杭州北郊两个文化遗址的孢粉分析与先生活环境研究

杭州交郊良渚和梅园里两个文化遗址的孢粉分析表明，马家滨文化期为南亚热带常绿阔叶林，良渚文化早期为中亚热带常绿阔叶林，良渚文化晚期为北亚热带常绿阔叶与落叶阔叶混交林，宋代文化层的情况与良渚文化晚期类似。     

浙江良渚遗址群环境演变与人类活动的关系

良渚遗址群是距杭州市西北18 km的良渚镇和瓶窑镇毗邻地带间许多遗址的总称,代表了良渚文化发展的最高成就,是良渚文化的中心.根据在2007年发现的良渚古城墙外侧开挖的良渚北剖面、良渚西剖面沉积样品的粒度分析、孢粉分析数据,以及综合区域内多个剖面地层对比,恢复了该地区全新世环境的演变过程.研究表明,全新世良渚遗址群内环境...     

杭州北郊两个文化遗址的孢粉分析与先人生活环境研究

杭州北郊良渚和梅园里两个文化遗址的孢粉分析表明,马家滨文化期为南亚热带常绿阔叶林,良渚文化早期为中亚热带常绿阔叶林,良渚文化晚期为北亚热带常绿阔叶与落叶阔叶混交林,宋代文化层的情况与良渚文化晚期类似。孢粉—气候对应分析揭示良渚文化早期及以前为温暖潮湿气候,良渚文化晚期及以后为温和略干气候,并定时地估算了不同时期的气温和降水值。研究表明,当时的自然景观主要为湖河平原,人类生活于林草茂盛的湖滨坡岗之地。     

江苏溧阳软玉与良渚文化庄桥坟遗址出土软玉的特征对比研究

采用常规宝玉石鉴定方法、偏光显微镜和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪对江苏省溧阳县小梅岭玉矿的软玉样品进行了测试研究,并与良渚文化庄桥坟遗址出土的软玉类玉器样品进行了对比。结果表明,溧阳软玉样品和庄桥坟遗址出土软玉类玉器样品的主要矿物组成为透闪石,但后者的w（FeOT）明显高于前者的。庄桥坟遗址出土玉器样品的δEu普遍高于溧阳软玉样品的,大部分为负异常,为轻稀土亏损型,微量元素种类多;溧阳软玉样品的δEu为负异常,为轻稀土富集型,微量元素种类少,说明两种样品应不属于同一产地或同一成因性质。良渚文化庄桥坟遗址出土玉器样品的化学成分与溧阳软玉样品的不同,这与当今考古界普遍认为良渚文化玉器来源于溧阳软玉的观点有所不同。     

植硅体与稳定同位素分析揭示的新疆汉代驻军多样的农作物利用策略

两汉时期西域戍边遗址驻军的农作物利用策略及生业模式研究对于深入了解中原王朝的屯垦政策以及西域汉代驻军的环境适应策略具有重要意义.目前,已有的西域屯垦戍边研究主要关注于军事屯田的起源、分布及影响等,而对两汉时期戍边遗址驻军的生业状况尤其是农作物组成及利用策略尚缺乏系统研究.本文通过对新疆(古代称为西域)石城子遗址土壤样品的植硅体分析与动物骨骼样品的稳定碳氮同位素研究,揭示了新疆汉代驻军多样的农作物利用策略及生业组成.研究发现黍(Panicum miliaceum)和青稞(Hordeum vulgare L.)应该是石城子遗址驻军主要的粮食作物,而房址地面土样中较高的C4植硅体含量可能表明驻军对植物资源,也许是谷物进行的脱壳处理.草拌泥土壤样品中发现的黍类稃壳遗存,则很好地揭示了农作物副产品在房址墙体建设中的重要作用.此外,羊(Ovis sp./Capra sp.)、牛(Bos sp.)等动物骨骼样品的稳定同位素分析更为我们展示了农作物栽培与家畜饲养之间的可能联系,具体表现为驻军可能利用黍类以及青稞作物秸秆对部分羊、牛等家养食草动物进行饲喂.而以黍与青稞为主的农业,以羊牛为主的畜牧业以及狩猎活动一道构成了石城子遗址驻军多样的生业组成.     

