内蒙古托克托湖相地层时代讨论

采用岩性描述以及OSL和ESR测年方法,研究内蒙古托克托台地郝家窑剖面和郝家窑钻孔的地层时代。研究表明,郝家窑剖面出露地层厚度47.0 m,湖相层顶部的年龄约为距今100 ka,剖面底部的年龄约为距今150 ka。郝家窑钻孔岩性大致分3段:0～12.77 m为棕黄色粉砂质黏土、黏土质粉砂,OSL年龄为距今120～40 ka,应属晚更新世马兰黄土;12.77～72.23 m为淡黄绿、灰褐色粉、细砂层和粉砂质黏土,湖相沉积层,OSL年龄约为距今400～100 ka,属上更新统—下更新统;72.23～118.45 m为棕红色粉砂质黏土层夹钙质层,属受流水影响的风成黄土,ESR年龄为距今476～990 ka,对应于中更新统离石黄土。托克托湖相层的时代与萨拉乌苏河流域经典的萨拉乌苏组(距今75～150 ka)有较大差距,似乎不宜归入萨拉乌苏组,建议暂称为托克托组。     

泥河湾侯家窑遗址古河流及环境考古意义

侯家窑遗址位于泥河湾盆地西北部,自发现至今,历经40余年,但遗址年代和古人类生存环境问题仍悬而未决。本文基于地质地貌观测、电阻率测深、高程测量等工作,试图通过遗址区地层结构和古河流发育情况研究,阐释上述问题。结果如下:①伴随着泥河湾古湖的快速萎缩,在侯家窑遗址区发育了一条源自北部熊耳山、宽逾1 km的古河流。它形成于240 ka B.P.前,消亡于晚更新世初,发育历史贯穿了侯家窑古人类生存阶段的始终。②遗址古文化遗存不是埋藏在湖相泥河湾层中,而是埋藏于距今约224~161 ka的牛轭湖沉积层和壤化黏土层内,表明古人类在此倚河而居长达6万年。③遗址区面向东南的宽阔圈椅状地形,为古人类生存造就了相对温和舒适的地理环境;古河流既为古人类提供了水源,良好的流域生态环境也给古人类提供了富足的食物;熊耳山既是古河流源地,也是优质石料产地,古河流将石料搬运至遗址附近,石器制作便利。因此,在寒冷气候条件下生活的古人类,选择生境较好的侯家窑遗址区倚河而居势成必然。④遗址区古河流发育在易遭侵蚀的泥河湾湖相沉积层之上,河水泥沙含量高、浑浊,唯有遗址附近的牛轭湖区水流缓滞、清澈,而且植物繁茂,是各类动物优先猎食和饮水的地方。但牛轭湖独特的地貌特点,使动物们在急迫情况下难以逃脱,古人类此地围猎,远较他地成功率高。     

“泥河湾层”的古地磁学初步研究

自本世纪二十年代以来,中外的地质和古生物学者曾对桑干河谷两岸出露的所谓“泥河湾层”进行过不少工作。1954年我国地质界正式提出把“泥河湾层”划归早更新世,从此“泥河湾层”就成为我国华北地区这一时期的标准地层。     

内蒙古扎鲁特旗地区更新世地层划分

根据孢粉组合特征及光释光测年结果,对分布在内蒙古东南部的第四系更新统做了进一步的划分和研究。研究结果表明,主要分布在内蒙古东南部的中更新统风积物,岩性为黄色亚砂土,含钙质结核,发育柱状节理,区域上称乌尔吉组,含Artemisia-Ephedra-Pinus孢粉组合,光释光测年结果为(40.4±1.9)~(110.0±7.5)ka; 下更新统沉积物,岩性为红褐色亚砂土及亚黏土,含钙质结核、砂砾透镜体,区域上称为赤峰黄土,含Artemisia-Polygonum-Betula孢粉组合,光释光测年结果为（200.9±9.6）~（220.4±13.2）ka。上述2套地层在内蒙古东南部广泛分布,更新世地层的划分为内蒙古东南部地区的第四系地层划分对比研究提供了基础地质资料。     

