唐山地區(qū)晚更新世以來(lái)的孢粉組合特征及其與鄰區(qū)的對(duì)比

李玉嵩, 陳建強(qiáng), 趙 碩, 王海英, 李 欣

1)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083; 2)唐山市地震局, 河北唐山 063000

唐山地區(qū)晚更新世以來(lái)的孢粉組合特征及其與鄰區(qū)的對(duì)比

李玉嵩1), 陳建強(qiáng)1), 趙 碩2), 王海英2), 李 欣1)

1)中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院, 北京 100083; 2)唐山市地震局, 河北唐山 063000

通過(guò)對(duì)唐山市復(fù)興路十中舊址鉆孔更新統(tǒng)上部和全新統(tǒng)部分的60 m巖芯的沉積物及92件孢粉樣品的分析, 建立了 4個(gè)組合帶, 總結(jié)了唐山地區(qū)晚更新世以來(lái)的植被演替和氣候變化: (1)孢粉帶Ⅰ, 以針闊混交林-草原為主, 氣候溫暖濕潤(rùn); (2)孢粉帶Ⅱ, 以疏林草原為主, 氣候寒冷干旱, 為晚更新世以來(lái)環(huán)境最為惡劣的時(shí)期; (3)孢粉帶Ⅲa, 植被為針闊混交林-草原, 氣候溫暖濕潤(rùn); (4)孢粉帶Ⅲb, 發(fā)育暗針葉林-草原, 氣候寒冷濕潤(rùn); (5)孢粉帶Ⅲc, 植被為疏林草原, 氣候寒冷略干; (6)孢粉帶Ⅳ, 發(fā)育針闊混交森林, 氣候溫暖濕潤(rùn),為晚更新世以來(lái)水熱條件最佳的時(shí)期。通過(guò)與鄰區(qū)及全球冰芯、深海沉積研究成果的對(duì)比分析, 探討了華北平原晚更新世以來(lái)的氣候變化特點(diǎn): MIS3的溫濕條件顯著優(yōu)于MIS2和MIS4, 達(dá)到間冰期氣候, 與MIS5相似, 局部地區(qū)甚至超過(guò)MIS1; MIS2不是一個(gè)持續(xù)干冷的過(guò)程, 而是一個(gè)由濕冷逐漸轉(zhuǎn)向干冷的過(guò)程。此成果對(duì)探討華北平原第四紀(jì)地層劃分、對(duì)比和氣候演化提供了科學(xué)依據(jù)。

孢粉組合; 氣候變化; 晚更新世; 唐山地區(qū)

自 20世紀(jì) 70年代以來(lái), 全球變化逐漸成為國(guó)際研究熱點(diǎn)。隨著全球變化研究的進(jìn)展, 孢粉分析方法作為恢復(fù)區(qū)域古植被變化, 定量重建古氣候的一種重要方法, 被廣泛地應(yīng)用于第四紀(jì)古氣候和古環(huán)境分析(Kawahata et al., 2004; Herzschuh et al., 2004; 王燕等, 2005; 毛洪亮等, 2007; Hayashi et al., 2010)。晚更新世氣候環(huán)境的變遷包含一個(gè)完整的冰期-間冰期旋回, 它為研究古氣候環(huán)境的周期性變化規(guī)律和預(yù)測(cè)未來(lái)氣候環(huán)境演變趨勢(shì)提供了最為重要和最為直接的參考(蕭家儀等, 2005; 唐領(lǐng)余等, 2007)。唐山市所屬的華北平原地處我國(guó)東部典型季風(fēng)區(qū)內(nèi), 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)比較強(qiáng)烈, 是一個(gè)地震多發(fā)區(qū),同時(shí), 唐山位于京津唐首都經(jīng)濟(jì)圈內(nèi), 是國(guó)家重點(diǎn)防震區(qū), 對(duì)其第四紀(jì)氣候環(huán)境的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

華北平原第四紀(jì)地層、孢粉及氣候環(huán)境變化的總體研究程度較低, 尤其是城市第四紀(jì)地層及其環(huán)境演變的研究更加薄弱, 發(fā)表的成果和資料相對(duì)有限。目前, 關(guān)于晚更新世和全新世孢粉研究的主要成果有: 周昆叔等(1978, 1984)指出晚更新世晚期華北平原曾廣泛發(fā)育暗針葉林。童國(guó)榜等(1991)將華北平原東部地區(qū)20 ka BP以來(lái)的九個(gè)氣候期分別命名為墳莊冷期、寧河暖期、寧河冷期、濮陽(yáng)暖期、濮陽(yáng)冷期、京津暖期、青縣冷期、渤海暖期、現(xiàn)代冷期。孟廣蘭和王少青(1987)將渤海及其周?chē)鷧^(qū)域200 ka BP以來(lái)劃分了五個(gè)冷期和五個(gè)暖期。張文卿(1999)、郭盛喬等(1999, 2000)都對(duì)河北平原南部寧晉泊南王莊的古氣候進(jìn)行了研究, 張文卿探討了該區(qū)晚更新世以來(lái)的氣候變化, 但僅全新世有測(cè)年樣品控制, 剖面中下部的地層時(shí)代有待進(jìn)一步確認(rèn)。郭盛喬等對(duì)該區(qū)的研究主要集中在13.5～0 ka BP及2.6～0 ka BP這兩個(gè)時(shí)間段。王艷(2000a, b)對(duì)渤海灣曹妃甸 96-24鉆孔孢粉資料的研究著重指出了中全新世中期(5 ka BP)出現(xiàn)了一次明顯的冷期。郭盛喬等(2005)對(duì)華北平原末次盛冰期(20～16 ka BP)古氣候進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)討論, 指出末次盛冰期不是一個(gè)持續(xù)的干冷時(shí)期, 而是存在從涼濕-冷偏濕-冷干的波動(dòng)變化過(guò)程。張俊牌等(2007)指出華北平原東部50 ka BP以來(lái)環(huán)境演變的大體模式為冷干-暖濕-冷干-暖濕。趙淑君等(2008)對(duì)北京地區(qū)中更新世以來(lái)的孢粉研究指出該區(qū)晚更新世早期氣候溫暖濕潤(rùn),晚期溫涼干旱, 但并未發(fā)現(xiàn)晚更新世晚期可能發(fā)育暗針葉林景觀的氣候證據(jù)。范淑賢等(2009)發(fā)現(xiàn)第四紀(jì)以來(lái)渤海西岸的古植被演變受氣候變化的影響,也受沉積環(huán)境的制約。這些都是華北平原第四紀(jì)環(huán)境研究的重要成果, 從中可以看出, 晚更新世以來(lái)的氣候變化研究還存在如下問(wèn)題: ①時(shí)間跨度過(guò)大,測(cè)年數(shù)據(jù)較少, 分辨率不高; ②晚更新世末期(全新世)以來(lái)的研究較多, 覆蓋完整的晚更新世-全新世的研究并不多見(jiàn)。

