年代学是古气候研究的基础，其中14C年代学尤其重要。由于黄土中缺乏碳屑等可靠的测年物质，黄土有机质成为14C定年的首选测年物质，但是黄土有机碳通常是来自不同来源的非均质混合物，其中包括来自源区的老碳，与沉积物形成同时期的碳，以及渗入沉积物的现代年轻碳，这些不同来源的（老碳和年轻）如何影响有机质14C年代的可靠性，原因一直不明，这就造成黄土有机质14C年代的可靠性存在很大争议。

　　近期，中国科学院地球环境研究所周卫健院士团队，程鹏研究员级高级工程师、董吉宝副研究员等人基于新疆肖尔布拉克黄土有机质的14C年代学的研究，综合集成该区域已发表的其他黄土有机质14C年代数据，发现年轻和年老的14C年龄的异常波动对应湿润和干燥的气候（图1、2）。研究团队进一步对黄土有机质采用逐步燃烧的方式（＜400℃和＞400℃两个温度区间）定量分离出在干湿气候条件下年轻和年老碳的量。在相对湿润期，低温（＜400℃）组分中年轻碳占总碳的85%左右，这部分碳主要来自沉积中有机质向下迁移，导致黄土有机质的14C年龄偏年轻；干燥时期，高温（＞400℃）组分中老碳占总碳的70%左右，这部分老碳的快速堆积造成25ka以前黄土沉积序列中有机质的14C年代并不随深度发生变化的异常现象，该现象在该区域多个剖面中都有发现（图3）；综上所述，气候和物质来源是造成黄土有机质14C年龄不可靠的主要因素。该研究为黄土有机质14C年代学的研究提供一个新的思路。

　　上述研究成果获得中科院战略先导专项（XDB40000000）、第二次青藏高原科考(2019QZKK0101)国家自然基金（42072216, 41991252）等项目的共同支持。该成果发表于国际期刊《Catena》上。

　　Peng Cheng*1, Jibao Dong1, Weijian Zhou Yougui Song, Jie Zhou, Yukun Fan, Jianghu Lan, Feng Xian, Yaoyao Hou, Ning Chen, Hua Du, Yunchong Fu, Xuefeng Lu. 2022. Paleoclimatic implications of 14C age deviations in loess organic matter from Xinjiang, Northwest China. Catena 212, 106096

　　文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816222000820

　　 

　　图1 烧失量（LOI）和中值粒径（MGS）与黄土有机质14C年龄的比较。虚线代表逐渐变湿的气候；阴影区代表在150cm到300cm深度，年轻/年老的14C年龄的波动伴MGS和LOI的变化。

　　 

　　图2 YT剖面（Shu et al.，2018）、BL剖面（Sun et al.，2018）和XEBLK剖面（本研究）的中值粒径(MGS)与有机质14C年龄的比较。

　　 

　　图3 新疆不同区域黄土有机质14C年代随深度的变化。数据来源于BL剖面 (Sun, 2018), SGX 剖面(Sun, 2018), NLK剖面 (Song et al., 2015), ZSB 剖面 (Song et al., 2018), YT 剖面 (Shu et al., 2018), and BSK 剖面 (Li et al.,2020)。