浑善达克沙地沉积物粒度特征及其指示意义

沙漠/沙地中沉积物的粒度是物源及各种地表过程长期作用的结果。研究沉积物粒度特征对认识沙漠/沙地形成演变和防沙治沙具有重要意义。本文对浑善达克沙地不同类型沉积物进行了详细采样,对其进行粒度和端元分析。结果表明,浑善达克沙地风成沙受风力分选作用影响,平均粒径和分选系数沿盛行风向存在显著变化趋势。偏度和峰度的空间格局较为复杂,可能与局地物源、沉积环境和植被覆盖等因素有关。端元分析结果显示,风成沙含有6个端元（EM）,其中EM1与沙地西部湖相沉积露头有关;EM2来自松散的河湖相沉积物,在风力作用下呈现显著空间变化;EM3是风成沙的主要物质来源,与河流携带的碎屑物质有关;EM4可能来源于周围山体的冲洪积物;EM5和EM6粒度最粗,与间冰期河湖相沉积物中的粗粒组分相似。浑善达克沙地沉积物粒度特征表明,风成沙主要来自沙地附近不同时期的河湖相沉积物,远源贡献较少。沙地西部是风成沙的主要源区,在风力作用下较细组分的风成沙向沙地中东部运移,而沙地南缘和东缘河流也为其邻近区域贡献了沙源。本文研究说明,通过高密度采样并结合端元分析,沉积物粒度可解决地表过程复杂的沙漠地区风沙物源识别问题。     

关于中国陆架沙漠化理论几个问题的探讨

陆架沙漠化理论主要有两方面的问题;第一,该理论所例举的沙漠化证据大多属于不能确认沙漠环境的多解标志;第二,该理论没有阐明冰后期海进过程对陆架上可能存在的风成沙所产生的影响。本文就这些问题进行了讨论,认为中国大陆架上的残留沉积不宜定为古沙漠堆积。     

新疆伊犁塔克尔穆库尔沙漠砂的特征与沙源的关系

本文通过对新疆伊犁塔克尔穆库尔沙漠砂的粒度分析和矿物鉴定,并结合野外实地资料,探明了沙漠砂的来源与特征,分析结果表明:该区沙漠中,两种不同成因类型的沙——水成沙和风成沙在粒度特征上有较明显的差异,后者在某种程度上仍保留着前者的痕迹。两者所含矿物种类相同,其中各类矿物所占比例大致相似,表面结构也无显著区别,证明该两种不同类型沙在本质上是相互联系的,来自同一物源。水成沙是源于天山山脉,流经伊犁盆地,汇于伊犁河谷的水系搬运而来;风成沙是在本区沙漠形成过程中,由水成沙进行短距离搬运经不同程度的改造而成。     

近2000a毛乌素沙地沙漠化及成因

历史时期毛乌素沙地发生了沙漠化现象,但对沙漠化过程及成因尚有争议。利用毛乌素沙地风成沙-古土壤沉积的测年数据建立累积频度曲线,重建了沙漠化过程;结合高分辨率气候曲线与历史人类活动记录,对近2 000 a毛乌素沙地沙漠化与气候变化、人类活动的关系进行了探讨。结果表明:风成沙-古土壤沉积的测年数据记录了毛乌素沙地在公元440—570、840—960、1525—1890年经历3个沙漠化阶段,均属于温度较低、降水较少的冷干气候,且尘暴频次高;前2次沙漠化时期人口较少,土地开垦面积较小,人类活动程度较低,冷干气候在沙漠化过程中影响显著;第3个沙漠化阶段人口总体处于高压状态,土地开垦面积不断扩大,人类活动强度的增大加剧了沙漠化程度。     