以上成果為本研究奠定了良好的基礎(chǔ)。本文依托河北省活斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)項(xiàng)目(唐山市)(07-TSZT-05), 通過(guò)對(duì)唐山市復(fù)興路十中舊址鉆孔更新統(tǒng)上部和全新統(tǒng)部分的 60 m巖芯的沉積物及92件樣品的孢粉分析, 建立了4個(gè)組合帶, 分析了唐山地區(qū)晚更新世以來(lái)的植被演替和氣候變化,將其劃分為 6個(gè)階段, 這 6個(gè)階段總體反映了晚更新世以來(lái)氣候變化周期, 成果對(duì)探討華北平原第四紀(jì)地層劃分對(duì)比和氣候演化提供了重要依據(jù)。

唐山市及其周邊地區(qū)處于華北平原與燕山接壤處, 市區(qū)范圍大致位于東經(jīng) 117°31′-119°19′, 北緯38°55′-40°28′, 現(xiàn)今屬暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候, 年均溫11.1℃, 年均降水量644.2 mm。

1 十中舊址鉆孔孢粉組合及氣候演化特征

1.1 鉆孔簡(jiǎn)介

十中舊址鉆孔位于唐山市區(qū)東南部, 原唐山市第十中學(xué)舊址(現(xiàn)為地震遺址)院內(nèi), GPS位置為39°36′25.0″E, 118°11′50.7″N(圖1), 是唐山市具有代表性的第四紀(jì)鉆井剖面, 本文結(jié)合項(xiàng)目的開(kāi)展, 實(shí)施了鉆孔的鉆探、取芯和采樣(包括測(cè)年樣品、孢粉樣品、粒度分析樣品等)。該孔總進(jìn)尺106.8 m, 共取得巖芯103.6 m, 平均取芯率97%。自上而下共可劃分為六個(gè)沉積旋回, 巖性特征見(jiàn)表1。

1.2 地質(zhì)時(shí)代劃分

圖1 研究區(qū)及鉆孔位置圖Fig.1 Location of the study area and the drillhole

關(guān)于第四系的內(nèi)部劃分, 本文采用閔隆瑞(2005)的劃分方案, 即劃分為更新統(tǒng)下部(Qp1)、更新統(tǒng)中部(Qp2)、更新統(tǒng)上部(Qp3)和全新統(tǒng)(Qh)。

十中舊址鉆孔共獲得熱釋光(TL)測(cè)年數(shù)據(jù) 4個(gè),孔深20.4 m, 25.1 m, 53.2 m, 58.5 m處TL年齡分別為39.55±3.36 ka BP, 59.32±5.04 ka BP, 124.19±10.56 ka BP, 135.81±11.54 ka BP。若以128 ka BP作為晚更新世年代底界, 那么Qp3底界應(yīng)在53.2 m至58.5 m之間。剖面56.4 m處為一沉積旋回底界, 且界面上下沉積物巖性、顏色皆有較大差別, 結(jié)合粒度分析研究結(jié)果(已另文討論), 表明Qp2與Qp3的界線可能在此處。從孢粉分析的結(jié)果來(lái)看, 56.4 m上下的孢粉類(lèi)型也表現(xiàn)出較大差異。56.4～29.5 m大多為反映暖濕氣候的孢粉組合, 根據(jù)全球深海氧同位素及冰川的研究結(jié)果, Qp3早期即 MIS5, 為末次間冰期, 綜上所述, 作者認(rèn)為晚更新世底界放在56.4 m處上下是最為合適的。全新統(tǒng)底界附近未能獲得有效的測(cè)年數(shù)據(jù), 只能依據(jù)氣候地層學(xué)的原理推測(cè)剖面4.4 m處可能是Qp3和Qh的分界線。

1.3 孢粉類(lèi)型

十中舊址鉆孔共采集孢粉樣品 135件, 采樣深度范圍為2.3～102.0 m。本文取2.3～60 m段92件孢粉樣品進(jìn)行分析, 主要探討晚更新世以來(lái)的孢粉與氣候特征, 樣品平均間距為0.6 m, 32～37 m段沉積物主要為粗砂及礫石層, 顆粒較粗, 未采集樣品。全部樣品經(jīng)氫氟酸溶礦處理過(guò)篩后, 獲得豐富的孢粉化石。在92件樣品中共統(tǒng)計(jì)鑒定到13204粒孢子花粉, 除個(gè)別樣品因濃度過(guò)低鑒定粒數(shù)在 100粒以下外, 絕大多數(shù)樣品鑒定粒數(shù)均在 100粒以上, 平均每樣143.5粒。樣品的孢粉平均濃度為 17.61粒/克, 分屬 83個(gè)孢粉類(lèi)型, 以草本植物花粉為主, 平均含量為 53.17%; 喬木植物花粉次之, 平均含量37.95%; 蕨類(lèi)孢子含量較少, 平均為7.39%; 灌木植物花粉極少, 平均僅占1.49%。有時(shí)見(jiàn)少量水生植物花粉及藻類(lèi)孢囊。主要孢粉類(lèi)型: ①草本植物花粉尚豐富, 有36個(gè)花粉類(lèi)型, 主要有蒿屬(Artemisia)、藜科(Chenopodiaceae)、律草屬(Humulus)、菊科(Compositae)、 禾 本 科 (Gramineae)、 毛 茛 科(Ranunculaceae)、薔薇 科(Rosaceae)、五加科(Araliaceae)、茄科(Solanaceae)、唇形科(Labiatae)及唐松草屬(Thalictrum)等, 有時(shí)見(jiàn)少量濕生草本莎草科(Cyperaceae)及水生草本植物香蒲屬(Typha)、狐尾藻屬(Myriophyllum)等分子。②喬木植物花粉有 17個(gè)花粉類(lèi)型, 主要為松屬(Pinus)、櫟屬(Quercus)、云杉屬(Picea)、樺/鵝耳櫪屬(Betula/Carpinus)、榆屬(Ulmus)、胡桃屬(Juglans)、杉科/柏科(Taxodiaceae/ Cupressaceae)及栗屬(Castanea)等。③蕨類(lèi)植物孢子有 15個(gè)孢子類(lèi)型, 主要為鐵線蕨/鱗蓋蕨屬(Adiantum/Microlepria)、真蕨綱(Filicale)、卷柏屬(Selaginella)、中華卷柏(S.sinensis)、蹄蓋蕨屬(Athyrium)及水龍骨科(Polypodiaceae)的分子等。④灌木植物花粉見(jiàn) 15種花粉類(lèi)型, 主要有鹽膚木屬(Rhus)、白刺屬(Nitraria)、麻黃屬(Ephedra)等。

1.4 孢粉組合特征

根據(jù)本鉆孔孢粉組合特征, 結(jié)合鉆孔巖性特征、熱釋光年齡, 自下而上可分為四個(gè)孢粉帶(圖2,圖3)。

表1 十中舊址鉆孔地層特征Table 1 Stratigraphic features of the core at the 10th Middle School

