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.      

鄂尔多斯萨拉乌苏河地区马兰黄土与萨拉乌苏组的关系及其地质时代问题

在鄂尔多斯高原萨拉乌苏河中下游地区,传统认为河湖相沉积的萨拉乌苏组实际上包括了一套以风成沙沉积为主的城川组地层。城川组风成沙与该河上游的马兰黄土是同期风力作用下的沙相和黄土相沉积,两者呈相变关系。而马兰黄土、城川组与真正属于河湖相沉积的萨拉乌苏组地层为上下叠覆的关系。这种地层接触关系,由地层中遗存的脊椎动物化石绝灭种比例的差别得到佐证。本区萨拉乌苏组地层形成于晚更新世前期,马兰黄土、城川组形成于晚更新世后期。     

我国北方上更新统城川组的建立

在传统认为属河湖相沉积的萨拉乌苏组,经研究在其上部划分出一套以风成砂沉积为主的城川组。城川组风成砂与马兰黄土是同期风力分异出来的产物;城川组的沉积相、沉积环境和古生物与其下的萨拉乌苏组是不同的。萨拉乌苏河流域的城川组,马兰黄土形成于晚更新世晚期,萨拉乌苏组为晚更新世早期;前者相当于玉木冰期,推测年代距今70000a。     

陇西黄土高原马兰黄土划分与末次冰期气候快速变化研究

陇西黄土高原马兰黄土内存在９个弱成壤组（层），记录末次冰期内多达２２个间冰段气候的环境状况。马兰黄土中部古土壤是末次冰期大间冰段的记录，共有上、中、下３层古土壤，含１１个亚层，尤以下层古土壤发育最好，表明当时气候较温暖湿润。     

关于马兰黄土与萨拉乌苏组的关系问题

长期以来,我国的地学工作者在对第四系研究中,一直采用传统的统一地层单位和四分法的划分原则,分第四系为全新统(Q_4)、上更新统(Q_3)、中更新统(Q_2)和下更新统(Q_1)。在这个原则下,一般人将马兰黄土作为我国北方黄土地区标准的上更新统土状沉积物,萨拉乌苏组被视作黄河中游地区标准的上更新统河湖相沉积物。马兰黄土与萨拉乌苏组二者之间的地层关系,是一个长期争论的问题。德日进等认为是相变关系,并称萨拉乌苏组为砂相     

红寺堡盆地晚更新世沉积特征及古气候背景

萨拉乌苏组、水洞沟组和马兰黄土是青藏高原东北缘弧形构造带乃至鄂尔多斯高原西部晚更新世发育的3套重要的沉积层系,但三者之间的沉积接触关系一直存在着争议。以红寺堡盆地为研究对象,在路线地质调查的基础上,结合砂岩石英颗粒表面扫描电镜分析及黏土矿物含量分析,查明3套地层之间的纵横向变化关系,确定红寺堡盆地晚更新世接受黄土沉积的最早时限及所处的古气候背景。研究认为:红寺堡盆地萨拉乌苏组与水洞沟组和马兰黄土之间是上下叠置关系,湖盆中心萨拉乌苏组上覆水洞沟组,湖盆边缘萨拉乌苏组上覆马兰黄土;水洞沟组与马兰黄土之间为同时异相的相变关系,在湖盆中心为湖相沉积,在湖盆边缘地形相对较高的部位,则为同时期的风成黄土沉积;红寺堡盆地接受黄土沉积的最早时限为萨拉乌苏组沉积末期,萨拉乌苏组顶部局部可见风成沉积的柱状节理,砂岩石英颗粒表面具有水成和风成兼顾的特征。红寺堡盆地晚更新世经历了温暖湿润-寒冷干旱-温暖湿润-寒冷干旱的气候变化过程,在萨拉乌苏组二段与水洞沟组中部,伊利石和绿泥石含量表现为相对低值,而蒙脱石和高岭石含量表现为相对高值,蒙脱石含量明显增加,但同时又有高岭石矿物的出现,总体上反映了温暖湿润的古气候特征,两期温暖湿润的环境分别对应于深海氧同位素曲线MIS3与MIS5阶段,具有全球对比意义。研究成果为鄂尔多斯高原西部生态环境的演化及综合治理提供了基础地质依据。      

