呼兰河流域35 ka BP以来环境演变及其对东亚季风变化的响应

摘要

呼兰河流域地处松嫩平原东北部，位于亚洲季风边缘区，对该区域第四纪环境的研究，既是解析东北区域气候变化过程的关键，也能为东亚季风边缘区气候演变规律提供重要科学依据。本文以呼兰河流域HT05A钻孔沉积物为研究对象，通过粒度端元分析方法，重建了35 ka BP以来的区域气候演变过程。结果表明：沉积物平均粒径自底部35.7～33.7 ka BP的23.92μm向上逐步粗化，于6.1～4.3 ka BP达到峰值106.78μm,顶部4.3 ka BP至今回落至74.92μm;频率曲线则从双峰负偏态逐步转变为单峰窄尖锐形态，且分选性持续较差，上述粒度特征揭示沉积动力环境经历了从河漫滩悬浮沉积主导向风成作用主导的演化过程。端元组分演化特征显示，EM1含量自底部至近地表呈逐渐减少趋势，EM2含量表现为阶段性增减波动，EM3含量自30 ka BP以来持续增长并于6.1～4.3 ka BP达到峰值，其含量变化与东亚冬季风强度呈显著正相关。基于上述分析，将35 ka BP以来的气候演变划分为6个阶段：35～30 ka BP为河湖沉积主导的冷干-暖湿交替期；30～24.6 ka BP为干旱期；24.6～19.7 ka BP干旱程度加剧，风力作用显著增强；19.7～11 ka BP为气候湿润期；11～4.5 ka BP为温暖湿润向干旱过渡的转型期；4.5 ka BP至今风力作用强化，气候转入寒冷干旱期。区域对比分析表明，研究区气候变化主要受轨道尺度太阳辐射驱动，同时海洋环流重组与季风系统演变也发挥了重要调控作用。本研究不仅为东北平原第四纪古地理重建提供了关键沉积学证据，也为东北黑土地形成机制及其生态响应研究提供了新的地质学视角。

关键词

粒度 / 端元分析 / 沉积环境 / 东亚季风 / 气候变化 / 呼兰河流域