最近140 ka以来黄土元素地球化学演化及其古气候意义

通过对黄土高原南缘白鹿塬黄土剖面8种主要元素含量的测定,研究了该地区元素地球化学的演化及其指示的古气候意义.最近140 ka以来的氧化物演化序列中,Al2O3、 K2O、 MnO和TiO2的变化趋势与磁化率相同,在黄土中高,在古土壤中低,表明黄土中风尘物质的风化程度明显弱于古土壤,这与野外观察的黄土地层变化相一致.Na/Al和Fe/Al分别作为指示粉尘沉积物的风化成熟程度和粉尘来源物质变化的地球化学指标,它们的演化与深海SPECMAP和GRIP冰心中氧同位素曲线对比良好,表明中国北方干旱与半干旱区的古气候变化主要受控于地球轨道的变化,与全球气候变化具有一致性.另外,剖面中Fe/Al比值的地球化学演化对气候变化的反映很敏感,表现出高频震荡的变化特征.     

前处理方法对北黄海沉积物粒度的影响

采用不同方法对北黄海底质样品进行了粒度分析前处理，以探讨有机质和碳酸盐对北黄海沉积物粒度的影响。结果表明，去除有机质或碳酸盐后，粗粒沉积物（呈双峰分布）粒度分布的峰态明显变宽，平均粒和戏及粗颗粒（＞32μm）组分含量明显增加；而细粒沉积物的粒度分布发生明显细偏，表现为众数的细化及平均粒径和粗颗粒含量的降低。北黄海底质沉积物的有机碳含量变化与沉积物的平均粒径呈明显的负相关，暗示了浅海沉积物中有机碳的输运和积聚主要是伴随着细颗粒组分发生；而碳酸盐含量同沉积物粒度的关系不甚明确，可能与沉积物物源的关系更为密切。     

早、中更新世东亚冬季风强度的快速变化

对黄土高原中部洛川黄土堆积进行了系统的粒度和磁化率测量,以黄土－古土壤中的粗颗粒组分,即＞３０μｍ颗粒的百分含量作为冬季风强度代用指标,根据一个独立的时间标尺,发现在１４５～１６５、２４０～２８０、３２０～３５０、３９０～４４０、６００～６４０、８６０～８９０、９００～９３０和１３３０～１４００ｋａＢ．Ｐ．东亚冬季风强度存在千年尺度快速变化的特征,冬季风加强事件的持续时间在１．４～７．２ｋａ之间,变化幅度也不相同;周期分析结果表明,这些古气候变化存在１．８９～４．０ｋａ之间的周期,由于时间标尺的精度还有待于进一步提高,在这里没有把冬季风强度变化与北大西洋沉积物记录的古气候事件进行对比,但是,实验结果证明在早、中更新世的某些阶段东亚冬季风强度存在快速变化的现象     

东秦岭南洛河上游黄土地层年代的初步研究 及其在旧石器考古中的意义*

近年来,在东秦岭南洛河流域发现了大批旧石器地点,该区域被认为是中国南北方旧石器工业的交汇和过渡地带。但是,早期人类在这一带的活动时间和环境背景尚不清楚。由于第四纪黄土的定年方法相对成熟,旧石器遗址的黄土堆积可为解决这些问题提供重要证据。对洛南盆地上白川和刘湾两个遗址的黄土剖面进行土壤地层和磁性地层研究以及光释光年龄和磁化率测定结果显示,该地区的黄土堆积可能从110万年前就已经开始,地层有明显的黄土-古土壤旋回,指示了气候和环境在冰期-间冰期时间尺度的变化。黄土地层下部出土的石制品表明,至少在约80万年前后人类就在这一带活动并制作工具。石制品两面加工技术被广泛采用,大量制作精美的手斧和薄刃斧等Acheulian工业类型工具的发现,显示洛南盆地的旧石器工业可能已经突破了"莫氏线(Movius Line)"的框架。     

敦煌伊塘湖沉积物有机碳同位素揭示的末次盛冰期以来湖面变化

对甘肃敦煌伊塘湖沉积物进行了野外钻探采样,采用光释光测年技术确定了沉积物的年代,测定了总有机碳含量(TOC)、碳氮比(TOC/TN)和有机质稳定碳同位素组成(δ13℃org)等环境代用指标.结果表明,23ka至今,湖区沉积物δ13℃org在-27.84‰～-22.86‰之间变化,可与TOC对比.干旱气候条件下湖泊沉积物的δ13℃org变化主要受到沉水植物和挺水植物含量变化的控制,生长于较深水的沉水植物δ13Corg值偏正,而生长于较浅水的挺水植物δ13℃org值偏负;另外,部分时期有外源陆生植物产生的有机质输入,影响沉积物的碳同位素值.总体上,干旱区湖相沉积物δ13Crg值可指示湖水面的变化、间接指示气候干湿变化.δ13Corg变化的时间序列显示出明显的冰期-间冰期变化,从末次盛冰期到全新世暖期可将伊塘湖的环境演化分为4个阶段:23～ 13ka是一个气候不稳定时期,整体呈冷干并且湖面水位偏低,但后期有转暖的趋势;13～9ka为冰期向全新世暖期的过渡阶段;9～5ka整体湖面水位偏高、气候暖湿,含有短时间的干事件;5ka至今有变干的趋势.23ka以来,伊塘湖区的湖泊环境演化受全球大气环流与水汽输送路径控制.     

