Microstructure and Morphology of Quartz from Late Quaternary Sedimentary Rocks in Lushan Mts. China, and Its Environment Process

基于庐山山地晚第四纪地层典型断面的系统调查,从地层剖面层序中筛选的微粒(θ=1～3mm)石英颗粒进行环境电子显微镜观测研究,辨认出显微结构-颗粒形态-变形构造-动力化学作用等特征,运用系统过程发展中的节点事件进行层型剖面的环境响应分析,采取综合指标表征地球表层过程及环境响应情景,明确划分出四个古气候环境发展阶段,由下往上分别表现为冰期环境-间冰期环境-冰缘环境-冰后期环境,为深入研究及科学认识庐山第四纪环境演化过程及全球变化提供了新的基础依据.     

江西庐山世界地质公园

庐山世界地质公园位于江西省九江市,总占地面积500 平方公里,主要地质遗迹类型为地质地貌、地质剖面。地质公园内发育有地垒式断块山与第四纪冰川遗迹,以及第四纪冰川地层剖面和早元古代星子岩群地质剖面。完整地记录了冰     

江西庐山牧马场剖面泥砾堆积物的成因分析及年代测定

庐山第四纪泥砾堆积物成因争论是庐山第四纪冰川争论的焦点之一。对新发现的庐山牧马场泥砾剖面进行了石英砂电镜扫描(SEM)和成因分析,并初步进行了电子自旋共振(ESR)年代测定。石英砂电镜扫描表明该剖面泥砾堆积物为冰川和流水共同作用形成,并在后期湿热化影响下导致部分化学特征明显;ESR测年数据表明该剖面形成于中更新世晚期(225.5±20)—(242.6±24)ka BP,与推测的时代(庐山冰期)基本一致。根据测试结果,作者认为庐山牧马场剖面具有第四纪冰川作用的痕迹,但其时代和规模尚有待探讨改进。     

甘肃秦安糜子湾剖面中新世风尘堆积的磁性地层学研究

文章对西部黄土高原糜子湾黄土-古土壤剖面进行了磁性地层学研究。该剖面厚度为164.4m,记录了15个正磁极性段和15个负磁极性段,可与标准极性表中从C5r.3r到C5En之间的极性带对比。根据极性界限用平均沉积速率外推,得到该剖面顶界年龄为约11.6MaB.P.,底界年龄为约18.5MaB.P.。糜子湾剖面位于已发表的QAⅠ中新世黄土剖面以东约30km,两剖面相同时代的地层在岩性地层结构和磁化率曲线波动上具有高度的一致性,表明中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古土壤序列一样,地层在空间上有很好的可对比性。文章的结果为从空间角度研究中新世环境变化行为提供了新剖面的年代地层框架。     

中国庐山第四纪沉积砾石的显微构造系统及地质环境动力学分析

经过多年的区域地质调查和第四纪环境演变的分析, 对庐山芦林盆地大校场谷口剖面松散沉积物中变形砾石进行岩石显微构造学的研究。发现变形砾石内部存在特殊的微裂隙组构, 呈现出错裂-横裂-劈裂-爆裂-复裂-应力矿物等的复杂组合, 其结构面特征反映出显微构造形迹的力学性质是互为转变的。通过物理模型分析和试验变形比对等综合材料证明, 变形砾石是遭受了既密集、又分散、还具有同时发生作用的长时期的多边界外力条件及平衡力系, 内部形成破裂其应力传递过程和性质改变与变形形迹转变及其做功连续扩展, 是由低于疲劳极限的具有脉动性作用微弱应力造成的。地球陆表过程和地质环境要素及其动力学机制的研究认为, 只有第四纪晚期地质事件的低温、低应力及其分散密集的多颗粒平衡力系的缓慢长期及间歇脉动作用的边界条件才能满足、符合及形成这种特殊的岩石变形构造, 为中国东部山地可能遭受第四纪冰冻环境及冰川作用提供了新的科学证据。     

庐山地区第四纪岩石地层单位划分

庐山地区第四纪地层发育，成因类型复杂，岩性岩相变化大，我队在１：５万区调中以沉（堆）积物为客观实体，应用多重地层划分理论，进行了岩石地层单位的划分与填图，并对气候地层、年代地层、生物地层进行了划分与对比，初步建立了庐山地区第四纪地层层序。     

