关中平原全新世土壤与环境研究

根据蓝田田家村、长安四府村、西安吴家坟和岐山雍川村剖面样品的粒度分析、CaCO3含量测定和微结构的鉴定资料得知,关中平原全新世中期形成的土壤S0具有明显的淀积粘化特征和现代沉积间断条件下发育的土壤剖面特点,该层土壤的构成物质至少有一部分是由先前形成的黄土经成壤作用改造而成的。关中平原S0的粘化类型不仅可以指示当地温湿的气候环境和很少有沙尘暴活动,而且它与西北荒漠区全新世千年尺度上的环境变化存在遥相关关系。全新世晚期发育的黄土L0是在相对冷干条件下形成的狭义土壤,它具有明显的残积粘化和残积—淀积粘化特征,它发育在沙尘暴连续堆积的条件下,形成了厚度大发育弱的粘化层和厚度大而均匀分布的CaCO3淀积层。全新世黄土剖面特征显示,在风尘连续堆积条件下发育的土壤可以不具有明显的剖面分层,厚度可以大于2 m。关中平原全新世L0发育时的气候与西北荒漠区的气候也存在遥相关关系。     

准噶尔盆地克拉玛依油田三叠系克下组洪积砾岩特征及洪积扇演化

通过岩心观察,将克拉玛依油田三叠系克下组砾岩分为杂基支撑角砾岩(砾石成分同基岩)、弱胶结砾岩(严格意义上未胶结成岩)、泥质杂基支撑砾岩、砂砾质支撑砾岩和分选极好的细砾岩几种类型。通过岩心岩石特征与现代洪积扇沉积物特征对比,确定了每一类砾岩的形成环境。克下组沉积早期,气候干旱,洪积扇为干旱型,可与现代扎伊尔山山麓洪积扇(堆)沉积物特征相类比。克下组沉积后期气候变得潮湿,洪积扇类型逐渐转变为以河流作用为主,可与阜康市白杨河洪积扇沉积物特征相类比。克下组洪积扇在垂向上为向扎伊尔山后退的沉积序列。     

潘谢矿区新生界底部沉积物特征与沉积演化分析

通过对潘谢矿区新生界底部沉积物岩性特征、厚度分布、物质来源及沉积剖面等综合分析,得出该矿区古地形主要受构造、岩性以及风化作用等控制,在此基础上形成的底部砾石层与"红层"在整个空间分布呈非均匀性的特征,东部潘集矿区以砂砾层、砂层和含砾石粘土层为主,沉积厚度大,物源为就地风化和远处水流搬运物;西部张谢矿区以"红层"为主,成分混杂,厚度小,不连续,主要分布在山前低洼处,为山区"剥高填低、就地沉积"的沉积特征。底部松散沉积物主要有洪积环境、坡积环境以及河流环境下形成的沉积物,并依此推断了潘谢矿区底部松散层的沉积演化过程,洪积和河流冲刷作用对沉积物的形成及改造较为突出。研究成果为矿井在开采浅部煤层过程中,对于"底含"水的防治提供了重要的参考依据。     

洞庭盆地古沅江砾石层的沉积特征及沉积环境

以野外调查中发现的2处出露较好的古沅江沉积砾石层剖面,即河袱山剖面和黄土山剖面为研究对象,分析了所出露沉积物的沉积特征和沉积环境并建立了沉积序列。结果表明,古沅江砾石层在地貌上表现为古冲积扇,但该古冲积扇并不是一期冲积扇。依据2个剖面的岩性特征与沉积特征,以岩性层作为对比标志层,将剖面划分为3期冲积扇。河袱山剖面第2层与黄土山剖面第2层构成第Ⅰ期冲积扇,表现为扇顶-扇中相;河袱山剖面第3、4层与黄土山剖面第3~6层构成第Ⅱ期冲积扇,该期冲积扇较完整,表现为完整的扇顶-扇中相以及部分扇缘相;河袱山剖面第5层与黄土山剖面第7~9层构成第Ⅲ期冲积扇,表现为以扇顶相为主的扇顶-扇中相。该古冲积扇的成因类型表明冲积扇形成时的气候较为湿润;以砾质为主的沉积物则说明当时洞庭盆地周缘的地形较现在陡峻,古沅江也具有更强的搬运能力。     

