末次冰期以来柴达木盆地沙漠形成与演化

通过热释光测年,结合剖面岩性岩相特征、粒度等环境指标的综合分析,对柴达木盆地各地形面上古风成砂剖面进行了详细分析研究。将柴达木盆地沙漠形成与演化划分为3个阶段：21～15 kaBP的末次盛冰期是柴达木盆地大规模沙漠活动时期;15～10 kaBP的晚冰期柴达木盆地沙漠经历了多次扩展和固定缩小的波动演化;10 kaBP以来的全新世盆地沙漠经历了固定缩小和再次扩张的演化过程。自21 kaBP末次盛冰期以来,随着全球气候的波动变化,盆地沙漠虽经历了多次扩展与固定缩小的两相组合式波动演化过程,但流沙活动至今尚未完全停止过。现今盆地流沙活动是末次盛冰期以来沙漠演化过程中新近经历的又一阶段,是末次盛冰期流沙活动的承袭。     

莱州湾南岸咸水入侵区晚更新世以来的古环境演变

莱州湾南岸是我国典型的咸水入侵区,古环境变化构成了现代咸水入侵发生的背景。本文通过对潍河下游地区A1、A5孔岩芯系统的孢粉、有孔虫、粒度、¹⁴C及热释光测年资料的分析,结合100余个钻孔的沉积特征,论述了莱州湾南岸地区晚更新世以来的古环境演化特征。本区经历了三次明显的冷暖气候波动,三次显著的暖湿期为85～76kaBP、50～24kaBP、10～4kaBP,为海陆过渡相沉积环境,这三个时期分别与晚更新以来的三次海侵相对应,与相邻区域相比,全新世海侵开始早、结束晚;两次冷干期为76～50kaBP、24～10kaBP,分别对应于早大理冰期、晚大理冰期,为陆相沉积环境。     

洛川黄土剖面中矿物固定态铵的分布

对洛川黄土中的固定铵进行了初步分析。结果表明,在所测定的黄土古土壤层中,固定铵态氮含量在130-1之间变化。黄土中的固定铵态氮含量明显低于古土壤。13万a以来洛川黄土剖面中固定铵的分布呈～210现三次大的低高值的振荡特征,即末次间冰期S1古土壤中固定铵态氮含量最高,其次为冰后期的S0古土壤层,末次冰期形成的马兰黄土中固定铵态氮含量最低;在马兰黄土中同样体现出三次小的低高值的波动特征。黄土与μm组分的分布具有相似性,这些特征反映了洛川黄土中固定铵态氮的含量变化与气互层的古土壤中固定态铵的分布与黄土高原区气候的冷暖变化有较好的一致性,并且13万a以来洛川黄土剖面中固定铵的分布与磁化率和<2候条件有紧密的联系,揭示了黄土中固定铵的变化在一定程度上能指示黄土高原区古气候的演变。     

毛乌素沙地15ka以来气候变化及沙漠演化研究

通过对毛乌素沙地东南缘的三道沟剖面进行沉积学分析,结合常规14C和光释光测年结果,并与已有研究进行对比,将毛乌素沙地15ka以来的演化过程分为4个阶段:15ka以前,处于末次冰期极盛期的后期,冬季风活动强烈,气候干冷、风蚀强烈,沙漠处于活化扩张阶段;15～6.33kaBP,气候逐渐回暖,风力减弱,但沙丘仍处于活化状态,期间可能有气候的暖湿波动;6.33～3.5kaBP,夏季风活动较强,冬季风活动较弱,气候总体温暖湿润,沙丘固定、沙漠退缩,其中又存在一些干冷波动,5kaBP前后气候曾发生突变;3.5kaBP以来,冬季风活动又逐渐增强,夏季风活动减弱,气候寒冷干燥,风沙活动增强。     

第四纪加积型红土与黄土的风成相似性探讨

粒度分析表明,第四纪加积型红土的粒度组成特征与黄土相似,其粒度组成以50 μm以下的粉沙和粘土组分为主,并且10～50 μm的风尘基本组分含量与黄土类似,该类型红土粒度组成存在明显的由北向南粘粒含量增加的空间变化规律;粒度组成的频率曲线研究表明,第四纪加积型红土主要呈现双峰和多峰的特征,表明其搬运营力的多元性,与西风区黄土类似;该类红土的稀土元素丰度以及Sr、Nd同位素组成也与北方风尘沉积相似.因此提出该类红土可称之为加积型红土,它与北方风成沉积存在风成相似性.     

