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罗布泊地处中亚复地,是我国西北干早地区著名的湖泊,气候极端干旱,多年平均降水20mm左右,蒸发量大约为3000mm左右(夏训诚等,2007)。19世纪以来古丝绸之路的灿烂文化和充满神秘色彩的传说吸引了古今中外的大批探险家和科学家到此探险考察,提出了很多极富争议的理论和学说。一百多年以来,来考察的外国考察队就有几十个,主要代表学者有俄国的普尔热瓦尔斯基、科兹罗夫、瑞典的斯文郝定、美国的亨廷教、英国的斯坦因、日本的大谷光瑞和橘瑞超等。他们分别提出了罗布泊是“游移湖”和“盈亏湖”的假说,并提出了从气候变化的角度来研究湖泊变迁的观点。1959年中国科学院组成了科学考察队,他们认为罗布泊不是“游移湖”或“交替湖”,其变化是由于塔里木河的改道而引起的。1960年,新疆地质局第一区测大队对罗布泊北部区域进行了1:20万区域地质矿产调查,首先建立了区域地层系统,对第四系进行了划分,对湖区北部早中更新世地层进行了描述。1980-1981年,中国科学院新疆分院对罗布泊进行了规模最大的科学考察,进行水文、地质、地貌、土壤、植物、动物、历史、地理等专业考察,这是罗布泊考察历史内容最丰富、范围最广的一次考察,这次考察,基本否定了“游移湖”理论(中国科学院新疆分院罗布泊综合科学考察队,1987)。
在上述科学考察的基础上,我国学者对罗布泊地区的气候和环境演变进行了更为细致的研究。刘成林等(1999)通过对罗布泊卤水氢、氧、锶及硫同位素等分析及与塔里木盆地(河流)、柴达木盆地等地区对比研究,确定了罗布泊富钾卤水源于地表水,由于第四纪期间塔里木盆地西部抬升,东部罗布泊地区则发生沉降,这些物质组分被地表水溶解并最终汇集于罗布泊,从而造成了该区水体中钾硫等背景值较高,使卤水在蒸发浓缩至钙芒硝阶段时钾就富集成矿。王永等(2000)对罗布泊八一泉剖面的研究表明,罗布泊地区中更新世晚期气候以温干为主,略有波动。王永等(2001)对罗布泊东部阿奇克谷地中部AK1孔及露头剖面第四纪沉积特征进行了综合研究,表明早更新世中期谷地中开始出现湖相沉积;中更新世晚期为罗布泊湖的大发展期;晚更新世谷地两侧普遍出现碌石层,与中更新世沉积呈不整合接触,这表明构造抬升造成湖泊退缩。王弭力等(2001)对K1孔研究表明,从1.2Ma至现代,罗布泊盐湖景观由半荒漠化草原演变至荒漠化草原,气候变化经历了温带干早、半干早、寒温带半湿润、半干早、干早等阶段,总的趋势是向干早化方向发展:而ZK95-6孔的抱粉特征,反映了全新世大暖期(9.3-8.0ka)和公元650-750年间,即唐初的温暖事件,罗布泊在9.3-3.4ka期间,一直是半干早-半湿润环境,只是到了2.0ka以后才变的干旱。王永等(2004)对罗布泊东部阿奇克谷地中部AK1孔沉积物中易溶盐组分及氧化物特征的研究,初步分析了罗布泊阿奇克谷地晚第三纪以来的沉积环境及古气候演化。夏训诚等(2004,2005)利用红柳沙包沉积纹层恢复罗布泊地区近现在以来的环境气候变化特征。赵元杰等(2005,2006)研究罗布泊地区的盐壳特征和成因。罗超等(2007)对罗布泊地区罗北桂地CK-2钻孔沉积物进行了磁化率、粒度、色度、碳酸盐、有机质含量和pH值等环境代用指标的测定,以及相关样品的质谱-铀系法定年,得出了近32000年以来在该地区经历的4个冷湿和暖干变化的气候-环境序列。马春梅等(2008)通过新疆罗布泊西湖湖心剖面沉积物的14C、粒度、微体古生物化石、植物种子、地球化学元素及比值等多指标分析,探讨了中世纪暖期的气候和环境变化特征。王富葆等(2008)通过罗布泊周边地貌分析,认为气候极端干旱的罗布泊,其湖面的扩张与收缩同样是受全球气候变化因素所驱动,而变化幅度的强弱则是和区域环境因素有关。朱青等(2009)通过对罗布泊西湖湖心沉积物粒度组成的分析,认为不同时段的粒度组成变化甚大,而这种变化主要决定于湖区尘暴作用的强弱,当尘暴作用强时,粒度组成中的砂粒含量增加,否则反之;据此,将该区一万年来的尘暴作用划分为8个阶段。