中国北方晚更新世河湖相地层与风积黄土

中国北方的晚更新统,以黄河中游地区最典型,主要是两套堆积——风成马兰黄土和河湖相粘土与砂砾石堆积。根据年代学、孢粉学和沉积相的分析,晚更新世河湖相堆积分属不同发育阶段,萨拉乌苏动物群所在层位似乎应与δ~(18)O地层的第6阶段对比,其他地点含晚更新世动物化石的堆积可与韦克塞尔冰期对比。马兰黄土底界或第1古土壤层的发育是穿时的。风积黄土与河湖相地层是发育在不同地貌单元的同时异相堆积。     

萨拉乌苏河流域第四纪地层及古环境研究综述

萨拉乌苏河流域位于我国毛乌素沙漠～黄土高原过渡带,对东亚夏季风和冬季风驱动的古环境波动及全球冰期—间冰期旋回有良好的地质记录.流域内河湖相和风成相沉积交错互层,发育有华北地区晚更新世标准地层——萨拉乌苏组,并含有河套人化石、萨拉乌苏动物群和丰富的文化遗迹.从其发现定名至今,就得到了古人类学家和地质学家的广泛关注.研究表明,流域内出露的第四纪地层主要包括晚更新世萨拉乌苏组和城川组,全新世大沟湾组、滴哨沟湾组和范家沟湾组,这与古气候代用指标所反映的沉积环境有很好的阶段响应.本文通过对滴哨沟湾和米浪沟湾剖面研究进展的回顾和总结,认为在建立精确的地层年代序列,重建末次间冰期以来的高分辨率古环境历史,明确萨拉乌苏动物群及文化层的归属和厘定萨拉乌苏组沉积相等方面有待更深入的研究.     

距今220 ka以来大同盆地沉积物磁化率反映的气候变化

大同盆地地处我国季风影响的北部边缘, 第四纪以来盆地内发育厚层的河湖相地层, 其上覆盖马兰黄土或全新世沉积, 蕴含着丰富的气候环境变迁信息, 是研究气候环境变化的理想场所. 在对盆地内地层考察的基础上, 对晚近地质时期河湖相与风成相互层沉积剖面的磁化率、粒度变化进行了分析. 结果表明: 220 ka BP以来大同盆地气候变化经历了中更新世(220~199 ka BP)暖湿期、中更新世(199~138 ka BP)干冷期、末次间冰期(138~71 ka BP)暖湿期、末次冰期(71~11 ka BP)干冷期、全新世(11 ka BP至今)频繁的干冷暖湿波动变化过程, 每个阶段仍有次一级的气候波动. 大同盆地这种气候变化与深海氧同位素以及我国北方萨拉乌苏河地区、岱海等地揭示的气候变化有很好的对应, 反映出本区气候变化是对全球冰期-间冰期气候波动的响应.     

新疆伊犁黄土元素地球化学特征及古环境意义

通过对新疆伊犁波马剖面黄土-古土壤序列常量、微量元素及相关参数分析研究,讨论末次冰期以来伊犁黄土常量元素分异规律及古环境意义.结果表明,伊犁波马剖面S1以来黄土-古土壤序列各层常量元素含量均呈现出SiO2>Al2O3>CaO>Fe2O3>MgO>K2O>Na2O变化特征,剖面序列中常量元素含量及相关参数变化,与黄土、古土壤层相互交替叠置不具对应性,明显有别于黄土高原.末次冰期以来黄土和古土壤形成时干冷程度强于黄土高原黄土,更高于古土壤,淋溶差异程度不及黄土高原.S1以来伊犁黄土物质来源基本相同,古土壤形成时环境条件不相同,以干冷或湿冷为特征,即使同一古土壤地层单元不同层位其水热组合条件也存在差异,波马剖面黄土-古土壤元素地球化学记录末次冰期以来沉积气候环境总体相对干旱.     