新疆伊犁地区黄土的粒度特征与物质来源

伊犁地区是新疆重要的黄土分布区之一。黄土的粒度分析结果表明,与东部季风区黄土类似,黄土组成中以粉砂占优势,但伊犁地区的黄土却以砂含量低,细粉砂的粘粒含量高而显著区别于黄土高原的典型黄土沉积和新疆其它地区的黄土,反映西风的远源输送在该内土形成过程中扮演着重要角色,粉尘来自西部荒漠。     

淮河上游全新世风成黄土与成壤环境变化研究

在野外考察研究的基础上,在河南禹州全新世黄土-古土壤剖面系统采样,利用X-荧光光谱仪测定了常量元素的含量,并与磁化率、粘粒含量及碳酸钙含量变化曲线对比发现:常量元素氧化物(Al2O3、Fe2O3、K2O、MgO)含量随土壤地层呈现有规律变化,即在古土壤层(S0)中含量最高,表土层(MS)中次之,在黄土层(L1、Lt、L0)中最低;Na2O在古土壤层淋失,在黄土层相对富集。深入分析表明,淮河上游全新世黄土为风力沉积物,来源于黄河下游泛滥平原的风沙活动和沙尘暴沉积。在古土壤层和表土层形成时期,气候温暖湿润,虽然仍然有沙尘暴发生,但是成壤作用和次生粘化作用较强;在黄土层堆积时期,气候干旱寒冷,黄河下游泛滥平原植被稀疏,风沙活动和沙尘暴强烈,风化成壤作用极其微弱。这些化学成分含量与磁化率相关性很强,表明它们主要受全新世气候与成壤环境变化的控制。     

新疆伊犁地区黄土与黄土状土粒度对比

对受西风控制的新疆伊犁地区的黄土和黄土粒土系统粒度分析资料表明,二者既有相近之处,也具有明显差别。首先,黄土与黄土状土粒度组成都以粉砂（50－5μm）含量（58％－85％）占优势,但黄土粒土砂偏含量较黄土低,而粘粒含量却较黄土高;第二,黄土与黄土状土众数分布位置相近（15－30μm）,但粒组绝对含量相差较大,黄土状土其值最高可达50％,而黄土均未超过20％。黄土粒度频率频率呈正偏态,黄土状土为极正偏;第三,黄土状土因粘粒含量高而使平均值较黄土细偏,分选较黄土差,在平均值对分选系数、偏度对平均值等图解参数散点图中,黄土与黄土状土样品分别位于不同的区域。因此认为,黄土与水成的黄土状土具有不同的搬运、分选机制和沉积环境,伊犁地区的黄土沉积为风成。     

兰州沙尘暴样品磁学性质与粒度分析及其与悉尼样品的对比

对2009年9月23日悉尼特强沙尘暴和2010年4月兰州沙尘暴样品进行了磁学参数和粒度测量.结果表明:悉尼尘暴样品中磁性矿物含量远远低于兰州样品.磁性矿物种类略有不同,兰州样品主要含有磁铁矿、磁赤铁矿,可能含有赤铁矿;悉尼样品除了上述矿物外,还含有针铁矿.悉尼样品比兰州样品的磁性矿物颗粒要细.悉尼样品的粒度分布曲线呈现四峰态,粒度曲线呈现宽扁形态;兰州样品呈现三峰态,粒度曲线则呈窄高的形态.沙尘暴样品与源区样品磁学性质的大相径庭及粒度曲线的多峰态分布都说明了沙尘暴物源的非惟一性.此外,将兰州沙尘暴样品与九州台黄土-古土壤样品的粒度进行了比较,结果显示,1～10 μm组分含量的增加及10～20 μm组分含量的减少主要与不稳定矿物的物理化学风化过程有关,0.02～1μm组分含量增加的主要原因是新矿物的生成及不稳定矿物的风化.沙尘暴样品与黄土-古土壤样品的粒度分布曲线具有一定的相似性,说明现代沙尘暴事件是地质时期风尘活动的持续,现代风积作用仍在继续.     

澧阳平原晚冰期短尺度气候变化的风成沉积物稀土元素和粒度记录

对澧阳平原SL剖面的系统采样和室内稀土元素分析、粒度分析和AMS14C年代测定,揭示了澧阳平原岗地黄土剖面成因特征,探讨了澧阳平原晚冰期短尺度的气候变化过程。结果表明,澧阳平原岗地黄土在稀土元素配分模式上与黄土高原黄土-古土壤、镇江下蜀黄土具有高度的一致性,而且岗地剖面沉积物无任何水流作用痕迹,因此表明,澧阳平原岗地黄土剖面为风成成因。粒度结果表明,SL剖面较好地记录了晚冰期短尺度的气候变化过程,SL遗址剖面自然沉积物记录了晚冰期千年尺度的气候事件,如BL事件、OlderYD事件、AL事件、YD事件。SL剖面全新世早期表现为升温阶段,9.0～8.00kaBP的彭头山文化在此区兴起,表明此时气候相当适宜,适合人类生存。     

