冰缘风沙地貌与沉积研究进展

冰缘风沙地貌与沉积是在冰缘寒冷干旱气候环境中,伴有冰川或冻融作用影响,主要由风沙作用形成的荒漠地貌.现代冰缘荒漠主要分布于南、北半球的高纬度地区及中低纬度的高海拔地区,部分温带沙漠也有古冰缘荒漠沉积分布.冰缘沙丘的规模一般较小,沙丘沉积富含腐殖质及冰粒,并兼具冻融和积雪层理构造等,砂的化学及物理成熟度较低.冰缘风沙沉积往往与邻近的其它沉积相伴生,如黄土、冰川、湖泊、海洋甚至火山碎屑,因而可参与区域气候、环境,尤其是古环流的恢复与重建,也可为研究温带荒漠在冰期时的演化提供参考.目前在冰缘沙漠研究中已经取得了一些可喜的成绩,但在确定冰缘荒漠的原因过程方面还没有形成系统的理论,更多工作有待进行.青藏高原腹地的普若岗日冰缘沙丘与戈壁,是我国典型的冰缘荒漠地貌与沉积,研究其地貌与环境过程,对丰富我国沙漠学研究内容和了解晚第四纪高原腹地气候、环境变化具有重要意义.     

青藏高原现代最大冰原区第四纪冰川作用

普若岗日冰原是青藏高原最大的冰原,总面积达400km².野外观察表明,从现代冰舌前端开始向山外有5套终碛垄和侧碛垄系列,分别称之为冰碛垄Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ.根据地貌位置、地层关系、相对风化程度、风的改造程度和覆盖在有冰川漂砾的戈壁上的沙子的电子自旋共振(ESR)年代,并与中国西部山地第四纪冰川数值年代比较,这些冰碛垄分别形成于现代冰川、小冰期、新冰期、末次冰期晚阶段和早阶段.冰碛垄V中的花岗岩漂砾散布于距山前6km以内的山麓平原,说明在第四纪晚期冰原西坡的古冰川虽到达山麓平原,但未能与邻近山地古冰川相连形成统一大冰盖.     

武汉东湖沉积物孔隙度与含水量

对采自武汉东湖Ⅰ站、Ⅱ站的沉积物采用一种新的方法计算孔隙度:拍摄扫描式电子显微镜(SEM)图像,采用局部区域阈值化的方法对图像进行阈值化(thresholding)处理,运用自编程序求出孔隙度的垂直变化.结合含水量的垂直变化,分析孔隙度与含水量之间的关系,并对影响它们垂直变化的因素进行了讨论.结果表明:SEM图像局部区域阈值化法是研究沉积物孔隙度的有效方法;孔隙度与含水量表层较大,从表层到底层呈明显的下降趋势;孔隙度(K)与含水量穴H雪有比较好的正相关.运用拟合的相关方程式,可以由较易获得的东湖Ⅰ站和Ⅱ站的含水量反推较难获得的孔隙度.     

羌塘高原东部冰川发育的水汽来源探讨

选取4座地处青藏高原腹地羌塘高原东部的雪山,其中山脊线呈南北走向者,东坡冰川较西坡更为发育;山脊线呈东西走向者,南坡冰川面积大于北坡.雪山各朝向冰川面积的统计数值也表现为:南向及东南向冰川最为发育.统计坐落于羌塘高原的11座雪山的平均雪线,其高度变化表现为:纬线方向上,88°E以西的同纬度雪山的雪线高度基本相同,88°E以东雪线高度快速下降;经线方向上,雪线从南到北先略微升高后又降低.这些地形学信息表明,羌塘高原东部地区冰川发育的水汽来源于东南方向,即西南季风穿过横断山脉为羌塘高原东部冰川的发育提供降水.     

普若岗日冰原西侧及念青唐古拉山西坡侧碛垄形态差异及气候构造成因

冰碛垄的几何学特征反应了它形成时的各种影响因素,包括构造状况、气候条件.而对冰碛垄进行高程测量,并应用数值模拟技术反演其形态,可以荻取高度、坡度、坡向等数据进行分析.文中应用该方法对青藏高原腹地普若岗日冰原一条侧碛垄以及东南部念青唐古拉山西端南坡的三条侧碛垄进行处理,结果表明普若岗日的侧碛垄规模比念青唐古拉山的侧碛垄规模小得多,普若岗日处侧碛垄的坡度也较缓,且坡向数据表明侧碛垄几何性质不对称.结合气候、构造等资料对它们的形态学参数进行对比分析表明,气候是造成两地侧碛垄规模差异的主要原因,坡度的差异受气候与构造双重作用影响.从两地坡度的差异可以推导出念青唐古拉山侧碛垄的形成年代比普若岗日地区的要晚.根据普若岗日侧碛垄几何性质的不对称,结合遥感资料解译,判断该区末次冰期以来有正断层活动,断层面倾向北,上盘在南边.     

祁连山小冰期冰碛垄差分GPS测量及其地貌意义

小冰期冰碛垄形态特征受到众多因素的影响,采用后差分GPS测量方法对祁连山东段、中段共6条冰川的小冰期冰碛垄形态进行了实地测量与研究,其中3条冰川朝北,3条冰川朝南,得到了关于小冰期冰碛垄有关面积、表面积、体积等较详细的参数.结果表明:祁连山小冰期冰碛垄的规模具有从东到西逐渐减小的趋势,最东段冷龙岭7号冰川小冰期冰碛垄规模最大,面积为11.4×105m2,表面积为13.8×105m2,体积为11.8×107m3;规模最小的为最西边的团结峰3号冰川小冰期冰碛垄,其面积为1.9×105m2,表面积为2.67×105m2,体积为1.36×107m3.祁连山地区而言,区域气候差异很可能是造成小冰期冰碛垄规模差异的主要因素.     

冰碛物ESR测年与天山乌鲁木齐河源末次冰期系列

采用ESR方法，对天山乌鲁木齐河源末次冰期的冰碛石英砂进行了测年，下望峰组冰碛层的年代与前人推测的年代不同，是50～70ka BP末次冰期早阶段形成的，分布下限可达海拔2300m左右的红五月桥附近，与AMS的测年结果相比，末次冰期晚阶段底碛的ESR年代与AMS的年代相当，而冰上融出碛ESR年代与AMS的年代相差较大，认为冰下的压碎和磨蚀作用可能导致冰碛中石英砂的ESR信号归零，从而使底碛的ESR测年成为可能。