长江上游水系沉积物锶-钕同位素组成及物源示踪

泥沙资料表明,现代长江干流沉积物主要源自上游地区。因此,长江上游干支流沉积物主控关系及其源汇过程在长江水系沉积物物源示踪研究中极为重要。为探讨上述过程,详细测定了上游水系沉积物Sr-Nd同位素组成。结果显示,金沙江及闽江沉积物具有较高的εNd(0)值,主要受控于流域内大面积分布的峨眉山玄武岩的高εNd(0)背景值;嘉陵江水系沉积物具有相对较低的εNd(0)值,反映了其流域内源岩对沉积物Nd同位素组成的控制;与Nd同位素组成相比,水系沉积物87Sr/86Sr值具有更大的变化范围,表明除源岩因素外,沉积物Sr同位素组成受更为复杂的因素制约。支流与干流沉积物Sr-Nd同位素组成对比表明,长江上游干流沉积物主要来源于金沙江流域内的源岩,金沙江流域内的表壳岩系主导了上游干流沉积物的Sr-Nd同位素组成。     

江苏宜兴骆驼墩遗址地层全新世沉积环境研究

主要通过对骆驼墩遗址地层样品的粒度和重砂矿物的鉴定、样品中锆石形态的对比研究,铷锶值的测定与分析,了解该区域全新世以来的沉积环境及其气候变化,探索气候变化与人类文明和文化发展的关系。对骆驼墩遗址文化层下的自然淤积层的粒度分析和锆石形态研究发现该区域在人类出现之前可能经历过浅水泻湖环境;  结合重矿物及铷锶研究发现,该区域在全新世早期降水量较大,气候较为湿热,之后气候逐渐变得温暖湿润,为人类文明的出现和文化的发展提供了一个优越的气候条件;  通过对地层中文化层样品的重矿物鉴定及百分含量分析、ZTR稳定系数及Rb/Sr分析发现,全新世的气候是不断变化的。尤其在马家浜文化时期、良渚文化时期和广富林文化时期气候经历过温湿与干凉的交替变化过程。同时良渚文化时期的中晚期稳定系数出现了该地层的最高值,说明当时气候较为湿热,降水量偏多,这与良渚文化的消失与洪水有关的结论相一致。     

中国海的碎屑矿物组合及其分布模式的探讨

多年来,随着对中国海沉积物的调查研究,笔者对黄海、渤海、东海、南海北部陆架区与北部湾沉积物中的碎屑矿物组合及其分布模式进行了研究。调查范围如图1所示,其跨度为东经106°-129°,北纬17°-41°。作者共分析了760个海底表层沉积物样品,并对黄河、长江、辽河、滦河、六股河等河流沉积物的样品进行了分析,分析样品数为47个。     

长江口-杭州湾及其邻近海域不同粒级沉积有机碳分布特征

通过对长江口、杭州湾、舟山海域及东海陆架4个海区表层沉积物样品的粒度敏感组分分析,发现东海陆架与长江口具有相似的三级组分物质组成,杭州湾与舟山海域具有相似的两级组分物质组成.综合4个区域粒级组分分布特征,采用湿分法将4个海域表层沉积物样品分成6个粒级:＜0.004 mm,0.004～0.025 mm,0.025～0.063 mm,0.063～0.125 mm,0.125～0.250 mm和＞0.250 mm,分别提取各级组分和全样进行有机碳及同位素测试.定量分析各级组分有机碳含量、来源及物质组分,除杭州湾海域粗粒级外,基本上＜0.004 mm的粘土组分有机碳含量最高;富集在杭州湾海域粗颗粒中的有机质主要来源于陆源植物碎屑.沉积物颗粒大小、物质组成类型是不同粒级有机质富集的主要控制因素.     

