項目名稱： 中國第四紀冰川與環(huán)境變化研究

推薦單位： 中國科學院

項目簡介： 本項目屬于地球科學(104)。

本項目將世界屋脊青藏高原的第四紀冰川與環(huán)境演變作為主要研究對象，以揭開中低緯度高亞洲季風區(qū)第四紀冰川活動的規(guī)模、次數(shù)，探討其與全球冰期和高原隆升之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，研究解決中國東部第四紀冰川問題。針對全球變暖，選擇末次冰期間冰段和全新世大暖期兩個高溫的特殊時段進行"古相似"研究，以期對未來變暖前景的認識有所參照。主要發(fā)現(xiàn)點有--

1. 基本查清了中國西部第四紀冰川的分布、特征和原因；詳細重建了末次冰期最盛期冰川范圍和環(huán)境特征；高原各山系各次冰川作用都有清楚的冰川沉積界限，也有冰緣、湖泊、雪線等多方面地貌證據(jù)，表明從未形成覆蓋整個高原的大冰蓋。

2. 運用地貌地層學方法和多種定年技術(shù)基本建立了可與深海氧同位素階段對比的第四紀冰川序列；確定青藏高原"昆侖冰期"、"中梁贛冰期"、"古鄉(xiāng)冰期"和"大理冰期"分別發(fā)生于MIS18-16，MIS12，MIS6和MIS4-2。確認"昆－黃運動"中青藏高原進入冰凍圈；"共和運動"使高原以東若干高山達到雪線以上，發(fā)生末次冰期冰川作用。確認中國東部第四紀冰川作用只存在于賀蘭山、太白山、長白山和臺灣高山。

3. 發(fā)現(xiàn)MIS3a升溫達到間冰期程度，而MIS3b降溫導致冰進。指出歲差周期在中低緯度季風亞洲的特殊影響；首次對中國末次冰期后氣候回暖過程，特別是中全新世做出全面系統(tǒng)論述。

科學價值在于，使國際學術(shù)界對作為地球第三極的青藏高原的第四紀冰川有了清楚認識，揚棄了大冰蓋假說；樹立了中低緯度高亞洲季風區(qū)氣候變化－高原隆升構(gòu)造耦合效應的典型例證；對3階段和全新世大暖期的獨到研究有助于我們對全球變暖的認識。這些研究推動了第四紀科學發(fā)展。

論著被SCI引用1564次，其中他引976次；被CSCD引用2569次，其中他引次數(shù)2034次；共被引用4133次。代表性論著SCI他引168次，他引總次數(shù)263次。國際一流學者黃汲清院士、劉東生院士和現(xiàn)任國際冰川學會主席A.Ohmura等發(fā)表文章對本研究成果都給與很高的評價。

主要發(fā)現(xiàn)點： 1. （核心發(fā)現(xiàn)點）基本查清了中國第四紀冰川的分布及其特征

確認青藏高原第四紀冰川以高大山脈為依托而發(fā)育，重建了末次冰盛期（LGM）冰川分布、溫度、降水、雪線變化、湖泊與森林萎縮等環(huán)境特征；編繪了中國第四紀冰川分布圖，量算了冰川面積，末次冰盛期時冰川面積僅有35萬km2；發(fā)現(xiàn)第四紀冰川的規(guī)模由高原東南向西北，由邊緣向腹地減小；確認這種特征決定于夏季風環(huán)流的減弱和高原熱效應的影響，青藏高原冰川都有清楚的冰川沉積界限，雪線降低值在高原邊緣大，腹地小，證明從未發(fā)生過覆蓋整個高原的大冰蓋；確認中國東部只有賀蘭山、太白山、長白山和臺灣山地發(fā)生末次冰期冰川作用。（自然地理學與第四紀地質(zhì)學，代表性論著1、2、3、6、7、8、9、10）

2. （重要發(fā)現(xiàn)點）運用多種定年技術(shù)建立了和深海氧同位素階段相比較的第四紀冰期－間冰期序列；確認青藏高原第四紀冰川是高原隆升與氣候變冷耦合效應的產(chǎn)物

2.1 確定青藏高原最大冰期形成于MIS18-16，命名"昆侖冰期"；之后進入MIS15-13以13階段為最暖的大間冰期；確定祁連山與天山最老冰磧形成于MIS12階段，命名"中梁贛冰期"；確認倒數(shù)第二次冰期（古鄉(xiāng)冰期）屬于MIS6階段；MIS4-2階段的末次冰期（大理冰期）冰川作用在青藏高原及天山、阿爾泰山廣泛發(fā)生。（自然地理學與第四紀地質(zhì)學，代表性論著1、7、10）

2.2 確認發(fā)生于1.1-0.6 Ma BP的“昆侖-黃河運動"與全球冰期耦合使青藏高原進入冰凍圈并發(fā)生冰川作用，重建了當時溫度和降水。發(fā)現(xiàn)當時大氣環(huán)流對西北沙漠發(fā)展、黃土分布和長江流域泥石流沉積有重要影響；確認發(fā)生于0.15 Ma BP前后的"共和運動"使高原以東若干高山上升到雪線以上，在末次冰期發(fā)生冰川作用；（自然地理學與第四紀地質(zhì)學，代表性論著1、8、9）