昆仑山北麓地貌过程对风沙危害形成的影响

昆仑山北麓地跨昆仑-阿尔金山与塔里木盆地两大地貌单元,毗邻塔克拉玛干沙漠,区内沙源物质丰富,东北风与西北风盛行,风沙活动强烈,沙漠化程度达0.62,是目前我国风沙危害最严重的区域.地貌过程与风沙危害发生的关系,主要表现为风沙地貌过程加强引起风沙危害发生,流水地貌过程减弱使风沙危害加重,人工地貌过程对风沙危害有加强与减弱两方面的作用.区内风沙危害严重与地貌结构,沙漠、砾漠(戈壁)和雅丹面积占73.5%,风沙地貌面积大,沙源物质丰富;气候干旱少雨,荒漠区植被稀疏,风力强劲,风蚀风积强烈;河流稀少,流水地貌过程弱;水资源不足且分布不均,绿洲面积仅占13.49%,绿洲区人工地貌过程对荒漠环境扰动破坏大等有关.针对地貌及其过程对风沙危害的影响及发展趋势,提出了6条防治地貌过程加剧引起风沙危害的措施.     

海坛岛风成沙基本特征及其开发利用意义

海坛岛是福建省的主要风沙分布区,风成沙同花岗岩、风力并列为岛上的三大自然资源。风成沙是海坛岛风沙土的成土母质,也是高质量的石英砂矿源,但是如果开发利用不当极易酿成沙害。根据风沙地貌类型及其分布特征、风成沙成分特征等,提出了以防风固沙为前提,把风沙地划分为东部沿岸防护林区、内侧农业开发区和西部砂矿开采区三个不同功能区。     

中国沙漠化研究的进展

中国沙质、砾质荒漠和沙漠化土地的面积达149万km², 占国土面积15%。1959年中国科学院治沙队成立到今天的沙漠所, 经历了卅个春秋。沙漠科学的研究也从空白发展成一个新学科的成长过程。为我国沙漠科学积累了丰富的资料, 培养了一支有着丰富经验又有一定理论水平的科技队伍。具有独立解决经济建设中提出的沙漠及沙漠化治理问题的能力, 并为全球沙漠化研究工作和治理实践, 作出应有的贡献。1988年6月5日世界环境日时, 联合国环境规划署授予中国科学院兰州沙漠研究所为全球先进单位称誉。我国沙漠科学研究的发展过程, 可归纳为四个阶段: 1959-1965年, 查明沙漠情况, 探索沙漠治理方法阶段。对我国主要沙漠和沙漠化土地进行综合考察究沙区自然条件与资源, 沙丘特征与风沙运动规律。1966-1977年, 以沙害治理为中心, 根据国民经济建设需要, 开展专题研究阶段。如沙区铁路修建的有关问题和沙区水土资源开发利用和开发后自然条件的变化等。1978-1983年, 以土地沙漠化问题为中心开展综合研究。干旱、半干旱地带土地沙漠化现状、发生发展过程, 变化趋势与预测, 整治措施等。1984年以后, 主要是加强对土地沙漠化变化趋势与预测, 以及整治措施的研究, 积极开展国际学术交流, 走向世界。1)建设不同自然地带沙漠化(风沙化)治理研究示范基地系统网络。2)开展半湿润、湿润地带风沙化问题的研究。3功口强对沙漠化监测和预则工作。4)在国际学术活动方面。从举办沙漠化学术讨论会、培训班、合作研究, 进而派遣专家组帮助发展中国家从事沙漠化治理研究工作。并与前述工作相适应, 出版了一系列研究成果和图件。总之, 我国沙漠研究是以干旱地带沙质荒漠的自然条件综合研究, 逐渐发展到半干旱、半湿润地带生态环境中沙漠化与风沙化问题的研究。为我国国土整治中风沙治理提供防治途径和措施。今后的研究工作, 应着重在强烈发展和严重沙漠化地区研究整治措施。建立不同自然地带整治沙漠化土地模式。达到环境健全发展和合理生态系统管理。对潜在和正在发展中的沙漠化土地发展趋势。加强监测和预测。进而提出预防措施。总结沙漠化治理经验和教训, 编著教材培训科技力量。     