萨拉乌苏河流域第四系岩石地层及其时间界限

根据对位于鄂尔多斯高原毛乌素沙漠东南部边缘萨拉乌苏河流域的米浪沟湾剖面岩石地层划分并结合年代测试结果,提出了如下一些看法1以组为代表的岩石地层单元的形成时间为离石组>150000aB.P.、萨拉乌苏组150000-75000aB.P.、城川组75000-10000aB.P.、大沟湾组-滴哨沟湾组10000-1000aB.P.、范家沟湾组1000aB.P.-现代.2以上岩石单元与黄土高原相同时期层系具有较好的对比关系离石组\萨拉乌苏组、萨拉乌苏组\城川组和城川组\大沟湾组在地质时代上依次与L₂\S₁(时限为140000aB.P.)、S1\L1(时限为80000aB.P.)和L1\S0(时限为11000-10000aB.P.)大体是等时的.3如以过去全球变化而论,则目前已经可以确切地将米浪沟湾剖面诸岩石单元与深海和大陆冰川最近地质时期的若干氧同位素阶段进行对比,以“”表示为离石组MIS6、萨拉乌苏组MIS5、城川组MIS2～MIS4、大沟湾组+滴哨沟湾组+范家沟湾组MIS1.显然,这一对比关系清楚地说明,我国沙漠万年时间尺度环境演变,与黄土的研究结果一样,在很大程度上受到北半球冰期间冰期气候波动的影响.据此,可以按气候地层进行划分,将离石组、萨拉乌苏组、城川组、大沟湾组+滴哨沟湾组+范家沟湾组的时代分别置于里斯冰期、里斯-玉木间冰期(末次间冰期)、玉木冰期(末次冰期)和冰后期。     

包头地区晚更新世—全新世地层划分对比及环境变迁

对包头平原第四纪堆积物的年代地层、生物地层、岩石地层和磁性地层的研究表明,该区晚更新世—全新世地层可与我国华北晚更新世—全新世典型地层剖面——萨拉乌苏河滴哨沟湾剖面对比,并可进一步划分出萨拉乌苏组、城川组、大沟湾组和滴哨沟湾组。这一研究不仅重新厘定了包头平原这一时段地层的层序,完成大区域地层对比,同时也为研究包头地区乃至呼包盆地晚更新世—全新世古气候和古地理环境变迁提供了基础资料。     

萨拉乌苏河地区地层中的碎屑矿物及其所反映的中更新世末期以来之气候环境变化

文章根据对萨拉乌苏河地区第四纪地层中的碎屑矿物分析结果,将重矿物按其抗化学风化的能力不同分为不稳定、较稳定、稳定和极稳定四种类型,不同层位的重矿物类型的百分含量不同,从而可求出重矿物的风化系数HW。不同时期地层的HW不同,而HW的大小变化与化学风化的程度有很大关系,一般来说,化学风化作用强,HW相应变小。而化学风化作用的强弱又主要受气候的影响,从而可推测该时期气候环境的变化。     

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。     

Phases of Environmental Evolution Indicated by Primary Chemical Elements and Paleontological Records in the Upper Pleistocene-Holocene Series for the Salawusu River Valley, China

Studies of lithology, sedimentary facies and the distribution regularity of SiO2 and Al2O3 contents and Al2O3/SiO2 ratio allow us to divide the Upper Pleistocene-Holocene Series represented by the MUanggouwan section in China＇s Salawnsu River valley into six segments： MGS1, MGS2, MGS3, MGS4, MGS5 and MGS6. The boundary ages for MGS1 （the Dishaogouwan and Dagouwan Formations）, MGS2 （the upper Chengchuan Formation）, MGS3 （the middle Chengchuan Formation）, MGS4 （the lower Chengchuan Formation）, MGS5 （most strata of the Salawusu Formation） and MGS6 （the bottom of the Salawusu Formation and the top of the Lishi Formation） correspond to those of MIS1, MIS2, MIS3, MIS4, MISS and MIS6, respectively, from deep sea sediments or continental glaciers. MGS5 can be subdivided into five subsegments （MGS5a, MGS5b, MGS5c, MGS5d and MGS5e） and the boundary ages of these subsegments correspond to those of MISSa, MISSb, MIS5c, MIS5d and MIS5e, respectively. Based on the paleoenvironment and paleoecology indicated by the primary chemical elements, fossil vertebrates, mollusks and pollen grains, we hypothesize that MGS1, MGS2, MGS3, MGS4, MGS5 and MGS6 and the subsegments of MGS5 match the corresponding stages for oxygen isotopes in the deep sea sediments and continental glaciers, and the substages of MIS5 in terms of climatic characters, further explaining the phenomena that determined the formation of the late Quaternary strata and the paleontology of the Salawusu River valley. These phenomena relate to fluctuations in the global climate （and particularly in the East Asian monsoon） during the glacial and interglacial periods.     

