晚新生代红粘土的粒度分布及其指示的冬季风演变

晚新生代黄土高原红粘土的粒度分布具有明显的三峰分布 ,分别在 2～ 2 0、2 0～ 10 0和 0 .0 4～ 1μm出现峰值 ,每个峰值对应于不同的形成过程 ,与晚第四纪黄土一致。方式 C粒子 (0 .0 4～ 1μm)可能代表本底气溶胶粒子的沉积物 ,方式 A粒子 (2 0～ 10 0μm)代表冬季风尘暴搬运的大气粉尘 ,方式 B粒子 (2～ 2 0μm)代表冬季风正常搬运的大气粉尘。红粘土的粒度分布表明 ,东亚冬季风环流而非北半球西风环流控制着红粘土物质的堆积过程。红粘土中 >19μm的粗粒子组分指示了东亚冬季风演化历史 :6 .5 Ma BP冬季风开始发育 ,5 .2～ 4.5 Ma BP冬季风减弱并达到最低值 ,4.5～ 3.6 Ma BP冬季风由弱变强 ,3.6～ 2 .6 Ma BP冬季风快速增强并达到最大值。     

晚第三纪以来黄土高原风积序列的压实校正及其古气候意义

晚第三纪以来黄土高原完整连续、高分辨率的风尘堆积序列为研究以冬、夏季风组合为特征的东亚季风环流长期演化提供了很好的气候信息载体。利用高压固结试验结果,基于高分辨申的磁化率和容重测量及相关性分析,初步探讨了黄土、古土壤及红粘土不同地层单元的压缩特性,校正了压实作用对容重的影响,获得了更真实的东亚季风气候演化信息。有助于深入探讨晚第三纪以未东亚李凤阶段性演化特征及其与太阳辐射、全球冰量变化、青藏高原阶段性隆升等气候控制因子之间的密切关系。     

鄂尔多斯及其周围地区第四纪下限问题的讨论

第四纪时期在鄂尔多斯块体上所堆积的黄土系列沉积,是为特殊气候环境所形成.其周围断陷盆地内,下部为河湖相沉积,上部为黄土类沉积、区内上新世红粘土沉积后出现的侵蚀面,是第三纪和第四纪分界界面标志.又据古地磁资料,第四纪底界时代为300万年左右.     

末次冰期鄱阳湖西南缘地区的风尘堆积

鄱阳湖湖滨沙山是末次冰期特定气候条件下季风活动所产生的风成沙丘沉积体。在调查鄱阳湖沙山的过程中,发现位于鄱阳湖南部沙山下风方向的丰城—樟树—新余一带岗丘顶部几米厚的第四纪堆积地层,虽然颜色明显偏红,但地层性状及沉积学特征却与北方风成黄土及宁镇下蜀黄土有着很大的相似性。通过对具代表性的新余打鼓岭剖面进行分析,确认其成因系风力搬运而成的粉尘堆积。结合冬季风路径上沉积物粒度的空间变化特征,初步提出鄱阳湖沙山与新余一带风尘红土堆积是在末次冰期特定气候条件下,冬季风作用所形成的风沙-风尘堆积系统。鄱阳湖风成沙丘及其西南缘风尘沉积的发育是晚更新世末期江南鄱阳湖区气候环境恶化的佐证,也是对我国西北地区沙漠-黄土堆积过程的区域响应。     

日本海第四纪沉积记录及其海陆联系的研究进展

日本海作为西北太平洋一个主要的边缘海,其巨厚的海底沉积物不仅记录了海盆的古海洋演化信息,而且可用以重建晚新生代东亚大陆古气候演变。根据物质来源,日本海沉积物组成主要包括5类:风尘、河流碎屑、火山碎屑、冰筏沉积物以及海洋自生物质。其中陆源碎屑物质主要由大气环流(东亚冬季风和西风急流)和水动力过程(河流、海冰和洋流等)自东亚大陆(内陆干旱粉尘区和东部大河黄河和长江)、朝鲜半岛以及日本岛弧等源区搬运而来。过去气候演变使碎屑物质的源区和搬运动力强度等均发生变化,相应地,日本海中这些沉积物的物理化学组成、粒度及通量等也随之变化。第四纪时期,海平面的频繁升降变化成为影响冰期-间冰期旋回中日本海底层水环境以及沉积物自生组分特征改变的主要因素。基于近20年来日本海沉积物的来源及其古气候方面的研究进展综述,提出一些关于日本海区域沉积物以及古气候研究方面存在的科学问题。     