艾比湖周边灌丛沙堆风沙沉积记录的气候环境演化

选择位于西风区的新疆艾比湖周边灌丛沙堆为研究对象,利用光释光测年初步建立风沙沉积的时间序列,分析了风沙沉积粒度和地球化学元素两个环境代用指标的古气候意义,并通过区域对比和综合分析,初步建立区域风沙气候环境演变序列。结果表明:研究区灌丛沙堆主要发育于晚全新世,缺失早中全新世的风沙沉积。晚冰期以来,艾比湖地区的风沙气候环境演变经历了一系列冷湿（凉湿）-暖干（温干）的变化过程,其中暖干（温干）时期气候干旱,风力强劲,湖滨阶地主要发生风蚀过程,不利于灌丛沙堆的发育。晚全新世以来,艾比湖周边灌丛沙堆发育较普遍,风沙沉积至少记录了3次相对干旱期和3次相对湿润期。灌丛沙堆记录的风沙气候环境演化序列与北疆其他全新世沉积记录有较好的一致性,基本遵循晚次冰期以来气候变化的西风模式,同时也受到局地风沙地貌环境的影响。     

滦河以北海岸风成砂沉积的初步研究

本文根据1977-1982,1985年滦河以北沿岸的钻探和天然剖面调查资料,分析研究该区沙丘的类型和特征,风沙沉积的地层层位、沉积特征及沉积过程,认为海岸主沙丘是由陆向海和由岸向海运动的两组沙丘相遇而成,其上又生成新的沙丘。根据¹⁴C测年资料,初步确定该区风成沙丘开始形成的时代,并研究风成沙与河流沙、海滩沙的主要区别及海岸和内陆风成沙沉积的辨认依据。     

呼伦贝尔沙地末次冰盛期晚期至全新世风成沙表面矿物特征及环境意义

运用扫描电镜与能谱分析,研究呼伦贝尔沙地末次冰盛期晚期以来全样风成沙的微区形态和粘土矿物成分。呼伦贝尔沙地的沙粒磨圆度较好,在扫描电镜观察下保存了水成沙粒的特征,意味着沙地物源曾经流水作用到达该区域。颗粒表面同时留有风力搬运的碟型坑等撞击痕迹,为干枯河床沙丘活化、风力搬运流动扩张的过程提供证据。末次冰盛期晚期风成沙颗粒大且表面光滑洁净,未见次生粘土矿物,反映出冰期地表无植被发育,区域沙漠活化、流动性加强。而全新世适宜期的褐色沙质土壤砂粒表面同时发育鳞片状自生粘土矿物和同沉积粘土颗粒及团块。能谱分析表明：全新世适宜期,风化自生粘土矿物有蒙脱石和伊利石,在相对温湿气候条件下,发育干旱碱性土壤,反映出冰后期植被发育、土壤化作用增强。     

毛乌素沙地东南缘全新世气候不稳定性

毛乌素沙地处于中国季风区的西北边缘,对气候变化敏感,是古气候演化和古环境变迁研究的理想场所。全新世气温回暖期,气候整体稳定但存在暖湿冷干的次级波动,不同类型沉积相组成的地层序列记录了全新世千年、百年尺度的气候不稳定性。对毛乌素沙地不同沉积序列的研究表明:(1)毛乌素沙地东南缘的沙漠/黄土边界带DLT、NB剖面粒度及Rb/Sr比值可作为气候变化的代用指标。>63 μm砂含量增加,Rb/Sr比值降低,揭示东亚冬季风增强,风成砂堆积,风沙活动加剧,气候干冷;反之,东亚夏季风增强,降水增多,风化成壤程度加大,气候暖湿。(2)毛乌素沙地东南缘沙漠/黄土边界带及低洼沟谷区年代概率密度函数的分析显示,全新世早期~8\^5 ka BP风成砂堆积,风沙活动加剧,气候表现为干冷;全新世中期8\^5 ka~3\^0 ka BP地势较高处古土壤广泛发育,地势低洼处发育湖沼相/泥炭层,但在6.0 ka BP左右存在气候转冷过程;全新世晚期3\^0 ka BP以来气候波动频繁。(3)毛乌素沙地气候变化与北大西洋冰筏冷事件、董哥洞石笋、季风边缘区湖泊、东部沙地等记录具有可对比性和相对一致性,反映出全新世千年和百年尺度上的气候变化主要受全球变化的影响,这对预测和模拟未来气候变化具有借鉴意义。     