Ba同位素揭示上地幔中广泛存在再循环的沉积物

正Ba同位素由于具有在低温环境中分馏的特性,相比放射性同位素与微量元素,可以更好地示踪地球深部动力学过程中的再循环物质。研究表明沉积物与蚀变洋壳具有明显不同的Ba同位素组成(沉积物富集来自重晶石的Ba),使得Ba同位素成为研究表层与地幔储库间物质交换的有力工具。最近美国伍兹霍尔海洋研究所报道了来自全球洋中脊的21个MORB样品的Ba、Sr、Nd同位素和微量元素组成以及两个钻井中沉积物和蚀变洋壳     

中国近海沿岸泥的地球化学特征及其指示意义

中国海域辽阔，分为渤海、黄海、东海和南海4个海区。各海区沿中国大陆均有呈斑块状或条带状的泥质沉积分布。选取各沿岸泥的代表性样品，采用先进的XRF和ICP－MS等方法，测定了K、Li、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Fe、Ti、Be、Nb、Ta、W、Sn、Bi、La、Ce、Th。元素的地球化学研究表明：渤海和黄海、东海、南海沿岸泥的地球化学特征分别与黄河、长江、珠江沉积物的地球化学特征一致，显示了元素的物源效应；从渤海到南海，由于气候的变化使沿岸泥中某些元素有所流失或富集，显示了元素的气候效应；中国沿岸泥元素的丰度相对接近中国大陆沉积物的丰度，而异于西太平洋褐色粘土和深海粘土的丰度，显示了元素的亲陆性。     

波浪作用下黄河口粉土液化与“铁板砂”形成机制的模拟试验研究

通过室内水槽试验,观测波浪作用下土体产生的振荡现象,分析土体内孔隙水压力的变化及波浪作用后土体强度变化特征,研究了波浪荷载作用下黄河口粉土粒径粗化和“铁板砂”的形成过程。试验及讨论结果表明：在波浪作用下上层粉土体大部分时间处于液化状态;由液化土形成的振荡土层与下部土层之间形成“W”型的滑动面,振荡土层的厚度随着波浪作用时间的增加而变小;细粒物质从振荡土层中的骨架中脱离进入水体中,并在土体表层形成一层以黏粒为主的絮凝状沉积物,其厚度随波浪作用时间的增加而增加,在土体停止振荡前达到最大值;土体液化是“铁板砂”形成的必要条件,而波浪引起的液化土体振荡则使“铁板砂”的形成成为可能。     

东海陆架SFK 1孔微量元素地球化学特征与物源意义

为研究东海陆架微量元素地球化学信息对于地层划分与物源分析的指示意义,对东海陆架西湖凹陷区SFK 1孔沉积物作了微量元素地球化学分析和物源判别。根据微量元素含量及比值的变化,可将SFK 1孔(孔深82.90 m)岩心划分为8层,它们分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来东海海面波动以及沉积物物源的变化。运用因子分析、U /Th与( Zr + Hf) /(Al2O3 + TiO2 )和Th/Co与TiO2/Zr的散点图等方法分析了SFK 1孔沉积物的物质来源,结果显示该孔沉积物主要来源于长江,黄河物质对该孔中部沉积物有较明显影响。不同指标散点图研究表明,在沉积物物质来源不变的情况下,气候和沉积环境的变化对该区域沉积物化学元素组成进行的改造和再分配影响不大。     

钱塘江下切河谷SE2孔全新世沉积物黏土矿物特征及其意义*

通过X射线衍射系统分析了杭州湾地区SE2孔全新世沉积物的黏土矿物组成,结果显示研究层段黏土矿物主要由伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石组成;伊利石结晶度较好,化学风化指数普遍大于0.5,表明以化学风化为主,且风化趋势自下而上呈递减趋势。通过对比中国东南部主要河流沉积物的黏土矿物组成,认为钱塘江下切河谷全新世沉积物的黏土矿物组成具有较好的物源指示意义: 全新世 Ⅰ 段(即古河口湾和河漫滩)沉积物主要来自钱塘江上游,特征黏土矿物为高岭石,河口外物质贡献不大;Ⅱ 段(即现代河口湾和近岸浅海)沉积物包含较多蒙脱石,表明不仅包括钱塘江上游物质,河口外长江物质也开始进入钱塘江河口。黏土矿物中,高岭石对气候有较好的指示作用:中全新世高岭石含量达到最高值,反映气候最为湿热,化学风化程度最高;晚全新世含量逐渐降低,反映气候逐渐回冷,化学风化强度降低。     

