天山乌鲁木齐河源末次冰期冰川沉积光释光测年

乌鲁木齐河源地区是中国冰川遗迹保存最丰富、地貌最典型的区域之一,是根据冰川遗迹重建第四纪冰川历史的理想地区。大量的研究工作以及技术测年结果也使其成为试验冰川沉积光释光（optically stimulated luminescence,OSL）测年可行性的理想地点。共采集了6个冰碛及上覆黄土样品用于光释光测年。提取38~63 μm的石英颗粒,运用SAR-SGC法测试等效剂量。各种检验表明测试程序是适用的。通过地貌地层关系、重复样品、已有年代的对比等方法,检验该地冰川沉积OSL测年的可行性。结果表明,OSL年代结果与地貌地层新老关系非常吻合,与已有的其他测年技术的年代结果也具可比性,表明这些样品的OSL信号在沉积之前晒退较好,OSL年代是可信的。冰川观测站侧碛垄的OSL年代为14.8±1.2 ka;9号冰川支谷口附近冰碛的OSL年代为13.5±1.1 ka和17.2±1.3 ka;上望峰冰碛的OSL年代为20.1±1.6 ka。综合OSL年代结果与此前其他测年结果,这几套冰碛垄形成于深海氧同位素MIS 2阶段应该是比较统一的认识。上望峰冰碛上覆黄土的OSL年代（10.5±0.8 ka）也印证了该结论。OSL年代指示上望峰冰碛对应于末次冰期最盛期,冰川观测站和9号冰川支谷谷口冰碛对应于晚冰期。下望峰冰碛的OSL年代为36.3±2.8 ka,对应于MIS 3阶段。下望峰冰碛的形成时代,仍有待更多沉积学以及测年工作进一步确定。     

乌鲁木齐河源冰碛物的ESR测年研究

应用ESR测年技术对采自乌鲁木齐河源区上望峰、下望峰与高望峰的冰碛物进行了测年, 上望峰冰碛年代为(35±3.5) ka BP; 下望峰冰碛3个年代分别为(171.1±17) ka BP、 (176±18) ka BP、 (184.7±18) ka BP; 高望峰冰碛年代为(459.7±46) ka BP. 经对ESR测年结果的可靠性讨论并结合地貌地层与已有的14C年代、 ESR年代数据得出: 上望峰冰碛沉积于MIS 2相对应的末次冰期晚期; 下望峰冰碛系两次冰川作用沉积的, 公路之上冰碛于MIS 4相对应的末次冰期早期沉积的, 以下老的冰碛沉积于MIS 6相对应的冰期; 河源区最老的冰碛高望峰冰碛形成于MIS 12相对应的冰期. 高望峰冰碛年代同时还表明本段天山至少于此时已经上升到与当时冰川气候相耦合的高度, 进入了冰冻圈, 开始发育冰川.     

季风的发展与冰川的消失——从台湾高山末次冰期冰川发育特征说起

台湾高山有无第四纪冰川之争,经历60a后终于得到澄清．此次查明台湾雪山主峰区有3套 不同时期的冰川遗迹．如冰斗湖、冰坎、大型磨光面和擦痕以及冰碛垄等,分别命名为山庄冰阶(末 次冰期早期．44.25±3.72ka BP)、黑森林冰阶(末次冰期最盛,18.26±1.52 ka BP)、雪山冰阶(末次冰 期晚期,10.68±0.84 ka BP)尤其以早期冰川规模大为特征．澄清了地学界近65a来的怀疑,将为 全球变化研究增添新内容．     

中国西部MIS12冰期研究

祁连山摆浪河上游和天山乌鲁木齐河源是现代冰川和第四纪冰川活动的地方。我们运用ESR技术对第四纪冰碛进行测年研究,摆浪河上游最老的中梁赣冰碛为462.9ka BP;乌鲁木齐河源最老的上槽谷高望峰冰碛为477.1ka BP和459.7ka BP,从而确认了中国西部山地冰川对全球化深海氧同位素12阶段(MIS₁₂)冰期的响应。      