晚冰期以来大柴旦盐湖沉积记录的古气候演变及其尘暴事件

选择大柴旦盐湖DCD03沉积剖面柱硼镁石矿层下伏土黄色淤泥质粉砂层为研究对象,基于AMS ~(14)C年代学、岩性地层学、矿物学以及地球化学等研究方法,旨在探讨土黄色湖相淤泥质粉砂沉积记录的尘暴事件,以及重建晚冰期以来西风环流显著影响区的水文气候变化。研究结果表明,DCD03沉积剖面的淤泥质粉砂样品粒度频率曲线呈现为双峰态,主峰(均值10μm)反映了河流作用携带入湖的细粒组分,次峰(32μm)则反映了风力作用以及河流作用等携带入湖的粗粉砂粒组分。大于64μm的砂砾组分可能代表外源风尘物质的输入,由尘暴天气携带入湖。大柴旦地区晚冰期以来依次出现了博令和阿勒罗德暖期(12.94～12.17 cal.ka BP)、新仙女木冷期(12.17～11.37 cal.ka BP)、不稳定的早全新世气候(11.37～8.64 cal.ka BP)以及趋于偏冷干的中全新世早期(8.64～7.39 cal.ka BP)。     

克里雅河上游流域黄土中孢粉组合与环境

对克里雅河上游流域末次冰期以来形成的两个黄土剖面13块样品进行了孢粉分析。分析结果表明, 末次冰期以来该区黄土堆积的植被类型主要是以耐旱的麻黄(Ephedra)、藜(Chenopodiaceae)、蒿(Artemisia)等草本植物为主, 属荒漠草原类型。但期间也出现过具有一定含量的云杉(Picea)、冷杉(Abies)、松属(Pinus)等针叶树花粉, 显示出疏林草原环境。由此表明, 从那时以来的黄土堆积过程中, 在总的持续干旱的荒漠草原环境下也存在相对的干湿波动。     

青藏高原古地理环境研究

本文综述了最近 5 0年青藏高原古地理演化中一些基本问题研究进展。分析了中新世～上新世青藏古地理环境 ,高原在 3 6MaBP海拔不超过 10 0 0m ,此后强烈隆升。青藏高原最近三次冰期年代分别为 72 5～ 5 81、 2 89～ 136、 82～ 10kaBP ,冰期中不存在“大冰盖”。高原晚新生代重大古地理演化阶段和事件为 :38～ 2 2MaBP行星风系控制的热带 亚热带低地、 2 2～3 6MaBP古季风出现与主夷平面发育、 3 6～ 1 7MaBP高原强烈隆升与现代季风形成和现代河谷发育、 1 1～ 0 6MaBP高原抬升进入冰冻圈与大冰期出现、 0 15MaBP以来强烈隆升与高原内部干旱化。本文还讨论了高原古地理尚需深入研究的一些重大问题     

40 kaBP来亚非季风演化趋势及青藏高原泛湖期

基于18个黄土/古土壤序列 (黄土高原与青藏高原) 与27个湖泊沉积序列 (青藏高原、新疆、云南与赤道非洲及其以北的非洲季风区) 对比分析了东亚季风区、印度季风区与非洲季风区40 ka以来的区域环境演变特征。结果显示：上述区域在对应岁差周期的高太阳辐射阶段,也就是40~24 kaBP与14~4 kaBP分别经历了一次环境湿润期,而在末次冰期最盛期,除中国云南、青藏高原及新疆部分地区外,其他地区则较为干燥。青藏高原及其北侧的新疆区,40~24 kaBP比14~4 kaBP气候更为湿润,湖泊呈现40 ka以来的最高最大湖面,高原进入一次泛湖期。而非洲区及黄土高原,则与此相反;14~4 kaBP气候比40~24 kaBP更为湿润、适宜,湖面更高,成壤作用更强。40~24 kaBP,印度季风强盛,加强了对高原的水汽与潜热输送,同时,由于北方冰盖的存在,西风气流则相对南移,增加了对高原的影响,两种气流交互作用引起的强降水,可能是造成湖泊显著扩张的主要原因。     

