浙江曹娥江下游XYC孔色度特征及其全新世环境记录

XYC孔位于钱塘江南岸曹娥江下游地区。在对1717个样品的色度、粒度、总有机碳(TOC)测试分析的基础上,重点探讨该钻孔沉积物色度特征及环境意义,并结合年代框架讨论该地区环境变化特征。初步结论如下:(1)钻孔沉积物呈现高亮度、较低黄度和低红度特征,纵向看,(1)、(2)层色度波动明显,(3)层至(8)层下段色度变化稳定,(8)层上段至(9)层色度波动变化再次增强,呈波动—稳定—再波动特征。(2)亮度值与砂含量及TOC含量相关性较好,沉积动力强,砂含量高,亮度值高;TOC含量高,亮度值低。黄度、彩度值与TOC含量呈较好负相关,对气候的状况及海面变化有较好指示意义。(3)色度及其变化过程指示多水或水下沉积环境,并在一定程度上响应该地区海平面变化以及河流相—潮坪相—浅海相—湖沼相的沉积相变化过程:9690—9107 cal a BP时段,该区以河流沉积为主,水动力变化不稳定,气候偏干,TOC含量较低,亮度高,红黄度低;9107—8613cal a BP时段,黄度、彩度值降低,气候转湿,半咸水贝类生物及毕克卷转虫为主的底栖有孔虫的出现,表明研究区发生海侵并逐步由低潮坪转为高潮坪环境;8613—7330 cal a BP时段,黄度、彩度值最低,气候更湿润,伴有正常盐度的异地希望虫和少量抱球虫、圆辐虫等浮游有孔虫,海面进一步上升,成为浅海环境;7330—5131 cal a BP时段,黄度、彩度值升高,海面降低,气候变干,研究区转化为湖沼环境,泥炭发育。     

鲁北平原东部巨淀湖岩心沉积物记录的全新世环境演变

鲁北平原东部巨淀湖处于中国北方季风区,对全球气候变化响应敏感,为研究海岸带地区过去的气候环境演变提供了丰富的湖泊沉积资料。通过对巨淀湖钻孔岩心沉积物孢粉鉴定、粒度分析和AMS¹⁴C年代测定,探讨了鲁北平原地区8900 cal a BP以来的气候环境演变过程。结果表明: 8900—7625 cal a BP,气温较高,降水丰沛,气候较暖湿;7625—6810 cal a BP,气候整体呈变凉变干的趋势;6810—4435 cal a BP,温度回升,降水增加,显示了全新世中期整体温暖湿润的气候特征;4435—3150 cal a BP,气候整体寒冷湿润,其间也存在小幅的冷暖波动。中全新世期间5450—5280 cal a BP和4160—4090 cal a BP出现了明显冷干事件,这与中国乃至全球范围内的地质气候记录存在一致性,究其原因可能是受到太阳辐射变化导致的赤道辐合带南移、大洋海表温度变化以及地表植被的反馈作用的共同影响。     

珠江三角洲中部晚更新世以来的有孔虫记录与古环境演化*

珠江三角洲中部钻孔PRD20和PRD17晚第四纪以来的沉积记录较为完整,尤其是晚更新世海侵记录良好。以其为研究对象,对两孔的有孔虫微体动物群记录和沉积特征进行了分析和对比,并结合前人研究成果,重建珠江三角洲晚更新世以来的古环境演变,并着重分析了晚更新世海侵事件。约44500 cal a BP以前,研究区为河流环境,发育河道砂砾沉积。约44500—21300 cal a BP,发生晚更新世海侵,形成溺谷型河口湾,两孔沉积物中有孔虫的垂直分布记录了水体条件发生的多次变化,可辨识出2次海侵海退次级旋回;其中PRD20孔中有孔虫以滨岸广盐型占绝对优势,PRD17孔中以滨岸广盐型为主、海相—半咸水型有孔虫占有一定比例,表明研究区位于溺谷湾中径流与潮流共同作用的区域,且PRD20孔受径流影响更大。约21300 cal a BP后,受末次冰盛期海退影响,研究区暴露于地表遭受风化剥蚀,风化产物在PRD20孔表现为1层褐红色砂砾,在PRD17孔表现为1层花斑黏土。约8000 cal a BP,海平面回升导致河水滞留形成沼泽环境,PRD20孔发育1层泥炭层。约8000—5500 cal a BP,PRD20孔发育受径流影响较大的河口湾湾头沉积,仅在全新世海侵最盛时含有少量有孔虫记录。约5500 cal a BP后,研究区发育三角洲平原沉积。受构造抬升影响,PRD17孔地势较高,于约4700 cal a BP才开始重新接受沉积,零星出现潮水搬运而来的有孔虫。     

