中更新世北半球超级间冰期与古人类第二次走出非洲

摘要

本文对洛川和西峰驿马关剖面90万年以来的黄土-古土壤序列开展了粒度和磁化率分析，分别以>32μm粗颗粒含量和频率磁化率作为亚洲冬季风、东亚夏季风的指标，研究发现，1）整个MIS14期间黄土高原黄土粒度记录没有显示冬季风快速增加的现象，指示北极冰盖没有显著扩张过，这与其他冰期冬季风变化形成鲜明对比；经全球集成研究发现，自南半球低纬度地区到北极地区，MIS14呈现整体温暖的状态(最冷相当于间冰期内部的冰阶气候)，而南半球中、高纬地区气候则接近“典型冰期”状态。由此提出MIS15.13期间，北半球出现“超级间冰期”，间冰期长度超过了10万年。该结果表明最近100万年以来的气候变化可能并非以简单的10万年准周期变化为主，而是存在超级间冰期。2）通过地轴斜率与两极夏季太阳辐射岁差周期变化的配置关系研究，发现MIS14冰期为南极太阳辐射变化驱动所致，表现为，在MIS14初期，南极夏季太阳辐射岁差周期变化与地轴斜率变化同时达到最低值，而在北极地区两者最低值严重偏离。类似的地球轨道参数配置出现在MIS10，MIS18、MIS20等时期，显示南极驱动可能是触发这些冰期的重要因素，为40万年和80万年前后南极率先进入冰期提出了可能的理论解释。3）中更新世MIS15.13北半球整体温暖的超级间冰期与阿舍利手斧从非洲向欧亚地区大规模传播和人类群体遗传学证据指示的人类扩张在时间上一致。由于间冰期气候能够为早期人类适应高纬度环境提供适宜条件，因此该超级间冰期可能是古人类第二次大规模走出非洲的重要动因。