上海罗店-周浦隐伏断裂第四纪活动性综合探测与研究

罗店-周浦断裂是纵贯上海市中心城区重要的北西向隐伏活动断裂,其第四纪活动性对城市地质安全至关重要。通过高精度重力勘探、浅层地震勘探及可控源大地音频电磁测深勘探等地球物理方法,结合钻探联井剖面及光释光年代学测定,对罗店-周浦断裂在区域内的展布特征及第四纪活动性进行了探测与研究。结果表明,该断裂在上海市南部区域仍具有较好的延展性,断裂行迹在重力剖面、可控源音频大地电磁测深剖面及浅层人工地震剖面上都有较好的反映。重力面积测量结果显示该断裂在上海市南部呈现为一组近平行断层行迹;浅层人工地震勘探与钻孔地层联合剖面揭露断层最浅上断点埋深相似（约为200 m）,可控源大地音频电磁测深反映断裂深部特征明显。物探剖面及钻孔联合剖面综合显示,断裂并未明显错断上覆中更新统上部地层,结合光释光年代学标定,认为该断裂最新活动时代为早更新世。罗店-周浦断裂与区内历史地震事件关系密切,目前区域地应力环境为北西向压应力状态,该断裂易于发生张扭性活动,其活动性特征及地震危险性特征需要持续关注。      

哈尔滨荒山剖面第四纪地层研究

哈尔滨荒山剖面是东北地区第四纪典型剖面，因缺乏绝对年龄数据，关于其地层划分及时代还有不同认识.对荒山剖面进行了系统的磁性地层学研究，并与AMS14C、OSL等年代学数据相结合，重新厘定了荒山剖面第四纪地层的年代框架.结果表明，荒山剖面记录了Matuyama负极性时晚期至Brunhes正极性时的沉积，B/M界线位于剖面下部46.7 m，剖面起始沉积年龄早于0.90 Ma.根据AMS14C和OSL年龄确定了全新统和上更新统的底界，对第四纪岩石地层单位的分层标志及顶、底年龄进行了分析，确定第四纪各个岩石地层单位的时代分别为:坦途组的年龄为~12 ka BP，顾乡屯组的年龄为12~79 ka BP，哈尔滨组的年龄为79~138 ka BP，上荒山组的年龄为138~580 ka BP，下荒山组的年龄>900 ka BP.据此建立了荒山剖面第四纪地层系统，为区域地层对比提供依据.      

青海扎陵湖和鄂陵湖盆地第四纪河湖相地层研究

通过对扎陵湖和鄂陵湖沿岸的湖积阶地中湖相沉积的野外地质调查和实测剖面,对分布于盆地内的第四纪早更新世-全新世湖相地层进行了详细的研究和划分、重新厘定了该区第四纪岩石地层单元,确立了生物地层和年代地层序列.建立了青海东南部地区第四纪早更新世-全新世湖相地层单位-黄河源群(QH),黄河源群是由第四系下更新统野生沟组(Qp~1γ)、中更新统鄂陵湖组(Qp~2e)、上更新统大野马岭组(Qp~3d)和全新统黑河乡组(Qhh)等4个组组成.为青藏高原湖泊演化、气候变化、古地理变迁研究,以及第四纪地层的划分与对比等提供了新资料.     

洞庭盆地第四纪红土地层及古气候研究

洞庭盆地周缘广泛发育着第四纪红土地层,我们在野外对典型红土剖面进行了考察,并在岳阳市月山红土剖面进行了取样,在室内对土壤样品进行了磁化率、粘土矿物和粒度等实验分析,从而对洞庭盆地第四纪红土地层的剖面特征进行了研究,在此基础上,对洞庭盆地第四纪古气候变迁进行了探讨。月山红土剖面地层界限清晰,剖面特征明显,与中国南方其它的红土地层具有较好的地层对比性。月山红土剖面磁化率和粘土矿物分析表明:中更新世早期洞庭盆地气候干凉,中更新世晚期转为湿热;晚更新世早期气候仍保持湿热,晚更新世晚期则转为干凉;全新世以来洞庭盆地的气候再次转为湿热。粒度分析表明月山红土剖面第四纪沉积物的沉积环境为洪水盆地中的泛滥平原环境。     

极端气候造成庐山“冰川”在短时间内形成

庐山冰期是否存在一直是国内外学术界争论的话题,至今也无法定夺。大量争论文献,特别是“冰斗”“U形谷”形态、“冰碛”的粒径、网纹红土的分布、孢粉的分析及古气候等研究较为支持施雅风、李吉均等前辈的观点,庐山不存在第四纪冰川。本文根据2008年冻雨灾害现象,进行大胆推测,是否是极端气候造成了庐山冰期？超级丰富的过冷却水加上极其苛刻的暖锋逆温层条件形成了极强极长时期的冻雨,冻雨是滴雨成冰减少了从雪到冰的这一漫长过程,庐山“冰川”是否是在短时间内形成？     