稻城古冰帽第四纪冰川地貌数字化研究

位于青藏高原东南部的稻城古冰帽,在第四纪时期曾发生了多次冰期并保存了丰富的古冰川遗迹,是研究第四纪冰川地貌类型特征的理想区域。目前,已有学者对冰川地貌类型划分和冰川地貌制图做了相关研究,但是古冰川地貌在空间分布特征及其量化程度有待于进一步细化。因此,本文基于Google Earth Pro遥感影像和数字高程模型(DEM),运用目视解译和野外考察相结合的方法对典型冰川地貌进行定量分析并绘制了稻城古冰帽(约3 600 km²)的第四纪冰川地貌图。本文识别了该区冰川地貌中的冰川湖、冰川谷、羊背岩和冰碛垄等四种类型,初步统计了约1 096个冰川湖、370条冰川谷、41个羊背岩及1 268列冰碛垄;空间分布上,冰川湖和羊背岩主要分布在海子山夷平面上,冰川谷以古冰帽边缘区发育为主,冰碛垄则主要形成于海子山夷平面上和东、西两侧的山谷里。本研究可为第四纪冰期规模估算、古气候重建提供基础数据,也为当地的旅游规划和自然资源调查提供一定的参考。     

青藏高原东北缘玛雅雪山晚第四纪冰川发育的气候和构造耦合

青藏高原东北缘的玛雅雪山(海拔4 447 m)保存着确切的第四纪冰川遗迹. 野外地貌调查与光释光测年方法相结合, 确认玛雅雪山晚第四纪主要经历3次冰川作用: 第Ⅰ组冰碛时代为新冰期; 第Ⅱ组冰碛物年龄为(23.2±1.0)ka, 其上覆泥石流年龄为(2.9±0.3)~(2.3±0.1)ka, 上层土壤年龄为(3.6±0.2)ka, 对应于深海氧同位素2阶段(MIS 2)的末次冰盛期(LGM); 第Ⅲ组冰碛年龄为(42.6±1.9)~(45.7±3.0) ka, 属于末次冰期中冰阶, 对应MIS 3中期. 采用最新综合因子法计算玛雅雪山现代冰川物质平衡线为海拔4 605 m. 依据冰川地貌形态, 计算末次冰期平衡线为海拔3 800 m. 通过庄浪河阶地的拔河高度及各级阶地的年代, 以河流的下切速率代表玛雅雪山的抬升速率, 计算得到末次冰期中期以来玛雅雪山抬升了50~60 m. 利用玛雅雪山周边的达里加山和太白山冰川漂砾的¹⁰Be 数据近似代表流域侵蚀速率, 推算出玛雅雪山剥蚀速率大约为29 mm·ka^-1, 推断MIS 3以来流域的剥蚀量为1~2 m. 综合末次冰期中期以来的构造抬升量和剥蚀量, 恢复末次冰期中期时的流域高度为海拔4 200 m, 平衡线高度为海拔3 750 m. 研究结果显示: 研究区在MIS 3时, 流域平均高度已经在平衡线之上, 在流域平均高度到主峰之间冰川开始积累, 发育冰川. 结合其他环境指标综合推断, 玛雅雪山晚第四纪冰川的发育是气候和构造耦合的产物.     

天山乌鲁木齐河流域冰川地貌与冰期研究的回顾与展望

乌鲁木齐河源于天山北列喀拉乌成山的北坡,区内保存着形态多样、较为清晰的第四纪冰川侵蚀与沉积地形.经过老中青数代人的考察研究,取得如下研究成果:1)查清了河源区冰川地形的分布与特征,运用冰川沉积学与地貌地层学原理对乌鲁木齐河出山口处的扇形地进行了冰川与非冰川成因的鉴别;2)基于地衣法、常规14 C与AMS14 C、TL、ESR、CRN(10Be)等多种定年方法的测年结果,并结合地貌地层学原理,建立了乌鲁木齐河流域小冰期、新冰期、末次冰期(MIS 2～4)、MIS 6与MIS12较完整的冰川演化序列,为我国第四纪冰川研究树立了一个典型范例.展望未来,乌鲁木齐河源区的冰川地貌演化模拟与古环境重建等需作进一步研究,喀拉乌成山南坡的冰川地形有待进行综合定年;若以乌鲁木齐河源流域冰期序列为参照,冰川发育与天山的构造抬升以及东、中与西段天山冰川发育是否具有一致性,天山地区是否保存有更老冰碛等科学问题尚待深入探讨.     

澜沧江云南德钦古水一带第四纪堰塞湖的沉积特征及其环境意义

在云南省西北部德钦县古水一带深切的澜沧江河谷中,发现了一套第四纪湖相沉积物,以纹层状粘土、粉砂质粘土和粉砂的互层组合为特征,构成了第三和第四级阶地的基座.笔者对该湖相剖面进行了U系、孢粉和若干地球化学指标的分析测试,并以这些结果讨论了古湖的形成时代和成因,以及古湖堆积时期的古植被和古气候.剖面顶部、中部和中下部粘土的U系法年龄测定结果分别为52.3±3.4 ka、64.2±5.6 ka和81.9±6.5 ka,说明古水古湖形成于晚更新世早中期的末次间冰期晚期和末次冰期的早冰阶与间冰阶早期,很可能是大型冰川(如下游的明永冰川等)或巨量的冰水沉积物堰塞了澜沧江河谷而造成的结果.     

