成都平原红土堆积的风成成因证据

成都平原地区的红土剖面一般由3部分构成,自上而下分别为成都粘土层、网纹红土层、河流相砂砾石层.文章对位于成都双流的胜利红土剖面样品的粒度、石英颗粒表面形态以及稀土元素分布模式进行了系统分析,并将研究结果与甘孜地区的典型黄土样品进行了对比.结果表明,红土剖面中的成都粘土、网纹红土层是以具有风成特性的细颗粒物质为主,并且其粒度分布及粒度参数特征与甘孜地区典型风成黄土样品非常相似,而与该剖面中下伏的河流相样品有很大不同.成都粘土及网纹红土样品的石英颗粒与甘孜黄土及北方黄土一样,大多数都呈不规则的棱角状、次棱角状.红土堆积的稀土元素分布模式与甘孜黄土也非常相似.所有这些证据都表明成都平原红土剖面中的成都粘土及网纹红土层属于风成成因.本次分析结果结合以前的研究表明,第四纪中期整个长江流域的环境状况发生了很大变化,主要表现为冰期时植被覆盖率的大幅度降低,而青藏高原在此时期的快速隆升可能是形成该区环境变化的直接原因.     

0.44Ma以来南方风尘加积型红土物源分析:重矿物和碎屑锆石年代学证据

中亚热带地区的风尘加积型红土是中国南方第四纪环境研究的重要陆相沉积载体.许多典型剖面自0.4 Ma以来红化和网纹化程度明显减弱,气候趋于干凉,物源尚有近源、远源、远近混合源等说法.以九江地区JL剖面为研究对象,基于重矿物组成及碎屑锆石U-Pb年代学证据,重点探讨该沉积剖面第⑥～⑧层加积型红土(底界年龄0.44 Ma)物...     

宣城第四纪红色粘土剖面的发育特征

宣城第四纪红色粘土14层土体硅铝率、风化淋溶系数,以及阳离子交换量、盐基饱和 度和粘粒含量等风化、成土作用指标表明,该剖面各层次之间仅显示出一定程度沉积作用和成土作用的差别。它们是边沉积边成土作用的产物。上覆lm左右厚下蜀黄土,且由均质红土层、铁锰焦斑层和网纹层构成的宣城第四纪红色粘土应归属于埋藏类型古土壤。     

江西九江红土堆积的粒度特征及成因研究

在南方红土的研究中, 区分不同地区红土地层的成因类型是研究区域古环境演化的关键。以江西九江红土剖面为例, 通过系统的粒度分析, 并与西峰黄土、古土壤样品及代表性河、湖相沉积的粒度特征进行对比, 结果表明, 九江红土与西峰黄土、古土壤样品具有相似的粒度分布特征, 而与河、湖相沉积有较大区别。其中, 九江剖面上部的下蜀土与西峰黄土粒度特征相近, 而剖面下部的网纹红土与西峰古土壤样品更为相似, 表明江西九江红土堆积与中国北方黄土一样属于风尘堆积。研究成果为古环境信息的进一步提取奠定了基础。      

华南沿海第四纪类网纹红土的赋存层位及其年代问题

根据地质学、地貌学、沉积学、地球化学和年代学的研究,将华南沿海(南岭以南)不同时代的杂色粘土(暂称"类网纹红土")划分为基岩风化壳型和松散沉积风化壳型两种类型;将第四纪松散沉积系列中的杂色粘土划分为第四纪早期(年代为1.8～1.6 Ma BP)、中期(年代为1.0～0.8Ma BP)和晚期(年代为0.07～0.01 Ma BP)3个发育期;主要讨论了发育好、厚度大、分布广的第四纪中期杂色粘土与长江流域和西南丘陵区典型网纹红土之间在赋存层位、剖面结构和发育年代等方面的差别和存在问题,提出了需进一步研究杂色粘土-网纹红土的年代和发育规律及其反映的中国南方地质-气候环境演化规律等重要科学问题.     

