北京地区盐碱尘暴粉尘物质的主要来源

北京的"沙尘暴"在地质学研究分类中应属于尘暴,且属含大量盐碱物质(水溶盐物质)的盐碱尘暴。盐碱尘暴对人体健康和经济发展造成严重威胁,已引起普遍关注。通过调查北京尘暴源区蒙古国东南部和中国内蒙古中部、河北省西部地区表土和部分降尘的理化特性,为探讨北京盐碱尘暴粉尘物质的来源提供新的证据。对尘源区农耕地、沙化土地、退化草地、撂荒地、沙漠、沙地等不同代表性区域的表土进行较系统的采样,收集北京和部分尘源区附近城镇的大气降尘,分析其水溶盐和水溶性元素或离子的含量、酸碱度、粒度、比重、起尘风速。结果表明,干盐湖盆区以高百分含量的细微粉尘物质(200目)、水溶盐含量和部分水溶性元素或离子(如Na、Cl-)为主要特征,其较高的pH值、极小的粒径、很大的比表面积、偏小的比重、偏低的起尘风速等,与北京及尘源区附近城镇大气降尘的特性相对应,明显不同于沙漠、沙地、沙堆和农耕地、撂荒地、退化草地等,因此推测干盐湖盆区是现阶段北京盐碱尘暴最主要、最关键的源区之一。而水溶盐含量、粒度大小、酸碱度、比重、起尘风速等,是判断北京盐碱尘暴粉尘物质来源的关键性指标。     

2006年4月17日北京降尘的粒度分布与磁学特征

对2006年4月17日北京降尘的粒度和磁学性质进行深入分析,提出降尘磁化率相对黄土样品较高是现代降尘磁化率的特点,源区表土磁化率普遍较高是本次降尘磁化率值高的主要原因,污染产生的磁性物质对其也有一定的影响。同时通过对比几次降尘的粒度特征和传输方式提出粒度可以有效地指示源区的变化。结合降尘的粒度、磁化率分析与沙尘暴的监测信息和卫星云图,认为此次降尘粒度为0.8～20.0μm的组分可能是来自内蒙古西部的物质;20～70μm与>70μm的组分可能是来自距离北京较近的河北北部和内蒙古中部发生强烈沙尘暴的地区。     

苏干湖沉积物粒度组成记录尘暴事件的初步研究*

文章通过分析苏干湖表层沉积物、流域表层沉积物、大气降尘以及湖泊冰面囚固碎屑颗粒等的粒度组成,比较了流域地表沉积与湖泊沉积物粒度组成的差异和苏干湖表层沉积粒度组成的空间变化。初步认为苏干湖沉积物粗颗粒组分(>63μm)主要由风力搬运入湖,>63μm组分的含量可以用来指示研究区尘暴事件的演化。结合湖泊沉积岩芯纹层计数年龄,重建的1000年来尘暴演化历史显示,在1210A.D.之前尘暴事件较弱,且变化幅度较小;1210A.D.以来则表现出高频率或者高强度,其中13世纪上半叶以及17世纪的高值段与东部降尘变化历史一致。就气候变化的特征时段(中世纪暖期、小冰期等)而言,尘暴事件主要与气候变冷情况下较强的盛行风场有关;而极端干旱区有效湿度的增加可能有利于地表粉尘的释放,助长了尘暴事件的发生。     

兰洲“930505”特大尘暴沉积物特征研究

本文首次从沉积学角度对兰州现代特大尘暴沉积物进行了粒度组成、矿物成分和化学成分的分析研究，并同兰州黄土进行了比较。结果表明，沉积物属粉质重亚粘土，分选差，平均粒径仅为０．０１６ｍｍ。矿物成分以石英、长石、云母为主，富仿碳酸盐和粘土矿物。与马兰黄土相比，尘暴沉积物粒度偏细；石膏和白云石含量较高；常量元素中镁含量较高，而硅、钠含量较低。微量元素镍、铜、锌、铅、锶含量较高，可能受物源区或降尘区的矿山、工     

1990年北京降尘事件的天气动力条件及其化学元素特征

本文对1990年4月24—26日的席卷我国北部、中部的一次大范围尘暴降尘过程的天气动力条件做了诊断研究,并计算了北京地区采集的粉尘样品的化学浓度及相对于地壳平均含量的富集因子。作者指出,沙尘源地在内蒙古地区,与1958年3月北京降尘事件相比是一次在天气形势、沙尘源地和输送路径诸方面都有明显不同的另一种类型的降尘。     