早全新世石羊河流域沙尘暴活动记录

位于西北干旱区河西走廓东段石羊河流域尾闾地区湖泊沉积中记录到了多层快速风成沉积，通过剖面样品粒度、石英砂表面特征和磁化率、有机碳等多指标的分析表明为沙尘暴的堆积，推断在早全新世10000-6700aB.P.石头号河流域气候最湿润阶段仍存在周期性的沙尘暴活动。     

末次盛冰期以来库布齐沙漠环境变化

中国北方季风边缘区沙漠/沙地如何响应气候变化及其反馈研究对于理解干旱半干旱地区现代地表过程及其未来环境演变趋势有重要的科学意义。库布齐沙漠作为中国北方季风边缘区中东部唯一的以流动、半流动为主的沙漠,现代地表景观与周围沙地（如毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地等）明显不同。晚第四纪以来库布齐沙漠与季风边缘区中东部沙地环境演化过程到底是否一致,其湿润期究竟发生于何时,尚存颇多争议。区域风成沉积和湖泊沉积记录研究得出的结论明显不同,存在中晚全新世和早中全新世湿度最优期的分歧。对库布齐沙漠风成沉积年代-岩性的概率密度分布（Probability Density Function,PDF）进行处理,与周边沙地风成沉积和湖泊沉积古环境记录进行了对比分析。结果表明：末次盛冰期以来库布齐沙漠与季风边缘区中东部沙地环境演化过程总体一致,27.6—10 ka和晚全新世（2—0 ka）,风沙堆积强烈,气候相对干旱;早全新世（10—6 ka）古土壤渐次发育,沙丘逐渐被固定,湿度增加,环境状况有所改善;中全新世（6—2 ka）古土壤广泛发育,沙丘经历固定成壤,气候最为湿润。区域环境演变过程受控于低纬太阳辐射和高纬冰量变化的双重制约。     

巴丹吉林沙漠典型沉积物年代学研究评述

巴丹吉林沙漠内几种典型近地表沉积物,如风成沙、湖相沉积、冲洪积物等构成了巴丹吉林沙漠复杂多变的地貌景观.这些典型沉积物的年龄是探讨巴丹吉林沙漠地貌过程及其机理的最直接证据和基础数据.前人发表的这几种典型沉积物年龄,主要涉及380余个14C年龄和释光年龄,这些数据涵盖了170 ka至今的大部分时段.其中12 ka以来年龄...     

新仙女木期黄河晋陕峡谷古风成沙层年代及其物质来源

通过对黄河晋陕峡谷壶口至龙门段开展广泛细致的野外考察,发现了典型的晚更新世以来黄土—土壤层夹古风成沙层剖面—北桑峪剖面（BSY）。结合不同类型沉积物的野外宏观特征、磁化率、粒度成分、石英颗粒表面特征和地球化学元素的对比分析,确定黄河晋陕峡谷壶口至龙门段BSY剖面中所夹古风成沙层的性质为中沙质细沙,是在干旱多风环境下形成的沙质沉积物。基于光释光（OSL）测年数据,确定其沉积年代为12.5-11.6 ka,记录了黄河中游发生在末次冰消期的极端干旱事件,其与相邻区域沙漠/黄土过渡带中湖沼沉积和风成黄土—古土壤剖面记录的新仙女木事件相对应。该剖面中古风成沙沉积物的物质来源,主要来自黄河晋陕峡谷的古河床相沙层物质。这是因为该河段处于干旱半干旱季风气候区,在新仙女木时期,黄河晋陕峡谷处于极端干冷的环境之中,冬季风强盛、夏季风衰弱,黄河水位下降明显,河漫滩和江心洲将大面积出露,大量的沙物质在风力作用下向岸边输移,成为河谷两侧缓坡台地上古风成沙沉积层出现的主要沙源地。这个研究成果对于进一步揭示黄河中游流域极端干旱事件发生的时间性规律及其与季风气候变化的关系,具有重要的科学意义。     