江西九江中更新世红土物质来源研究

华南地区广泛分布中更新世红土。目前, 对其物质来源尚有争议。九江红土剖面的沉积时代已得到很好限定, 同时由于其沉积连续、地层出露较好, 是开展中更新世红土物质来源研究的理想剖面。通过对九江中更新世红土2件碎屑锆石样品的分析, 共获得177颗谐和锆石U-Pb年龄, 主要峰值集中在新元古代(816 Ma、801 Ma和991 Ma)、古元古代(2019 Ma、2022 Ma和2481 Ma)和新太古代(2502 Ma), 并具有不显著的中生代峰值(135 Ma)。将其与潜在远源和近源物源区的锆石U-Pb年龄组成进行对比, 结果发现中国北方戈壁、沙漠和黄土高原、塔里木盆地、华北平原并不是九江中更新世红土的主要源区。庐山北麓早更新世发育的洪积扇为九江中更新世红土发育提供了充足物质。九江中更新世红土和九江晚更新世黄土的碎屑锆石U-Pb年龄组成存在明显差别, 后者主要来自长江河漫滩的碎屑物质。不同的气候条件主导了九江地区红土和黄土的发育, 二者都受控于青藏高原构造隆升产生的环境变化。     

兰田段家坡黄土剖面磁性地层学研究

兰田黄土剖面厚约132m。更新统黄土不整合地覆盖在第三系红粘土层之上。在该削面采集了147组古地磁样品,经古地磁测定,结果显示B/M界限位于L_8之中,贾拉米洛事件位于S_(11)至S_(12)层段,奥尔都维事件位于S_(28)—S_(32)层段,在该剖面首次发现留尼昂亚时。结果表明:更新世黄土与第三纪红粘土的界线同M/Ga界限一致,兰田黄土最早形成于2.45Ma,据此推测兰田陈家窝猿人化石年龄为0.66Ma,公王岭猿人化石年龄为1.15Ma。     

京山屈家岭地区全新世中晚期环境变化及其对人类活动的影响

通过对江汉平原北部的野外考察,结合屈家岭剖面粒度、Rb/Sr比值、磁化率和已有孢粉结果的综合分析,揭示了该地区全新世中晚期沉积环境和气候变化特征。结果表明,该剖面沉积物中粉砂(62.5～4μm)、粘粒(<4μm)约占其总量的95%以上,属于略含细砂的粘土质粉砂,概率累积曲线以三段式为主。结合地貌和岩性分析,确认该剖面以河流相沉积为主。沉积物粒度组成以粒径<30μm组分为主,同黄土的众数组分类似。也有部分样品的概率累积曲线呈现出北方黄土和下蜀黄土多见的两段式,但概率累计曲线段的斜率和中、细粒组分的相对含量都同黄土有差异。粒度组成方面同黄土沉积的某些相似特征说明,青木垱河流域广泛分布的黄土沉积可能影响了该剖面的沉积特征。沉积样品的磁化率、Rb/Sr比值和已有的孢粉分析结果反映的气候变化趋势基本上是同步的。5.2kaBP以来屈家岭遗址附近区域气候变化可以分成3个阶段:5.2～4.2kaBP期间,是较为温暖湿润的时期,水热条件好于现在,后期暖湿程度有波动性降低的趋势;4.2kaBP开始气候暖湿程度明显下降,气候转向干凉;2.0kaBP以来,本地区气候暖湿程度有所回升。该地区包括气候在内的环境变化,一定程度上影响了新石器晚期文化的演化历史。     

黄土高原一个连续的晚新生代剖面及其划分与对比

陕西旬邑地区一个地层厚约 2 30 m的晚新生代剖面 ,全为土状堆积。岩性划分、古地磁测年、古生物研究及其他一些手段的分析测定表明 ,该剖面记录了距今 6 .8Ma到现代的沉积 ,其中第四系厚 141.2 m,全为黄土—古土壤沉积序列 ;新近系厚约 90 m,全为红土沉积 ,底部不整合面之上有 6— 7m红土层被覆盖 ,无法取样 ,其上实测厚度83.4m,将每层红土层及紧接其下的钙质结核层称为一个成土—成壤组合 ,新近系约含 80个明显的成土—成壤组合。 N/Q岩性界线在剖面深度的 141.2 m处 ,但古地磁 M/G界线在相当于剖面深度的 137.6 m处 ,即 L43 顶界之上0 .4m处 ,古地磁极性的转移滞后于岩性的变化。多层生物化石的发现对各段地层时代的确定及古气候环境的分析起了积极的作用     