末次冰期间冰阶晚期长江中游风尘堆积及环境意义

定山砂山剖面的下层灰黄色土-淤泥沉积，为末次冰期间冰阶（40～22kaBP）区域降尘堆积。灰黄色土层与淤泥为同源异相沉积，粒度组合基本相同，无特征性差异。频数曲线都以双峰为特征，第一峰为主峰，众值8～32 μm；第二为次峰，众值250～500μm。9.75±0.25Φ~4.25±0.25Φ(1 ~62.5μm)在垂向上具有相似的线形变化，组成第一峰态，各粒级垂向上的含量变化是区域冬季风强弱变化的敏感指标；2.25±0.25Φ ~-0.75±0.25Φ (180~2000 μm)具有相似的线形，组成第二峰态，各粒级剖面含量变化则揭示了冬半年环境干湿状况与局地尘暴事件。在对应区域降尘堆积较弱的两个时段，存在局地尘暴的增强事件，指示局地冬半年环境干燥。     

降尘与人类世沉积——Ⅰ:北京2006年4月16～17日降尘初步分析

2006年4月中北京地区接连出现了强降尘过程。降尘,在地质学家的眼中被视为黄土的原始物质。对降尘过程以及降落物的研究无论对我们正确认识黄土的堆积和演化,或者人类活动对干旱区沙漠化的影响均有重要的理论和实践意义。本文着重介绍这次降尘的沙尘天气过程以及对降落物磁化率和粒度测量的初步结果。     

降尘与人类世沉积 ——Ⅰ : 北京2006年4月16~17日降尘初步分析

2006年4月中北京地区接连出现了强降尘过程。降尘,在地质学家的眼中被视为黄土的原始物质。对降尘过程以及降落物的研究无论对我们正确认识黄土的堆积和演化,或者人类活动对干旱区沙漠化的影响均有重要的理论和实践意义。本文着重介绍这次降尘的沙尘天气过程以及对降落物磁化率和粒度测量的初步结果。     

兰州“930505”特大尘暴沉积物特征研究

本文首次从沉积学角度对兰州现代特大尘暴沉积物进行了粒度组成、矿物成分和化学成分的分析研究，并同兰州黄土进行了比较。结果表明，沉积物属粉质重亚粘土，分选差，平均粒径仅为０．０１６ｍｍ。矿物成分以石英、长石、云母为主，富含碳酸盐和粘土矿物。与马兰黄土相比，尘暴沉积物粒度偏细；石膏和白云石含量较高；常量元素中镁含量较高，而硅、钠含量较低。微量元素镍、铜、锌、铅、锶含量较高，可能受物源区或降尘区的矿山、工业及交通污染等因素影响所致。总之，特大尘暴指示为大气动力条件很不稳定的快速气下堆积；物质主要源自河西走廊东部干旱地区。现代尘暴事件是地质历史时期黄土沉积的继续，而黄土堆积中心已由马兰期的陇西盆地退向北西。     

粉尘颗粒的形成机制与影响因素

通过测定沉积物粒度来获取环境信息已经成为环境变化研究的常规手段之一,多组分分离的方法也逐渐被广泛采用,但对于粒度分布中不同组分的成因存在着不同的看法。Alfaro的碰撞理论认为当母质所遭受的碰撞能量大于母质中集合体的内聚力时,能够产生与之对应的特征组分,即特定的风速能量决定了特定组分的形成。为了对Alfaro碰撞理论进行论证检验,研究选择屏蔽了搬运分选过程、纯经机械碰撞形成的岩石碎屑和粮食表面附着物,进行粒度分析。分析发现:1)不论无机质组成的岩石还是有机质组成的粮食,其颗粒粒径主要受控于母质成分,且粒度分布均具有与种类密切相关的特征。2)虽然少部分物质的粒度分布也存在Alfaro风洞实验中出现的中值粒径较稳定的组分,但其碰撞理论很难解释大量的不相符现象和各种物质种内差异小于种间差异等现象。证明了粉尘颗粒的粒径与其物质成分特点存在密切联系,而与外界碰撞过程没有直接对应关系,能量碰撞作用并不能直接导致粉尘颗粒优势组分的形成。因此,本研究认为形成粉尘不同粒度组分的影响因素是多方面的,其中风力(能量)只是其中之一,起尘区和降尘区的大气动力条件、粉尘在搬运过程中的分选作用以及粉尘的形成母质性质和环境都是影响粉尘粒径多组分特征的重要因素。     

攀枝花矿区大气降尘中重金属的分布特征分析

降尘是大气中粒径大于10μm的固体颗粒物的总称,是大气污染的重要污染物之一,而大气降尘中的重金属更是严重的污染物.随着城市化和工业化的不断推进,城市降尘量明显增加,降尘中各种重金属含量也不断增加,特别是矿业城市,大气降尘中的重金属污染更为严重.     

