
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
末次冰消期以来黄河下游平原古湖泊的年代学、分布特征及形成机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月27日 来源:CATENA 5.4
编辑推荐:
为解决黄河下游平原(LYR)古湖泊演化时序不清、驱动机制不明的问题,研究人员综合运用光释光(OSL)和碳十四(14C)测年技术,结合沉积相分析,首次构建了区域湖泊演化的完整年代框架。研究揭示20-3 ka间存在两期湖泊扩张期(12-6 ka和5-3 ka),受气候波动、河道迁移与海平面上升共同驱动,为理解全新世地貌演变提供新视角。
黄河下游平原曾是星罗棋布的古湖泊家园,如今却只剩下零星水域。这些消失的湖泊如同大地上的"时间胶囊",记录着末次冰消期以来气候变迁与河流改道的史诗。然而,过去的研究如同盲人摸象——有的聚焦郑州附近的湖泊沉积,有的分析宁津泊的相地层,却始终缺乏一张覆盖整个黄河下游平原的"湖泊演化全景图"。更棘手的是,传统碳十四测年常受限于样本污染和材料短缺,就像试图用残缺的拼图还原历史真相。
中国地质科学院地质研究所的研究团队决心破解这一难题。他们从HC5、NC2和JNZK1三个钻孔中提取沉积物,像地质侦探般运用光释光(OSL)和碳十四(14C)双测年技术,辅以粒度、色度和磁化率等沉积相指标,首次绘制出黄河下游平原20,000年来的湖泊兴衰史。这项发表在《CATENA》的研究,不仅揭示了古湖泊演化的"脉搏节律",更解开了气候-河流-海洋三者的互动密码。
研究团队采用多技术联合作战:通过概率密度函数(PDF)整合100个已发表湖泊年龄数据;对钻孔样品进行38-63 μm石英颗粒的OSL测年,经预热坪(200-260°C)和剂量恢复测试验证可靠性;同步开展14C测年进行交叉验证;运用粒度分析仪、色度计和磁化率仪刻画沉积环境。
Chrono-stratigraphy pattern of lacustrine deposition across the LYR plain
通过8个钻孔和9个剖面的地层对比,发现黄河下游平原存在1-2层湖相沉积夹于河流相地层中。核心证据显示:HC5、NC2和JNZK1钻孔上层湖相层形成于4.9-2.4 ka,下层湖相层终止于9.3-6.3 ka。PDF分析进一步揭示区域湖泊演化呈现"脉冲式"发展:20-12 ka零星出现,12-6 ka首次大范围扩张(9-6 ka达峰),6-5 ka短暂收缩,5-3 ka二次扩张,3 ka后全面衰退。
Conclusions
研究得出三大突破性认识:1)发现黄河下游平原存在两期湖相沉积,上层4.9-2.4 ka,下层终止于9.3-6.3 ka;2)重建了20 ka来湖泊演化的四阶段模式,其中9-6 ka和5-3 ka为鼎盛期;3)证实气候波动(通过降水/温度记录比对)、黄河改道(通过地层相关关系)和海平面上升(与全球海平面曲线对比)是三大主导因素。特别值得注意的是,6-5 ka的湖泊收缩期恰与全新世气候最适宜期结束吻合,而5-3 ka的二次扩张则对应黄河大规模改道事件。
这项研究如同为黄河下游平原安装了一台"地质CT",首次全景式扫描了古湖泊的生命周期。其价值不仅在于填补了区域湖泊年代学空白,更构建了"气候-水文-地貌"耦合演化的理论框架。对于当前全球变暖背景下的流域水资源管理,这些古湖泊的"前世今生"犹如一部生动的警示录——提醒人类必须深刻理解自然系统的脆弱性与韧性。正如研究者强调的,只有解码地质历史中的环境响应机制,才能更精准预测未来地貌演变的轨迹。
生物通微信公众号
知名企业招聘