圖2 唐山十中舊址鉆孔更新統(tǒng)上部和全新統(tǒng)總花粉圖譜Fig.2 Upper Pleistocene and Holocene palynogram of the core at the site of the former 10th Middle School, Tangshan

1.4.1 孢粉帶 Ⅰ 56.4 m ～29.5 m

本組合以草本植物花粉為主, 含量為 53.86%,主要類(lèi)型為蒿屬(28.00%)、藜科(15.29%)、禾本科(5.25%), 五加科、律草屬、香蒲屬、狐尾藻屬、莎草科也有一定的分布; 喬木花粉含量占 40.12%, 主要為松屬(29.46%)、云杉屬(2.82%)、樺/鵝耳櫪屬(2.46%)和櫟屬(4.37%), 以及少量的榆屬(Ulmus)花粉; 蕨類(lèi)植物孢子含量為 4.09%, 主要是真蕨綱(1.47%); 灌木植物花粉含量稀少, 平均含量不足2.00%。

本帶植物屬種類(lèi)型極為豐富, 幾乎鑒定到的所有類(lèi)型在本帶皆有出現(xiàn)。喬木植物中喜暖的胡桃、榆、栗經(jīng)常出現(xiàn)。除松外, 闊葉樹(shù)含量略高于針葉樹(shù)含量, 因此反映當(dāng)時(shí)的植被應(yīng)為針闊混交林-草原,氣候溫暖濕潤(rùn)。

1.4.2 孢粉帶Ⅱ 29.5 m～22.4 m

草本植物花粉含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì), 平均 63.99%,最高達(dá)到 73.33%, 以蒿屬(34.09%)和藜科(16.15%)花粉為主, 其次為禾本科(5.26%)、律草屬(2.16%)、五加科(1.73%)和菊科(1.28%), 還出現(xiàn)少量的薔薇科、毛茛科、唐松草屬、唇形科和豆科花粉等; 喬木花粉含量次之, 為30.07%, 主要為松屬(22.62%)、樺/鵝耳櫪屬(3.69%)和櫟屬(2.18%); 灌木花粉和蕨類(lèi)孢子含量都較低, 分別為2.62%和3.32%。

本層段喬木植物花粉平均含量達(dá)到剖面最低值,單個(gè)樣品喬木含量更是低至 20.00%, 為所有樣品中最低。草本含量達(dá)到剖面峰值, 耐旱灌木麻黃在本帶出現(xiàn)頻繁, 表明氣候比較干燥。從剖面整體來(lái)看,本時(shí)段是唐山地區(qū)晚更新世以來(lái)環(huán)境最為惡劣的時(shí)期, 植被類(lèi)型為疏林草原, 氣候寒冷干旱。

1.4.3 孢粉帶Ⅲ 22.4 m～4.4 m

本帶為剖面中孢粉最為豐富的一段, 一般在 30粒/克, 最高可達(dá)69.54粒/克。組合中草本植物花粉含量較高, 平均含量為 50.40%, 其中禾本科(8.83%)、蒿屬(21.77%)和藜科(10.77%)為主要分子,同時(shí)含有少量的律草屬(1.74%)和五加科(1.11%);喬木花粉含量較低, 平均 36.56%, 以松屬(23.86%)和云杉屬(5.56%)花粉為主, 以及少量的樺/鵝耳櫪屬(2.07%)和櫟屬(3.00%); 蕨類(lèi)植物孢子含量大幅上升至 11.33%, 為本剖面最高的一段, 主要包括鐵線蕨/鱗蓋蕨屬(5.71%)和真蕨綱(2.94%); 灌木花粉含量稀少, 平均不到2.00%, 有少量的鹽膚木屬、白刺屬等。

圖3 唐山十中舊址更新統(tǒng)上部和全新統(tǒng)鉆孔孢粉分類(lèi)圖譜Fig.3 Detailed Upper Pleistocene and Holocene palynogram of the core at the site of the former 10th Middle School, Tangshan

本層段整體來(lái)看, 喬木花粉含量呈緩慢逐漸下降趨勢(shì), 草本含量逐漸上升, 但喬木成分變化較大,喬木植物中闊葉樹(shù)含量和針葉樹(shù)含量呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性變化, 因此又可將本組合帶劃分為三個(gè)亞帶。

亞帶Ⅲa 22.4 m～18.8 m

孢粉組合總體特點(diǎn)是喬木含量達(dá)40.66%, 喬木植物中榆、樺、櫟等落葉闊葉樹(shù)經(jīng)常出現(xiàn), 且含量較高, 針葉樹(shù)除松外僅見(jiàn)云杉。榆屬含量達(dá)到1.21%,櫟屬含量1.69%, 據(jù)許清海等(2007)對(duì)中國(guó)北方幾種主要花粉類(lèi)型與植被定量關(guān)系的研究, 表明榆屬和櫟屬花粉均對(duì)植被有一定的指示意義, 而且花粉含量明顯低于植被蓋度, 當(dāng)花粉含量高于1%時(shí), 基本可斷定周?chē)嬖谠撝参?。草本植物含量下降?50%以下, 蕨類(lèi)孢子含量大幅上升, 表明該時(shí)段植被類(lèi)型為針闊混交林-草原, 氣候溫暖濕潤(rùn)。

亞帶Ⅲb 18.8 m～14.2 m

該亞帶突出特點(diǎn)是喬木、草本等的含量與上段相比變化不大, 但喬木植物的成分發(fā)生了較大變化,云杉含量大幅上升, 平均為 10.08%, 最高可達(dá)14.36%。榆屬含量降至1%以下。許清海等(2007)的研究表明云杉花粉對(duì)植物有較強(qiáng)的指示意義, 花粉百分比與植被蓋度之間的相關(guān)系數(shù)(R)達(dá)到 0.94, 可見(jiàn)此時(shí)段唐山地區(qū)曾大面積發(fā)育過(guò)以云杉為主的暗針葉林-草原景觀, 氣候寒冷濕潤(rùn)。

亞帶Ⅲc 14.2 m～4.4 m

本組合中喬木花粉含量下降至 33.34%, 且?guī)缀跛袉棠痉N類(lèi)含量均較上段有所下降。蕨類(lèi)孢子含量為10.67%, 草本含量上升至54.76%, 表明氣候雖向冷干方向發(fā)展, 但未達(dá)到干旱的程度。本段為剖面中與孢粉帶Ⅱ最為相似的一段, 喬木花粉含量均降至 30%左右, 草本植物中除蒿和藜外, 禾本科和律草屬都有較高的含量。但與孢粉帶Ⅱ相比, 本組合中草本含量較低, 蕨類(lèi)孢子含量較高, 云杉含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于孢粉帶Ⅱ(孢粉帶Ⅱ基本未見(jiàn)云杉), 因此推測(cè)本時(shí)段比孢粉帶Ⅱ代表的時(shí)期更冷, 但未達(dá)到孢粉帶Ⅱ的干旱程度。植被類(lèi)型為疏林草原, 氣候寒冷略干。

