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内蒙古锡林浩特地区中更新世以来的孢粉组合特征与气候变迁

2016-04-14贾晓青周长红张学斌

地球 2016年8期
关键词:锡林浩特孢粉云杉

■贾晓青 周长红 张学斌

(天津市地质调查研究院天津300191)

内蒙古锡林浩特地区中更新世以来的孢粉组合特征与气候变迁

■贾晓青 周长红 张学斌

(天津市地质调查研究院天津300191)

通过对锡林浩特地区剖面进行详细岩石学研究,并进行14C测年、孢粉组合等研究,初步划分了该地区中更新世以来的孢粉组合,探讨了中更新世以来的气候变迁。

锡林浩特中更新世孢粉气候变迁

内蒙古高原作为北方干旱区与半干旱-半湿润区的过渡地带,成为研究环境演变的重点区域之一。近年学者对浑善达克沙地[1]、克什克腾旗[2]等地区的古气候进行深入研究,取得丰富成果,但是对锡林郭勒草原却研究较少。本文依托“内蒙古1:5万扎布其尔等五幅区调”项目,根据毛登黄土剖面的孢粉及测年资料,探讨该区中更新世以来的植被以及环境演化过程。调查区位于锡林浩特市的东北部,地处中低山丘陵草原地区,地势相对平坦。第四系堆积物主要大面积分布于锡林浩特—西乌旗北侧的断陷盆地内以及低矮丘陵间的宽阔沟谷内。

1 剖面及研究方法

剖面位于内蒙古毛登地区夏那嘎因嘎查,地理坐标为E117° 40′,N44°02′(图1)。

剖面揭露厚度为5.10m。根据地层的颜色、结构及岩性,自下而上可以划分为12层(图2),其中510cm-460cm为灰黄色亚粘土,460-420cm为灰色亚砂土,420-400cm为含小砾石粉细砂,400-380cm为黄灰色亚粘土,380-280cm为灰色亚砂土,底部发育薄层含碳质夹层,280-106cm为灰黄色、黄色亚砂土,106-73cm为灰黄色亚粘土,73-66cm为含砾粉细砂,66-46cm为灰、深灰色亚粘土,含碳质稍高,46-20cm灰色亚砂土,20-0cm为灰黄色亚砂土。

笔者在3.65m深度采取1件14C测年,经青岛海洋地质研究所实验室测试,年龄为7490±24a。根据年龄、沉积物特点以及区域对比,确定510-460cm为中更新世,460-380cm为晚更新世,380-0cm为全新世。该剖面采集16件孢粉样品,样品在实验室里经过酸、碱等化学处理,最后制活动玻片在生物显微镜下进行观察、鉴定、统计。

2 孢粉组合特征

孢粉浓度22.4-57.5粒/克,共37个科属。自下而上可划分为五个孢粉组合带(图2)。

(1)孢粉带Ⅰ:藜—蒿-莎草—松—桦组合带

深度为510-460cm,草本植物花粉含量最高(80.5%),以藜、蒿为主,蒿含量明显高于藜;其次为莎草科和禾本科;乔木植物含量稍低(15.1%),以松为主,其次为桦,云杉;灌木植物花粉及蕨类植物孢子最少。

(2)孢粉带Ⅱ:蒿—藜—榆—云杉组合带

深度为460-420cm,样品浓度中等。草本植物花粉占优(66.1%),以蒿属和藜科为主,蒿属含量明显高于藜科,其次为禾本科。乔木植物花粉(24.4%)以榆、云杉、松为主,灌木植物花粉(6.9%)以麻黄属为主。及蕨类植物孢子(2.6%)最少为蕨属和水龙骨科。

(3)孢粉带Ⅲ:蒿—藜—云杉—松—麻黄属-水龙骨科组合带

深度为420-340cm,样品浓度中等,草本植物花粉占优(68.8-74.4%)以蒿属、藜科为主,其次为莎草。,乔木植物花粉(16.5-24.6%)以云杉为主,其次为松、桦,灌木植物花粉(0-7.4%)以麻黄属为主,蕨类植物孢子(2.0-3.0%)最少。

(4)孢粉带Ⅳ:蒿—藜—云杉—禾本科组合带

深度为 340-106cm,样品浓度较低,草本植物占优(66.5-73.7%)以藜属,蒿属为主,其次为禾本科、葎草。,乔木植物花粉(17.6-25.6%)以云杉、榆、松为主,其次为桦属、栎属,灌木植物花粉(1.9-5.1%)以白刺属为主。蕨类植物孢子以卷柏为主。

(5)孢粉带Ⅴ:蒿—藜—云杉—麻黄—水龙骨科组合带

深度为106-0cm,样品浓度较高,草本植物占优(68.1-73.3%)以藜属、蒿属为主,其次为禾本科、葎草,乔木植物花粉(22.9-24.4%)以云杉、榆、松、栎属为主,灌木植物花粉(1.4-5.3%)零星出现麻黄属、柳属,蕨类植物孢子(2.4-3.4%)最少以水龙骨科为主。

3 讨论与结论

孢粉植物群是恢复古气候古环境的手段之一,对地史时期的古植物、古气候具有直接的指示意义[3]。

3.1中更新世

根据孢粉的资料,在此沉积时段似乎有松林生长,但据研究,具有较强飞翔能力的乔木花粉(主要为松)占优势的花粉谱,是植被稀疏的荒芜区的反映。推测研究区植被覆盖度很低,远处山体上零星稀疏地分布着少量的松和云杉;平缓低洼处或平原上的草本类植物,零星见有水生草本莎草科以及蕨类水龙骨科。反映出当时潮湿又偏冷的气候。

3.2晚更新世

下部孢粉含量较低,以耐寒冷、干旱的成分占优势,构成说明该时期气候较寒冷、干旱,降水量低,从藜、蒿数量看,耐寒旱生的蒿属明显多于超旱生藜属,水生植物少量出现。以上特征总体反映晚更新世早期的一种寒凉较干,地表有水系发育的荒漠植被景观气候环境。

中—上部针叶植物松属在该段前期含量明显增多,但含量仍在10%以下,耐寒旱生的蒿属含量与超旱生藜属持平,整体上中—上部孢粉含量较下部略高,说明这一时期温度上升,喜湿的草本植物葎草和莎草出现。总体反映湿凉较干的草原植被景观气候环境。

晚更新世整个气候变化过程中由早至晚气候由寒凉较干荒漠环境→湿凉较干草原环境→温凉较干荒漠环境的波动变化。

3.3全新世

全新世与晚更新世相比,孢粉含量增高,耐寒旱生的蒿属含量与超旱生藜属持平,是一种相对干凉的气候环境。结合旱生、水生植物交替出现,全新世早期本区气候不稳,由湿凉向干凉交替变化;全新世中期—晚期气候比较平稳,是一种湿凉的气候环境,植物种类丰富,出现莎草等植物,与现代气候接近。

[1]李明启等.浑善达克沙地磁化率和有机质揭示的全新世气候变化 [J].沉积学报.2005 (4).683-689.

[2]王燕等.内蒙古克什克腾旗地区距今16000a以来的孢粉组合特征与环境变迁 [J].地球学报.26(5):449-453.

[3].许清海等.华北平原冲积物孢粉沉积相研究 [J].古地理学报.3(2):55-63.

P46[文献码] B

1000-405X(2016)-8-95-2

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