微量元素记录的毛乌素沙漠全新世气候波动--以萨拉乌苏流域DGS1层段为例

选取毛乌素沙漠东南缘萨拉乌苏河流域具有代表性的滴哨沟湾剖面全新统(DGS1层段),结合微量元素与测年分析结果,探讨了该地全新世千年尺度的气候波动.结果表明,P、V、Cu、Zn、Sr、Ni、As、Cr、Pb属于易迁移-较稳定元素,其含量在沉积相中主要呈现为古土壤< 沙丘砂 <湖沼相,Co、Rb、Nb、Ba、Cl、Zr属于稳定-惰性元素,主要呈现为古土壤 >沙丘砂 >湖沼相,说明沙丘砂是冬季风主导下的沉积,古土壤和湖沼相是夏季风主导下的沉积.以Rb和Sr两种元素在垂向上峰谷交替的变化特征为依据,将DGS1记录的全新世气候分为升温期(11 000~10 130 a B.P.)、大暖期(10 130~6 590 a B.P.)、降温期(6 590~3 760 a B.P.)和寒冷期(3 760~0 a B.P.)四个阶段,这与国内外的相关研究结果一致,表明萨拉乌苏河流域全新世的气候变化是全球环境变化影响下的结果.     

Relationship between the Malan Loess and the Salawusu Formation in the Salawusu River Area,Ordos,and Their Geological Ages

In the middle and lower reaches of the Salawusu River. the Salawusu Formation regarded traditionallyas fluvio-lacustrine deposits actually includes a series of strata which mainly consist of eolian sandy depositsnamed as "Chengchuan Formation" by the authors. The eolian sand of the Chengchuan Formation and theMalan loess distributed in the upper reaches of the Salawusu River are deposits of sand and loess faciesformed by wind action during the same period. The relationship of the Chengchuan Formation and theMalan Loess with the Salawusu Formation which is really of fluvio-lacustrine deposits is that the formertwo superpose the latter. This can be demonstrated by the difference of the extinct species proportion of thefaunas in different strata. In this area. the Salawusu formed during the early period of Late Pleistocene.while the Malan Loess and the Chengchuan Formation deposited during the late period of the LatePleistocene.     

关中盆地上新世地层形成时代、层序划分及沉积相特征研究

关中盆地位于华北板块西南缘,为一新生代断陷盆地,具典型地堑形态,沉积巨厚的新生代地层。针对盆地新近纪上新世地层形成时代有争议、地层层序划分不明确、沉积相界定较笼统等问题,利用钻测井资料及野外调研,结合前人研究成果,对盆地新生代地层进行了重新划分,明确了上新世各地层形成时代及其地层层序划分和沉积相类型。研究结果表明,上新统可划分为蓝田组(11Ma—7 Ma)、灞河组(7.3 Ma—2.6 Ma)、张家坡组(3.4 Ma—2.6 Ma);新生代层序地层可划分为古近系构造层序、中新统构造层序、上新统构造层序和第四系构造层序等4个一级层序,存在6个构造层序界面。蓝田组以"三趾马红黏土"的风成沉积为特征。灞河组沉积时期,关中盆地的西安凹陷为一套冲(洪)积相、河流、三角洲相沉积,固市凹陷为一套冲(洪)积、河流、三角洲及滨浅湖相沉积;盆地边部开始出现小范围的风成黏土沉积。张家坡组以河湖相沉积为主,沉积中心向南移;盆地南北两侧或边部为冲(洪)积扇相、河流相及三角洲相沉积,边部也有小范围的风成黏土沉积。