被視為“地球第三極”和“亞洲水塔”的青藏高原是亞洲眾多河流的源頭,影響著東亞和南亞幾十億人的生活。全球氣候變化正在改變青藏高原的水循環(huán)格局,威脅亞洲水塔的安全。由于高原器測資料分布稀疏且觀測時間短,難以揭示青藏高原地區(qū)水文循環(huán)的長期演變過程和規(guī)律。作為我國最大的湖泊分布區(qū),晚第四紀(jì)以來高原湖泊群經(jīng)歷了劇烈的水位變化,留下了豐富的湖岸線和湖泊階地記錄,為研究湖泊水位變化和水循環(huán)過程提供了良好載體。 受測年技術(shù)的限制,早期對湖岸線的14C測年發(fā)現(xiàn)在25-40 ka BP高原湖泊普遍存在擴張現(xiàn)象,對應(yīng)于MIS 3階段晚期。近些年來,更多來自釋光測年的結(jié)果顯示,青藏高原大湖期的年代可能對應(yīng)于MIS 5階段。有關(guān)青藏高原大湖期年代一直存在爭議,亟需采用新的方法開展綜合研究。
西安加速器質(zhì)譜中心主任周衛(wèi)健院士團隊選用10Be-26Al雙核素暴露測年技術(shù),對青藏高原中南部的納木錯階地序列進行絕對測年與地貌演化綜合研究,揭示納木錯最高湖水位為MIS 5階段,次級湖水位為MIS 3階段,具有與青海湖和色林錯相似的演化特征,表明MIS 5階段存在大湖期。納木錯MIS 3階段也屬于暖濕期,但其程度要弱于MIS 5階段。
通過與高原其它的高湖岸線年代對比,發(fā)現(xiàn)高原東部湖泊的高湖水位以MIS 5階段為主,西部湖泊的高湖水位以早中全新世為主,部分湖泊存在MIS 3階段高湖期。這表明青藏高原大湖期存在空間和時間的差異性,但與北半球夏季太陽輻射高值對應(yīng)良好。同時與納木錯緊鄰的湖泊地貌和年代對比還發(fā)現(xiàn)前人以納木錯為基礎(chǔ)提出的東羌塘大湖可能并不存在,納木錯與仁措及色林錯在MIS 5階段通過河道相連,并未形成統(tǒng)一的東羌塘大湖。
他們還首次定量評估了主要地質(zhì)過程(階地暴露后的大氣侵蝕和繼承性核素)對湖泊侵蝕階地10Be暴露測年結(jié)果的影響,發(fā)現(xiàn)階地暴露后的大氣侵蝕對老階地(如>80 ka)影響顯著,但對于年輕階地(如<15 ka)影響較??;繼承性核素對于高海拔的老階地影響較少,而對低海拔的年輕階地影響顯著。這些研究結(jié)果對湖泊階地宇生核素暴露測年結(jié)果的準(zhǔn)確性評估,以及正確理解納木錯水位演變歷史及其背后的氣候驅(qū)動機制具有重要的參考價值。
該研究近期發(fā)表于國際期刊Quaternary Science Reviews上,得到了國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院和黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國家重點實驗室等項目支持。
詳文見:Zhou, J., Zhou, W., Dong, G., Hou, Y., Xian, F., Zhang, L., Tang, L., Zhao, G., Fu, Y., 2020. Cosmogenic 10Be and 26Al exposure dating of Nam Co lake terraces since MIS 5, southern Tibetan Plateau. Quaternary Science Reviews 231, 106175.
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106175
圖1 納木錯流域與周邊湖泊的關(guān)系
圖2 納木錯階地分布和10Be-26Al暴露測年結(jié)果

圖3 納木錯湖泊階地10Be和26Al暴露年代與其它古氣候記錄的對比