青藏高原典型冰碛土的物理力学特性研究

在被称为世界屋脊的青藏高原,更新世全球冰河期发生了多次冰川作用,留下了大量冰川遗迹。作为冰川遗迹之一的冰碛土,属于特殊的工程岩土,具有成分复杂、结构混杂、物理力学性质变化大的特点,容易和坡积物、残积物等第四系堆积物混淆。在建的亚丁机场位于稻城海子山,场址地基土为稻城冰帽消融所形成的冰碛土,具有青藏高原冰碛土的典型性。为了掌握冰碛土的特殊物理力学性质,揭示其和冰川演化之间的关系,通过对亚丁机场场道地基的勘察,完成了典型冰碛土粒度成分分析、现场及室内物理力学性质测试,以及冰碛土ESR测年。研究表明,亚丁机场场址的冰碛土形成于375ka B.P. ; 由于大小混杂、颗粒级配良好(Cu=8.05,Cc=1.09),在后期多次冰川的压实作用下,表现出密度高、空隙比小、地基变形模量和承载力高的特性,平均前期固结压力达到290kPa,可作为高原重大工程的天然良好地基。     

天山玛纳斯河源鹿角湾冰川地貌与冰期序列

在鹿角湾冰川区40 km²的考察范围内,共发育了18个冰斗.按斗底高度的不同,可以将18个冰斗分成3个高度等级,分别代表了3次雪线高度不同的冰进.冰斗朝向以偏北为主,说明水热条件对冰斗发育是限制因素.18号冰斗和2号冰斗朝向偏南,说明其所代表的冰进阶段水热条件组合有利于冰川的长期存在,从而发育了大规模的向阳冰斗.鹿角湾冰川共发育了10道保存比较完整的冰碛垄,按冰碛垄表面特征和产出位置,结合测年资料,将10道冰碛垄划分为5套冰碛地层.对冰碛垄上所采冰碛土样品进行年代测试的结果是:冰碛丘陵上组地层属于小冰期沉积,较早的两次冰进结束时间为(680±60)a BP和(250±60)a BP;冰碛丘陵组地层属于新冰期沉积,3次冰进结束年代分别为:(4.2±0.4)ka BP,(2.9±0.3)ka BP,(1720±60)a BP;末次冰期晚期结束年代为1.1~1.2 ka BP.其它几次冰进阶段未能取得可信的测年数据.     

西昆仑慕士塔格-公格尔印支期侵入岩岩石与锆石地球化学特征及研究意义

西昆仑造山带南侧的麻扎-康西瓦缝合带,是古特提斯洋闭合的位置。慕士塔格-公格尔作为昆仑山的主峰,紧邻该缝合带的东北侧分布,主要岩性为花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩。作者系统研究了两种岩性的地球化学及年代学特征,探讨了岩石成因,反演了古特提斯洋的构造演化历史。岩体岩浆锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩的成岩年龄分别为(213.0±0.5)~(215.4±0.9)Ma和(220.6±0.5)~(222.1±0.4)Ma,是晚三叠世岩浆活动的产物。两种岩性均为高硅(w(SiO2)65%)、富碱(w(K2O+Na2O)6%)、钙碱性-高钾钙碱性、准铝质(A/CNK1),富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土(HREE)。微量元素组成特征、低锆石饱和温度及高分异指数显示慕士塔格-公格尔花岗岩体为高分异I型花岗岩。岩体锆石的εHf(t)值变化范围较小,为-4.46~-0.17,指示岩浆以壳源为主。综合研究表明,慕士塔格-公格尔花岗岩体可能是同碰撞造山环境下,老的下地壳受地幔热源影响部分熔融,形成的长英质壳源岩浆侵入地壳内部而冷却结晶形成。     

大理苍山世界地质公园第四纪冰碛物特征及年代测定

云南大理苍山世界地质公园具有较高的美学价值与地学科研价值,在地学研究领域中苍山又被称为点苍山。本次研究的主要区域是点苍山玉局峰北坡和点苍山西北部的罗坪山大小海子地区,本文对点苍山玉局峰北坡冰碛物和罗坪山第四纪沉积物进行了光释光年代测定,讨论了光释光测年方法在点苍山地区第四纪冰碛物测年中的适用性,测得玉局峰北坡搬运距离较远的三条冰碛垄的年龄为(31.68±3.22)~(28.01±1.95)ka BP,属于末次冰期。对罗坪山地区第四纪沉积物进行石英砂扫描电镜分析,观察到大小海子附近第四纪沉积物石英砂表面具有一定的冰川成因特征,推断罗坪山大小海子地区曾发育过第四纪冰川作用,通过光释光测年得到大小海子附近冰川沉积物年代为(136.36±10.16)ka BP,相当于倒数第二次冰期。结合前人研究,推断点苍山地区也具有发育倒数第二次冰期的可能性。     