钱塘江下切河谷SE2孔全新世沉积物黏土矿物特征及其意义*

通过X射线衍射系统分析了杭州湾地区SE2孔全新世沉积物的黏土矿物组成,结果显示研究层段黏土矿物主要由伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石组成;伊利石结晶度较好,化学风化指数普遍大于0.5,表明以化学风化为主,且风化趋势自下而上呈递减趋势。通过对比中国东南部主要河流沉积物的黏土矿物组成,认为钱塘江下切河谷全新世沉积物的黏土矿物组成具有较好的物源指示意义: 全新世 Ⅰ 段(即古河口湾和河漫滩)沉积物主要来自钱塘江上游,特征黏土矿物为高岭石,河口外物质贡献不大;Ⅱ 段(即现代河口湾和近岸浅海)沉积物包含较多蒙脱石,表明不仅包括钱塘江上游物质,河口外长江物质也开始进入钱塘江河口。黏土矿物中,高岭石对气候有较好的指示作用:中全新世高岭石含量达到最高值,反映气候最为湿热,化学风化程度最高;晚全新世含量逐渐降低,反映气候逐渐回冷,化学风化强度降低。     

杭州湾海底淡水含水层开发前景初探

根据杭州湾北岸水文地质条件及1997年底海域浅地震剖面测定资料,初步证实：早更新世钱塘江古河道自浙江地区东入上海,主流至奉贤折向南行、进杭州湾,过王盘洋,由岱衢洋向东海大陆架延伸。古河道沉积物形成承压含水层,其中蕴藏丰富的淡水资源,可供开发。     

杭州湾潮滩沉积物黏土矿物空间差异与物源指示

通过对杭州湾潮滩沉积物中主要黏土矿物成分及组合类型的研究,分析了杭州湾潮滩沉积物黏土矿物的空间分布特征。借助聚类分析等手段,同时结合杭州湾水动力特征,探讨了研究区黏土矿物的来源和成因。研究结果表明,杭州湾潮滩表层沉积物主要为黏土质粉砂,其余为砂质粉砂。本区沉积物黏土矿物成分复杂,主要为伊利石,其次是高岭石和绿泥石;还有少量蒙皂石和蛭石及1.4 nm过渡矿物。根据其相对含量可分为3种组合类型:Ⅰ型为伊利石-高岭石-绿泥石-蛭石类-蒙皂石型,Ⅱ型为伊利石-绿泥石-高岭石-蒙皂石-蛭石类型,Ⅲ型为伊利石-高岭石-绿泥石-蒙皂石-蛭石类型。在空间上,北岸的蒙皂石和绿泥石平均含量高于南岸,而伊利石、高岭石和蛭石(含1.4 nm过渡矿物)平均含量则低于南岸。高潮滩和中潮滩黏土矿物对比,除了蒙皂石含量高潮滩大于中潮滩外,其他矿物含量均无明显规律。表层沉积物黏土矿物的分布特征与水动力条件和物质来源密切相关,杭州湾北岸乍浦以东潮滩受潮流和长江沿岸流影响明显,沉积物主要为长江和东海源的;南岸由于曹娥江和甬江两条河流的注入,流域物质所占比例明显比北岸高。柱状岩芯样品中各黏土矿物含量自下而上的变化则反映了物源区风化强度的波动特征。     

Influence of the Yangtze River and grain size on the spatial variations of heavy metals and organic carbon in the East China Sea continental shelf sediments

