兰州东盆地最近1.2Ma的黄河阶地序列与形成原因

毗邻青藏高原的兰州地区的黄河阶地系列是地面抬升和气候变化的信息载体.通过古地磁、光释光测年及黄土-古土壤地层序列对比,初步确定了兰州东盆地1.2Ma以来主要有两个阶地发育时期.第1个时期是1.24～0.86Ma, 黄河至少发育了4级阶地,其形成时代分别为:1.24Ma, 1.05Ma, 0.96Ma和0.86Ma; 第2时期为最近0.13Ma,黄河发育3级阶地,时代分别为0.13Ma, 0.05Ma和0.01Ma.每级阶地河漫滩顶部都有一层古土壤发育,表明黄河下切形成阶地发生在古土壤开始发育的冰期向间冰期的过渡阶段,但是并非1.2Ma以来的每次冰期-间冰期的气候交替都能引起黄河下切形成阶地.气候变化只是阶地形成的必要条件之一,不是充分条件.对比黄河下切速率和阶地年代序列发现,地面上升仍然是影响黄河下切的重要因素.只有在地面上升速率达到一定程度的时候 (例如:1.2～0.8Ma和最近0.13Ma),气候变化才能导致黄河堆积与下切交替形成阶地;而在地面上升缓慢时期(例如:0.80～0.13Ma),即使发生了大幅度的气候变化,黄河也没有阶地记录.     

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气候系统模式FGOALS_gl模拟的小冰期气候

利用1650～1750年逐年变化的太阳辐照度等外强迫资料,驱动中国科学院大气物理研究所LASG发展的快速气候系统模式FGOALS_gl,模拟了小冰期(LIA)气候。把模拟的LIA表面温度变化与重建资料进行对比,结果表明FGOALS_gl对LIA气候具有较强的模拟能力,说明太阳辐照度的自然变化是导致小冰期气候的重要成因。模拟结果显示,LIA时期纬向平均温度变化表现为整个对流层降温,低纬度地区的降温中心位于对流层中层,北半球降温幅度大于南半球,高纬地区的降温幅度大于低纬地区。分析发现,中高纬地区的局地温度变化主要与环流异常相对应的冷暖平流有关; 低纬地区的降温主要与赤道东风加强有关,东风增强通过增大蒸发和引起次表层冷海水上翻而令表层温度降低。LIA时期的降水变化主要位于中低纬地区,表现为日界线东(西)侧降水的负(正)异常。与降水异常相对应,Walker环流加强,东太平洋对流活动减弱,它与低纬地区对流层中层冷异常相联系。与大气层顶净短波辐射异常的季节变化相对应,南、北半球夏季平均表面温度异常较之冬季低0.28℃左右。     

海相页岩定量古地理编图及深水陆棚沉积微相划分

海相页岩古地理编图和深水陆棚亚相微相细分一直是细粒沉积学研究的热点和难点。以川南泸州地区五峰组—龙一14小层为编图单元,通过页岩编图关键单因素的选取和典型钻井矿物组分测井数据的统计分析,编制了关键单因素图件。在此基础上,通过深水陆棚亚相各微相划分标准的确定及多因素图件综合分析,编制了海相页岩定量古地理图。结果表明:1）海相页岩定量古地理编图的关键单因素是地层厚度（m）、碳酸盐矿物含量（%）、石英含量（%）和黏土矿物含量（%）。其中,地层厚度（m）反映了该地层单元在区域上的分布范围、厚度变化及沉积时期的大地构造背景;碳酸盐矿物含量（%）及分布能够反映古水深,水深越浅,碳酸盐矿物含量（%）越高;石英含量（%）及分布主要受古水深控制,水深越大,石英含量越高;黏土矿物含量（%）和分布可以反映古物源方向,黏土矿物含量越高,受陆源碎屑影响越大。2）依据海相页岩的碳酸盐矿物含量（%）、石英含量（%）和黏土矿物含量（%）,深水陆棚亚相可划分出深水斜坡、深水洼地、重力流沉积和深水平原4种沉积微相。其中,深水斜坡碳酸盐含量最高（15%~20%）,深水洼地石英含量最高（>55%）,重力流沉积黏土矿物含量最高（>40%）,深水平原各矿物含量介于其他微相之间。3）五峰组—龙一14小层发育时期,川南泸州地区发育深水斜坡、重力流沉积、深水洼地和深水平原4种沉积微相,整体呈“3高1洼1复合体”的分布格局,其中,深水斜坡分布于研究区西北部和东北部,重力流沉积发育于研究区东南部,深水洼地发育于研究区中部,其他地区发育深水平原。沉积微相分布是该时期古地形及古构造活动的产物。     

高分辨率波束形成器在多波束测深系统中的应用

对于海底地形测量,基于FT波束形成的幅度检测法空间分辨率较低,只能较准确给出有限测点的水深信息;平坦海底前提下,分裂子阵检测法或多子阵检测法可以得到连续测点的水深信息,复杂海底地形条件下,这两种方法均难以应用。能否利用高分辨率波束形成器来提高测深系统的空间分辨率是一个值得研究的问题。使用ESPRIT波束形成器处理了多波束测深系统的试验数据,并就其性能与FT波束形成器进行了比较与分析。     

汾渭盆地黄土剖面0.9 Ma前后的粒度突变及其环境意义

 通过对汾渭盆地老庄黄土剖面的古地磁、磁化率、粒度分析,认为该剖面具有1.2 Ma以来的完整风成沉积系列。该剖面最为显著的特点为其粒度组成中粗粒组分含量较高,自L9（对应年龄约为0.9 Ma）以来粒度突然变粗并且地层中共发育了11层厚度较大的埋藏古风成砂,研究区远离沙漠,黄土中的砂粒及风成砂是近源搬运造成的,其中黄河河漫滩是其砂粒的主要供给源。这一特点显示汾渭盆地在距今0.9 Ma以来气候显著变干,冰期时发生严重土地沙漠化,这可能是汾渭盆地对中更新世气候转型的响应,还可能与当时青藏高原急剧隆升而激发的亚洲内陆干旱化加剧有关。     

宛川河阶地的年代与下切机制

宛川河是黄河一条小规模支流,在榆中盆地中发育了至少四级堆积阶地。以"古土壤断代法"为基础,结合OSL测年和14C测年,较准确的确定了宛川河四级阶地形成的年代为330、130、50和10 ka。区域构造表明榆中盆地相对下陷,地面抬升不是引起河流下切的主要原因,同时阶地位相说明作为宛川河侵蚀基准面的黄河对宛川河下切影响只限于距河口不远的一小段距离。每级阶地面上都堆积一层古土壤指示宛川河下切于古土壤开始发育时期,对应于气候由冷干向暖湿转换的时期,河流下切的主要原因是气候变化。