1960年以来青海湖沉积物粒度的时空分布及其控制因素

对大型湖泊盆地沉积物粒度组成进行研究，有助于解读全球致密油气和页岩油气勘探开发与其记录的古气候信息。 文章对青海湖沉积物粒度时空分布进行了详细的研究，通过采集覆盖大部分湖区的27根近现代沉积岩芯，并对湖心的三根 典型沉积岩芯进行了137Cs测定获取沉积岩芯的年龄；基于磁化率地层年龄模式，建立了整个湖区沉积岩芯的年代框架。粒 度分析结果显示，青海湖岩芯沉积物的粒度分布呈多峰，以细颗粒沉积为主，其中粉砂含量60%~70%，粘粒组分为10%~ 35%，砂粒组分低于20%。青海湖沉积物的粒度变化在空间上相对较复杂，中值粒径呈现明显的砂岛附近、西部和西南湖 区高，其他湖区低的特征。在时间上，大体上自1960年到2017年呈现变粗的趋势，砂粒组分增多，粘粒组分减少。这些粒 度的时空变化可能是受风砂活动、流域土壤侵蚀、河流径流变化、湖平面变化和人类活动共同作用而成。     

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。     

海南岛西部八所组上部砂质沉积物的成因及其环境意义

海南岛西海岸地区砂质沉积物广泛发育。对昌化棋子湾剖面砂质沉积物的TL(热释光）测年表明，该地层沉积于32.1±3.30~10.30±1.30 ka BP间，归属于上更新统八所组上部。通过对该地层沉积构造特征、粒度特征和石英颗粒扫描电镜分析，显示本区八所组上部自下而上为“风成砂—弱成壤—风成砂—冲积砂—风成砂”沉积“相序”，八所组上部总体上以厚层风成相为主，夹短周期气候波动引起的薄层河流相(Ⅱ层)和弱成壤风成相(Ⅳ层)沉积，与本区八所组陆相冲洪积成因地层为同期异相地层。由此说明，末次冰期时南海北部受冰期气候影响，海平面大幅度下降，大陆架广泛出露，局部沙漠化，并成为海岸风成沉积的物源区。     

宁夏中卫长流水剖面沉积物中稀土元素及其环境意义

通过对我国西北腾格里沙漠前缘凹地－宁夏长流水剖面第四纪沉积物中稀土元素、分布模式、特征参数和稀土元素之间以及其他元素相关系数研究,探讨了该区河湖相沉积物的物质来源及气候环境演化过程。初步认为该凹地第四纪晚期近７万年以来沉积物经历了三次较大的干冷／温湿气候环境演化并存有４～５次亚一级的气候冷暖阶段性变化。其中在约２．７ｍ处,湖相沉积层中大多稀土元素有突变现象,可能代表了全新世大暖期（９３００～５３００ａＢＰ）在该区的反应。同时,认为风成砂是进入该区沉积体系的主要物源并保留母岩特征,但也不排除凹地周围侏罗纪基岩受风化剥蚀后随水带入沉积体系。该剖面的沉积物大致以风成砂、河流沉积、湖泊沉积旋回叠覆与气候干冷、冷湿、温湿趋于同步变化的模式。总体以干旱荒漠环境为主导,化学风化相对微弱,生态环境十分脆弱。     

长江三角洲古土壤发育与晚更新世末海平面变化的耦合关系

文章运用沉积学、元素地球化学和稳定碳同位素等方法,研究长江三角洲古土壤记录的古环境和古气候特征。古土壤与下伏漫滩沉积在粒度组成和化学风化程度等方面有继承性和延续性。不同剖面母质粒度组成受局部地形起伏控制,具有泛滥平原沉积特征。结合沉积学特征及古生物研究分析表明,古土壤成土母质应为洪泛平原沉积物。有机稳定碳同位素分析显示,古土壤形成过程中气候有逐渐变干的趋势。各剖面粒度向上变细可能反映母质沉积时泛滥平原淹没能力降低、河流水位不断下降。古土壤底部化学风化程度最低,反映早期以母质堆积为主间或有成土作用;向上化学风化程度增强,指示暴露成土作用加强,而沉积作用减弱;顶部风化程度又逐渐减弱,可能是降雨量持续减少以及气候的变干变冷造成的。古土壤母质堆积过程中河流水位下降及化学风化程度的变化,是晚更新世末海平面降低过程中古河谷下切、气候变干变冷的结果。     