山西忻定盆地断层崩积楔OSL年龄及其对古地震事件的指示意义

断层陡坎崩积楔是断层活动的直接产物,是古地震事件的重要证据。对于崩积楔的准确定年是解决古地震事件的关键。近几年得益于释光技术与方法的发展,简单多片再生法(SMAR)已成功应用于130 ka以来黄土类型沉积物的定年。以山西忻定盆地五台山北麓南峪口探槽为例,对该探槽中的两期崩积楔（D1、D2）各个部位不同类型沉积物进行系统采样,对样品采用细颗粒石英(4~11 μm)简单多片再生法(SMAR)进行光释光(OSL)测年,根据光释光年龄,得出如下认识：(1)D1、D2崩积楔演化过程与常规的正断层崩积楔演化模式有些差别;(2)D1崩积楔古地形面由断层处向外延伸堆积而成,D2崩积楔古地形面由水平堆积形成,且较D1厚;（3）D1崩塌结束后经历较强的水流作用;(4)两次古地震事件分别发生于(42.77±2.46)～(61.72±282) ka、(32.80±2.87)～(47.92±0.94) ka,时间间隔为10～15 ka。     

帕米尔东北部木吉断层晚第四纪运动性质和滑动速率的约束

帕米尔造山带是印度-欧亚大陆会聚带的西构造结。木吉断层作为中-西帕米尔与东帕米尔的最北部边界转换断层,其运动性质和滑动速率的准确限定对于理解帕米尔现今应力状态和运动学特征等具有重要意义。本文以木吉断层东段布拉克村北位错特征显著的冰碛台地(39.2020°N,74.3910°E)为研究对象,基于高分辨率卫星影像解译、野外地质地貌调查、差分GPS测量和冰川漂砾宇宙成因核素10Be暴露测年,获得布拉克北冰碛台地形成(16.8±3.5 ka)以来木吉断层的累积右旋位错量、垂直位错量、南北向拉张量以及最小速率分别为约190 m、105±12 m、34±12 m和11.3±2.4 mm/a、6.3±1.5 mm/a、2.0±0.8 mm/a;三者的比值约为6:3:1,水平向的总滑动速率为11.5±2.3 mm/a。与位于断层中部近乎纯走滑的阿克萨依处相比,木吉断层在布拉克北以右旋走滑为主的同时,具有明显的正断分量。断层在布拉克北的水平向总滑动速率11.5±2.3 mm/a与阿克萨依处右旋走滑速率的最大值(9.4±0.9 mm/a)大致相当;因此尽管断层沿走向的运动性质发生了显著变化,其水平向滑动速率大致保持恒定。     

四川龙门山南段青衣江河流阶地形成时代及其构造地貌意义

地表调查发现,横穿龙门山南段的青衣江具有上游以发育深切峡谷为主,而中下游段阶地发育较完整的特点。采用光释光测年方法对现今青衣江低阶地进行年代学测试分析,获得了低阶地的形成年代,并结合对前人资料的对比和对青衣江河流阶地已有年代学数据的分析,基本确定青衣江中下游地区的T1~T7阶地主要形成于距今7.7~9.0ka,40~50ka,75~85ka,129ka,149ka,270~300ka,740ka。结合地表调查结果进一步推断,现今青衣江主河道在中更新世及之前已经存在。因此,现今的青衣江究竟是因断块整体倾斜式改道还是后期河流袭夺而形成需进一步研究。另外,据青衣江低阶地地貌面的年龄数据估算,龙门山南段青衣江流域不同段落的晚第四纪河流下切速率不同,中更新世以来,芦山至大岗顶段的河流下切速率明显较大,很可能是芦山地震发震构造(盲逆断层)在晚第四纪期间存在持续活动的地貌响应。     