总体上看,全新世以来除局部时段环境较好外,其余时段气候均较干燥,风尘作用强盛,而且有随着时间的推移尘暴作用越来越强的趋势。贾红娟等(2010)通过楼兰佛塔剖面研究显示:楼兰佛塔剖面10.84-4.69kaB.P.气候环境演化共划分为3个阶段。10.84-10.13 kaB.P.为高湖面湿润时期;10.13-7.45kaB.P.沉积间断气候干旱;7.45-4.69kaB.P.罗布泊地区气候相对湿润,湖面扩张,其间湖泊存在多次的收缩与扩张,湖面扩张是短时间快速完成的,湖面衰退是逐渐变化的。蔡爱民等(2011)从遥感影像上的“耳纹”特征入手,通过光谱、土壤和地表参数等分析,认为湖水在气候不断干旱的过程中逐渐干洞,期间由于气候调整,使罗布泊地区经历了两次相对湿润的气候环境。贾红娟等(2011)孢粉研究显示全新世早期罗布泊流域耕作活动的出现与消亡受气候变化控制,耕作活动出现在气候湿润时期,干旱时耕作活动消失; 全新世早期罗布泊流域有过干旱时段。马黎春等(2011)通过对罗布泊“大耳朵”干盐湖区多级环状亚沉积环境下发育的盐壳地貌、沉积结构、龟裂形态、矿物组成以及地下卤水的地表排泄情况进行地面调查和实地采样,探讨了不同“耳轮”环带盐壳地貌成因、相互承接关系和发展演变过程; 并概述了蒸发盐盘不同沉积阶段沉积特征,及盐壳龟裂结构发育演化过程与地下水位埋深的关系。赵娟等(2012)借助红柳沙包这一信息载体,通过对其各种环境代用指标的分析,进而探讨了罗布泊地区极端气候环境的影响因素。综上所述,尽管罗布泊区域各种记录很多,但也存在进一步研究的问题,众多学者对目前罗布泊地区全新世气候演化格局、干湿状况有着不同的观点,综合这些研究,可发现存在不少问题:年代数据较少,样品分辨率较低,还有一些剖面有沉积间断,不同学者利用相同或不同指标提出了不同环境演化解释,导致全新世罗布泊环境演化认识比较混乱。因此对罗布泊地区沉积物综合AMS14C测年、AMS孢粉测年和光释光测年建立年代框架,并进行地球化学特征指标研究,使他们相互补充,研究全新世以来环境演化。
参考文献
[1] 蔡爱民,邵芸,宫华泽等. 罗布泊遥感影像“耳纹”特征分析及其环境意义[J]. 光谱学与光谱分析,2011.31(6):1633-1638.
[2] 郭召杰,张志诚. 罗布泊形成及演化的地质新说[J]. 高校地质学报,1995,1(2):82-84.
[3] 顾新鲁,赵振宏,李清海等. 罗布泊地区罗北凹地潜卤水钾矿床成因与开发前景[J]. 水文地质工程地质,2003,2:32-36.
[4] 高东林,李秉孝,山发寿. 新疆罗布泊罗北洼地CK-2孔盐类沉积特征[J]. 盐湖研究,2001.9(1):53-54.
在上述科学考察的基础上,我国学者对罗布泊地区的气候和环境演变进行了更为细致的研究。刘成林等(1999)通过对罗布泊卤水氢、氧、锶及硫同位素等分析及与塔里木盆地(河流)、柴达木盆地等地区对比研究,确定了罗布泊富钾卤水源于地表水,由于第四纪期间塔里木盆地西部抬升,东部罗布泊地区则发生沉降,这些物质组分被地表水溶解并最终汇集于罗布泊,从而造成了该区水体中钾硫等背景值较高,使卤水在蒸发浓缩至钙芒硝阶段时钾就富集成矿。王永等(2000)对罗布泊八一泉剖面的研究表明,罗布泊地区中更新世晚期气候以温干为主,略有波动。王永等(2001)对罗布泊东部阿奇克谷地中部AK1孔及露头剖面第四纪沉积特征进行了综合研究,表明早更新世中期谷地中开始出现湖相沉积;中更新世晚期为罗布泊湖的大发展期;晚更新世谷地两侧普遍出现碌石层,与中更新世沉积呈不整合接触,这表明构造抬升造成湖泊退缩。王弭力等(2001)对K1孔研究表明,从1.2Ma至现代,罗布泊盐湖景观由半荒漠化草原演变至荒漠化草原,气候变化经历了温带干早、半干早、寒温带半湿润、半干早、干早等阶段,总的趋势是向干早化方向发展:而ZK95-6孔的抱粉特征,反映了全新世大暖期(9.3-8.0ka)和公元650-750年间,即唐初的温暖事件,罗布泊在9.3-3.4ka期间,一直是半干早-半湿润环境,只是到了2.0ka以后才变的干旱。