Molecular fossil and paleovegetation records of paleosol S4 and adjacent loess layers in the Luochuan loess section, NW China

Using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) technique, a series of biomarkers were identi- fied, including n-alkanes, n-alkane-2-ones, isoprenoid etc. from the loess-paleosol samples collected from the S4 and adjacent L5, L4 of the Luochuan loess section, Northwestern China. Based on these data, especially n-alkanes and high-resolution magnetic susceptibility and grain size data, the pa- leoenvironment and paleovegetation history during S4 was reconstructed. The CPI (Carbon Predomi- nance Index) and correlation between n-alkanes and magnetic susceptibility and grain size data dem- onstrated that the molecular fossils in paleosol and loess layers can reflect the vegetation condition during the loess-paleosol formation, if the allochthonous organic inputs could be excluded reasonably. The ACL (average chain length) index is correlated well with paleomagnetic susceptibility and grain size variations, displaying their good synchrony with warm and humid climate. However, it relatively lagged behind the paleomagnetic susceptibility and the grain size variations when the climate began to deteriorate. During the formation period of paleosol, the n-alkanes was dominated by C31 homologue, indicating that the primary organic input originated from herbs. Our study also demonstrated that the herbs were more flourish than wood plants in Loess Plateau, especially in the Luochuan area during the warm and humid phase, and there was no typical forest vegetation developed in the studied period.     

洛川黄土地层定年的一个模式及其初步应用

选择黄土中２～１６μｍ的颗粒作为沉积速率相对稳定的大气粉尘沉降组分，根据黄土粒度变化与沉积速率变化的相关性，设计了以下的年代学模型:Ｔｍ＝Ｔ１＋（Ｔ２－Ｔ１）（∑ｍ_ｉ＝１ＣｉＨｉ）/（∑ｎ_ｉ＝１ＣｉＨｉ）以黄土地层中根据热释光和古地磁极性倒转点获得的绝对年代作为时间控制点，利用上面的模式对洛川第四纪黄土地层的年代进行了计算，结果表明该模式可以用于黄土高原中部黄土地层的精细定年。     

洛川黄土剖面末次冰期间冰段弱古土壤 (L1 SS1)分子化石及其古植被与古环境*

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对连续取样的洛川黄土剖面弱古土壤层(L₁ SS₁)和相邻黄土层(L₁LL₁,L₁LL₂)的分子化石进行了检测,获得正构烷烃、正烷基-2-酮和酰胺等种类众多、丰度较高的分子化石。W_草/植=nC₃₁/(nC₂₇+nC₂₉+nC₃₁),W_木/植=(nC₂₇+nC₂₉)/(nC₂₇+nC₂₉+nC₃₁)和W_木/草=(nC₂₇+nC₂₉)/nC₃₁记录了草本与植被、木本与植被、木本与草本比例变化规律的古植被信息。检测样品的CPI值为5.60~11.50,地质作用影响较小;通过磁化率、粒度和分子化石指标的相关性分析,认为磁化率、粒度记录了环境变化及主要气候事件(相关系数达-0.81);而分子化石能较好地反映古植被变化。当气候环境由干冷向温湿变化、水热配置条件改善时,植被变化响应较迅速;当环境恶化、转向干冷时,响应较弱或滞后,这种现象可能是由于植被生态系统稳定性造成的结果。整个研究剖面段样品以nC₃₁为主峰的高碳数优势,分子化石表明末次冰期间冰段洛川地区(黄土高原)发育草本植被而没有出现以森林为主的植被。     

洛川黄土序列时间标尺的初步建立

对厚１４０ｍ的洛川坡头黄土剖面黄土层以５ｃｍ，古土壤层以３ｃｍ系统采样，全部样品进行了室内磁化率测量。以黄土序列磁化率变化作为古季风气候变化的代用指标，根据第四纪冰期的Ｍｉｌａｎｋｏｖｉｔｃｈ理论，利用轨道调缠绵的方法初步建立了洛川黄支的时间标尺。通过古地磁场倒转时间的检验以及与宝鸡黄土序列时间标尺对比，表明本文所论述的时间标尺适用于该地区古环境演化的研究。     