甘肃龙担早第四纪黄土堆积古地磁年代研究

临夏盆地位于青藏高原东北边缘,是青藏高原与黄土高原衔接带上的一个晚新生代断陷盆地。龙担剖面地处临夏盆地的中央部分,产有大量哺乳动物化石,从化石证据中得出与早更新世午城黄土同时期的黄土沉积,但是岩性看起来又与中国东部黄土高原上典型的午城黄土有差别。本文基于龙担剖面中黄土-古土壤序列的古地磁研究、粒度以及磁化率分析,主要对正极性N3的极性归属问题进行阐述,N3对应于Matuyama极性时中下部的Olduvai极性亚时期,建立了该剖面的年代地层序列。龙担动物群的上化石层位于Olduvai极性亚时内部,时代为1.77～1.95Ma,从而得出龙担动物群的上化石层年龄为1.9Ma,下化石层位于Reunion极性亚时之下,时代为2.25Ma。     

Groundwater control of mangrove surface elevation: Shrink and swell varies with soil depth

We measured monthly soil surface elevation change and determined its relationship to groundwater changes at a mangrove forest site along Shark River, Everglades National Park, Florida. We combined the use of an original design, surface elevation table with new rod-surface elevation tables to separately track changes in the mid zone (0–4 m), the shallow root zone (0–0.35 m), and the full sediment profile (0–6 m) in response to site hydrology (daily river stage and daily groundwater piezometric pressure). We calculated expansion and contraction for each of the four constituent soil zones (surface [accretion and erosion; above 0 m], shallow zone [0–0.35 m], middle zone [0.35–4 m], and bottom zone [4–6]) that comprise the entire soil column. Changes in groundwater pressure correlated strongly, with changes in soil elevation for the entire profile (Adjusted R² = 0.90); this relationship was not proportional to the depth of the soil profile sampled. The change in thickness of the bottom soil zone accounted for the majority (R² = 0.63) of the entire soil profile expansion and contraction. The influence of hydrology on specific soil zones and absolute elevation change must be considered when evaluating the effect of disturbances, sea level rise, and water management decisions on coastal wetland systems.     

黄土高原关键带全剖面土壤水分空间变异性

土壤水分是黄土高原关键带水循环、地下水补给和植被恢复的关键因素。为揭示黄土高原关键带黄土整个剖面的土壤水分空间变化特征,通过土芯钻探的方式获取了黄土高原关键带5个典型样点（杨凌、长武、富县、安塞和神木）从地表到基岩的土壤水分样品,采用经典统计学和地统计学相结合的方法分析了剖面土壤水分的分布规律、变异特征及空间结构。结果表明:黄土高原关键带剖面土壤水分从南往北,土壤平均含水量由高变低;5个样点的土壤水分均为中等变异,随着深度由40 m增加到200 m,土壤水分变异性变弱,且样点之间的土壤含水量差异降低;地统计学分析表明样点的半方差函数能被理论模型较好地拟合（杨凌除外）,指数模型能够描述大部分样点深剖面的空间变异结构。相关结果有助于了解黄土高原深层土壤水分状况及分布规律,对于黄土高原土壤水资源估算和区域植被恢复具有重要价值。     

罗布泊地区第四纪岩石地层、磁性地层和气候地层

罗布泊地区的AK1孔,是目前为止该区唯一的、最深的钻孔,深465.55m。依据AK1孔的岩性特征、热释光年龄、古地磁极性倒转、磁化率变化和Fe2O3含量的研究,将该地区第四纪地层划分如下:全新世为灰色—浅灰绿色色系,与晚更新世的界线划在深8.80m处,年龄值为11.5kaBP;晚更新世为杂色色系,与中更新世的界线在牙买加反向极性亚带的底界面上,深66.25m,年龄值为0.20MaBP;中更新世为褐黄色—土黄色色系,与早更新世的界线划在布容正向极性带—松山反向极性带的界面上,深235.00m,年龄值为0.73MaBP;早更新世为灰色色系,与上新世的界线在松山反向极性带—高斯正向极性带的界面上,357.50m深,年龄值为2.48MaBP;上新世为土黄色与灰色交替色系,顶部为厚8.78m的土黄色粘土层,与下更新世底部厚25.27m的灰色粗砂和含砾粗砂层相接,界限清晰。本区第四纪岩石地层、磁性地层和气候地层的底界,完全一致。因此,它是一条具有全球等时性的界线,可用以与世界其他地区的第四纪地层进行对比。     