台湾海峡沉积盆地的演化与油气远景

台湾海峡沉积盆地新生代以来构造演化经历了早第三纪陆缘裂谷、晚第三纪挤压收缩和第四纪隆起封闭等发育阶段，属残留陆缘裂谷，具有良好的油气远景，其中，海峡中部油气远景最佳。     

佳县红粘土堆积序列频率磁化率的古气候意义

佳县红粘土剖面的磁性地层学研究证明，黄土高原北部风尘堆积的起始年代可以追溯到8．35Ma以前，通过进一步的磁化率测量和频率磁化率分析，发现佳县红粘土及上覆部分午城黄土—古土壤序列的磁化率和频率磁化率之间存在良好的正相关关系，表明成壤作用过程中由生物作用或风化作用形成的超顺磁颗粒和磁性矿物对磁化率和频率磁化率的增大具有重要贡献；同时，剖面中红粘土频率磁化率的百分含量明显高于上部午城黄土，指示了红粘土堆积较强的成壤作用，表明黄土高原普遍发育的红粘土堆积具有相似的磁学性质和古气候意义，并在空间尺度上可以对比。佳县风尘堆积的频率磁化率年代序列指示了3．6Ma以来，尤其是2．7Ma后气候波动加剧和北方干旱化增强。     

西太平洋风尘沉积记录研究进展

研究海底风尘组份、来源和通量的地质记录,对于理解风尘在行星辐射平衡、全球大洋的营养盐供应及碳循环中的作用,以及源区古气候和古大气环流重建有着非常重要的意义。作为全球第二大风尘源区的亚洲内陆,其风尘产物主要被东亚冬季风及西风带携带至西太平洋。现有西太平洋风尘沉积记录的工作主要集中在冰期-间冰期时间尺度,尤其近几年在西菲律宾海和赤道太平洋第四纪风尘物源及通量变化方面取得了重要的进展,在日本海中新世以来的长期风尘记录及其驱动机制方面也获得了重要认识。至少在晚第四纪以来的冰期-间冰期时间尺度上,从高纬度到赤道甚至南极的全球范围,风尘通量在冰期约高出间冰期2—3倍,表明冰期风尘源区更加干旱而风力更为强劲。在新生代以来,西太平洋的长期风尘输入主要反映了亚洲内陆干旱逐渐增强,是受到青藏高原隆起和全球变冷的共同影响。但是,总体上西太平洋风尘沉积的研究程度非常低,突出反映在以下几个方面:风尘从源到汇搬运和沉积过程的现代观测的缺乏、大洋风尘组分含量及通量定量化中的误区、西太平洋风尘沉积长期演变特征、机制及风尘长期输入对大洋生产力及全球碳循环的影响方面的研究亟待加强。     

镇江下蜀黄土粒度特征及其成因初探

根据具有代表性的镇江大港剖面的粒度分析结果探讨了下蜀黄土的成因。结果表明：镇江下蜀黄土主要由＜50μm细颗粒物质组成，＞50μm的砂粒贫乏，平均含量仅占4．18％；50－10μm粗粉砂含量为49．36％，为众数粒组；10－5μm的细粉砂平均含量为18．02％；＜5μm的粘粒含量为28．44％。粒度概率累积曲线呈标准的二段工，频率分布曲线为单峰，粒度参数具有高度一致性特征。粒度分析证实，镇江下蜀黄土与北方黄土一样同是大气粉尘堆积物。我国自西北向东南沿主风方向呈带状排列的砂黄土带（柴达木黄土）、典型黄土带（黄土高原黄土）、粘黄土带（山东黄土）、细粘黄土带（宁镇下蜀黄土）共同构成了我国独特的第四纪风尘堆积空间分布延伸序列，它们是在第四纪冰期干冷气候条件下气－地系统相互作用形成的地质统一体。     

长江流域风成黄土研究进展与展望

中国黄土是第四纪古气候–古环境研究的重要载体,除黄土高原外,中国其他地区还零星分布有风成黄土堆积。在长江流域,从上游到下游,分布有川西、金沙江、巫山和下蜀黄土,探讨这些湿润区风成黄土的风尘来源、动力传输过程以及沉积后土壤化过程等可为研究长江流域东亚季风环流特点提供证据,对探究过去湿润区风尘风化固碳过程和效益也具有重要意义。虽然对长江流域各地区黄土已有较多的研究,但是不同地区黄土物源、物质传输过程等方面的相互联系及其在风化固碳中的作用还不清楚。本文在综述了川西、金沙江、巫山、下蜀风尘黄土的形成年代、物源等最新研究进展的基础上,提出川西、巫山、下蜀三地黄土的发育与青藏高原在青藏运动B幕、昆仑-黄河运动和共和运动3个阶段的隆升有重要对应关系;并且发现在冰期和间冰期,长江流域风成黄土的风化程度均比黄土高原黄土强,且在古土壤发育期更强;认为长江流域黄土风化过程对陆地固碳的影响及其与古气候变化的相互关系是今后湿润区黄土研究的重点。     