鄱阳湖湖滨沙山垄状地形的成因

江西星子县沙岭沙山位于鄱阳湖湖滨,临湖一侧发育顺盛行风方向延伸的垄状地形。研究从地貌学、沉积学和年代学的角度分析了垄状地形的成因。按照目前的风场计算出的沙丘走向与合成输沙方向近于垂直,说明这些垄状地形不是纵向沙丘。垄状地形内部发育平行层理,缺少滑动面,则进一步表明垄状地形并非沙丘。对垄状地形之间的沟谷形态观察后发现,这些沟谷与前丘上槽形风蚀坑形态颇为相似,且沙山的环境具备发育槽形风蚀坑的基本条件,所以我们将垄状地形之间的沟谷视为槽形风蚀坑。为确定风蚀坑的形成时代,我们在沙山上风区、下风区边缘选取了6个剖面,测得的28个光释光年龄显示,构成垄状地形的沙层堆积于约20kaBP以前的末次冰期。据此我们推测在冬季风最强的阶段(18-14kaBP),沙山由以前的风沙堆积转变为风沙侵蚀,产生了槽形风蚀坑。相邻槽形风蚀坑之间的条状突起就构成了垄状地形,因此星子县沙岭沙山临湖一侧的垄状地形属于风蚀地貌。     

沙漠地区光学散射非对称因子反演研究

沙漠具有较高的地表反照率和较广的面积分布, 是地球系统的重要组成部分之一, 了解沙漠地区地表散射的各向异性对于全球地表辐射和能量平衡研究非常重要. 多角度卫星遥感技术的发展为在区域尺度上反演沙漠地表散射各向异性提供了机会. 本文首先利用Hapke模型和模拟数据研究了多时相和单时相星载多角度传感器MISR数据反演非对称因子的精度, 在此基础上, 利用单时相MISR数据反演了我国西北沙漠地区典型地表的非对称因子, 并与实验室测试数据的反演结果进行了对比. 结果表明, 可以用单时相的MISR数据反演沙漠非对称因子. 对室内测试数据反演的非对称因子是正值, 为前向散射. 从遥感数据反演的非对称因子是负值, 为后向散射, 其大小与地表状况有关. 地表相对平坦的塔里木盆地东部楼兰地区具有较大的负非对称因子, 后向散射强; 而地表较为粗糙的库姆塔格沙漠沙丘的非对称因子为弱的负值, 不具有优先方位的散射. 就遥感数据来说, 地表越粗糙不一定后向散射越强, 今后在应用经验方法表征地表粗糙度时应慎重.     

晚第四纪科尔沁沙地干湿变化的黄土记录

利用光释光（OSL）定年技术对科尔沁沙地南缘的典型黄土剖面进行了测年,结合两个剖面的磁化率、粒度、有机质含量等气候替代性指标,对沙地古气候及环境变化过程进行了分析。结果表明,晚第四纪科尔沁沙地的古气候经历了万年-千年时间尺度的多次干湿变化,特别是在146.96 ka BP前后、141.98 ka BP左右和107.06 ka BP前后发生过重大转变;相应地,沙地地表植被也经历了干冷多风条件下的干草原、荒漠草原和温暖湿润或温凉稍湿气候条件下的森林草原、疏林草原的多次变化。科尔沁沙地古气候的干湿变化可能是晚第四纪东亚冬、夏季风强弱变化的反映。     

中国黄土粒度的双峰分布及其古气候意义

中国黄土的粒度分布由分布峰度较高、分选较好的粗粒组分和分布峰度较低、分选较差的细粒组分叠加组成;前者代表了冬季风盛行季节近距离低空搬运的粉尘物质,其粒度指示了东亚冬季风所主导的近地面气流的强度,它在全样中的含量可能反映了冬季风粉尘的沉积通量;细粒组分可能主要为常态存在的、由高空气流搬运的远源粉尘,代表了黄土高原原始粉尘的本底,它的粒度特征与北太平洋西风带粉尘基本一致,可能指示了主要由西风带控制的高空气流的强度。黄土的粒度分布函数可用代表这两个组分分布的两个WEIBULL函数的和函数表示。用实测粒度分布数据对分布函数进行拟合可计算出该分布函数的各参数,同时可获得黄土粒度的两个组分各自的分布函数及两个组分在总样中所占的百分比。     

以气候变化为标志的中国第四纪地层对比表

随着新技术方法的不断引入和地层学多元划分理论的提出,除了传统的岩石地层、生物地层和年代地层,又开拓了地貌地层、磁性地层、土壤地层、同位素地层、事件地层和旋回地层等新的分支。高分辨率古气候研究的需要,促使我们去探索第四纪地层,特别是陆相地层新的划分方案。本文作者在各自对不同的成因类型的第四纪沉积物的研究中,都或多或少参照深海氧同位素阶段进行过地层的划分和对比的尝试,自然就产生了以氧同位素阶段为参照的划分和对比第四纪地层的设想。我们“抛砖引玉”,提出了中国第四纪ＭＩＳ地层表,只求“有”,尚不能求“准”,希望我们的工作能够推进我国第四纪地层的研究,对第四纪科学的发展作出贡献。