The climate evolution since the deglacial recorded in Longwan Maar lakes in Jilin Province, Northeast China

Liu Jiaqi 1 and You Haitao 1.2

1.  Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences

2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences

Key words: Longwan maar lakes varve; the deglacial climate events

There are several maar lake areas distributed in the eastern continental margin from the northern Daxing’anling range to the southern Leizhou Peninsula in China. The famous one of them is located in Longgang volcanic field with about 4300 km2 belong to chain of the Changbai Mountains in Jilin Province, Northeast China (1260 21’-1260 37’ E, 42017’-42026’N) to be called "Chinese Eifel" (German famous maar lake area) consisting of many maars and maar lakes with diameter 400-1100m which are called Longwan by local people such as Dalongwan, Erlongwan Sanjiaolongwan, Sihailongwan and so on. These maar lakes almost occurred in the Early Pleistocene and filled water with depth ranging around 70m - 110m. It is strongly seasonal climate with long cold winter and wet hot summer under the influence of the East Asian summer monsoon. The precipitation is about 800mm per year and average annual temperature is 3.7 0C. So there is dense mixed conifer-deciduous forest and good vegetation surrounding maar lakes.

Three maar lakes (Sihailongwan, Xiaolongwan and Erlongwan) have been  reconstructed  palaeoclimatic and palaeoenvironmental evolution since the deglacial .  The main results and conclusions are following as:

1. Based on 210Pb, 137Cs , 14C , volcanic ash datings and varve-chronology, a high-resolution time sequence for the last 14 000 a B.P was established , which is the most accurate time table so far in China.

2. Two main varve types: biogenic varve and the clastic varve have been identified from annually laminated sediment. This is first find dinocyst and dinocyst-biogenic varves in fresh water deposits in China. Further biogenic varves can be classified into dinocyst-biogenic varves with dinocyst content > 95 % and mixed (diatom and dinocyst)-biogenic varves.

3. Based on analyses of total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), dry density (DD) and others from lake sediments, palaeoclimatic and palaeoenvironmental history can be identified 2 stages, 5 cycles and 19 climate events within the last 14 000 years. The Bölling-Alleröd（13 570±362-12 598±349 a B.P.）Younger Dryas（12 597±349 -11 485±316 a B.P., 8.2 ka B.P. event（8 449±236 - 8 120±227 a B.P.） and others can be found in Longwan sediment record.

4. We suggest that the Holocene started at 11 485 aB.P. in NE China, which is very close to the ages derived from the Greenland ice cores（GRIP：11 150 a B.P.；GISP2：11 640 a B.P.）.

5. Five layers of volcanic ash was found in Longwan maar lake sediments, which receive several volcanic eruptions occurred in this area since the deglacial period, the last eruption occurred in AD 600.

중국 북동지역 질린성의 롱완 마르호에 기록된 퇴빙기이래의 기후 변화

리우 지아치 1 , 유 하이타오 1.2

1.  중국 과학협회, 지질학지구물리학회

2. 중국과학협회 대학원

주제어 : 롱완마르호 연층 퇴빙기 기후 현상들

중국 북쪽의 Daxinganling에서 남쪽의 Leizhou 반도에 이르기까지 동쪽 대륙가장자리에는 몇 개의 마르 호수지역이 분포하고 있다. 그 중에 유명한 것은 중국 북동쪽 질린성의 Changbai 산맥에 속한 약 4300km2 정도의 롱강 화산지대에 위치하고 있다. "중국의 아이펠" (독일의 유명한 마르호 지역)이라고 불리는 이곳은 많은 마르와 롱완이라고 불리는 직경 400~1100m의 마르 호수들로 이루어져있으며 지역 주민들은 달롱완, 엘롱완, 산지아오롱완, 시하일롱완 등으로 부르고 있다. 이 마르호수들은 거의 초기 후적세에 형성되었으며 깊이 약 70~110m에 달하는 물로 채워져 있다. 동아시아의 여름 장마의 영향하에 길고 추운 겨울, 습하고 더운 여름과 같은 강한 계절성 기후를 보인다.

강수량은 연간 약 800mm이며 연평균기온은 3.70C 이다. 마르호 주변에는 침엽-낙엽수림이 무성하고 좋은 식생분포를 보이고 있다.

3개의 마르호수들(시하일롱완, 샤오롱완, 엘롱완)은 퇴빙기 이래 고기후학적, 고환경학적 변화를 겪었다. 그 주요 결과와 결론들은 다음과 같다.

1. 210Pb, 137Cs , 14C, 화산재 연대측정, 연층-연대기를 토대로 지난 14000a BP동안의 고해상도 타임 시퀀스가 정립되었으며, 이것은 지금까지 중국에서 가장 정확한 연대표이다.

2. 두 가지 주요 연층 형태 : 바이오제닉 연층과 쇄설성 연층은 매년 쌓여온 퇴적물로 확인되었다. 이것은 중국 담수 퇴적물에서 최초로 발견된 다이노시스트와 다이토시스트-바이오제닉 연층이다.

3. TOC와 TN, DD, 기타 호수 퇴적물을 토대로 고기후학적, 고환경학적 역사를 지난 14000년 동안 두 개의 단계, 다섯 개의 사이클, 19개의 기후 현상이 있었음을 확인할 수 있다. The Bölling-Alleröd（13 570±362-12 598±349 a B.P.）영거드라이아스（12 597±349 -11 485±316 a B.P., 8.2 ka B.P. 현상（8 449±236 - 8 120±227 a B.P.)과 다른 현상들을 롱완 퇴적물 기록에서 발견할 수 있다.

4. 홀로세는 중국 북동 지역에서는11,485 a B.P에 시작되었으며 이것은 그린란드의 빙하 핵심지에서 유래한 연대와 아주 근접함을 발견했다. （GRIP：11 150 a B.P.；GISP2：11 640 a B.P）

5. 롱완 마르호 퇴적물에서 5층의 화산재가 발견되었으며 이것은 퇴빙기 이래 이 지역에서 몇차례의 화산 폭발이 일어났음을 암시하며 마지막 폭발은AD600년에 발생했다

중국 룽완 마르에서 본 동북아의 고기후와 미래기후변동 예측

The climate evolution since the deglacial recorded in Longwan Maar lakes in Jilin Province, Northeast China

Liu Jiaqi

중국 과학아카데미 / Chinese Academy of Sciences