运城盆地盐湖南岸断层晚第四纪活动特征研究

盐湖南岸断层位于运城市盐湖南岸,在浅层地震勘探的基础上,通过钻孔联合剖面勘探和钻孔样品年龄测试,获得断层的上断点埋深、断层标志层的断距以及地层沉积年龄等数据,在此基础上分析了盐湖南岸断层的晚第四纪活动特征。研究表明,盐湖南岸断层在55.7±0.43 ka B.P.以来没有发生明显的活动,断层的活动时代为晚更新世早、中期。断层在晚第四纪以来经历过2次构造活动期和2次间歇期,间歇时间为约16000 a和55700 a,在2次活动期间断层活动程度存在差异,晚更新世早期断层活动较强,中期活动相对减弱。晚更新世以来断层的平均滑动速率为0.0276 mm/a,属弱活动断层。     

Tectonics induced switching of provenance during the Late Quaternary aggradation of the Indus River Valley,Ladakh, India

The Indus River flows through Ladakh, one of the driest and coldest places on earth, in a tectonically active domain. Fluvial, glaciofluvial, lacustrine and debris dominated sequences represent the Late Quaternary sedimentary record along the river course. Karakoram Fault, a major crustal scaled feature reported to be active during the Quaternary, is associated with the Indus River drainage. Linkages between a major, active fault and deposits formed during the activity period of the fault are explored using heavy mineral deduced provenance and Optically Stimulated Luminescence(OSL) chronology.Five deposits in a ~200 km long stretch of the Indus River have been examined for a ~80 ka period to decipher the climate linked aggradation history. Damming of the Indus River at ~79 ka and existence of the Spituk Lake for >30 ka is demonstrated. Using geology of the provenance in relation to the mineralogical attributes of the Quaternary deposits, the major drainage reorganization when the connection of the Tangtse Valley to the Indus was blocked, is inferred at ~73 ka. It is supported by the geologicalgeomorphological evidence. The study demonstrates the application of provenance linked mineralogy in terrestrial aggradation in a tectonically active region.     

蒙山峨峪口砾石堆积堤的年代学研究

准确界定蒙山峨峪口砾石堆积堤的形成时代，对于探明其成因、澄清山东中低山丘陵第四纪冰川有无之争，是一个需要解决的科学问题。峨峪口堆积垄岗砾石组构、沉积构造、地貌组合等标志，均指向其为山洪泥石流堆积物，且为暴发频率极低、发展周期较长的水石流或稀性泥石流堆积。其下伏第四纪沉积物OSL埋藏年龄和AMS14C年龄可作为砾石堆积堤形成时代的最老约束参考年龄，当地村民迁居此地的历史可作为最小约束参考年代。OSL测年结果为2. 1~2. 3 ka BP，AMS14C测年结果为951~1522 cal AD，证明砾石堆积堤为数百年前形成的历史泥石流痕迹。     

Estimation and analysis of the surface velocity field of mountain glaciers in Muztag Ata using satellite SAR data

Muztag Ata is a mountain known as the “Father of glaciers” in the west of China. However, its glacier flow pattern has never been studied. In this paper, the velocity of mountain glaciers on Muztag Ata is mapped by two methods (InSAR and offset-tacking) using SAR data. This map provides a detailed view of the features of glacier motion on Muztag Ata. A special effort was also made to assess the accuracy of the glacier velocity estimates. To ensure the accuracy of the derived results, the validation of the results was conducted over two glaciers (Saliymek Glacier and Kuksay Glacier). The two methods yielded similar results that agree well with each other. The patterns of glacier velocity on Muztag Ata suggest that mountain topography, westerly winds and the monsoon have a strong influence. Our results show that motion of glaciers in the southern and western regions of Muztag Ata is faster than that in the northern and eastern regions. Eleven glaciers were identified, along which glacier velocities exhibited distinctive behavior in terms of the spatial variability of the glacier motion. The occurrence of the local flow maxima and minima at consistent locations over different parts of different glaciers suggests that the subglacial topography, glacier size and glacier orientation affect the overall flow patterns. The velocities are very low in the surface debris cover of some glaciers, which suggests debris cover has an impact on glacier motion.     

蒙山峨峪口砾石堆积堤的年代学研究

准确界定蒙山峨峪口砾石堆积堤的形成时代,对于探明其成因、澄清山东中低山丘陵第四纪冰川有无之争,是一个需要解决的科学问题。峨峪口堆积垄岗砾石组构、沉积构造、地貌组合等标志,均指向其为山洪泥石流堆积物,且为暴发频率极低、发展周期较长的水石流或稀性泥石流堆积。其下伏第四纪沉积物OSL埋藏年龄和AMS¹⁴C年龄可作为砾石堆积堤形成时代的最老约束参考年龄,当地村民迁居此地的历史可作为最小约束参考年代。OSL测年结果为2.1～2.3 ka BP,AMS¹⁴C测年结果为951～1522 cal AD,证明砾石堆积堤为数百年前形成的历史泥石流遗迹。