河北阳原侯家窑遗址区古河流与古人类生存环境研究

侯家窑遗址是旧石器中期重要的考古文化遗址,然而对侯家窑古人类的生存年代及生存环境至今尚存争议.本文通过野外地质观测、地磁测量和电阻率测深等工作以及动植物研究资料分析,对遗址区地质地貌环境,尤其是与古人类生存密切相关的古河流发育情况进行了系统研究.结果表明:1)在侯家窑遗址区发育一条NNW-SSE向的古河流,它形成于224ka B.P.前的泥河湾古湖泊大规模萎缩阶段,直至被晚更新世冲洪积物掩埋后才结束发育历史.2)侯家窑遗址古人类文化遗存埋藏于古河流截弯取直遗留的牛轭湖沉积层及不整合覆于其上的壤化粘土层中,时限为距今约224～ 161ka,即侯家窑古人类在此地生活达6万年之久.3)牛轭湖区不仅适宜多种植物生长,而且水流缓滞、清澈,是各类动物优先选择食物和饮水的地方.古人类在这里使用石球围猎,较之在其他地带成功率高.4)侯家窑古人类生存时期,气候寒冷,但这里的地形呈面向东南的宽阔圈椅状,光照条件良好,气候温和,其间又有河流穿过,生态环境相对优越,动植物资源较为丰富;而且遗址附近优质石器原料遍布,许多石料在河谷中即可寻到,方便石器制作.因此,对于旧石器时代以狩猎和采集为主要生活方式的古人类来讲,在寒冷的区域气候背景下,选择生存环境较好的侯家窑遗址区倚河而居势成必然.     

黄旗海湖泊沉积记录的早中全新世大湖期环境的差异性

内蒙古黄旗海H6剖面揭示了最近间冰期古湖泊涨缩的一个完整旋回。基于OSL年代、粒度并结合沉积物地球化学等数据,分析了黄旗海在早、中全新世（约（11.4±1.1～6.7±0.7）ka）大湖期指标记录特点与环境意义。研究认为黄旗海全新世大湖期可分为三个阶段:1）（11.4±1.1～9.3±0.9） ka BP,半深水环境、湖水盐度低、流域存在有利于化学风化的湿润气候条件;2）（9.3±0.9～7.7±0.7） ka BP,湖水变浅、湖泊萎缩、湖泊盐度升高,流域可能存在不利于化学风化的干燥气候;3）（7.7±0.7～6.7±0.7） ka BP,大湖期结束,指标记录存在剧烈波动,揭示气候具有宽幅震荡特征。同时,研究初步认为Mn/Li比值可以作为流域化学风化的指标指示。     

许家窑组及许家窑文化层年代问题的磁性地层学证据

许家窑文化遗址的发现将传统上被认为是早更新世前后的泥河湾层的年代范围推至晚更新世 ,由此建立的许家窑组被确认为我国北方晚更新世湖相沉积的标准地层。近几年对包含许家窑文化层在内的泥河湾层用高分辨率磁性地层学方法研究结果表明 ,在文化层以下 3m处发现了厚度达 6 m以上且分布连续的反向极性带 (未见底 ) ,综合分析认为 ,该反向极性带为松山反向极性带。这一发现否定了在文化层以下 4— 5 m处存在布莱克反向极性偏移的报道。根据松山反向极性时的结束时间为距今 78万年及泥河湾层的沉积速率推算 ,许家窑泥河湾层的年代范围应为早更新世晚期至中更新世 ,而许家窑文化层应为中更新世早期。由此可见 ,泥河湾层的年代范围及分组方案尚需用多种手段进一步研究才能定论     

他念他翁山中段第四纪冰川作用ESR定年初步研究

他念他翁山中段地处青藏高原东南部和云贵高原过渡地带,海拔4 200 m以上保存着确切的第四纪冰川遗迹.对其进行深入研究,不仅可以重建横断山脉冰川作用的演化历史,还能够为青藏高原的隆升机制提供重要依据.采用野外地貌调查与电子自旋共振测年（ESR）相结合的方法,查明他念他翁山第四纪冰川发育的地貌特点,并初步对研究区的冰期系列进行划分.结果显示,他念他翁山中段古冰川类型主要为山麓冰川、山谷冰川和冰斗冰川.晚第四纪以来至少经历了4次冰川作用,分别为倒数第二次冰期（MIS 6）,年代为（192±51）~（207±45）ka;末次冰期中期（MIS 3）,年代为（55±8）~（54±9）ka;末次冰盛期（MIS 2）,年代为（25±1）~（38±6）ka,以及全新世新冰期/小冰期（MIS 1）.     