1.4.4 孢粉帶Ⅳ 4.4 m～2.3 m

孢粉組合中喬木花粉含量占優(yōu)勢(shì), 平均含量達(dá)49.23%, 為本剖面最高, 以松屬(32.19%)和云杉屬(6.97%)花粉為主, 樺/鵝耳櫪屬(3.56%)、櫟屬(3.24%)也占有一定的含量, 還有少量的胡桃屬(Juglans)、栗屬(Castanea)花粉等; 草本花粉含量次之, 平均含量37.73%, 主要包括禾本科(6.36%)、蒿屬(15.08%)、藜科(9.61%)花粉等, 及少量菊科、毛茛科、薔薇科、五加科、茄科和律草屬; 蕨類(lèi)孢子含量一般在 10%左右, 以鐵線蕨/鱗蓋蕨屬(5.72%)和真蕨綱(2.33%)孢子為主; 灌木植物花粉含量較低, 平均只有2.15%, 主要是鹽膚木屬(1.27%)。

本層段中喬木植物含量基本呈直線上升趨勢(shì),草本植物含量呈直線下降趨勢(shì)。喬木植物平均含量首次大于草本植物含量, 草本植物含量降到 50%以下, 表明本層段為本地區(qū)晚更新世以來(lái)氣候最為溫暖濕潤(rùn)的時(shí)期, 植被類(lèi)型為針闊混交林。

1.5 古植被與古氣候特征

根據(jù)十中舊址鉆孔的孢粉組合特征, 唐山地區(qū)的氣候演化自晚更新世以來(lái)可以劃分出6個(gè)階段(表2), 反映了唐山地區(qū)晚更新世以來(lái)的氣候演變過(guò)程。

2 對(duì)比與討論

為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)唐山地區(qū)晚更新世以來(lái)的古氣候環(huán)境演變規(guī)律和特點(diǎn), 作者將本研究結(jié)果與鄰區(qū)及全球冰芯、深海沉積的研究結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比(圖 4),進(jìn)而嘗試探討華北平原晚更新世以來(lái)的古氣候特點(diǎn)。

表2 十中舊址鉆孔孢粉組合和氣候類(lèi)型Table 2 Sporo-pollen assemblages of the core at the former 10th Middle School and climatic features indicated

圖4 華北平原晚更新世以來(lái)孢粉組合與氣候變化對(duì)比圖Fig.4 A comparison of sporo-pollen assemblages and climatic changes in North China plain since Late Pleistocene

末次間冰期

從本研究的結(jié)果來(lái)看, 唐山地區(qū)進(jìn)入末次間冰期在130 ka BP左右, 期間整體氣候溫暖濕潤(rùn), 但似乎末期比初期更加暖濕, 自下而上有逐漸增溫的趨勢(shì)。在本時(shí)段內(nèi)的110～70 ka BP, 河北平原東部發(fā)生了晚更新世以來(lái)的第一次海侵(張樹(shù)山等, 1996),本鉆孔的孢粉圖式上也較好的印證了這一點(diǎn)。關(guān)于華北平原末次間冰期氣候的詳細(xì)研究并不多見(jiàn), 從肖景義等(2008; 2010)對(duì)邯鄲HZ_S孔的研究結(jié)果來(lái)看, 邯鄲地區(qū)末次間冰期末期水熱條件優(yōu)于初期,與本研究的結(jié)果一致。趙淑君等(2008)對(duì)北京平原的研究指出 MIS5階段時(shí)北京地區(qū)從早期到晚期具有降溫趨勢(shì), 前人對(duì)古里雅冰芯(姚檀棟等, 1997)及深海沉積(Emilian, 1955)的研究結(jié)果也表明末次間冰期總體上是個(gè)逐漸降溫的過(guò)程, 與本研究結(jié)果不符。這種差異可能是由于測(cè)年誤差及研究精度不同造成的, 同時(shí)也表明華北地區(qū)末次間冰期氣候演化是一個(gè)極復(fù)雜的過(guò)程, 還需要進(jìn)一步深入研究。

末次冰期

唐山地區(qū)末次冰期大致開(kāi)始于 70 ka BP, 整體上呈現(xiàn)冷干的氣候特征, 其中:

MIS4 MIS4是唐山地區(qū)晚新世以來(lái)氣候最為干旱的一個(gè)時(shí)期。在此時(shí)段的孢粉組合中, 草本含量達(dá)到峰值, 喬木植物中松和樺占了絕對(duì)比例, 眾所周知, 松和樺皆為超代表性植物, 其對(duì)植被的指示意義并不高, 可見(jiàn) MIS4時(shí)唐山地區(qū)的喬木植物是非常稀少的。與同樣為寒冷氣候的MIS2相比, 雖然二者喬木花粉含量相當(dāng), 草本植物的成分也差不多, 但MIS2的喬木植物中云杉含量很高, 而且蕨類(lèi)孢子含量大大高于 MIS4, 因此作者推測(cè)唐山地區(qū)MIS2干旱程度不及MIS4。在此時(shí)段中的70～60 ka BP, 同處于華北平原的寧晉泊地區(qū)發(fā)育藜-蒿-律草-禾本科等組成的干草原(張文卿, 1999)。北京周口店新洞石筍氧同位素測(cè)年和測(cè)溫結(jié)果也證明在 67 ka BP, 年平均氣溫降低至 7.3℃(陳躍等, 1986)。邯鄲HZ_S孔孢粉分析的結(jié)果也表明此時(shí)植被類(lèi)型單調(diào),氣候寒冷干旱(肖景義等, 2008; 2010)。由以上可知MIS4時(shí)華北平原不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)是一致的。與古里雅冰芯及深海氧同位素對(duì)比的結(jié)果表明, 唐山地區(qū)此時(shí)段寒冷干旱的氣候特征是對(duì)全球冷干氣候背景的響應(yīng)。

MIS3 該時(shí)段為晚更新世以來(lái)的又一暖期, 本研究結(jié)果表明在40～30 ka BP唐山地區(qū)在全球冰期的背景下氣候又轉(zhuǎn)向暖濕, 且暖濕程度較高, 與 MIS5階段相似。張文卿(1999)對(duì)寧晉泊的研究發(fā)現(xiàn),南王莊LN孔18.2～13.0 m段發(fā)育有多層古土壤, 且含有亞熱帶植物花粉, 表明該時(shí)期曾發(fā)育闊葉林或針闊混交林, 作者認(rèn)為該段可與本鉆孔 22.4～18.8 m段對(duì)比, 二者屬同一時(shí)期。陳躍等(1986)對(duì)北京周口店新洞石筍同位素測(cè)溫結(jié)果表明在 57 ka BP, 年均溫又上升至 14℃, 比現(xiàn)在的年均溫還高出 2℃。同時(shí), 華北平原東部沿海發(fā)生了晚更新世以來(lái)的第二次海侵事件, 稱(chēng)滄州海進(jìn), 且為第四紀(jì)以來(lái)最強(qiáng)的一次(河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1987)。河北省黃驊市關(guān)家堡孔(HG1)所含微體化石, 清楚地揭示了華北平原 4萬(wàn)年以來(lái)兩次大的突發(fā)性升溫事件, 第一次由冷變暖起始于 40 ka BP, 即滄州海進(jìn)期, 當(dāng)時(shí)的年平均溫度要比現(xiàn)在高出7℃左右(林景星等, 1998)。不同的是全球深海氧同位素及南極冰芯的記錄表明, MIS3雖具有比MIS2和MIS4溫暖的氣候特點(diǎn), 但其暖熱程度要顯著低于MIS1和MIS5, 是在冰期背景下的一個(gè)次級(jí)暖期。綜上所述, 華北平原在MIS3階段表現(xiàn)出與全球不同的氣候特點(diǎn), 為溫暖濕潤(rùn)的間冰期氣候, 環(huán)境特征與MIS5相似, 局部地區(qū)水熱條件甚至優(yōu)于冰后期。

