申请者主要从事元素和同位素在浅表地质过程和气候环境演变中的示踪方法和应用研究，重点研发新技术和新方法，探索地表及海洋过程中重要元素同位素地球化学体系的对气候环境因素响应的机理。近年来在技术和应用研究两方面均取得了显著成绩：在技术研发方面，建立了高效率的珊瑚高精度元素比值分析方法，为我国珊瑚古气候重建研究的发展提供技术保障；建立和完善了各种介质低本底高精度硼同位素分析技术，引领我国海洋酸化历史重建研究；建立了稳定Sr同位素测试方法，为重新认识浅表地质过程中的Rb-Sr同位素体系提供研究手段。在理论及应用研究方面，发现了中全新世东亚季风的“温雨解耦”气候特征；发现了气候变化对海水pH值的控制效应，初步揭示了海洋酸化与人类排放CO2之间的关系；发现了化学风化过程中重质量同位素如Nd-Hf体系的分馏效应；拓展了沉积物的地球化学组成在气候环境演变研究中的应用。

【中文摘要】青藏高原隆升对东亚地区的气候环境变迁与哺乳动物演化具有直接而深远的影响，全球C4植被扩散显然与气候变化有直接的关系，食草哺乳动物也从低冠齿向高冠齿发展以适应草中硅质的增高。新近纪是全球环境发生重大变化的时期，而青藏高原的形成与演变是亚洲乃至全球气候环境变迁的重要驱动力。认清新近纪哺乳动物从青藏高原到蒙古高原的分布规律和生态特征，是了解青藏高原隆升对我国地貌和气候的改造乃至对全球气候格局的影响的重要手段。哺乳动物对气候环境的变化非常敏感，而中国在新近纪哺乳动物方面有着世界上得天独厚的优势。本课题选择的主要工作地区临夏盆地和内蒙古中部分别处于青藏高原隆升的堆积区和影响区，有广泛出露的能够反映隆升和古气候的沉积物，地层出露完好，保存有非常丰富的哺乳动物化石。在两个地区进行对比研究的结果对于理解全球新近纪一系列重大环境和生态事件，特别是青藏高原隆升以及亚洲季风形成和生物交流等问题具有重要科学意义。

【中文摘要】西风带控制的中亚地区包括准葛尔盆地（中国新疆西北部）和哈萨克斯坦的高地与平原（哈萨克斯坦东部），它是东亚季风系统和控制欧洲的西风气候系统的连接带。西风带控制的中亚地区的风尘记录的生物气候变化的高精度重建将为理解过去50，000年半球和全球尺度规模的气候驱动机制和海洋－大气－陆地耦合提供更全面的背景知识。西风带控制的中亚地区风尘序列记录的过去50,000年的生物气候重建项目计划从新疆西北部和东哈萨克斯坦的黄土/古土壤序列中，获得一相对高精度的（1厘米采样，分辨率40－100年）古气候指标记录。首先，发展一个沿三个南北端面（总计180-240个样品）的孢粉、蜗牛、?13C或有机质和环境磁学参数的转换方程，然后集中于过去50，000的生物气候变化的重建。在14-16个目标研究剖面中，六个剖面以1-2厘米间距取样，剩下的按照土壤地层以5-20厘米间距取样。研究方法包括地球物理指标（磁颗粒和粒度）、地球化学指标（?13C或有机质，元素和铁地球化学）、地球生物指标（孢粉、木炭和蜗牛）。应当指出，对这些地层序列的可行性研究所获得的数据表明在这些地层序列中很有保证获得气候变化的高精度的灵敏的记录。

【中文摘要】天然气水合物分解对气候环境的影响是全球变化研究的前沿领域，也是科学界关注的重要课题。地质时期（如新元古代、古新世末、晚三叠纪、侏罗纪、晚第四纪等）曾发生过多次水合物的突然分解而导致的全球性气候环境突变和灾害，并在全球许多海区甚至陆地得到记录。ODP184及以往的研究显示了南海第四纪沉积剖面中也存在碳同位素的负漂移异常，但是否代表了水合物分解甲烷释放的记录？还有待深入研究。本项目以南海北部两个代表性沉积柱样为对象，研究晚第四纪沉积剖面中的碳同位素负漂移、生物突变或灭绝、自生冷泉碳酸盐沉积、液化沉积构造等与水合物分解甲烷有关的地质与地球化学记录，并与全球已有的相关记录进行对比，探讨晚第四纪特别是末次冰期以来水合物分解在南海沉积剖面上的响应特征，明确该时期水合物的分解与气候变化的关系和对海洋生态环境的影响。此课题探索从一个新的角度深化南海的气候环境研究，有望为全球变化提供重要基础资料和证据。