泰山南坡沉积物特征及第四纪冰缘环境探讨

针对泰山第四纪冰川有无的争议,在泰山南坡采集沉积物样品进行分析研究。孢粉分析结果显示优势植物种群为“松属＋中华卷柏＋蒿属＋藜科”,指示的沉积环境为湿冷环境。扫描电镜观察石英颗粒表面,显示出边缘棱角清晰、具贝壳状断口和解理片的冰川环境特征。通过热释光测试得样品年龄为（30．54±2．59）kaB．P．,相当于末次冰期主冰期中的Paudorf-Stillfried间冰阶。根据泰山现代气候环境推演泰山古气候温度和降水量,得出泰山地区在末次冰期时具备了形成冰川的基本气候条件。鉴于Paudorf—Stillfried间冰阶持续的时间较短,因此初步推断该沉积物指示的古气候环境为冰缘环境。     

冰川沉积物成因确定的一种新方法

冰川沉积物的成因鉴定一直存在争论,尤其是体现在讨论第四纪冰川沉积物的成因确定问题方面,传统地质学从冰川沉积物的沉积学和地貌学特征方面来讨论其成因受到了挑战,本文试图从沉积砾石中寻找与冰川成因直接相关的应用信息,进而提出用砾石的声发射应力测量法确定其冰川成因的新认识,首先对现代冰川砾石进行声发射应力测量,将此测量值丙与 石所受的实际铅直应力值比较,研究显示二者对应很好,说明冰川砾石是能够记忆上覆冰层所造成的应力,其次,无争议的第四纪冰川砾石亦具有对应的应力记录,最后讨论了有争议的庐山地区第本四冰川沉积,研     

云南大理点苍山末次冰期冰碛物石英砂扫描电镜形态特征分析

云南大理点苍山是大理冰期的命名地,保存有确切的末次冰期冰川作用遗迹.对点苍山冰碛物石英砂进行了扫描电镜形态特征分析,获得了其石英砂形态特征及其频率,并在冰川成因的典型特征的频率上取得了新的认识.扫描电镜分析表明,点苍山冰碛物石英砂形态特征主要为：石英砂形状主要为次棱角状、尖棱角状和多棱角状,边缘多可见次棱脊和棱脊磨损,表面起伏度高;机械特征主要有贝壳状断口、平行解理面、裂隙、粘附碎片、擦痕、机械V形坑;化学特征主要有蚀坑和蚀缝、蜂窝状溶蚀表面、无定形硅沉淀和硅质薄膜.在石英砂表面与冰川作用密切相关的擦痕的频率为8%～32%;粘附碎片的频率为16%～40%;裂隙的频率为12%～32%.通过对点苍山冰碛物的石英砂扫描电镜分析,得出该第四纪海洋性冰斗冰川和悬冰川的石英砂形态特征及其频率.该冰碛物石英砂原始形态特征明显,机械特征频率不高,是近源堆积的冰碛物石英砂的典型形态特征.     

A New Method to Identify Quaternary Moraine：Acoustic Emission Stress Measurement

How to effectively identify glacial sediments, especially Quaternary moraine, has been in dispute for decades. The traditional methods, e.g., sedimentary and geomorphologic ones, are facing challenge in eastern China where controversial moraine deposits are dominatingly distributed. Here, for the first time, we introduce the acoustic emission （AE） stress measurement, a kind of historical stress measurement, to identify Quaternary moraine. The results demonstrate that it can be employed to reconstruct stress information of glaciation remaining in gravels, and may shed light on the identification of Quaternary moraine in eastern China. First, we measured the AE stress of gravels of glacial origin that are underlying the Xidatan Glacier, eastern Kunlun Mountains in western China. Second, we calculated the stress according to the actual thickness of the glacier. The almost identical stress values suggest that the glacial gravels can memorize and preserve the overlying glacier-derived aplomb stress. And then we introduce this new approach to the controversial moraine in Mount Lushan, eastern China. The results indicate that the stress is attributed to the Quaternary glacier, and the muddy gravels in the controversial moraine in Mount Lushan are moraine deposits but not others.     