MIS2 此時(shí)期唐山地區(qū)為冷濕逐漸轉(zhuǎn)向冷干的過(guò)程, 整體來(lái)看, 本階段植被類(lèi)型中蕨類(lèi)孢子始終占有一定的含量, 喬木植物中除松和樺外, 其它喬木植物也經(jīng)常出現(xiàn), 與MIS4相比, 本時(shí)期植被類(lèi)型更加多樣, 反映濕潤(rùn)環(huán)境的植物常常出現(xiàn), 因此作者認(rèn)為唐山地區(qū) MIS2的氣候條件是優(yōu)于 MIS4的。本鉆孔的18.8 m～14.2 m段為突出的云杉高帶,指示曾發(fā)育暗針葉林-草原景觀, 時(shí)間大概在 30～20 ka BP, 氣候冷濕。20～11 ka BP, 喬木含量逐漸下降, 氣候轉(zhuǎn)向冷干。對(duì)MIS2華北平原氣候的研究較多: 寧晉泊南王莊 LN孔的孢粉圖譜中, 13.0 m～10.75 m和10.75 m～7.50 m為全新世之前的兩個(gè)連續(xù)的冷期, 前一冷期寒冷干旱。后一冷期中曾有一段出現(xiàn)過(guò)沉水植物眼子菜科(Potamogetonaceae)等花粉, 且缺少旱生植物, 時(shí)間在15～11 ka BP, 反映了濕涼的氣候特征, 而后又轉(zhuǎn)向干涼(張文卿, 1999)。周昆叔等(1978; 1984)曾明確指出晚更新世晚期華北平原曾廣泛發(fā)育暗針葉林。郭盛喬等(2005)對(duì)寧晉泊地區(qū)隆堯南王莊剖面9.0 m～7.8 m段進(jìn)行了系統(tǒng)的孢粉、碳酸鹽、有機(jī)碳、有機(jī)氮的采樣及測(cè)試, 詳細(xì)分析了末次盛冰期華北平原的氣候特點(diǎn), 指出20～16 ka BP是一個(gè)涼濕-冷偏濕-冷干的波動(dòng)變化過(guò)程。在渤海西岸, 許清海等(1993)等對(duì)孟村孔和黃驊縣羊二莊孔進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)該區(qū)23～20 ka BP以及15～12 ka BP都曾出現(xiàn)過(guò)大量的水生濕生草本植物。遲振卿等(1999)對(duì)河北陽(yáng)原平頂村剖面的研究中也發(fā)現(xiàn)晚更新世晚(末)期曾發(fā)育有暗針葉林。王艷(2000b)、王燕等(2003)、趙淑君等(2008)、肖景義等(2008, 2010)、姚軼峰等(2007)的研究中未發(fā)現(xiàn)本時(shí)段濕潤(rùn)的特點(diǎn), 可能是由于研究精度的不同產(chǎn)生的。總之, MIS2華北平原應(yīng)該是曾廣泛發(fā)育暗針葉林景觀的, 但由于不同學(xué)者的研究精度及測(cè)年方法的不同, 該時(shí)段的絕對(duì)年齡仍有所爭(zhēng)議, 綜合來(lái)看,作者認(rèn)為應(yīng)該在20 ka BP左右。

冰后期

目前, 華北平原全新世以來(lái)氣候演變規(guī)律前人已進(jìn)行了很細(xì)致的研究, 發(fā)表的成果較多, 但本鉆孔該段地層沉積厚度較薄, 孢粉樣品稀少, 無(wú)法進(jìn)行詳細(xì)分析。整體來(lái)看, 孢粉組合反映的是溫暖濕潤(rùn)的間冰期氣候, 水熱條件為晚更新世以來(lái)最佳,且氣候變化趨勢(shì)可與冰芯記錄與深海氧同位素曲線作良好對(duì)比。

3 結(jié)論與存在問(wèn)題

通過(guò)對(duì)唐山市復(fù)興路十中舊址鉆孔系統(tǒng)的測(cè)年及孢粉分析, 總結(jié)了唐山市晚更新世以來(lái)的植物演替和氣候變化, 將其劃分為 6個(gè)階段, 并通過(guò)與鄰區(qū)及冰芯和深海沉積記錄的對(duì)比, 嘗試探討華北平原晚更新世以來(lái)不同于全球背景的氣候特點(diǎn), 主要結(jié)論如下:

1、MIS5唐山地區(qū)為一逐漸升溫的暖濕期, 符合華北平原其它地區(qū)及全球濕熱的氣候背景, 但變化過(guò)程不盡相同, 有待更多證據(jù)支持。MIS4是唐山地區(qū)晚更新世以來(lái)最為惡劣的時(shí)期, 是對(duì)全球冷干氣候背景的響應(yīng)。MIS3的氣候環(huán)境與MIS5相似。MIS2為一由濕冷逐漸轉(zhuǎn)向干冷的時(shí)期, 前期發(fā)育暗針葉林-草原景觀。MIS1為晚更新世以來(lái)水熱條件最佳的時(shí)期, 氣候溫暖濕潤(rùn)。

2、華北平原MIS3的氣候環(huán)境條件要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于MIS2和 MIS4, 與 MIS5相似, 局部地區(qū)甚至超過(guò)MIS1。MIS2不是一個(gè)持續(xù)干冷的過(guò)程, 而是一個(gè)由濕冷逐漸轉(zhuǎn)向干冷的過(guò)程, 這可能是由于在我國(guó)冬季風(fēng)強(qiáng)盛、全球持續(xù)干冷的氣候背景下, 華北平原區(qū)夏季風(fēng)有一個(gè)逐漸減弱的過(guò)程。

3、由于本研究依托唐山活斷層探測(cè)項(xiàng)目, 測(cè)年數(shù)據(jù)多分布于推測(cè)的 Qp3底界上下, 上部測(cè)年數(shù)據(jù)較少。同時(shí)研究區(qū)晚更新世以來(lái)曾發(fā)生多次大規(guī)模地震運(yùn)動(dòng), 地層分布受到斷層活動(dòng)影響, 一定程度上影響本研究的精度。

致謝: 孢粉分析鑒定由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)研究所童國(guó)榜教授和童松梅女士協(xié)助完成,熱釋光測(cè)年由中國(guó)地震局地殼應(yīng)力研究所王煥貞教授等完成, 在此一并表示誠(chéng)摯的謝意。

陳躍, 黃培華, 朱洪山.1986.北京周口店地區(qū)洞穴內(nèi)第四紀(jì)石筍的同位素古溫度研究[J].科學(xué)通報(bào), 20: 1576-1578.