祁连山东段童子坝河阶地对气候变化与新构造运动的响应*

通过对祁连山东段童子坝河各级阶地的年代和变形程度进行测定,得到了河流阶地的形成年代和过程,推算出民乐—大马营逆断裂的活动强度和速率,并分析了阶地形成和气候变化之间的关系。童子坝河5级阶地(年龄分别为16.70±1.81 cal,ka BP、 10 092.5±27.5 cal a BP、8127.5±72.5 cal a BP、2900±60 cal a BP、282.5±17.5 cal a BP)均形成于气候由冷转暖的阶段,属于气候成因阶地。基于断裂两侧阶地面的平面几何形态并结合上、下盘阶地横剖面同级阶地的高差,得到T4、T3、T2和T1阶地在民乐—大马营断裂处的垂直位错分别为10.6±3.1,m、5.0±2.6 m、2.0±1.9 m和1.9±1.3 m,推算出全新世以来民乐—大马营断裂的垂直滑动速率为1.05±0.31 mm/a,水平缩短速率为1.02±0.60 mm/a。     

莱州湾南岸全新世相对海平面变化重建

在对莱州湾南岸8个钻孔沉积物沉积结构及有孔虫特征分析基础上,识别相关海面标志层位,辅以加速器质谱AMS14C测年,重建了全新世相对海面变化历史,并讨论了海面变化的沉积响应及控制因素。约9200cal BP以前,海面快速上升,研究区海侵时海面于-21.5m左右;9200~8400cal BP海面上升速率减缓至约2mm/a;8400~8000cal BP海面由-14m快速上升至-5.5m,速率约为33mm/a;8000~7600cal BP,海面持续数百年停滞或微弱下降;7600~7000cal BP海面由-5.5m快速上升至0m以上,速率至少约为13mm/a;7000~6000cal BP海面缓慢上升至+2~+3m位置,速率约为3mm/a;约6000cal BP以后海面缓慢下降至现今水平。约9200cal BP以前、8400~8000cal BP、7600~7000cal BP时期的3次海面快速上升,是MWP-1C融水脉冲、诱发8.2ka冷事件的融水脉冲,以及MWP-2融水脉冲的中纬度地区响应。中全新世全球冰融趋于停滞后,由于研究区沉积盆地沉降速度较慢,在冰川均衡调整效应下,使+2~+3m的相对高海面得以呈现。     

9.4 ka以来青藏高原东北部风成沉积物色度参数变化特征及其环境演变

以青藏高原东北部泽库剖面(ZK)风成沉积物为研究对象,利用CM-5分光测色计测定了169个样品的色度参数红度(a^*)、黄度(b^*)、亮度(L^*)并计算饱和度(C^*)和色调角(h^*),在分析风成沉积物各色度参数变化特征的基础上,辅以磁化率、粒度敏感指数(SC/D)、SiO₂及Fe₂O₃含量等指标对青藏高原东北部9.4 ka以来的环境演变进行探讨。研究结果表明:(1)色度参数a^*、L^*自剖面底部向上呈先增大后减小的变化特征,h^*则自下而上先减小后增大。(2)色度参数可作为青藏高原东北部重建古气候的有效代用指标,a^*和L^*高值指示温湿环境,h^*高值指示冷干环境;各色度参数指示环境的敏感性有差异,但均对气候突变反应较为灵敏,可用于判断气候突变的典型冷暖事件。(3)9.4 ka以来青藏高原东北部的环境整体呈现为由温湿向冷干发展的态势,可分为两大阶段。9 480~4 290 a BP的温湿期,气候整体呈现向温湿方向发展的趋势,表现为较温湿→温湿→较温湿的波动;4 290 a BP至今的冷干期,气候整体不断向冷干方向发展,表现为温干→温润→凉润→冷干的变化。     