新疆伊犁黄土的物性指标、动力学特性与滑坡

分析了伊犁谷地28个黄土样品的粒径、密度、含水量和孔隙比,测试了震陷、湿陷、动弹模量和塑性指数,探讨了伊犁谷地黄土的物性、动力学特征,讨论了它们与滑坡之间的关系。伊犁谷地的原生黄土主要以粉粒为主,含量为74%,大于75μm的颗粒含量为10%,小于5μm的颗粒含量为15%;黄土天然含水量为4%~16.1%,谷地东部的黄土明显地比谷地西部的更细,伊犁黄土的孔隙比在0.832~0.907之间,有相当的湿陷性。在含水量低于20%时,还会有湿陷。黄土的塑性指数为9左右,比较小,粘粒含量低,易损性大,抗震性能差,具有较强的震陷性。在同样的动应变下,伊犁黄土的动模量较小,随着动应变的增大,其动模量衰减较快。冻融季节是伊犁地区滑坡的多发季节,构造活动强烈的地段也是地质灾害的多发地段。     

晚冰期以来乌伦古湖沉积物多指标高分辨率的古环境演化

对位于北疆福海县的乌伦古湖Ulungur10B孔岩芯进行分析,以AMS~(14)C测年为年代框架,结合粒度、烧失量和色度指标重建了该地区12.3 cal ka BP以来的古环境演化。结果显示:12.3~11.2 cal ka BP期间,湖泊有机质含量较高,区域有效湿度较大;11.2~7.4 cal ka BP期间,沉积物平均粒径大,有机质含量低,色度a*值、b*值偏大,区域气候冷干,湖面水位较低;7.4~4.3 cal kaBP期间,沉积物平均粒径减小,有机质含量升高,色度a*值、b*值减小,区域气候暖湿,湖泊水位较高;4.3 cal ka BP以来指标在波动中变化,反映湖泊水位在波动中变化,区域有效湿度有所降低。乌伦古湖晚冰期以来古环境演化与周边环境记录一致,气候变化模式符合中亚干旱区全新世气候变化的西风模式。     

基于石笋记录的云贵高原古气候变化研究进展

重建古气候、古环境已成为当今全球变化研究的热点.石笋作为岩溶洞穴次生化学沉积物的典型代表,是古气候研究的重要载体.基于近年来已报道的贵州荔波、茂兰、都匀凯口及云南寻甸、宣威、宁蒗等地11个洞穴30余根石笋的氧同位素数据的综合分析,认识云贵高原163 kaBP以来的古气候变化情况.结果表明,163kaBP以来,青藏高原隆升对全球气候格局的改变及季风系统的形成起到重大影响,在此大背景下,云贵高原气候演变体现了全球一致性,也呈现出其自身规律：（1）倒数第2次冰期的冰盛期（163.3～ 129.28 kaBP）,气候严寒干冷,期间伴随温凉向冷干的转变;（2）末次间冰期（129.28～78.92 kaBP）,气候温暖湿润,但期间冷暖波动变化幅度很大;（3）末次冰期（78.92～11.2 kaBP）,气候极不稳定,冷暖波动很大,总体呈现降雨由多变少,气温由高变低的变化趋势;（4）全新世（11.2 kaBP至今）,气候温暖,雨量充沛,气候呈现变暖—高温—稍变冷—恢复的变化趋势.云贵高原作为一个特殊区域,即东亚季风与印度季风的过渡带,对研究中国甚至于全球季风系统的演变发展有着重要意义.通过多指标多手段,提高研究区研究精度,拟建古气候变化曲线,应对全球变暖的区域性实证研究及未来气候模拟预测将是今后努力的方向.     

青海湖南岸黑马河黄土剖面碳酸盐含量与记录的古气候变化

在青海湖南岸黑马河2.2 m厚的黄土剖面中,以5 cm的间隔采样,进行了碳酸盐、碳酸盐中Sr含量以及磁化率的测定,通过对比分析研究了12.7 ka以来青海湖湖区古气候的变化,结果表明碳酸盐、碳酸盐中Sr含量、磁化率等基本较真实的记录了该区自12.7 kaBP以来经历的多次暖湿—干冷古气候变化过程。     

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。     

沙尘暴沉降物的粒度特征及其环境意义

近年有些研究者尝试用黄土中更为敏感的粒度指标指示冬季风的强度。笔者列举、分析了若干不同强度、不同源地的沙尘暴事件, 总结了沙尘沉积物粒度与风力、源区覆被状况、距源区距离等因素的关系, 认为沙尘粒度组成是由多因素决定的。作为地史上沙尘暴活动产物的黄土, 其粒度组成并不是冬季风的单一函数。黄土粒度中包含了冬季风强度、源区覆被、距源区远近等多方面信息。因此, 在用黄土粒度恢复冬季风强度时, 必须结合其他代用指标。