遲振卿, 閔隆瑞.1999.平頂村剖面古氣候變化記錄[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào), 5(4): 66-72.

范淑賢, 劉海坤, 趙華, 吉云平, 毛洪亮.2009.3.2Ma BP以來(lái)河北黃驊地區(qū)孢粉地層學(xué)與古氣候變遷[J].微體古生物學(xué)報(bào), 26(2): 173-180.

耿秀山.1981.中國(guó)東部晚更新世以來(lái)的海水進(jìn)退[J].海洋學(xué)報(bào), 3(1): 114-130.

郭盛喬, 石英, 楊麗娟, 曹家棟, 張文卿, 張靜, 林防, 何建新.1999.河北寧晉泊地區(qū) 2600年來(lái)古氣候變化研究[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào), 5(4): 73-79.

郭盛喬, 王蘇民, 楊麗娟.2005.末次盛冰期華北平原古氣候古環(huán)境演化[J].地質(zhì)論評(píng), 51(4): 423-427.

郭盛喬, 王玉海, 楊麗娟, 肖宇.2000.寧晉泊地區(qū)末次冰消期以來(lái)的氣候變化[J].第四紀(jì)研究, 20(5): 490.

河北省地質(zhì)礦產(chǎn)局.1987.河北第四紀(jì)地質(zhì)[M].北京: 地質(zhì)出版社: 1-170.

林景星, 張靜, 林防, 張建華, 郭盛喬.1998.西太平洋暖池?cái)U(kuò)張對(duì)華北平原氣候變化的影響——華北平原 4萬(wàn)年以來(lái)升溫事件的新證據(jù)[J].地球?qū)W報(bào), 19(4): 353-356.

林景星.1977.華北平原第四紀(jì)海進(jìn)海退現(xiàn)象的初步認(rèn)識(shí)[J].地質(zhì)學(xué)報(bào), (2):109-116.

毛洪亮, 趙華, 盧演儔, 王成敏, 張克旗, 楊振京, 梁建軍.2007.甘肅疏勒河沖積扇綠洲全新世孢粉組合和環(huán)境演化[J].地球?qū)W報(bào), 28(6): 528-534.

孟廣蘭, 王少青.1987.渤海Bc-1孔第四紀(jì)孢粉組合及其古氣候[J].海洋與湖沼, 18(3): 253-266.

閔隆瑞.2005.第四系[C].//中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地層古生物研究中心編.中國(guó)各地質(zhì)時(shí)代地層劃分與對(duì)比.北京: 地質(zhì)出版社: 559-596.

唐領(lǐng)余, 李春海, 安成邦, 汪衛(wèi)國(guó).2007.黃土高原西部4萬(wàn)多年以來(lái)植被與環(huán)境變化的孢粉記錄[J].古生物學(xué)報(bào), 46(1): 45-61.

童國(guó)榜, 張俊牌, 嚴(yán)富華, 麥學(xué)舜.1991.華北平原東部地區(qū)晚更新世以來(lái)的孢粉序列與氣候分期[J].地震地質(zhì), 13(3): 259-268.

王艷.2000a.渤海西北岸曹妃甸地區(qū)晚更新世末期以來(lái)古環(huán)境恢復(fù)[J].黃渤海海洋, 18(3): 47-53.

王艷.2000b.渤海灣曹妃甸晚更新世末期以來(lái)古植被與古氣候演變序列[J].海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 20(2): 87-92.

王燕, 王書(shū)兵, 蔣復(fù)初, 童國(guó)榜, 趙志中.2003.河北陽(yáng)原槽村剖面孢粉組合特征及古氣候意義[J].地質(zhì)通報(bào), 22(9):665-669.

王燕, 王書(shū)兵, 趙志中, 秦義, 馬寅生, 孫繼民, 孫紅艷, 田明中.2005.內(nèi)蒙古克什克騰旗地區(qū)距今16000 a以來(lái)的孢粉組合特征與環(huán)境變遷[J].地球?qū)W報(bào), 26(5): 449-453.

蕭家儀, 王丹, 呂海波, 趙志軍, 舒強(qiáng), 陳曄, 張茂恒, 郭平.2005.蘇北盆地晚更新世以來(lái)的孢粉記錄與氣候地層學(xué)的初步研究[J].古生物學(xué)報(bào), 44(4): 591-598.

肖景義, 陳建強(qiáng), 李輝, 許哲平, 孫剛, 牛彩香, 楊國(guó)臣.2008.河北邯鄲 HZ_S孔第四紀(jì)孢粉組合的定量分析[J].地質(zhì)通報(bào), 27(5): 599-604.

肖景義, 陳建強(qiáng), 許哲平, 曹廣超, 趙青林, 高麗文.2010.邯鄲地區(qū)晚更新世以來(lái)植被波動(dòng)特征及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)[J].沉積學(xué)報(bào), 28(6): 1206-1212.

許清海, 李月從, 陽(yáng)小蘭, 鄭振華.2007.中國(guó)北方幾種主要花粉類(lèi)型與植被定量關(guān)系[J].中國(guó)科學(xué)(D輯), 37(2): 192-205.

許清海, 吳忱, 王子惠, 童國(guó)榜, 吳紹杰, 張俊牌, 杜乃秋, 孔昭宸.1993.25000年以來(lái)渤海灣西岸古環(huán)境探討[J].植物生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)學(xué)報(bào), 17(1): 20-32.

姚檀棟, THOMPSON L G, 施雅風(fēng), 秦大河, 焦克勤, 楊志紅,田立德, THOMPSON E M.1997.古里雅冰芯中末冰間冰期以來(lái)氣候變化記錄研究[J].中國(guó)科學(xué)(D輯), 27(5): 447-452.

姚軼峰, 葉超, 寇香玉, 徐景先, 賈三滿(mǎn), 杜乃秋, 李承森.2007.北京天竺晚上新世以來(lái)植被演替與氣候變遷[J].古地理學(xué)報(bào), 9(1): 45-58.

張俊牌, 楊振京, 徐建明, 張靜, 林景星, 劉海坤, 林防, 畢志偉.2007.華北平原東部濱海地區(qū)晚更新世以來(lái)的孢粉組合與古環(huán)境[C].中國(guó)古生物學(xué)會(huì)孢粉學(xué)分會(huì)七屆二次學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集: 33.

張樹(shù)山, 任振紀(jì), 劉春源.1996.晚更新世以來(lái)渤海灣沿岸的海進(jìn)海退及古氣候環(huán)境[J].河北師范大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 20(3): 96-102.