贵州关岭动物群产出地层的地球化学特征及其对物源和沉积环境的指示意义

对贵州关岭晚三叠统法郎组瓦窑段底部的毛凹剖面系统地采集了105个岩石样品，测定了样品中的36种化学元素含量。作者对它们进行元素富集因子（EF）分析、R型聚类分析、R型因子分析、元素和氧化物的含量与Al2O3的含量比值以及δCe在剖面中垂向变化的分析，讨论了元素含量变化的制约因素、沉积物的来源、古海洋氧化还原条件的变化、关岭动物群的埋藏环境。结果表明：研究的5.2 ~17.7 m段剖面地层以陆源碎屑和生物碎屑混合沉积为主，沉积物来源于陆壳，而不是火山和热液的来源，其沉积的氧化还原条件多次反复变化；元素的含量变化主要受陆源物质、氧化还原条件、生物碎屑以及成岩作用控制；从元素地层学角度将所研究的剖面段从下到上可划分为4层，第1层至第4层元素对比值曲线呈现出平缓波动-频繁波动-平缓波动的周期性变化特征；该段偏还原的环境对海百合及海生爬行动物化石的保存和埋藏起了良好的作用。     

萨拉乌苏组沉积时代的重新厘定

重新认识我国北方地区晚更新世河湖相标准地层--萨拉乌苏组的形成时代，对于萨拉乌苏组与马兰黄土的关系，与冰期气候对比等具有重要意义。笔者近年来根据野外层位对比和地层沉积相的划分，采用绝对年代控制，并结合黄土－古土壤序列研究的最新成果，初步建立了可以与黄土、深海沉积记录和冰期气候波动对比的萨拉乌苏组地层序列。认为河湖相沉积的萨拉乌苏组形成于约１４００００～７００００ａ.Ｂ.Ｐ.的末次间冰期，大致与深海氧同位素第５阶段对应，与黄土高原古土壤Ｓ１发育同期。城川组风成细砂形成于约７００００～１００００ａ.Ｂ.Ｐ的末次冰期，与黄土高原的马兰黄土是同期异相地质体.     

汾河裂谷晋中盆地内第四纪沉积序列与沉积环境恢复

晋中盆地是位于汾渭地堑系中部的新生代陆内断陷沉积盆地,研究晋中盆地第四纪的沉积序列对于进一步认识该盆地区域构造和区域气候环境变化具有重要意义。为查明晋中盆地第四纪沉积序列结构、研究揭示晋中盆地第四纪沉积环境及演化,通过构造岩相学方法,对晋中盆地地表和钻孔内第四纪沉积物和沉积环境进行了研究。结果表明:晋中盆地清徐地区地表第四纪沉积序列结构为盆地内部沱阳组河床相和河漫滩相-盆地边缘汾河组河流相—盆山过渡带峙峪组河流相、汾河组冲积扇相及马兰组风积相-基岩山地（盆地外围）二叠系浅海相。钻孔岩芯内第四纪沉积序列结构为下更新统浅湖相和滨湖相—中更新统浅湖相和河流相—上更新统河流相和冲积扇相—全新统冲积扇相。研究认为晋中新生代陆内断陷盆地内沉积序列和演化结构为早更新世陆相湖盆沉积环境—中更新世萎缩湖泊环境—晚更新世强烈萎缩的湖泊和河流环境—全新世再度沉降的陆相湖盆;陆相湖盆从中心向山地沉积环境分带为湖泊沉积环境—河流和湖泊沉积环境—冲积扇沉积环境（盆地边缘出山口区）。盆山过渡带地区上更新世沉积物错位现象与同沉积活动断裂有关,断裂活动性揭示了晋中盆地阶梯式断陷成盆的动力学机制。这些研究成果为区域气候环境变化和晋中盆地区域构造研究提供了新证据,也为太原市城市群建设中工程场址的选择提了供参考。      

萨拉乌苏河流域地层沉积时代及其反映的气候变化

萨拉乌苏河流域位于我国北方沙漠/黄土过渡带和生态脆弱带,它对全球变化反映非常敏感,是研究全球变化的理想区域。本文根据地质测年、气候地层对比,以及地层中气候代用指标的分析,将萨拉乌苏河流域地层和气候变化划分为全新统的风成相与湖相沉积(0~11.5kaBP),早、中期气候较暖湿,晚期气候较干旱;上更新统城川组的风成相沉积(11.5~80kaBP),气候干旱寒冷;上更新统萨拉乌苏组的湖相沉积(80~140kaBP),气候温暖较湿润;中更新统上部的河流相与风成相互层(140~190kaBP),气候冷干与温凉半干旱波动;中更新统上部的冲洪积沉积(190~220kaBP),气候较暖湿等阶段。指出自中更新世晚期以来气候发生频繁波动,无论是暖湿还是冷干阶段,气候都波动频繁,气候变化不稳定性明显。     