泥河湾盆地“许家窑组”的新认识

许家窑组被认为是泥河湾层延续到晚更新世的地层单位,由许家窑文化遗址的考古发掘发现文化遗物位于泥河湾层中、且其时代为晚更新世而命名,这一地层单位自命名以来就惹来了广泛的质疑。特别是其时代与古地磁测年结果差距巨大,达几十万年。最新的考古发掘显示,该遗址的文化遗物并非出自以往认定的泥河湾层中,而是形成于其后的河流阶地之中。因而,不能以许家窑文化遗址的时代来证明泥河湾层延续到晚更新世,许家窑组失去了其存在的基础和意义,建议取消这一地层单位。     

祁连山大通河河流阶地形成时代及地质意义

祁连山是研究青藏高原隆升与构造变形的关键部位,其中大通河河流阶地是祁连山地区早更新世以来构造隆升和气候变化的载体,厘定大通河河流阶地的形成时代及地质意义对于分析祁连山地区的区域构造和气候环境改变具有重要意义。通过ESR测年技术,并对大通河流域江仓区域的剖面样品实测,获取岩层形成时代数据,分别为(42±4) ka B.P.、(71±5) ka B.P.、(121±12) ka B.P.、(210±20) ka B.P.和(602±60) ka B.P.。根据测年结果,确认剖面为河流相沉积环境,形成时代对应中晚更新世酒泉砾岩和戈壁砾岩时期,表明大通河河流阶地在542~662 ka B.P.之前就已经形成,推测其可能是受到中新世白杨河组之后的盆山运动或早更新世祁连山的褶皱变形影响而形成的。利用测年数据计算抬升速率,从中更新世晚期到晚更新世中期,抬升速率加快,反映了大通河流域的构造运动和气候变化加强,祁连山江仓地区在此期间快速隆升,为青藏高原东北缘以面积和体积扩张的观点提供了新的依据。     

Magnetostratigraphic dating of the Donggutuo and Maliang Paleolithic sites in the Nihewan Basin, North China

A detailed magnetostratigraphic investigation, coupled with rock-magnetic studies, was carried out on a lacustrine sequence in the eastern Nihewan Basin, Northern China, which contains the Donggutuo and Maliang Paleolithic sites. Magnetite and hematite were identified as the main carriers for the characteristic remanent magnetizations. Magnetostratigraphic results show that the lacustrine sequence recorded the late Matuyama and Brunhes chrons. Furthermore, the Maliang artifact layer occurs just below the Brunhes/Matuyama boundary, and the Donggutuo artifact layer is just below the Jaramillo onset. Therefore, the age of the Maliang and Donggutuo artifact layers can be definitely estimated to be about 0.78 myr and 1.1 myr, respectively. These two paleomagnetic ages, coupled with previously obtained paleomagnetic data of the Majuangou, Xiaochangliang, Banshan, Lantian, and Xihoudu Paleolithic sites, suggest an expansion and lengthy flourishing of human groups from northern to north-central China during the entire Early Pleistocene.     

泥河湾盆地东谷坨剖面磁性特征及环境意义

泥河湾盆地东谷坨剖面的环境磁学研究表明泥河湾盆地湖相地层的物源具有多重性,既有来自周边山地的风化碎屑,又有来自西北和北方沙漠地区的粉尘物质,导致了其古环境和气候记录的复杂性.湖相地层除记录了松山反极性时晚期和布容正极性时这两个大的极性时段以外,还记录了哈拉米洛极性亚时和另外3个短期极性漂移事件.磁组构参数表明东谷坨剖面的地层是在正常的重力分异条件下沉积的,且自沉积结束以来没有受到明显的后期扰动.磁化率最大轴的方位角显示东谷坨剖面处乃至泥河湾盆地东部的古水流方向主要(或大多数时候)为北北西-南南东向.     