陕北洛川塬黄土崩滑及谷坡扩展模式

陕北洛川黄土塬是水土流失严重的地区。通过野外调查发现黄土崩滑作用是造成该区水土流失的主要之一，发育于黄土塬-沟谷过渡地带。该区黄土崩滑首次被划分为单面崩滑及栅格崩滑两种基本类型。黄土单面崩滑主要分布于冲沟、切沟地貌环境，而栅格崩滑主要分布于级别较高的沟道之中，活跃于区域Ⅲ、Ⅳ级沟道，显示出黄土崩滑与区域水文网之间的对应关系。根据地貌景观和沟谷几何特征第一次提出洛川黄土塬河道谷坡以陡倾加宽和鱼鳞状后退扩展为模式。黄土崩滑是蚕塬的重要方式，在水土保持过程中，就加强不同类型崩滑的针对性研究、预报和防护治理，促进水保效益的提高。     

洛川黄土孔隙性模糊聚类分析

粘性土孔隙性定大量研究,仍是一薄弱环节,笔者首次使用微机测量系统取得了洛川黄土孔隙性的大量数据。本文用这些实测数据对洛川黄土孔隙性进行了模糊聚类分析,并把分类结果同实测的渗透系数做以对照讨论,最后提出了黄土孔隙性分类的定量指标。     

基于U Pb定年和单颗粒锆石粒径分析示踪 中国黄土高原黄土和红粘土物源

中国黄土高原的风成沉积蕴含着丰富的大陆古气候和大气环流变化信息,但关于黄土和红粘土物源是否有变化目前仍存在着争论。近些年,锆石的LA-ICP-MS定年被广泛用于追踪沉积物来源,本文把碎屑锆石的UPb定年运用到红粘土中,并结合前人的数据和碎屑锆石粒径分析对黄土和红粘土物源进行了重新的讨论,认为黄土高原黄土碎屑锆石主要来源于黄土高原北部戈壁沙漠和附近的沙漠,极少量锆石来源于青藏高原北部,而不是主要来源于青藏高原北部和柴达木盆地,红粘土的锆石物源受近缘的基岩影响较大,朝那6.2~3.6Ma红粘土锆石碎屑部分来源于附近的六盘山。而且在0.12 Ma、0.86 Ma、1.25 Ma之间,黄土碎屑锆石物源较稳定,存在少量变化,在2.6 Ma和3.6 Ma前后,黄土、红粘土碎屑锆石物源存在明显变化,这可能和全球变冷导致近地面冬季风增强有关。     

陕西洛川黄土剖面上部土层水分入渗规律与含水条件研究

采用双环入渗法研究了洛川L1—S4各层土壤水分入渗特点,并利用各层孔隙度、磁化率、CaCO3含量资料研究了各层土壤含水空间发育特征及其成因。结果表明:洛川城西剖面黄土层稳定入渗率大于红褐色古土壤层,水分入渗达到稳定状态所需的时间比红褐色古土壤层长。黄土层孔隙度高,含水空间较大,利于形成含水层;红褐色古土壤层孔隙度低,含水空间较小,利于形成隔水层。土层含水空间的大小是由气候条件控制的成壤作用强弱造成的。黄土层含水性较好是冷干气候决定的成壤作用较弱造成的,红褐色古土壤层隔水性较好是温湿气候决定的成壤作用较强造成的。对剖面渗水实验数据用3个入渗公式进行拟合,发现通常采用的3个经验公式均适用于描述L1—S4土壤入渗规律。     

土壤地质遗迹及评价体系研究

在分析和研究土壤地质学和地质遗迹发展现状的基础上,首次提出了土壤地质遗迹的概念,并对其进行了厘定.我国土壤地质遗迹分布遵从土壤分布的一般规律,即水平地带性和垂直地带性的分布规律.在选取上兼顾科研科普、经济开发及社会生产等因素.以自然地质属性和科研价值为主要评价因子,建立了土壤地质遗迹评价体系,并以陕西洛川古土壤地质遗迹为实例进行评价,定为一级土壤地质遗迹.结果表明该评价体系具有实用性和可操作性.     

中更新世以来青藏高原RH孔和洛川黄土记录的比较研究

根据若尔盖盆地ＲＨ孔的研究成果,具体地将该孔的２１个阶段和洛川黄土记录进行对比,分析其异同点,探讨了高原不同降升阶段自身环境特点及其对邻近西北干旱区的影响。