陕南丹凤茶房村黄土-古土壤剖面色度参数特征

以丹凤县茶房村黄土-古土壤剖面为对象, 研究了该区黄土色度参数的变化规律及其主控因素。结果表明, L*(亮度)在黄土层中出现峰值, a*(红度)、a*/b*(红度/黄度)在古土壤层出现峰值, 色度参数的峰谷变化特征与该区黄土-古土壤地层旋回相吻合。L*(亮度)的变化与有机质含量密切相关;a*(红度)、a*/b*(红度/黄度)的变化则受控于铁氧化物的种类和含量。尽管三者的受控因素不同, 但都与风化成壤强度密切相关, 且与磁化率形成良好的对比, 可作为良好的气候代用指标, 间接地反映该区气候和成壤环境的变化规律。     

湖泊沉积物色度在短尺度古气候研究中的应用

在ODP对大西洋海洋沉积物的研究中,色度作为最直观和简便的指标被普遍用于反映千年尺度的气候环境变化。能否用湖泊沉积物色度反映短时间尺度的气候环境变化？利用CIE／L a b表色系,通过青藏高原可可西里苟仁错湖泊沉积物的 L、a和 b值与有关地球化学指标的统计相关关系分析,对湖泊色度指标在短尺度古气候研究中的意义进行了探讨,并据此分析了 1440年以来苟仁错地区的古气候演变。研究表明,L值（亮度）与沉积物 碳酸盐含量正相关,L高时,气候冷干,碳酸盐含量较高;反之,气温上升,湿度增加;a值（红-绿彩度）与沉积物中Mg含量相关,高 a值对应于沉积物中高MgO含量和高Mg／Ca比值,反映气温较高;b（黄-蓝彩度）值与三价铁的含量相关,较高的 b值代表了湖泊处于较强的氧化条件下,因此 b值可以用于反映湖水深度变化,反映有效湿度的变化,b值高,湖水浅,氧化作用增强;苟仁错沉积物 a值和 b值曲线镜像对称进一步反映了冷干-暖湿的气候组合特征。根据沉积物的色度意义,判断苟仁错地区自 1430年进入小冰期,至1890年结束。近40年来气候变化与邻近气象站的器测相吻合。     

全新世以来岱海盆地植被演替和气候变化的孢粉学证据

岱海盆地99A孔11.01 m以上地层较高分辨率的孢粉分析揭示了该区12 000 cal a BP以来的植被演替和气候变化. 早全新世时期, 岱海盆地受冬季风影响强烈, 气候波动以冷湿、暖干为主, 12 000～11 000 cal a BP为以白桦林为主的森林草原植被, 气候寒凉湿润; 11 000～7 900 cal a BP白桦林退缩, 气候温干; 中全新世时, 主要受控于夏季风影响下, 气候波动以冷干、暖湿为主, 7 900～4 450 cal a BP是岱海盆地森林植被发育最好的时期, 气候温暖湿润, 4 450～2 900 cal a BP森林开始退缩, 气候温干; 2 900～0 cal a BP在气候变凉干和人类活动的影响下, 森林植被几近消失.     