阿尔金新近纪红黏土粒度特征及古气候记录

为反演阿尔金新近纪红黏土记录的古气候、古环境信息,在已有的磁性地层学约束基础之上对剖面的粒度指标进行了系统的分析,并利用粒度端元模型(EMM)进行分解。结果表明,可分为三个粒度端元:端元1(众数粒径5.2μm)众数粒径集中分布于2～6μm,与北太平洋西风带粒度分布和中国黄土细粒组分的粒度分布相似;端元2(众数粒径20μm)呈负偏态非对称分布,众数粒径在32～16μm之间,为低空西风所搬运短距离做跃移运动的粉尘物质;端元3为双主峰分布,众数粒径57μm和2.5μm,代表着尘暴事件中风动力近源变化强度,反映混合沉积特征。其中在10.8～10.3 Ma、8～6 Ma、5.2～4.3 Ma、3.6～2.8 Ma端元1粒度含量呈减小趋势,端元2粒度百分含量呈逐渐增加趋势,中值粒径增大。13～2.6 Ma阿尔金红黏土记录显示内陆干旱化加剧事件经历了10.8～10.3 Ma、8～6 Ma、5.2～4.3 Ma、3.6～2.8 Ma四个阶段,结合前人对该剖面及邻区其他地质环境记录研究表明,亚洲内陆干旱化可能的起始时间为11 Ma左右,西风环流在本区占主导地位。全球变冷是内陆干旱化加剧的主导要素,青藏高原的阶段性隆升起着推动作用。     

长春市城区近地表灰尘粒度特征及其环境意义

为剖析长春市城区近地表灰尘粒度特征,分别沿南北和东西轴线采集了34件城市近地表灰尘样品,采用激光粒度仪对样品进行了粒度测试分析。结果表明：长春市近地表灰尘颗粒物平均中值粒径和算术平均粒径分别为21.58 μm和24.24 μm,分选极差;以粗粉粒（10.00～80.00 μm）为主,平均约占71.28%,黏粒组（<5.00 μm）和细粉粒组（5.00～10.00 μm）分别约占14.75%和13.05%。频率曲线呈正偏双峰型分布,峰态中等偏窄,与现代尘暴和城市街道灰尘分布特征相一致,反映出其起源的多元性和相对稳定性,表明近地表灰尘沉积仍是风积作用的继续。近地表灰尘颗粒物粒径均小于100.00 μm,极易在外动力条件下再次扬起并悬浮搬运,PM₁₀和PM_2.5所占比例分别为27.76%和7.32%,其生态环境效应不应被忽视。粒径分布无显著空间变化,但城市中心区域粒径变化范围小,这可能说明城市边缘区域较中心区域近地表灰尘的起源更具多源性和复杂性。     

青藏高原北部可可西里地区近4000年来尘暴事件初探——来自库赛湖沉积物粒度的证据

通过分析库赛湖近4000年来湖相沉积物粒度组成特征,对比人工俘获风成物粒度特征,表明库赛湖沉积物中粗颗粒组分（>64 μm）主要由风力搬运作用进入湖泊沉积,记录了该地区尘暴事件历史。重建的尘暴事件序列表明:2 500～800 cal aBP时段为该地区近4 000年来尘暴事件高频发生的阶段,4 000～2 500 cal aBP和800 cal aBP以来的时段尘暴事件发生频率较低;近千年来的尘暴事件主要发生于小冰期内的3次降温时段。与贵州董歌洞石笋氧同位素对比分析表明,库赛湖地区近4 000年来气候变化受亚洲季风的影响,尘暴事件多发生于夏季风较弱的气候干冷时段。     

干旱区湖泊沉积物粒度组分记录的区域沙尘活动历史: 以新疆巴里坤湖为例

根据中国西北干旱区巴里坤湖BLK 1剖面沉积物的粒度分析,采用粒级—标准偏差法提取了对沉积环境变化敏感的粒度组分。结果表明,巴里坤湖沉积物中45～170 μm粒级组分含量和平均粒径对研究区区域性风沙活动较为敏感,据此结合14C测年数据重建了研究区9400 cal aBP以来的风沙活动历史。在过去的2 000年内,巴里坤湖地区尘暴事件多发或强风沙活动时段主要出现在240～440 cal aBP、600～1 280 cal aBP和1 400～1 800 cal aBP期间,这些时段同历史时期的雨土频率高值期、古里雅冰芯阴阳离子高含量期较为一致。从更长地质时期来看,8 000～8 300 cal aBP、7 400～7 700 cal aBP、6 500～7 000 cal aBP时段,特别是在中全新世(3 900～6 100 cal aBP)期间,区域性的尘暴事件或强风沙活动尤其频繁,这些时段同古里雅冰芯中微粒浓度、敦德冰芯中的微粒含量记录均可以进行良好的对比。干旱区封闭湖泊沉积是记录地质历史时期风沙活动的良好载体,但由于气候环境变化往往具有较强的区域性特征,因此,对某一剖面沉积物环境敏感粒度组分的提取及应用不具有普适性。     