張文卿.1999.寧晉泊晚更新世孢粉組合及其古環(huán)境演變[J].微體古生物學(xué)報(bào), 16(4): 431-438.

趙淑君, 程捷, 尹功明, 昝立宏.2008.北京平原區(qū)中更新世以來(lái)的孢粉組合及其古氣候意義[J].古地理學(xué)報(bào), 10(6): 637-646.

周昆叔, 嚴(yán)富華, 梁秀龍, 葉永英.1978.北京平原第四紀(jì)晚期花粉分析及其意義[J].地質(zhì)科學(xué), (1): 57-64.

周昆叔.1984.華北區(qū)第四紀(jì)植被演替與氣候變化[J].地質(zhì)科學(xué),(2): 165-172.

References:

Bureau of Geology and Mineral Resources of Hebei Province(CHEN Wang-he, NI Ming-yun, et al).1987.Quaternary Geology of Hebei Province[M].Beijing: Geological Publishing House: 1-170(in Chinese).

CHEN Yue, HUANG Pei-hua, ZHU Hong-shan.1986.Study on Isotopeic Paleotemperature of Stalagmites in Beijing zhoukoudian Cave Area during the Quaternary Period[J].Chinese Science Bulletin, 20: 1576-1578(in Chinese).

CHI Zhen-qing, MIN Long-rui.1999.Record of Paleoenvironmental Changes in PingDingCun Section, HeBei Province[J].Journal of Geomechanics, 5(4): 66-72(in Chinese with English abstract).

EMILIAN C.1955.Pleistocene temperatures[J].Journal of Geology, 63: 538-578.

FAN Shu-xian, LIU Hai-kun, ZHAO Hua, JI Yun-ping, MAO Hong-liang.2009.Palynology stratigraphy and palaeoclimate evolution in HuangHua district of HeBei province since 3.2 Ma BP[J].Acta Micropalaeontologica Sinica, 26(2): 173-180(in Chinese with English abstract).

GENG Xiu-shan.1981.Marine transgressions and regressions in East China since Late Pleistocene Epoch[J].Acta Oceanologica Sinica, 3(1): 114-130(in Chinese).

GUO Sheng-qiao, SHI Ying, YANG Li-juan, CAO Jia-dong, ZHANG Wen-qing, ZHANG Jing, LIN Fang, HE Jian-xin.1999.A study of Paleoclimatic Fluctuations in the last 2600 years in the NingJin Lake Area, HeBei Province[J].Journal of Geomechanics, 5(4): 73-79(in Chinese with English abstract).

GUO Sheng-qiao, WANG Su-min, YANG Li-juan.2005.Climatic and Environmental Change in North China Plain during the Last Glacial Maximum[J].Geological Review, 51(4): 423-427(in Chinese with English abstract).

GUO Sheng-qiao, WANG Yu-hai, YANG Li-juan, XIAO Yu.2000.Climatic Change in the Ningjin Lake Region since the Last Deglaciation[J].Quaternary Sciences, 20(5): 490(in Chinese).

HAYASHI R, TAKAHARA H, HAYASHIDA A, TAKEMURA K.2010.Millennial-scale vegetation changes during the last 40,000 yr based on a pollen record from Lake Biwa, Japan[J].Quaternary Research, 74(1): 91-99.

HERZSCHUH U, TARASOV P, WUNNEMANN B, HARTMANN K.2004.Holocene vegetation and climate of the Alashan Plateau, NW China, reconstructed from pollen data[J].Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 211(1-2): 1-17.

KAWAHATA H, OHSHIMA H.2004.Vegetation and environmental record in the northern East China Sea during the late Pleistocene[J].Glob Planet Change, 41: 251-273.

LIN Jing-xing, ZHANG Jing, LIN Fang, ZHANG Jian-hua, GUO Sheng-qiao.1998.The Influence of the Expansion of the West Pacific Warm Pool on the Climate Change in the North China Plain[J].Acta Geoscientica Sinica, 19(4): 353-356(in Chinese with English abstract).

LIN Jing-xing.1977.Preliminarynotes on Quaternary transgressions and regressions in North China Plain[J].Acta Oceanologica Sinica, (2): 109-116(in Chinese).

MAO Hong-liang, ZHAO Hua, LU Yan-chou, WANG Cheng-min, ZHANG Ke-qi, YANG Zhen-jing, LIANG Jian-jun.2007.Pollen Assemblages and Environment Evolution in Shule River Alluvial Fan Oasis of Gansu[J].Acta Geoscientica Sinica, 28(6): 528-534(in Chinese with English abstract).

MENG Guang-lan, WANG Shao-qing.1987.Studies on the Quaternary Sporo-Pollen Assemblage from the Bohai Sea Drilling Core Bc-1 and its Paleoclimate[J].Oceanologia et Limnologia Sinica, 18(3): 253-266(in Chinese with English abstract).

MIN Long-rui.2005.Quaternary[C].// Stratigraphic and Paleontological Research Centre of China Geological Survey: China stratigraphic division and correlation of geological ages.Beijing: Geological Publishing House, 559-596(in Chinese).

TANG ling-yu, LI Chun-hai, AN Cheng-bang, WANG Wei-guo.2007.Vegetation History of the Western Loess Plateau of China during the last 40ka Based on Pollen Record[J].Acta Palaeontologica Sinica, 46(1): 45-61(in Chinese with English abstract).

TONG Guo-bang, ZHANG Jun-pai, YAN Fu-hua, MAI Xue-shun.1991.Sporo-Pollen Sequence and Division of Climatic Period in the Eastern North China Plain since Late Pleistocene[J].Seismology and Geology, 13(3): 259-268(in Chinese with English abstract).

WANG Yan, WANG Shu-bing, JIANG Fu-chu, TONG Guo-bang, ZHAO Zhi-zhong.2003.Characteristics of a sporo-pollen assemblage in the section of Caocun, Yangyuan, Hebei, and its paleoclimatic significance[J].Geologicall Bulletin of China, 22(9): 665-669(in Chinese with English abstract).

WANG Yan, WANG Shu-bing, ZHAO Zhi-zhong, QIN Yi, MA Yin-sheng, SUN Ji-min, SUN Hong-yan, TIAN Ming-zhong.2005.Vegetation and Environmental Changes in Hexiqten Qi of Inner Mongolia in the past 16000 years[J].Acta Geoscientica Sinica, 26(5): 449-453(in Chinese with English abstract).

WANG Yan.2000a.Restorations of Paleoenvironments in Caofeidian Area Since the Last Stage of the Late Pleistocene Epoch[J].Journal of Oceanography of Huanghai & Bohai Seas, 18(3): 47-53(in Chinese with English abstract).

WANG Yan.2000b.Evolution Sequences of Palaeovegetation & Palaeoclimate in the Caofeidian Area Since the Last Stage of the Late Pleistocene Epoch[J].Marine Geology & Quaternary Geology, 20(2): 87-92(in Chinese with English abstract).