内蒙古查干淖尔湖2000a以来气候环境演变的沉积记录

以内蒙古东部查干淖尔湖西湖深97cm的浅井剖面为对象,根据取得的7个AMS14C测年数据建立其2070cal a BP以来的年代序列,结合孢粉组合特征与粒度组成的综合分析,重建该地区2070cal a BP以来气候环境变化过程。研究结果表明,查干淖尔湖2070cal a BP以来气候环境变化具体可以分为3个阶段:2070~1150cal a BP,孢粉总浓度较高,以蒿属、藜科为主,沉积物各粒级组分变幅较小且以粉砂为主,水动力条件较弱,湖水位较高,气候温凉偏湿;1150~825cal a BP,孢粉总浓度显著降低,耐旱的麻黄属达到最高值,沉积物粗颗粒含量显著增加,水动力条件增强,湖水位降低,气候冷干,其中940~870cal a BP期间气候极端干旱;825cal a BP以来,总体温暖偏湿,有冷干事件发生。太阳活动可能是导致查干淖尔湖过去2000a气候变化的主要驱动力。     

East Asian monsoon variation and climate changes in Jeju Island, Korea, during the latest Pleistocene to early Holocene

A 4.96-m-long sediment core from the Hanon paleo-maar in Jeju Island, Korea was studied to investigate the paleoclimatic change and East Asian monsoon variations during the latest Pleistocene to early Holocene (23,000-9000 cal yr BP). High-resolution TOC content, magnetic susceptibility, and major element composition data indicate that Jeju Island experienced the coldest climate around 18,000 cal yr BP, which corresponds to the last glacial maximum (LGM). Further, these multi-proxy data show an abrupt shift in climatic regime from cold and arid to warm and humid conditions at around 14,000 cal yr BP, which represents the commencement of the last major deglaciation. After the last major deglaciation, the TOC content decreased from 13,300 to 12,000 cal yr BP and from 11,500 to 9800 cal yr BP, thereby reflecting the weakening of the summer monsoon. The LGM in Jeju Island occurred later in comparison with the Chinese Loess Plateau. Such a disparity in climatic change events between central China and Jeju Island appears to be caused by the asynchrony between the coldest temperature event and the minimum precipitation event in central China and by the buffering effect of the Pacific Ocean.     

冰后期以来长江水下三角洲层序地层特征及沉积环境演化*

长江水下三角洲层序地层学研究有助于全面了解长江三角洲地层特征和沉积环境演化模式。通过对长江水下三角洲下切河谷区YD0901和YD0903孔岩心的详细沉积物粒度、特征元素比值(Cl/Ti和Zr/Rb)、沉积相对比分析,恢复了冰后期以来长江水下三角洲层序地层格架。研究区冰后期以来自下而上依次出现河流相、潮汐河流相、河口湾相、浅海相和三角洲相的沉积相序。末次冰期海平面下降,古长江形成下切河谷,古河间地发育硬黏土层,构成五级Ⅰ型层序界面。之后海平面回升,分别于15 cal ka BP和8.0 cal ka BP形成最大海退和最大海侵界面,水下三角洲区域最大海侵发生时间略滞后于平原区,约为7.5 cal ka BP。据此3个层序界面将冰后期地层划分为低位体系域、海侵体系域和高位体系域。钻孔岩心记录揭示了14.8 cal ka BP海侵到达研究区;14.8~13 cal ka BP期间,受MWP-1A冰融水事件影响海平面快速上升,海岸线向陆推进速率可达71.9,km/ka;海退期间各钻孔沉积速率较低,直至2 cal ka BP开始,沉积速率明显增加。     

海南岛双池玛珥湖沉积中的碳、氮地球化学记录及其环境意义

根据岩芯的碳、氮含量及其比值分析并结合其他气候替代指标的分析结果，恢复了海南岛双池玛珥湖末次冰消期以来的古气候变化。全新世大暖期始于7,400a BP，结束于2,700a BP左右，期间热带地区气候湿热，植物茂盛，双池玛珥湖主要处于沼泽化阶段，蒸发量与降雨量持平。但大暖期中仍存在气候的快速波动事件，约7,200a BP和7,000a BP前后、6,000～5,900a BP、4,300～4,000a BP 期间气候转凉，有机质生产力降低。大暖期前后，分别有明显的凉温但季节性暴雨频繁的气候（8,000～7,400a BP、2,700～2,300a BP），表示气候模式发生变化，降雨量相对大于蒸发量。此时双池玛珥湖处于深水期，由于气温降低以及湖水上升引起的湖边陡壁植被覆盖面积减少，植物生产力降低，导致了岩芯中有机质的低含量。     