High resolution magnetostratigraphy and deposition cycles in the Nihewan Basin (North China) and their significance for stone artifact dating

Three lacustrine sections in the Nihewan Basin, Xiaodukou, Donggutuo and Xiaochangliang (40.1-40.4°N; 114.6-114.7°E), were closely sampled for magnetostratigraphic and deposition cycle analysis. Rock magnetic investigations show that the characteristic remanent magnetization of the sediments is mainly carried by magnetite and hematite. The Xiaodukou sequence is one of the most complete sections in the basin and has recorded substantial parts of the Brunhes and Matuyama chrons back to the termination of the Olduvai subchron. Several subchrons within the Matuyama period have been documented such as the Jaramillo, the Cobb Mt. and others. The Matuyama/Brunhes boundary, the Jaramillo, as well as the Cobb Mountain events were observed also at Donggutuo. On the basis of grain size and susceptibility data and of field investigations, the sections are divided into two longer lasting lacustrine episodes with a fluvio-lacustrine deposit in between. They are structured by 15 high-frequency deposition sub-cycles. In each cycle, the grain size fines upwards, while magnetic susceptibility decreases. This behavior is due to cyclic water level change of the ancient lake Nihewan. At Xiaodukou, the variations of the 0.2 to 7.5 μm grain size fraction can be correlated with the marine oxygen isotope stages OIS 64-OIS 11. The grey-green clayey to silty Paleolithic stone artifact layers at Xiaochangliang and Donggutuo are located at depths of 55.4 m and 43-38.7 m, respectively. They were buried when the lake-level was rising. The artifact layers have been deposited around the Cobb Mountain event during the sedimentary sub-cycle 6 of the older lacustrine phase corresponding to OIS 35, 36. Thus in contrast to the results of other studies, the estimated age of the Xiaochangliang stone artifact layer does not exceed 1.26 Ma, while the Donggutuo stone artifact layers date back to 1.21-1.15 Ma. This age determination brings the Nihewan hominids in close relation to the findings of Homo Erectus at Lantian on the Chinese Loess Plateau.     

钾长石矿物在全新世样品光释光测年中的应用与校正问题

使用钾长石进行释光测年时,由于长石的释光信号存在异常衰减,会导致沉积事件年龄的低估。对中国北方4个全新世样品分别使用石英和钾长石矿物组分释光测年,通过测量钾长石的衰退系数(g值)对钾长石使用再生剂量法获得的表征年龄进行了校正。发现对于本文所研究的年轻样品钾长石表征年龄与石英年龄相比系统偏小约2％～9％,钾长石校正年龄与石英年龄相比则严重偏大约16％～40％,表明使用g值无法校正年轻样品的钾长石年龄。对于年轻样品,钾长石IRSL信号异常衰减现象对测年结果的影响是可以忽略的。     

沉积物的光释光测年和对沉积过程的指示意义

应用光释光测年技术测量了位于陕西、河南、湖北和安徽等地9个剖面的49个沉积物样品,这些样品的光释光信号都是以快组分为主,等效剂量预热坪区和剂量复原实验结果也表明这些样品都适合应用单片再生剂量法测量其等效剂量。根据测量的光释光年龄数据和样品的埋深,建立了各剖面的年龄-深度曲线和函数,通过它们推算出了各剖面的长期堆积速率,并据此指出了可能的沉积环境变化。在取样的深度范围内,所测剖面的堆积速率从0.02mm/a到2.58mm/a,并显示一般风成黄土的堆积速率要比水成堆积物的堆积速率要慢。所测样品的年龄从0.2±0.01ka到53.8±4.7ka。在9个剖面中,有两个自然剖面发生了长时期的沉积间断。在有文化层的剖面中,文化层下部地层的年代明显老于文化层和上部地层的年龄,文化层中沉积物的光释光年龄也可以用来指示文化层的堆积情况。另外,对两个剖面也进行了¹⁴C定年,结果显示沉积物全样的¹⁴C测年值得进一步研究。     