3. （重要發(fā)現(xiàn)點）面對當前全球變暖，首次對中國MIS3a（40-30 ka BP）、MIS3b(54-44 ka BP)和中全新世（8.5-3 ka BP）特殊時段進行古相似研究（Paleo-analogue）

3.1 由冰川遺跡、冰芯、湖泊、孢粉、水系變化等多方面資料首先論證MIS3a（30-40 ka BP）升溫達到間冰期程度，季風強盛，降水增加，中國西部湖泊大規(guī)模發(fā)展；東部熱帶范圍擴展，海平面上升，在長江口和華北出現(xiàn)大范圍海浸。而MIS3b（44-54 ka BP）降溫導致冰川前進，顯示該階段歲差周期的特殊影響。（自然地理學，代表性論著1、5）

3.2 對中全新世大暖期（8.5-3.0 ka BP）研究發(fā)現(xiàn)氣候有幾次大的波動，以暖為主，新石器文化大發(fā)展。在大暖期盛時，植被帶北遷西移，估算北方升溫3℃，長江流域2℃，華南1℃。降水增加，許多湖泊擴大淡化。5.3 ka BP出現(xiàn)強烈降溫事件，可能是仰韶文化衰落的原因。（自然地理學，代表性論著4）

主要完成人： 施雅風

項目組織、設(shè)計、主持者。兩部代表性專著的主編；首先確定昆侖冰期青藏高原進入冰凍圈；詳細重建末次冰期冰盛期冰川與環(huán)境；主持澄清青藏高原大冰蓋假說與東部中低山地廣泛發(fā)生第四紀冰川的誤解；發(fā)現(xiàn)60－30 ka BP中國環(huán)境變化，并詳細研究40－30ka BP暖濕環(huán)境特征；首先闡明中全新世氣候與環(huán)境特征。對申報書中發(fā)現(xiàn)點1、2和3做出了創(chuàng)造性貢獻。本人在該研究中的工作量占本人工作量的62%。

崔之久

兩本代表性專著副主編；建立包括冰川沉積在內(nèi)的混雜沉積成因識別原則和方法；提出昆侖－黃河運動，深化氣候-構(gòu)造耦合效應研究；對天山、阿爾泰山、點蒼山、太白山等地的第四紀冰川有獨到研究；特別是通過對臺灣雪山古冰川的肯定，解決了臺灣學術(shù)界一直否定冰川存在的觀點。成果被廣泛引用、肯定。對申報書中發(fā)現(xiàn)點1和2.1做出了創(chuàng)造性貢獻。本人在該研究中的工作量占本人工作量的57%。

李吉均

《中國東部第四紀冰川與環(huán)境問題》專著副主編，深入剖析廬山疑似的冰川地貌和沉積，否定冰川成因，正確闡述廬山第四紀環(huán)境變化�！段鞑乇�川》和《橫斷山冰川》兩部專著主編。對西藏、特別是我國海洋性冰川地區(qū)的第四紀冰川進行系統(tǒng)研究，提出藏東南"古鄉(xiāng)冰期"和"白玉冰期"，橫斷山地區(qū)"稻城冰期"、"絨壩岔冰期"和"竹慶冰期"等冰期概念；提出"共和運動"，并與崔之久一起提出"昆侖－黃河運動"等與冰川作用密切相關(guān)的高原抬升事件。對申報書中發(fā)現(xiàn)點1和2.2做出了創(chuàng)造性貢獻。本人在該研究中的工作量占本人工作量的57%。

鄭本興

對喜馬拉雅山、西昆侖山、橫斷山、天山等西部多數(shù)高山第四紀冰川進行考察，劃分了冰期與間冰期序列；研究了冰川沉積和冰緣沉積特征，參與海洋性冰川與大陸性冰川區(qū)分與分界線的確定；編繪了一系列冰川地貌圖和第四紀冰川圖；在第四紀冰川演化模式與高原隆升、氣候變化關(guān)系的研究、最大冰期與末次冰期和全新世冰川變化、否定青藏高原大冰蓋論方面作出了重要貢獻。對申報書中發(fā)現(xiàn)點1和2.2做出了創(chuàng)造性貢獻。本人在該研究中的工作量占本人工作量的80％。

周尚哲

發(fā)現(xiàn)并確定祁連山擺浪河"中梁贛冰期"，并與"高望峰冰磧"一道測年，首次確定中國西部MIS12冰川作用的存在；確定橫斷山"稻城冰期"發(fā)生于MIS16階段；用10Be方法測定藏東南"古鄉(xiāng)冰期"和"白玉冰期"分別發(fā)生于MIS6和MIS2。得到一批MIS3b發(fā)生冰進的年齡數(shù)據(jù)。較早從冰川、湖泊、黃土－古土壤記錄研究了西部全新世環(huán)境變化的基本特征。對申報書中發(fā)現(xiàn)點1和2.1做出了重要貢獻。本人在該研究中的工作量占本人工作量的61％。