Song Hong (Red River) delta evolution related to millennium-scale Holocene sea-level changes

The Song Hong (Red River) delta occurs on the northwest coast of the South China Sea. Its evolution in response to Holocene sea-level changes was clarified on the basis of sedimentary facies and 14 radiocarbon dates from the 40 m long Duy Tien core from the delta plain, and using previously reported geological, geomorphological, and archaeological data. The delta prograded into the drowned valley as a result of early Holocene inundation from 9 to 6 cal. kyr BP, as sea-level rise decelerated. The sea-level highstand at +2–3 m from 6 to 4 cal. kyr BP allowed widespread mangrove development on the delta plain and the formation of marine notches in the Ha Long Bay and Ninh Binh areas. During sea-level lowering after 4 cal. kyr BP, the former delta plain emerged as a marine terrace, and the delta changed into the present tide- and wave-influenced delta with accompanying beach ridges. Delta morphology, depositional pattern, and sedimentary facies are closely related to Holocene sea-level changes. In particular, falling sea level at 4 cal. kyr BP had a major impact on the evolution of the Song Hong delta, and is considered to be linked to climate changes.     

Late Quaternary deglaciation and climate history of the Larsemann Hills (East Antarctica)

The Late Quaternary climate history of the Larsemann Hills has been reconstructed using siliceous microfossils (diatoms, chrysophytes and silicoflagellates) in sediment cores extracted from three isolation lakes. Results show that the western peninsula, Stornes, and offshore islands were ice‐covered between 30 000 yr BP and 13 500 cal. yr BP. From 13 500 cal. yr BP (shortly after the Antarctic Cold Reversal) the coastal lakes of the Larsemann Hills were deglaciated and biogenic sedimentation commenced. Between 13 500 and 11 500 cal. yr BP conditions were warmer and wetter than during the preceding glacial period, but still colder than today. From 11 500 to 9500 cal. yr BP there is evidence for wet and warm conditions, which probably is related to the early Holocene climate optimum, recorded in Antarctic ice cores. Between 9500 and 7400 cal. yr BP dry and cold conditions are inferred from high lake‐water salinities, and low water levels and an extended duration of nearshore sea‐ice. A second climate optimum occurred between 7400 and 5230 cal. yr BP when stratified, open water conditions during spring and summer characterised the marine coast of Prydz Bay. From 5230 until 2750 cal. yr BP sea‐ice duration in Prydz Bay increased, with conditions similar to the present day. A short return to stratified, open water conditions and a reduction in nearshore winter sea‐ice extent is evident between 2750 and 2200 cal. yr BP. Simultaneously, reconstructions of lake water depth and salinity suggests relatively humid and warm conditions on land between 3000 and 2000 cal. yr BP, which corresponds to a Holocene Hypsithermal reported elsewhere in Antarctica. Finally, dry conditions are recorded around 2000, between 760 and 690, and between 280 and 140 cal. yr BP. These data are consistent with ice‐core records from Antarctica and support the hypothesis that lacustrine and marine sediments on land can be used to evaluate the effect of long‐term climate change on the terrestrial environment. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

渤海湾西岸BT113孔35ka以来的沉积环境演化与海陆作用

根据渤海湾西岸有孔虫和介形虫与年代学(AMS14C和OSL测年)研究,将该段岩心自下而上划分为6个沉积单元(U1—U6),它们依次形成于晚更新世的河流及全新世的潮滩、浅海、前三角洲、三角洲前缘和三角洲平原沉积环境,结束于约35 ka的U1单元的陆相环境,证实晚更新世低海面时渤海湾西岸未受海水影响。U1和U2单元之间,存在历时约27 ka的沉积间断(35～8.5 ka cal BP),研究区因此缺失早全新世沉积。U2单元的潮滩环境指示全新世海侵于8.5 ka cal BP到达渤海湾西岸,当时相对海平面为-16.7 m。U3单元为浅海环境,约6 ka cal BP时相对海平面上升到-6.8～-1.8 m。8.5～6 ka cal BP期间的海面上升速率是0.4～0.6 cm/a,可能与MWP1C事件有关。U4—U5单元,转为三角洲环境,沉积速率增大,反映自3.7 ka cal BP河流输入影响加强,约1.3 ka cal BP时成陆,形成U6单元。晚更新世35 ka以来的陆海环境演化,总体上是对气候变化控制下的海面变化的响应。     