王永等(2004)对罗布泊东部阿奇克谷地中部AK1孔沉积物中易溶盐组分及氧化物特征的研究,初步分析了罗布泊阿奇克谷地晚第三纪以来的沉积环境及古气候演化。夏训诚等(2004,2005)利用红柳沙包沉积纹层恢复罗布泊地区近现在以来的环境气候变化特征。赵元杰等(2005,2006)研究罗布泊地区的盐壳特征和成因。罗超等(2007)对罗布泊地区罗北桂地CK-2钻孔沉积物进行了磁化率、粒度、色度、碳酸盐、有机质含量和pH值等环境代用指标的测定,以及相关样品的质谱-铀系法定年,得出了近32000年以来在该地区经历的4个冷湿和暖干变化的气候-环境序列。马春梅等(2008)通过新疆罗布泊西湖湖心剖面沉积物的14C、粒度、微体古生物化石、植物种子、地球化学元素及比值等多指标分析,探讨了中世纪暖期的气候和环境变化特征。王富葆等(2008)通过罗布泊周边地貌分析,认为气候极端干旱的罗布泊,其湖面的扩张与收缩同样是受全球气候变化因素所驱动,而变化幅度的强弱则是和区域环境因素有关。朱青等(2009)通过对罗布泊西湖湖心沉积物粒度组成的分析,认为不同时段的粒度组成变化甚大,而这种变化主要决定于湖区尘暴作用的强弱,当尘暴作用强时,粒度组成中的砂粒含量增加,否则反之;据此,将该区一万年来的尘暴作用划分为8个阶段。总体上看,全新世以来除局部时段环境较好外,其余时段气候均较干燥,风尘作用强盛,而且有随着时间的推移尘暴作用越来越强的趋势。贾红娟等(2010)通过楼兰佛塔剖面研究显示:楼兰佛塔剖面10.84-4.69kaB.P.气候环境演化共划分为3个阶段。10.84-10.13 kaB.P.为高湖面湿润时期;10.13-7.45kaB.P.沉积间断气候干旱;7.45-4.69kaB.P.罗布泊地区气候相对湿润,湖面扩张,其间湖泊存在多次的收缩与扩张,湖面扩张是短时间快速完成的,湖面衰退是逐渐变化的。蔡爱民等(2011)从遥感影像上的“耳纹”特征入手,通过光谱、土壤和地表参数等分析,认为湖水在气候不断干旱的过程中逐渐干洞,期间由于气候调整,使罗布泊地区经历了两次相对湿润的气候环境。贾红娟等(2011)孢粉研究显示全新世早期罗布泊流域耕作活动的出现与消亡受气候变化控制,耕作活动出现在气候湿润时期,干旱时耕作活动消失; 全新世早期罗布泊流域有过干旱时段。马黎春等(2011)通过对罗布泊“大耳朵”干盐湖区多级环状亚沉积环境下发育的盐壳地貌、沉积结构、龟裂形态、矿物组成以及地下卤水的地表排泄情况进行地面调查和实地采样,探讨了不同“耳轮”环带盐壳地貌成因、相互承接关系和发展演变过程; 并概述了蒸发盐盘不同沉积阶段沉积特征,及盐壳龟裂结构发育演化过程与地下水位埋深的关系。赵娟等(2012)借助红柳沙包这一信息载体,通过对其各种环境代用指标的分析,进而探讨了罗布泊地区极端气候环境的影响因素。综上所述,尽管罗布泊区域各种记录很多,但也存在进一步研究的问题,众多学者对目前罗布泊地区全新世气候演化格局、干湿状况有着不同的观点,综合这些研究,可发现存在不少问题:年代数据较少,样品分辨率较低,还有一些剖面有沉积间断,不同学者利用相同或不同指标提出了不同环境演化解释,导致全新世罗布泊环境演化认识比较混乱。因此对罗布泊地区沉积物综合AMS14C测年、AMS孢粉测年和光释光测年建立年代框架,并进行地球化学特征指标研究,使他们相互补充,研究全新世以来环境演化。
参考文献
[1] 蔡爱民,邵芸,宫华泽等. 罗布泊遥感影像“耳纹”特征分析及其环境意义[J]. 光谱学与光谱分析,2011.31(6):1633-1638.
[2] 郭召杰,张志诚. 罗布泊形成及演化的地质新说[J]. 高校地质学报,1995,1(2):82-84.
[3] 顾新鲁,赵振宏,李清海等. 罗布泊地区罗北凹地潜卤水钾矿床成因与开发前景[J]. 水文地质工程地质,2003,2:32-36.
[4] 高东林,李秉孝,山发寿. 新疆罗布泊罗北洼地CK-2孔盐类沉积特征[J]. 盐湖研究,2001.9(1):53-54.