佛塔剖面10.84kaB.P.以来的环境变迁

新疆楼兰佛塔剖面（40°30.980′N,89°54.849′E）深度6m,以5cm间距采样,共采121个样,进行了粒度、总碳、无机碳、有机碳、氮含量分析,根据光释光年龄结果内插得出剖面时间跨度为10.84～4.69kaB.P.,剖面气候环境可划分为3个阶段: 10.84～10.13kaB.P. 为高湖面湿润时期; 10.13～7.45kaB.P.沉积间断,气候干旱;7.45～4.69kaB.P.罗布泊气候相对湿润,其间湖泊存在多次的收缩与扩张,湖面扩张是短时间快速完成的,湖面衰退是逐渐变化的。楼兰佛塔剖面顶部年龄为469kaB.P.,此区发现的石器基本为地表采集,年代不会早于4.69kaB.P.。

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河北阳原台儿沟剖面泥河湾组底界的确定

河北阳原化稍营郝家台台儿沟剖面是泥河湾盆地新建的建阶剖面。剖面总厚度为151.45m,顶部的年龄约0.019Ma,深33.55m处为B/M界线,深123m处为M/G界线,剖面底的年龄约3.3Ma。划分为马兰组、郝家台组、泥河湾组和蔚县组。深45.65-122.65m间归泥河湾组,厚77m,泥河湾组以黄色调砂、粉砂、黏土质粉砂为主,中夹有灰绿色黏土,属河湖相沉积环境。泥河湾组底界确定的标志:底部出露较厚的砂层,代表一个沉积旋回的开始,与下伏湖沼相蔚县组呈整合接触;底界接近M/G界线,在M/G界线之上0.35m处;底界之下挖掘到早于2.6Ma的游河模拟鼠-副丁氏鼢鼠小哺乳动物化石组合和瓣鳃类化石。泥河湾组底界确定为2.6Ma。     

江汉平原周老孔中碎屑锆石LA-ICPMS定年及物源示踪

碎屑锆石物源示踪是当今国际上研究大河演化的重要手段。通过对湖北省监利县周老镇钻孔中砂样Gsh6(86.76～88.58m)和Gsh10(126.22～128.42m)的碎屑锆石原位U Pb年龄进行分析,并与周围可能源区的岩石年龄进行对比,发现Gsh6的U-Pb年龄主要可以分为11个年龄峰值： >3.0Ga,2490～2386Ma,2006～1784Ma,838～723Ma,654～625Ma,453～415Ma,257Ma,235Ma,212Ma,166Ma 和<17Ma。Gsh10中碎屑锆石年龄表现出8个年龄峰值： >3.0Ga,2543～2273Ma,1979～1535Ma,835～723Ma,638Ma,451～423Ma,235Ma和212Ma。Gsh6比Gsh10多的3个年龄峰值表明长江流域面积逐渐扩大,其中257Ma的年龄峰值的出现表明峨眉山玄武岩已成为长江的源区,14.8±0.4Ma和16.5±0.3Ma锆石的出现,预示着长江源头已到达青藏高原。分析认为,Gsh6 样沉积时（大约800kaB.P.）,长江三峡已经贯通。
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逆断层型地震地表破裂带滑动矢量计算方法探讨－－以汶川地震为例

大震地表破裂带滑动矢量及其分布特征,是震后调查需要获得的最重要的资料之一。由于逆断层型地震地表破裂带运动性质(正向逆冲或斜向逆冲)、破裂带走向的变化以及断错标志线、断层运动方向与断层走向间夹角的变化等等,均会导致视位移的产生,使得野外位移测量数据复杂化。滑动矢量作为一个三维空间的量,代表了各破裂点或破裂面在地表或近地表的运动轨迹,较之其各分量,能够更准确更直观地反应出破裂带的性质和运动学特征。文章讨论了滑动矢量的计算方法,重点讨论了利用两条不平行断错标志线计算滑动矢量的方法。利用这些方法,我们对汶川地震映秀－北川地表破裂带北段北川县城附近若干点的滑动矢量进行了计算,对地表破裂带的性质和运动学特征进行了讨论。