三门峡地区的红粘土磁性地层及环境记录

位于黄土高原东南缘的三门峡红粘土地层，以陕县指望剖面为其典型代表。厚度为74．3m的指望剖面由上部厚34m的黄土地层和下伏厚40.3m的红粘土沉积组成，黄土为L24－L33的连续风尘沉积，下部红粘土为RS1－RS5的沉积。磁性地层研究显示：M／Ga界线位于33.8m处，黄土与红粘土界线之上20cm，Ga/Gi界线位于56.25m处的RS3中下部。该区红粘土近5Ma至2.6Ma的风尘沉积夹河湖相沉积。指望剖面的红粘土地层磁化率较黄土高原内部偏高，总体特征一致，说明近5Ma来东亚季风在区域演化上的一致性。     

北京邻区1.2Ma以来黄土沉积及其对东部沙漠扩张的指示

远离黄土高原主体的北京邻区延－怀－涿盆地沉积了总厚度超过１００ｍ的厚层黄土,其底部可见Ｌ１５,对应的年龄约为１．２Ｍａ。对剖面进行的粒度分析揭示,在０．２５Ｍａ（氧同位素８阶段）前后,黄土层的中值粒径发生了突变,从平均２０～３０μｍ变为４５～６０μｍ,相应粗颗粒（＞６５μｍ）比例也大幅增加,从１５％～２５％增至４０％～５０％。这一变化是以往在远离沙漠源区的黄土沉积中所未见的,表明我国北部沙漠和戈壁干旱化程度和范围在这一时间发生了重大的变化,从而使北京黄土沉积区和源区的距离出现了突变。     

安徽宣城地区中晚更新世风成堆积与环境变迁

通过对宣城向阳中晚更新世沉积剖面的综合研究,认为该剖面与中国北方同时代的黄土—古土壤剖面相比较,虽然长江下游以南地区中晚更新世多个冰期中风成堆积的单层厚度与累积厚度,亦即风成物质的沉积通量与沉积速率均比北方黄土区要小,但它们所反映的气候与环境的变化具有明显的可比性。     

LONG-DISTANCE ATMOSPHERIC TRANSPORT OF DUST FROM CHINESE DESERT TO THE NORTH PACIFIC

The Chinese desert is one of the major sources of atmospheric mineral dust transported for a long distance to the North Pacific by the atmospheric circulation. The characteristic of the aerosol in the North Pacific is smilar to that of the aerosol in North China with a considerable concentration of mineral in spring due to the large-scale dust storm occurring in North China. The study of isotope tracer indicates that the concentration of Al is significantly related to 210Pb, suggesting that the mineral aerosol in the North Pacific may origir ate from the desert in Northwest China by using air mass trajectory analysis. About 6-12×106 tons of Chinese desert mineral dust per year would be transported to the North Pacific.     

黄土高原河谷阶地黄土地层结构模式

流经黄土高原的黄河及其支流因受地壳不断间歇性隆升的影响而形成了5—6级阶地,这些阶地多系黄土覆盖阶地。以六盘山为界,河谷阶地黄土地层结构可分为东、西阶地地层区。六盘山以西河流阶地一般为6级。第6级阶地(T6)冲积黄土状土之上全系无层理黄土,厚310~505 m,含21—23层古土壤,是迄今世界上最厚的黄土剖面,黄土开始堆积的时间不早于1.43 MaBP。T5上的黄土厚200~400 m,含14—16层古土壤,黄土最早是在1.23 MaBP开始堆积的。T4上的黄土厚100~200 m,含5—6层古土壤,开始沉积时间为0.62 MaBP。T3上的黄土包括L1和S1,厚40~65 m,形成于0.12 MaBP。T2冲积黄土状土之上的风积黄土厚20~35 m,形成时间约为0.03 MaBP。T1冲积黄土状土之上为S0、L0及MS,厚1.5~2.5 m,形成时间不早于0.01 MaBP。六盘山以东的河谷阶地一般为5级。T5风积黄土厚70~90 m,含11—16层古土壤,黄土开始堆积时间不早于1.23 MaBP。T4黄土厚40~70 m,含8—9层古土壤,形成时间不晚于0.80 MaBP。T3的黄土包括L1—S6之间的土层,厚25~45 m,形成于0.62 MaBP。T2的黄土由L1和S1构成,厚10~17 m,形成于0.12 MaBP。T1冲积黄土状土之上为S0、L0及MS,厚1.5~2.5 m,形成时间不早于0.01 MaBP。     