萨拉乌苏组地层年代学研究

我国北方地区晚更新世河湖相标准地层——萨拉乌苏组地层的年代学研究,有助于正确理解萨拉乌苏组与马兰黄土以及与冰期气候对比等关系。笔者近年来根据野外层位对比和地层沉积相的划分,采用同位素年代测定,并结合黄土-古土壤序列研究的最新成果,初步建立了可以与黄土、深海沉积记录和冰期气候波动对比的萨拉乌苏组地层序列。认为河湖相沉积的萨拉乌苏组形成于约140-70kaBP的末次间冰期,大致与深海氧同位素第5阶段对应,与黄土高原古土壤S₁发育同期。城川组风成细砂形成于约70-10kaBP的末次冰期,与黄土高原的马兰黄土是同期异相地质体.      

风成沉积地层化学元素记录的毛乌素沙地气候变化

毛乌素沙地位于东亚季风边缘区,是研究全球气候变化和沙漠变迁的理想场所。选取沙地东缘风成砂/古土壤/湖沼相沉积序列,以常量化学元素含量及比值变化揭示了全新世的气候变化。结果表明：常量化学元素氧化物含量在全剖面上呈SiO₂ > Al₂O₃ > K₂O > Na₂O > Fe₂O₃ > MgO > CaO,且在不同沉积相中含量存在差异;常量化学元素氧化物与<63 μm粉黏组分及磁化率的相关性分析显示,Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO三者之间呈显著正相关性,且与粉黏组分、低频磁化率（X_lf）也呈显著正相关性,表明<63 μm粉黏组分、X_lf可以反映夏季风的强弱;全新世气候变化存在多次暖湿冷干波动,10.39 ka BP之前出现3次快速的气候颤动,表现为3层风成砂与3层湖沼相互层沉积,指示存在3次冬夏季风交替变化;10.39~9.34 ka BP、8.68~8.29 ka BP、2.72~1.34 ka BP为3次明显的冬季风势力增强、风沙活动加剧的相对冷干气候;在9.34~8.68 ka BP、8.29~2.72 ka BP、1.34~0.62 ka BP为3次明显的夏季风盛行、降水增多、生草成壤的相对暖湿气候;0.62 ka BP之后与现代气候状况相近。化学元素及其比值反映出毛乌素沙地具有千百年尺度的气候波动,并与北半球其他地区气候变化有着良好的对比。     

新疆伊犁河谷晚全新世风沙沉积主量元素特征及其气候意义

在新疆伊犁河谷塔克尔莫乎尔沙漠腹地,选择可克达拉剖面进行了光释光年代测定和主量元素含 量分析,根据主量元素组合及其比值变化重建了研究区3.71 Ka BP以来的气候环境变化序列。结果表明,近4Ka BP以来研究区气候环境演变大体经历５个阶段的变化：3.71～3.06Ka BP,冷湿;3.06～2.78Ka BP,暖干; 2.78～2.10Ka BP,凉湿;2.10～0.50Ka BP,冷湿;0.50Ka BP以来,凉干气候为主,最近100 a趋于暖干。研 究区晚全新世以来的气候变化阶段与中国东部季风区以及北半球气候变化阶段有很好的可比性,但各气候变化 阶段的水热组合又具有典型的西风带气候模式特征,并与中高纬度北大西洋区域的气候变化具有很好的遥相关。     

Archean to Recent aeolian sand systems and their sedimentary record: Current understanding and future prospects