毛乌素沙漠东南缘滴哨沟湾剖面DGS1层段粒度特征及其指示的全新世气候变化

分析滴哨沟湾剖面全新统DGS1段的粒度数据,认为流动沙丘砂、泥炭、砂质古土壤、古固定-半固定沙丘砂到湖沼相和次生黄土的颗粒总体上变细,分选变差。结合腹足类动物化石和湖沼相地层中石英砂粒表面电镜扫描,认为DGS1粒度结果实际上是全新世以来多次冬夏季风的交互演替过程的气候-地质记录。据此,将DGS1粒度信号记录的全新世气候分为4个阶段——全新世早期好转期、全新世鼎盛期、大暖期向寒冷期转变波动期和降温不稳定的沙漠化频繁变化时期。     

中国北方沙漠地区全新世气候变化的周期性探讨

随着高精度全新世气候变化研究的深入,千、百年尺度上气候波动、周期性变化和气候事件不断被发现。北大西洋深海沉积物中发现的IRD事件、千年尺度上的约1500年周期性气候振荡已经被许多研究者共识,并在陆地湖泊、冰心乃至沙地和沙漠的沉积物中均有发现。百年尺度上的512年、400年、200年等周期性气候振荡还有待深入研究。研究表明,全新世以来,中国北方地区沙漠的扩大与缩小与全球气候的周期性变化具有密切的相关性,尤其是与千年尺度上的1500年的周期性震荡有关;数年-数十年尺度上的周期性气候振荡对我国沙尘暴的发生起着明显的控制作用。     

中国干旱区不同成因沉积物吹蚀速率的实验研究

通过对中国干旱区8种不同成因沉积物吹蚀速率的风洞实验,从风蚀动力机制上讨论沙漠的物质来源及其与沙丘发育和沙漠形成的关系。对比风洞实验测定结果发现,在我国西北干旱区及其周围分布最广的8种沉积物中,吹蚀速率从大到小依次是：湖相沙 > 河流沙 > 砂页岩风化物 > 洪积物 > 冰水沙 > 花岗岩风化物 > 坡积物 > 冰碛物。吹蚀速率与沉积物组成中0.063~2 mm的易蚀性颗粒含量和分选性成显著线性正相关,与 < 0.063 mm的粉粘粒和 > 2 mm的砾石含量成显著线性负相关。根据不同沉积物吹蚀速率的差异性,可以将这8种沉积物划分为4类：(1) 湖相沙和河流沙在干燥条件下极易遭受风蚀,是最主要的沙源物质;(2) 砂页岩风化物、洪积物和冰水沙吹蚀速率较强,为次要的沙源物质;(3) 花岗岩风化物和坡积物吹蚀速率较差,仅能提供少量沙物质;(4) 冰碛物对风力有较强的抗蚀性,所能提供的沙物质数量甚微。我国沙漠的形成除了强盛的风力条件以外,内陆湖盆的干涸导致大范围湖相沙层的暴露以及流水对碎屑物质的前期分选起到了关键作用,这可能是我国沙漠一般分布在内陆湖盆周围或河流沿岸的主要物质原因。     

东南极拉斯曼丘陵区的风力地貌

拉斯曼丘陵区风力强度大、频数高，各月平均风速均可起动粗砂级以上碎屑。高速气流的极不饱和挟砂（雪晶）状态限制了风力堆积作用和磨蚀作用，而风力吹蚀作用和雪粒（晶）堆积作用则构成本区风力地貌发育的主体。风积方式包括遇阻堆积和停滞堆积，其地貌形态主要有雪被（雪坝）、砂堆（砂地）和砾堤（砾滩）。风积物的沉积地球化学参数与本区母岩有极高的相似性，说明风积碎屑是近源堆积