2006年4月17日北京特大降尘的地球化学特征

2006年4月17日北京遭遇了近年来最为严重的一次降尘天气。分析了降尘的主量、微量和稀土元素地球化学特征,并与洛川马兰黄土和几次北京降尘进行对比,结果显示本次北京降尘与洛川马兰黄土具有相似的元素分布模式,表明与黄土具有相似的物质组成,并在搬运过程中经历了充分的混合,同时,北京降尘与黄土相比具有一定程度的差异性,表现为北京降尘中Mg、Na相时富集,Ca明显亏损并含有较高的烧失量,降尘CIA值较低,表明降尘源区化学风化程度较弱,处于化学风化的初始阶段,降尘∑REE显著高于黄土,同时轻、重稀土分馏程度也较黄土高,4次北京降尘间稀土元素分布模式对比表明,粒度是影响重稀土元素间分馏程度不同的主要因素。     

西安地区约8500aBP来气候变化与风尘堆积

根据野外调查、土层厚度测定、室内粒度分析、CaCO3含量分析和微结构鉴定资料,研究了西安地区约8500aBP来气候变化与风尘堆积的变化。结果表明,西安地区全新世以来的气候与末次间冰期第1阶段气候相比具有频繁变化和变异特点;3100aBP以来风尘堆积与沙尘暴活动比75～10kaBP之间的末次冰期还要强,风尘堆积与沙尘暴活动强的原因主要是气候的变干。全新世黄土发育条件分析表明,黄土高原的黄土可以发育在冰期,也可以发育在与现代气候相近的间冰期,可以发育在冬季风占优势的气候条件下,也可以发育在冬、夏季风活动强度相近的条件下。全新世气候的不稳定性为预测未来长期气候变化带来了不确定性,深入研究全新世气候变异特点对预测未来长期气候变化具有非常重要的意义。     

川西高原甘孜黄土与印度季风演化关系

川西高原甘孜黄土地层的磁化率、土壤颜色、碳酸盐含量综合分析表明，早在1.15Ma前，印度季风就已影响本地区，并且印度季风与同期影响黄土高原的东亚夏季风相比，似有共同的盛衰变化，尤其是0．5Ma前更为相似，说明印度季风与东亚季风有共同的驱动机制；但0．5Ma以后，印度季风对本地区的影响呈逐步衰减之势，这可能与青藏高原又隆升到一个新的临界高度有关，从而阻挡了印度季风的水汽输入。另外，黄土高原揭示的L9、L15极端冷干事件，甘孜黄土反映较弱。而黄土高原反映的L6冷干事件，甘孜黄土表现的却是极端冷湿事件，青藏高原东北部若尔盖湖心记录也有同样反映。     

南京灵岩山中新世风尘沉积的粒度证据与环境意义

根据野外实地调查和室内粒度分析结果,认为在南京灵岩山剖面玄武岩下伏的松散沉积层上部有厚度超过4 m的风尘沉积,时代在12 Ma以前;粒度资料显示灵岩山玄武岩下伏的黄土状沉积物粒度多为粉砂、黏土,粗颗粒含量很少,63μm以下组分占85%~96%,剖面黄土直立性强,没有层理,质地均匀,为迄今中国东部发现的新生代最老的风尘沉积物。     

塔里木盆地腹地晚新生代沉积序列的超细粒组分记录及其古气候意义

对红白山剖面的粒度分析表明,塔里木盆地腹地晚新生代沉积物的粒度曲线中普遍存在一个超细粒组分。其众数粒径分布比较稳定,平均为0.87μm,含量变化介于0.3%～10%,在不同成因的沉积物中和在剖面上都具有明显的变化规律。对同一岩性段而言,超细粒组分含量在风成砂中最低,在黄土中较低,在河流相沉积中较高,在湖相泥岩中最高。尽管受岩性变化的影响比较显著,但不同成因沉积物的超细粒组分含量在剖面上的变化基本一致,暗示了其长周期变化受同一驱动因子控制。化学风化和/或成壤作用强度可能起着关键作用。红白山剖面超细粒组分含量在2.8Ma的快速降低指示了化学风化和/或成壤作用强度的显著减弱,进而反映了塔里木盆地腹地干旱化的显著加强。