
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
青藏高原中南部巨型湖泊形成时代的新约束:基于钾长石单颗粒pIRIR技术的古湖岸线定年
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月23日 来源:Global and Planetary Change 4
编辑推荐:
针对青藏高原晚第四纪湖泊演化时空异质性及石英OSL定年可靠性争议,研究人员采用钾长石单颗粒pIRIR技术对13个湖泊最高古湖岸线进行精确定年,揭示MIS 5期和早全新世两阶段巨型湖泊形成事件,为理解"亚洲水塔"水文动态提供新范式。
被称为"亚洲水塔"的青藏高原,其湖泊系统对全球气候变化响应极为敏感。近年来高原加速暖湿化导致现代湖泊扩张,但古湖岸线证据显示历史上曾存在规模更大的"巨型湖泊期"。关于这些古湖泊形成时代却存在巨大争议:早期放射性碳定年认为主要形成于MIS 3阶段(40-25 ka),而后续石英OSL研究则指出东北部高原(NETP)的巨型湖泊实际形成于更早的MIS 5期。更棘手的是,传统石英OSL技术在高原湖相沉积定年中暴露出信号稳定性差、中速组分占比高等问题,使得中南部高原(CSTP)的湖泊演化历史更加扑朔迷离。
中国科学院青藏高原研究所的研究人员独辟蹊径,创新性地采用钾长石单颗粒(SG)pIRIR(post-infrared infrared stimulated luminescence)定年技术,对13个CSTP湖泊的最高古湖岸线展开系统研究。这项发表在《Global and Planetary Change》的重要工作,不仅解决了高原湖泊定年的技术瓶颈,更重建了完整的"水塔"演化时空框架。
研究团队运用三项关键技术:1)基于Google Earth和PaleoLakeR的古湖岸线三维重建技术;2)石英单片(SA)OSL与钾长石SG-pIRIR的对比定年方法;3)针对高原沉积特点开发的信号筛选流程(包括中速组分分析、异常值剔除等)。特别值得注意的是,钾长石SG技术通过逐个颗粒检测解决了传统多颗粒测年中信号不完全晒退的难题。
【石英OSL定年结果】
对比分析显示石英OSL信号存在显著的热不稳定性,特别是>40 ka的样品年龄系统性偏低。例如扎布耶茶卡同一湖岸线的石英OSL年龄(41.94±3.49 ka)显著年轻于钾长石结果(70.3±5.8 ka),证实前人基于石英OSL提出的"MIS 3最大湖期"结论存在偏差。
【钾长石SG-pIRIR定年结果】
创新性的单颗粒技术获得突破性发现:CSTP巨型湖泊主要形成于两个时期——末次冰消期至早全新世(17-15 ka和12-7 ka)以及MIS 5阶段(106.7-97.6 ka和~70 ka)。其中色林错-班戈错、扎日南木错-达瓦错等湖群曾合并为统一大湖,面积可达现代湖泊的3-8倍。
【驱动机制解析】
通过对比亚洲夏季风(ISM)强度指标发现:MIS 5期和早全新世的湖泊扩张与强季风期高度吻合,而末次冰消期事件则与冰川融水脉冲相关。这一发现完善了"双驱动"理论——季风降水主导长期湖侵,而冰川消融调控短周期波动。
这项研究从根本上改写了青藏高原水文演化认知:1)技术层面确立钾长石SG-pIRIR作为高原古湖泊定年的金标准;2)理论层面揭示CSTP与NETP存在截然不同的湖泊演化模式;3)应用层面为预测"亚洲水塔"未来变化提供地质参照。正如研究者强调的,当前高原湖泊的快速扩张可能正在重现地质历史中的某些临界状态,这项成果为评估相关生态风险提供了至关重要的时间标尺。
生物通微信公众号
知名企业招聘