Clay mineralogy and geochemistry and their palaeoclimatic interpretation of the Pleistocene deposits in the Xuancheng section,southern China

A red soil profile in Xuancheng, Anhui province, southern China, in the middle to lower reaches of the Yangtze River, was investigated using X‐ray diffraction, X‐ray fluorescence spectrometer, and scanning electron microscopy. The mobile components K₂O and Na₂O and trace elements Ba and Sr of the Xuancheng section exhibit a general trend of decrease downward along the red soil profile, together with an increase downward of chemical index of alteration (CIA) values, suggesting more intense depletion in the lower portion than in the upper portion. The major components SiO₂, Al₂O₃ and Fe₂O₃, as well as SiO₂/Al₂O₃, SiO₂/Fe₂O₃ and Al₂O₃/Fe₂O₃ ratios, show notable fluctuations along the soil profile, indicating intense climatic oscillations in the area during the Pleistocene age. The clay mineral assemblage of the Xuancheng section can be generally subdivided into three groups, suggesting a general trend of three stages of climate changes. The lower portion of ～10.4–6.3 m depth has a lower illite content and higher abundance of kaolinite and illite–smectite (I/S) clays, indicating that a warm and wet climate prevailed over the episode of ca. 600–350 ka BP. A decrease in abundance of kaolinite and I/S clays and increase in illite content at a depth of ～6.3–2.2 m probably indicate a transition stage of climate change from warm/humid to cool/dry in the period ca. 350–80 ka BP. The higher illite content and lower abundance of kaolinite and I/S clays in the upper portion of ～2.2–0 m depth suggest that a relatively cool and dry climate dominated since ca. 80 ka BP. Based on changes in clay mineralogy and chemical indices of the sediments, seven warm/cold fluctuations were determined in the area since the Middle Pleistocene. Climate changes documented in the Xuancheng section are in agreement with the δ¹⁸O records of sediments from the equatorial Pacific Core V28‐238 and the loess–palaeosol sequences in the Loess Plateau of northwestern China. Correlated to the episode of S4 and S5 soil units in the Loess Plateau, the period of ca. 600–350 ka BP in the Xuancheng area was dominated by the particularly strong East Asia summer monsoon, as indicated by its most abundant kaolinite and I/S clays. Fluctuations in clay mineralogy along the Xuancheng soil profile were mainly controlled by both the East Asia summer and winter monsoons in response to the global changes in the Middle–Late Pleistocene. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

陕北黄土区流域分水线土壤干层分布

陕北黄土区切沟密集,地形支离破碎,地形与植被共同作用下土壤水分状况较为复杂。通过长期定位观测深剖面土壤含水量,分析了流域分水线深层土壤水分时空动态及干层分布特征。研究结果表明:生长季0~3 m土层土壤水分亏缺,生长季后1.2 m以上土层亏缺水分得到补充,但该深度以下土壤水分含量未得到恢复,其中2.6~6.4 m深度范围缺水严重,流域分水线土壤水分含量出现明显的垂直分层现象;各观测点土壤含水量随深度的分布曲线、极值出现深度和干层深度范围不同,剖面干层随各分水线走向表现出不连续分布的特点;分水线干层平均起始深度为2.03 m,厚度为0.4~8 m,干层土壤含水量均值为9.03%,干层厚度与起始深度和干层土壤含水量均呈负相关关系。比较而言,陕北黄土高原干层发育严重程度较突出。相关研究结果可为流域土壤水资源分布及土壤水库功能评价提供理论依据。     

青藏高原2.8Ma来的环境演化及其对构造事件响应

本文根据青藏高原中部错鄂湖深钻研究的最新成果,结合东部若尔盖盆地湖泊沉积物记录,探讨了青藏高原2.8Ma以来的环境演化过程和高原构造隆升运动对环境演化的影响。初步研究显示:大约2.8MaBP错鄂湖构造成盆;2.6MaBP左右孢粉组合、粒度特征、岩性变化等均记录了一次强烈的构造隆升运动;2.6Ma~0.8Ma时段,高原可能处于一种整体隆升过程中的相对夷平阶段;若尔盖古湖揭示了0.9MaBP来的3次构造隆升运动,反映了高原环境演变的三个阶段;和黄土底界相当的错鄂湖沉积记录显示并未干旱的特征;黄土旺盛堆积时期(L₁₅、L₉、L₆)高原湖泊记录的气候特征为偏湿气候。      