3.45 Ma以来滦河冲积扇中部唐山TD1孔记录的区域构造和气候演化

对位于渤海湾西北岸晚更新世早期滦河冲积扇中部的TD1孔进行了磁性地层学、¹⁴C测年、沉积旋回、测井沉积学、孢粉地层学和介形类研究,结果表明:(1)220m 深的钻孔地层记录了古地磁学布容(Brunhes)、松山(Matuyama)和高斯(Gauss)极性时,钻孔底部层位年龄接近3.45 Ma。(2)钻孔揭示了滦河冲积扇中部地层结构,最厚的湖相沉积地层出现在上新世,第四纪以来主要由辫状河流体系分支河道相与相关沉积构成。(3)测井相与岩心沉积相分析结合显示,约3.45Ma以来出现6个大沉积旋回,与冲积扇顶端钻孔所见沉积旋回在深度上基本可以对比,其中3.2、3.0、2.0和0.78Ma的沉积旋回分别覆于全孔4期浅水湖泊—湖沼沉积物之上;末次盛冰期与渤海湾西岸钻孔一样出现浊黄橙色沉积,显示低水位域的沉积特征。(4)尽管古季风可以导致降水增多并出现湖沼沉积,但是该钻孔有机质含量最高的是在6 ka BP层位,中全新世大暖期气候对该地水热状况影响最大。     

North Carnarvon盆地三叠系沉积格局转换与烃源岩发育特征

North Carnarvon盆地是澳大利亚最主要的产油气盆地,也是世界上主要的富气盆地之一.三叠纪North Carnarvon盆地属于克拉通边缘坳陷,地层厚度巨大且平面分布广.中三叠世晚期澳大利亚西北陆架发生强制性海退,造成North Carnarvon盆地沉积格局发生转变,沉积环境由滨浅海突变为海陆过渡环境,从而沉积了两套差异性明显的地层,即Locker shale 和Mungaroo组.本文从宏观和微观、有机与无机入手,阐述了Locker shale 和Mungaroo组的古地理背景、沉积充填演化及其相关的烃源岩与有机质显微组分发育特征.宏观上,Mungaroo组发育大型三角洲,中粗粒分支流水道砂岩与暗色泥岩频繁互层,其中近端三角洲平原泥岩厚度较薄,薄煤层只局部发育,陆源有机质含量较高,平均TOC含量为1.59%;远端三角洲平原泥岩厚度较大,薄煤层广泛发育,陆源有机质含量高,TOC含量最高,达4.11%;三角洲前缘泥岩厚度较大,陆源有机质含量低,TOC含量低,为1.05%.Locker Shale以滨浅海相沉积为主,局部发育小型三角洲,其中开阔浅海亚相烃源岩厚度较大,前三角洲、滨浅海、开阔浅海三个亚相TOC含量相当,平均值为1.16%.微观上,Mungaroo组由近端平原亚相—远端平原亚相—前缘亚相壳质组含量逐渐增多,镜质组先增加后下降,惰质组先减少后增加;远端三角洲平原镜质组含量最高.Locker shale由前三角洲相—浅海相壳质组增加,镜质组和惰质组均减少.研究区三叠系烃源岩及有机质显微组分的分布规律与特提斯南缘特殊的古地理、季风洪水的古气候背景密切相关,Mungaroo组的远端三角洲平原为最有利的烃源岩发育环境. North Carnarvon 盆地三叠系岩相古地理格局与沉积充填演化规律体现了温室气候效应下阵发性水流主导的沉积特色,为类似地质背景下油气资源评价提供了新的思路.     

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。