Bulk heavy metal (Fe, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd), Al, organic carbon and carbonate concentrations, grain sizes, and δC¹³ of the organic carbon distributions were studied in sediments collected throughout the East China Sea continental shelf and the Yangtze River Delta. The results demonstrated that terrigenous sediments from the Yangtze River is a dominating factor controlling the spatial variations of heavy metals and organic carbon concentrations on the East China Sea continental shelf. In addition, grain size and recent anthropogenic influences are also major factors modifying the spatial and vertical variations of heavy metals.Large spatial variations with a band type distribution of heavy metals, grain size, organic carbon and carbonate were observed. Higher concentrations of heavy metal and light δC¹³ of the organic carbon were found primarily in the Deltaic and inner shelf sediments. The band type distribution generally followed the coastline with little variations in the north–south direction. Away from the Delta and inner shelf (west–east direction), most heavy metal concentrations decreased rapidly with the exception of Cd where high concentrations of Cd were also found in the carbonate-rich shelf break sediments. Coarse-grained relict sediments and biogenic carbonate are two primary diluting agents for the fine-grained aluminosilicate sediments from the Yangtze River with high concentrations of heavy metals.Unusually high concentrations of Cu, Pb, and Cd showed both spatially and vertically that more pollution prevention measures are needed in the Yangtze River drainage basin in order to prevent further heavy metal pollution of the East China Sea inner continental shelf.     

黄东海陆架及朝鲜海峡泥质沉积物的磁学特征比较研究

黄东海陆架和朝鲜海峡等5个泥质沉积区全新世中期以来(自约6kaB.P.至今)的细粒沉积物主要是黄河、长江和朝鲜半岛的河流入海物质在复杂的海洋动力系统中的沉积产物.对取自山东半岛北部近岸泥质区和长江口以南的闽浙沿岸泥质区(舟山群岛近岸海区)的表层细粒沉积物(粘土质粉砂和粉砂质粘土)开展了详细的岩石磁学测试,包括磁化率、等温剩磁和样品磁化率随温度的变化等分析,并将实验数据与以往研究过的济州岛西南陆架区、南黄海东南部陆架区和朝鲜海峡西岸等3个泥质沉积区细粒沉积物的磁学特征进行比较研究.结果表明,上述5处细粒沉积物的磁性矿物主要组分为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,其中低矫顽力磁性矿物为主,平均粒度为准单畴(PSD).根据磁性矿物的粒度和低矫顽力组分的相对含量,这5处细粒沉积物可以划分为3种类型:第1种类型是朝鲜海峡西岸细粒沉积物,其磁性矿物的粒度最粗,低矫顽力组分的相对含量为中等;第2种类型是南黄海东南部陆架细粒沉积物,其磁性矿物的粒度为中等,低矫顽力组分的相对含量最大;第3种类型是山东半岛北部近岸、闽浙沿岸(舟山群岛近岸)和济州岛西南陆架区的细粒沉积物,其磁性矿物的粒度最细,低矫顽力组分的相对含量最低.在这5处细粒沉积物中,闽浙沿岸(舟山群岛近岸)细粒沉积物的磁性矿物含量最高,其他4处细粒沉积物的磁性矿物含量都较低且大体相当.这种磁学特征的差异反映了物源的不同.从磁学特征来分析,济州岛西南陆架区的泥质沉积物主要来自黄河和长江;南黄海东南部泥质区的主要物源是朝鲜半岛进入黄海的河流,黄河和长江对其没有重要贡献.     

长江远端三角洲多源沉积分异作用及其动力机制

长江是亚洲第一大河，具有丰沛的水沙通量，其形成的长江三角洲和陆架沉积中心一直是学者的研究重点，但对受到多种物质来源供给的长江远端三角洲涉及较少。针对长江远端三角洲南部的海底表层沉积物和河流沉积物，对该地区的表层沉积物性质和分布特征等进行了分析。研究表明，该地区表层沉积物类型主要为泥、粉砂、砂质粉砂和粉砂质砂等类型，零星分布含砾沉积物，沉积物粒度自西北向东南方向逐渐变粗，与海岸带呈平行分布；该地区沉积物主体为长江源物质，近岸南北两区域主要受到闽江和瓯江河流物质混合作用，东南区域主要为台湾河流物质影响；该区沉积分异模式主要受到东海环流体系的控制影响，浙闽沿岸流与台湾暖流形成的切变锋起到"水障"作用，使长江物质主要存在于中西部地区，同时西部近岸由于受到浙闽沿岸流的季节变化，带来了近岸闽江和瓯江等中小河流物质的混合影响，而东南部则主要受到台湾暖流带来的台湾物质混合作用。该研究对研究区沉积物的物质来源和动力因素等现代过程进行了细致划分，对长江远端三角洲地质时期的形成演化具有一定的辅助作用。