The sedimentary record of aeolian sand systems extends from the Archean to the Quaternary, yet current understanding of aeolian sedimentary processes and product remains limited. Most preserved aeolian successions represent inland sand‐sea or dunefield (erg) deposits, whereas coastal systems are primarily known from the Cenozoic. The complexity of aeolian sedimentary processes and facies variability are under‐represented and excessively simplified in current facies models, which are not sufficiently refined to reliably account for the complexity inherent in bedform morphology and migratory behaviour, and therefore cannot be used to consistently account for and predict the nature of the preserved sedimentary record in terms of formative processes. Archean and Neoproterozoic aeolian successions remain poorly constrained. Palaeozoic ergs developed and accumulated in relation to the palaeogeographical location of land masses and desert belts. During the Triassic, widespread desert conditions prevailed across much of Europe. During the Jurassic, extensive ergs developed in North America and gave rise to anomalously thick aeolian successions. Cretaceous aeolian successions are widespread in South America, Africa, Asia, and locally in Europe (Spain) and the USA. Several Eocene to Pliocene successions represent the direct precursors to the present‐day systems. Quaternary systems include major sand seas (ergs) in low‐lattitude and mid‐latitude arid regions, Pleistocene carbonate and Holocene–Modern siliciclastic coastal systems. The sedimentary record of most modern aeolian systems remains largely unknown. The majority of palaeoenvironmental reconstructions of aeolian systems envisage transverse dunes, whereas successions representing linear and star dunes remain under‐recognized. Research questions that remain to be answered include: (i) what factors control the preservation potential of different types of aeolian bedforms and what are the characteristics of the deposits of different bedform types that can be used for effective reconstruction of original bedform morphology; (ii) what specific set of controlling conditions allow for sustained bedform climb versus episodic sequence accumulation and preservation; (iii) can sophisticated four‐dimensional models be developed for complex patterns of spatial and temporal transition between different mechanisms of accumulation and preservation; and (iv) is it reasonable to assume that the deposits of preserved aeolian successions necessarily represent an unbiased record of the conditions that prevailed during episodes of Earth history when large‐scale aeolian systems were active, or has the evidence to support the existence of other major desert basins been lost for many periods throughout Earth history?     

河北唐山西部PZK14孔晚新生代沉积演化特征

为查明唐山西部平原区晚新生代以来松散堆积物的沉积演化特征,依托鸦鸿桥幅1∶5万区域地质调查工作,对唐山西部PZK14孔进行色度、粒度、视电阻率测井、自然伽马测井等研究,划分沉积相并计算各时段的沉积速率,结果表明: 该地区新生代晚期主要发育湖泊相、三角洲相和河流相。早更新世初始发育三角洲相,随着气候转暖,古滦河冲积扇退积,三角洲相转变为河流相; 早更新世中—晚期,发育3个湖泊-三角洲相沉积旋回; 中更新世发育一个湖泊-三角洲相沉积旋回; 晚更新世初沉积了巨厚的湖相层,随着气候转冷,渤海湾沿岸海侵结束,湖盆开始萎缩,转变为河流相; 全新世则以河间洼地沉积为主。沉积速率-年龄曲线表明: 第四纪以来构造作用对该地区沉积速率控制较弱,气候为影响沉积相发育的主要因素。第四纪各个时期的沉积速率均较快,奥杜威极性亚时(1.95~1.77 Ma)沉积速率最大,约为194.0 m/Ma; 2.52~1.95 Ma沉积速率最小,约为111.2 m/Ma。研究成果对恢复该区域古地理演化、水工环地质勘查等具有重要意义。     

萨拉乌苏河流域MGS1层段微量元素记录的全新世千年尺度的气候变化

本文以毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面MGS1层段为代表,试图通过对其的微量元素分析结果探讨该地全新世千年尺度的气候变化.在分析的14种微量元素中,除Cr和Zn以外的12种元素P、Pb、Rb、Nb、Zr、V、Sr、Cu、Ni、As、Ba、Co含量在MGS1剖面的垂直方向上具有这样的分布规律:元素含量值在沙丘砂...     

中国北方近二万年来环境变化的若干地质证据

中国北方晚冰期以来的连续堆积主要是湖泊沼泽相粘土、淤泥和风积黄土,这两套堆积地层保存有丰富的环境变化历史的信息。沉积相的分析和年代学、孢粉学的研究结果表明,近一万年来曾出现过三度凉暖和干湿更替,从而可划分出早、中、晚三个不同的自然环境历史阶段,年龄界线大约是7,500aB.P.和2,500aB.P.。全新世早期湿润温凉,全新世中期湿润温暖,5,000aB.P.是植被最繁盛时期。北部地区的植被在全新世早、中期没有明显的变化界线。约5,000aB.P.后,气候有变干变凉趋势。约2,300aB.P.为全新世以来气候最干凉时期。此后,温度和湿度都有逐渐回升的趋势。在中国北方地层中尚未找到小冰期气候的充分的地质证据。