Glacier Relics of the Last Glacial and Holocene Periods Discovered in the Middle-low Mountains of Eastern China: Sedimentary Sequences and Environmental Evolution of Mengshan Mountain in Shandong Province since 80 ka

The goal of this research study is to describe academic issues which have been debated in the field of Chinese geosciences for a century. In 1922, Jonquei S. Lee(Li Siguang) discovered Quaternary glacial relics at Taihang Mountainin eastern China. In 1947, he published his research findings in the magazine Mount Lushan in Glacial Age. The research results had established three Ice Ages: Poyang(Gonzi), Dagu(Minde), and Lushan(Lisi). However, at that time, no Wurm glacial relics of the last Ice Age had been found in Lushan Mountain. Since then, the research team represented by Shi Yafeng, who is considered to be "the father of glaciers in China", questioned Jonquei S. Lee's research results and concluded that "Professor Jonquei S. Lee's Quaternary glacier research in Lushan Mountain having misread the debris flow". In 2005, the "middle-low mountains" in eastern China were finally defined as follows: "We clearly and unambiguously believe that there were no glacial activities in the middle-low mountainous areas of eastern China(east of 102° to 104°E; below 3,000 and 2,500 m) during the Quaternary Period". Currently, the long-standing academic debate appears to have come to a conclusion. As of 2015, the author and others began to investigate and study the Quaternary glacial relics in Mengshan Mountain(1,156 m above sea level), Shandong Province, one of the "middle-low mountains" of eastern China. The relics have been observed to posses the systematic features of glacial erosion, trough and valley striations, and moraine deposits. The applied dating method shave confirmed that there were not only glacial relics of the last Ice Age(Wurm), but also Holocene glacial relics in the Mengshan Mountain area. Therefore, in order to further establish the corresponding relationship between the glacier, loess, stream sediment series, and MIS in the Mengshan Mountain area, a large number of chronological studies have been carried out regarding the various types of sediments in the area, and 24 dating datahave been obtained using OSL, CRN, and 14 Cmethods.On this basis, the corresponding relationship between the sedimentary sequences and the MIS was established for the first time in eastern China, which in dicates the environmental changes which had occurred in eastern China since 80 ka. These discoveries s and chronological study results confirm the existence of the Last Ice Age, as well as Holocene glacial relics at Mengshan Mountain, there by confirming that Quaternary glaciation had occurred in the middle-low mountain areas of eastern China.     

北京─通县平原地区第四纪环境演变

北京─通县平原地区的第四纪环境演变，主要取决于气候变化和新构造运动。早更新世时，古永定河尚未形成自西向东穿越本区的河道，新构造运动和海平面变化，控制和影响了海侵事件的规模和范围。中更新世本区湖沼广布。晚更新世是本区平原化的主要时期，塑造了北京平原现时地貌的基本格架。晚更新世末，受末次冰期气候的影响，本区发生了地史时期的最后一次大事件，造成了物种迁移和绝灭，全区广泛发育黄土堆积。进入全新世，本区环境变化以河流作用最为显著，沉积物主要分布在各大水系的河谷中，构成一、二级阶地和近代河床与河漫滩淮积。     

淮北白浆土发育与晚第四纪古地理环境变化

本文从淮北白浆土的剖面二段性出发，根据土壤性质的剖面变化，剖析了这种土壤中存在着的土壤发生间断性，并通过化学成分、粘土矿物组成、铁锰结核的地球化学、土壤薄片及石英颗粒形态、抱粉以及年龄等分析、鉴定和测定，结合土壤与地貌的关系，揭示了这种土壤上、下部土体间不同的发育状态。研究表明，淮北白浆土的形成并非全新世以来某种单一成土过程的结果，而是本区晚第四纪以来不同阶段地貌演变和气候变化造成的土壤演变的外在表现，它还记录了本区多次抬升－剥蚀－堆积－土壤发育的交替演变。     

山东鲁山混合岩表面发现第四纪冰川剥蚀的直接证据——颤痕

本文首次报道了在山东鲁山南坡山谷发现混合岩表面的颤痕。颤痕是冰川底部携带的岩石碎块在下伏基岩表面刮凿而形成的一系列弧形裂隙,颤痕的弧形突出方向与冰川运动方向一致,而裂隙也是向下游方向深入基岩内部,其中突出的中间部位裂隙最深,向两端逐渐变浅直至消失。作者探讨了颤痕的形成机理,认为:颤痕相当于主剪切面上的伴生构造——R剪切面,在剖面上看就是一系列雁列式排列的R面,它不仅是冰川在基岩上运动留下的重要证据,而且还能指示冰体的运动方向。除了颤痕之外,在鲁山山麓还分布着大量的冰碛地貌:巨漂砾、冰碛堤等,在鲁山山脊上还见有典型的壶穴、冲刷槽等冰川融水侵蚀标志。这些标志与颤痕一起构成了强大的证据群,揭示了中国东部曾经发育过第四纪冰川的历史。中国东部是否发育过第四纪冰川?地学界已经争论了80多年,而颤痕的发现为进一步肯定中国东部存在第四纪冰川活动提供了最直接的证据。