成都平原风尘堆积的化学风化特征及其古气候意义

对成都平原胜利红土剖面进行了系统的常量元素分析,并与川西典型黄土、古土壤样品的地球化学特征进行对比,研究本区风尘堆积所经历的化学风化作用过程,并对该序列化学风化特征的古气候意义进行探讨.研究结果表明,成都红土的常量元素组成与川西典型黄土、古土壤样品相似,与上地壳的平均化学成分也基本一致,说明成都红土与川西黄土一样,在堆积以前也经历了多次充分混合作用.在成都红土的形成过程中,Ca、Na元素大量淋失,含量很低,K、Mg也出现了不同程度的淋失,说明成都红土经历了斜长石和钾长石的化学风化过程.进一步的研究表明,成都黏土已达到中等风化的末期阶段,而网纹红土已进入强烈风化作用阶段.从整个序列的化学风化参数来看,距今1.13 Ma以来化学风化强度不断减弱,表明四川盆地及周围地区更新世中期以来有逐渐变干的趋势,与全球气候变化具有一致性.     

青藏高原陆表特征与中国夏季降水的关系研究

利用青藏高原72个站逐日积雪、冻土观测资料,AVHRR归一化植被指数（NDVI）和全国550个站逐日降水资料,分析了青藏高原陆表特征与中国夏季降水的关系。结果表明,我国夏季降水在华北和东北南部,长江中下游和华南地区降水空间一致性较好,相邻站点间降水变化趋势近似。华南、长江中下游和淮河降水呈增加趋势,其中长江中下游每10年增加37 mm,但华北降水呈减少趋势。华南、长江中下游和华北对高原积雪、冻土和植被的变化均较为敏感,而淮河仅对高原植被变化较为敏感。利用高原积雪、冻土和植被建立了代表高原地表特征的变化序列,其对长江中下游、淮河、华北夏季降水均有较好指示意义,与夏季降水的相关系数由南到北表现为"负-正-负"的分布特征。最后,提出一种高原陆表状况影响中国夏季降水的概念模型：高原冬春积雪偏多（少）、冬季冻土偏厚（薄）、春季植被偏多（少）会使得夏季高原地区土壤湿度偏大（小）,高原地表感热偏弱（强）,从而使得南亚高压和西太副高偏弱（强）,南海季风偏弱（强）,长江流域降水偏多（少）,华南和华北地区降水偏少（多）。     

渭河宝鸡段河谷地貌的构造气候响应

渭河宝鸡段发育五级河流阶地,分别形成于１．２ＭａＢＰ,０．８ＭａＢＰ,０．５ＭａＢＰ,０．１３ＭａＢＰ,０．００９ＭａＢＰ。它们是第四纪早更新世中期以来,青藏高原整体隆升过程中几个大幅度抬升阶段及其驱动的气候变化的响应,记录了准０．４Ｍａ,准０．１Ｍａ周期的构造气候旋回与亚旋回。     

西北干旱区和黄土高原大气边界层特征对比及其对气候干湿变化的响应

利用西北干旱区民勤、 黄土高原平凉和榆中3站2006-2009年1、 4、 7月和10月逐日08:00时和20:00时探空资料、 降水和日最高气温, 计算和对比分析了最大混合层厚度(ML)、 逆温层特征和垂直温湿场及其对干湿气候变化形成的影响. 结果表明: 最大混合层厚度与最高地气温差关系较为密切, 呈显著正相关, 干旱区民勤较密切其相关系数达0.92. 最大混合层厚度4月最深厚, 干旱区民勤高达2 871 m, 明显高于黄土区两站200~400 m左右, 平凉最为浅薄, 1月不足1 000 m; 但日降水量≥5 mm的降水发生时榆中较深厚, 高于其他两站300~400 m. 强降水发生前后干旱区湿度变化大, 发生时高低空湿度迅速增大, 而黄土高原变化湿度小, 榆中中低层增湿较明显. 干旱区近地层较干, 但有降水时中高层增湿较黄土高原显著. 干湿气候变化与最大混合层厚度、 逆温层的频数和强度、 近地面层的干湿程度关系密切, 混合层越深厚, 逆温层多而强, 近地层越干, 干旱加剧.