敦德冰芯中微粒含量与沙尘暴及气候的关系

在敦德冰芯不同粒径（＞２．０ｕｍ,２．０～２５ｕｍ,＞５．０４ｕｍ）的微粒数据处理基础上,进行了微粒的变化特征以及微粒所揭示的气候信息分析,并将其与小冰期以来的气候变化记录进行了对比．结果表明,微粒含量变化与极地微粒研究所得的结论基本一致,即微粒含量高时,气候多为冷干;微粒含量低时,气候多为暖湿微粒变化异常于这一规律时,多为尘暴发生之时微粒含量的多少与当地的大风强度、地形、尘暴的规模、频率和强度有关     

西安市大气降尘中石膏的成因与环境意义

运用X射线粉末衍射、红外光谱、扫描电镜、激光粒度仪和硫同位素分析等方法对西安市11个采样点大气降尘中石膏等矿物进行研究,表明石膏矿物是在大气环境中形成。西安市大气降尘中石膏含量范围0～20％,平均6．3％,多为呻级自形微晶。降尘中硫同位素组成与其硫含量负相关;同时,降尘硫含量（平均SO2含量6％）远远高于源区物质（平均0．94％）,说明其主要来自大气气相硫。结合降尘微形貌特征与SO2含量的关系分析,降尘中的SO2含量不仅受粒度控制,还与大气降尘的种类和性质有关。降尘对空气中SO2的“捕捉作用”具有不均匀性,可以影响和改变城市大气中S元素的分布、传输路径和沉积方式。加强对大气降尘环境矿物学研究,查清大气降尘矿物成分及其组合的时空变化,对探索含硫污染物的演化轨迹和评价含硫污染物的环境危害性具有重要意义。     

罗布泊全新世沉积特征及其环境意义

罗布泊西湖属开阔湖盆,上世纪30年代其面积达1900km2,但湖心剖面粒度分析的结果表明,其粒度组成与一般开阔湖盆有着显著的不同:沉积物常具黄色与灰色互层结构,层理清晰,黄色层的粒度组成中常含较多粗颗粒砂,灰与黄色层的混合样是以粉砂黏土为主,同时含有一定量的中、细砂,甚至粗砂。根据与风成砂和尘暴沉积的粒度组成对比,可知这种沉积特征与现代尘暴沉积有很大的相似性,因而表明风尘是罗布泊沉积的重要物源,并可据此来恢复10000a以来本区尘暴作用的强弱变化。     

兰州风尘沉积的粒度分布模式及其古气候意义

通过对兰州不同气候背景下形成的风尘沉积 1 80个样品详细的粒度分析,建立了该地区风尘沉积的粒度分布基本模式。发现研究区风尘沉积具有以下特征:(1 )沉积物分选差,主要由粒径 >4Φ的颗粒组成,平均6.4Φ (2 )粒级构成为极细砂 2.6 %、粉砂 77.8%、粘土 1 9.6 %,属粉质重亚粘土或典型黄土 (3)频率曲线为单峰、极正偏类型,且具有粗头短促、中间宽大和细尾拉长的特点 (4)短期悬浮颗粒与长期悬浮颗粒大致呈对等配比。这些特征同时也为兰州现代尘暴沉积物所具备,因而可视为该地区风尘沉积的一个基本诊断模式搬运方式。颗粒粒径 <5.5 0Φ的含量指标 (GSP1)和 4.5 0～ 6.5 0Φ的含量指标 (GSP2 )可分别作为冰期-间冰期尺度和冰段-间冰段尺度东亚冬季风演化和沙尘暴强弱程度的基本判据。     

郭德冰芯中微粒含量与沙尘暴及气候的关系

在郭德冰芯不同粒径（〉２．０μｍ,２．０～２．５μｍ,〉５．０４μｍ）的微粒数据处理基础上,进行了微粒的变化特征以及微粒所揭示的气候信息分析,并将其与小冰期以来的气候变化记录进行了对比。结果表明,微粒含量变化与极地微粒研究所得的结论基本一致,即微粒含量高地,气候多为冷干;微粒含量低时,气候多为暖湿,微粒变化异常这一规律时,多为尘暴发生之时,微粒含量的多少与当地的大风强度,地菜,尘暴的规模,频率和强