XIAO Jia-yi, WANG Dan, Lü Hai-bo, ZHAO Zhi-jun, SHU Qiang, CHEN Ye, ZHANG Mao-heng, GUO Ping.2005.A Study of Pollen and Climatic Stratigraphy in the Northern Jiangsu Basin since Late Pleistocene[J].Acta Palaeontologica Sinica, 44(4): 591-598(in Chinese with English abstract).

XIAO Jing-yi, CHEN Jian-qiang, LI Hui, XU Zhe-ping, SUN Gang, NIU Cai-xiang, YANG Guo-chen.2008.Quantitative analysis of the Quaternary sporopollen assemblages: A case study of hole HZ-S core in Handan, Hebei, China[J].Geological Bulletin of China, 27(5): 599-604(in Chinese with English abstract).

XIAO Jing-yi, CHEN Jian-qiang, XU Zhe-ping, CAO Guang-chao, ZHAO Qing-lin, GAO Li-wen.2010.Characteristics of vegetation fluctuation as well as consequent impact on climate since Late Pleistocene in Handan Area, Hebei[J].Acta Sedimentologica Sinica, 28(6): 1206-1212.(in Chinese with English abstract).

XU Qing-hai, LI Yue-cong, YANG Xiao-lan, ZHENG Zhen-hua.2007.Quantitative relationship between pollen and vegetation in Northern China[J].Science in China(Series D): Earth Sciences, 50(4): 582-599.

XU Qing-hai, WU Cheng, WANG Zi-hui, TONG Guo-bang, WU Shao-jie, ZHANG Jun-pai, DU Nai-qiu, KONG Zhao-chen.1993.Approach to palaeo-environment in the west coast of BoHai bay since 25000a.B.P.[J].Acta Phytoecologica et Geobotaxica Sinica, 17(1): 20-32(in Chinese with English abstract).

YAO Tan-dong, THOMPSON L G, SHI Ya-feng, QIN Da-he, JIAO Ke-qin, YANG Zhi-hong, TIAN Li-de, THOMPSON E M.1997.A study on the climate changes from Guliya ice core records since Last Interglacial Period[J].Science in China(Series D), 27(5): 447-452(in Chinese).

YAO Yi-feng, YE Chao, KOU Xiang-yu, XU Jing-xian, JIA San-man, DU Nai-qiu, LI Cheng-sen.2007.Vegetation succession and climate changing since the Late Pliocene in Tianzhu Region in Beijing[J].Journal of Palaeogeography, 9(1): 45-58(in Chinese with English abstract).

ZHANG Jun-pai, YANG Zhen-jing, XU Jian-ming, ZHANG Jing, LIN Jing-xing, LIU Hai-kun, LIN Fang, BI Zhi-wei.2007.Sporo-pollen assemblages and paleoenvironment in the east coastal areas of North China Plain since Late Pleistocene[C].The abstracts of the 2nd academic conference of 7th session of PSC palynology chapter: 33(in Chinese).

ZHANG Shu-shan, REN Zhen-ji, LIU Chun-yuan.1996.Trimsgression, regression and ancient climatic environment in the littoral of Bohai Sea since Pleistocene Epoch[J].Journal of Hebei Normal University(Natural Science), 20(3): 96-102(in Chinese with English abstract).

ZHANG Wen-qing.1999.Polynological assemblages and palaeoenvironmental changes in the Ningjin-po lake area, south Hebei, since the Late Pleistocene[J].Acta Micropalaeontologica Sinica, 16(4): 431-438(in Chinese with English abstract).

ZHAO Shu-jun, CHENG Jie, YIN Gong-ming, ZAN Li-hong.2008.Palynological assemblages and paleoclimatic significance in Beijing plain area since the Middle Pleistocene[J].Journal of Palaeogeography, 10(6): 637-646(in Chinese with English abstract).

ZHOU Kun-shu, YAN Fu-hua, LIANG Xiu-long, YE Yong-ying.1978.Pollen analysis of Late Quaternary in Beijing plain and its significance[J].Scientica Geologica Sinica, (1): 57-64(in Chinese with English abstract).

ZHOU Kun-shu.1984.Quaternary succession of vegetation and climatic evolution in North China[J].Scientica Geologica Sinica, (2): 165-172(in Chinese with English abstract).

Sporopollen Assemblages in Tangshan Area since Late Pleistocene with a Correlation to those in Adjacent Areas

LI Yu-song1), CHEN Jian-qiang1), ZHAO Shuo2), WANG Hai-ying2), LI Xin1)
1) School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083;
2) Tangshan Seismological Bureau, Tangshan, Hebei 063000

Based on a study of 92 samples collected from the 60-meter deep core of an Upper Pleistocene and Holocene deposit at the site of the former 10th Middle School on Fuxing Road of Tangshan City, the authors have established four sporo-pollen complex zones.Plant successions and climate changes in Tangshan area since Late Pleistocene are summarized as follows: (1) Along sporopolen zone I, the vegetation was mainly from mixed coniferous and broad-leaf forest to grassland, and the climate was warm and moist.(2) Along sporopolen zoneⅡ, sparse woods-grassland represented the vegetation at that time, the climate was cold and dry, and this stage was the most terrible period since Late Pleistocene.(3) Along sporopolen zone Ⅲa, it was warm and moist, and the vegetation was from mixed coniferous and broad-leaf forest to grassland.(4) Along sporopolen zone Ⅲb, dark coniferous forest and grassland were developed, and the climate was cold and moist.(5) Along sporopolen zoneⅢc, the vegetation was sparse woods-grassland, and the climate was cold and somewhat dry.(6) Along sporopolen zone Ⅳ, mixed coniferous and broad-leaf forest was developed, the climate was warm and moist, and this stage was a period with the best hydrothermal condition since Late Pleistocene.A comparison is also made with the achievements obtained in adjacent areas, global ice cores and deep sea sediments so as to investigate thecharacteristics of climate change in North China plain since Late Pleistocene.The hydrothermal condition of MIS3 was much better than that of MIS2 and MIS4 and reached an interglacial climate similar to that of MIS5, with local areas even exceeding that of MIS1.The climate of MIS2 varied from cold-moist to cold-dry instead of being always cold and dry.The results obtained in this paper provide an important basis for the study of Quaternary stratigraphic division and correlation as well as climate changes in North China plain.

sporo-pollen assemblages; climate changes; Late Pleistocene; Tangshan area

P532; Q913.84

A

10.3975/cagsb.2011.02.06

本文由河北省城市活斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)項(xiàng)目(唐山市)(編號(hào): 07-TSZT-05)資助。

2011-01-10; 改回日期: 2011-03-15。責(zé)任編輯: 閆立娟。

李玉嵩, 男, 1983年生。在讀博士研究生。第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)。

陳建強(qiáng), 男, 1957年生。教授, 博士生導(dǎo)師。主要從事地層及古生物學(xué)研究。E-mail: chenjq@cugb.edu.cn。