ ５ ］
ＶＭ ２ ． ４【 ８１ ２ 】
染赤 铁矿 颗粒 （ ％） 染赤 铁矿 颗粒 （ ％） 冰岛 玻璃 （ ％）
有孔虫 （ 左旋）
平均颗 粒 大小 （ ｍ ） 黑金 刚石碎 片 （ ％） 冰 岛玻 璃 （ ％）
８０ ． ８２ ．
９５ ９４ ．
１ ０２ １ ． ００
１ ０８ １． ０９
石英 与斜 长石 比值
ＶＭ ２ ． ９ ９ １ １［ ］ ＶＭ ２ — ９ ２ ９ １ ｌ［ ］ Ｍ Ｄ ９ ， ０ 【 ５２ １ ６ ｌ ］ Ｍ Ｄ ９ ， ０ ｆ ５ ２ １ ７ １ 】
有孔 虫 （ 右旋 ）
ＭＤ９ ． ０ ［ ５２ １ ７ １】
Ｎ ＥＡＰ １ Ｋ ．５
第４ 卷 第 ６期
２ ８年 ｌ 月 ０ ０ １
气 候 变 化 研 究 进 展
ＡＤ ＶＡＮ ＣＥＳ Ｎ ＣＬＩ ＡＴＥ Ｃ ＨＡ Ｎ Ｇ Ｅ ＲＥＳＥＡＲ ＣＨ Ｉ Ｍ
Ｖｏ１ ４ ． ，Ｎ Ｏ． ６ Ｎ ｏｖ ｍ ｂ ｒ ２００８ ｅ ｅ，
矿石 英或 长石 。 个取 样 点的 上述 ３ 指数 所显 示 的 ＩＤ 两 个 Ｒ
１ －ｋ Ｂ ０３ ａ Ｐ及 １． ｋ ＢＰ ８ 冷 事件 ， １１ ａ 次 编号 依次 为 １ 。以 —８
３ Ｏ
后 的大量 研 究显 乐 ，小冰 期 （．ｋ Ｐ前后 ）也 是类 似 ０ ａ ４ Ｂ 的冷 事件 ， 此 ， 也列 入冷 事件 序列 ， 编号 为 ０ 后 来 Ｂ ｎ 。 ｏｄ 等 又利 用 两个 新 的序 列 ，即 Ｅ ３Ｇ Ｃ ６ Ｋ ８ Ｗ９ 一 Ｇ ３ 和 Ｍ９ 一
ＭＣ １ ２ ，进一 步完 善 ｒ北大 西洋 冷事 件 的年 代 学 。Ｂ ｉｃ ｉ ａｎ ｈ
８
王绍武
（ 北京 大 学物 理 学 院 大 气科 学 系 ，北 京 １０ ７ ； １ ８１ ０ ２中 国 气 象局 气候 研 究 开放 实验 室 ， 北京 １０ ８ ） ０１ ０
＂ ３
格 陵兰 东南 与冰 岛之 间 １ ５ ８ ５ｍ深处 ，一个 在 爱尔兰 以西
强 ，气候 变冷 ；但 Ｎ Ｃ暖洋流影 响的范 围内流冰减 弱 ， Ａ
气候变暖 。不 过 ，仟这个 变化 背景上 ，冷事 件在 两个 区域
却有 相 当大的 ・ ， 实际上 和 Ｂ ｎ 等 ［的 看法是 一 致性 这 ｏｄ ２ １
ｌ
等 ［分析 了冰 岛盆地 ＮＥ Ｐ １Ｋ沉 积粒径 的平 均 大小 ， ３ １ Ａ 一５ 粒 对北 大 西洋 冷事件 的研 究至 今 不过 １ 左右 ， 个 问 ０ａ 这 题之 所 以令人 关注 ， 主要 是 因为它 一能 反映 了北大 西洋 经 向翻转 环流 （ ＭＯＣ）的强度 变化 。ＭＯ Ｃ足全球 热盐 环流 （ ＨＣ）的重 要组 成部 分 。发生 冷事 件 时 ，北大 西洋 表 层 Ｔ 为 融冰 淡水所 控制 ， 这抑 制 了北大 西 洋深水 （ ＮＡＤＷ ）的 形成 ，使得 ＭＯＣ减 弱 ，向北 输送 的热 量大 为减 少 ，给欧 洲带 来冷 干气候 。 年 来对北 大西 洋冷事 件有 了比较 详细 近 的 了解 ，得 到 了较 为 一 的年表 。 致 径小 表示 流速 慢 ，对应 冷事 件 。 Ｍ０ｏ等 １ 了全新 世北 大西 洋北部 流冰 事件 的综 ｒｓ 发表
表 １全 新 世 北 大 西 洋 冷 事 件 年 代 学 （ａ Ｐ ｋ ） Ｂ
Ｔｂｅ１Ｃ ｒｎ ｌｇ ｆ ｏｄｅｅ ｔｉ ｔｅ ｒ ｔ ｎｉ ｉｔｅ ｏｏ ｅｅ（ａ Ｐ ａｌ ｈｏ ｏｏｙｏ ｌ ｖｎｓｎ ｈ ｔ Ａ ｌ ｔ ｌｃｎ ｋ ） ｃ Ｎｏ ｈ ａ ｃ ｎ ｈ Ｈ Ｂ
４
全 新 世北 大西 洋冷 事 件
Ｈｏ ｏ ｅ ｌ ｌ ｃ ｎｅ Ｃｏ ｄ Ｅｖｅ ｓ ｉ ｈｅ ｎｔ ｎ ｔ
Ｎｏ ｔ ｌ ｎｔｃ ｒ ｈ Ａｔａ ｉ
高峰 ， 冷事 件 出现 时 间相 当一致 。 中 ， 即 其 共有 １ ａ Ｐ ．ｋ Ｂ ， ４
４
２８ｋ ． ａ ＢＰ， ４ ２ ｋ ． ａ ＢＰ， ５ ９ ｋ ． ａＢＰ， ８ １ｋ ． ａ ＢＰ， ９４ ｋ ． ａ ＢＰ，
致的 。Ｂｏ ｄ等 最早 用 了两 个站 ：ＶＭ２ —４和 ＶＭ２ — ｎ ８１ ８ １１ ９ 。ＶＭ２ —４ 近格 陵 兰 ，受 Ｅ ８１ 接 ＧＣ影 响 ；而 ＶＭ２ —９ ９１ｌ
２７ 处 ，分 辨率 为 ５ ～１０ 。用 ３ 指标 来判 断冷 ３０ ｍ深 ０ ０ ａ 个
事件 ：１ 直径 ＞ １ ０ｋ ） ５ ｍ颗 粒数 ；２ 火 山玻璃 ；３ 染 赤铁 ｔ ） ）
合研究 ， 共列举 了 ８ 个序 列 ， 这些序 列来 自３ 个地点 的深海
钻探 。其 中 ， ＢＣ１ １Ｋ１ 在格 陵 兰东 南部 的陆 架 ， ９一 ５ ＭＤ９ — ９ ２ ６ 在 冰 岛北部 ，均受 到东 格 陵兰洋 流 （ ＧＣ）的影响 ； ２９ Ｅ ＭＤ９ —０ 在 挪威 西部 海洋 ， ５２ １ １ 受北 大西洋 洋 流 （ ＮＡＣ） 的