西峰地区晚第三纪红土稀土元素的初步研究

本文基于对甘肃西峰地区晚第三纪红土和第四纪风成黄土及古土壤稀土元素的分析,揭示出红土稀土元素丰度与黄土及古土壤相比变化范围较大,可能与碳酸盐的相对淋溶与沉积有关;红土∑ＬＲＥＥ／∑ＨＲＥＥ值明显低于黄土,批示着一定程度的风化作用;而稀土参数δＥｕ、δＣｅ等变化不大,红土、黄土和古土壤稀土模式具有很大的一致性,特别是将红土的稀土元素丰度用碳酸盐校正后,这个特点更加明显,反映了红土与第四纪黄土和古土致     

新疆伊犁可克达拉剖面晚全新世古土壤与环境

通过对新疆伊犁可克达拉晚全新世风沙沉积剖面古土壤特性进行研究,结合沉积物磁化率、TOC、黏粒及CaCO3等土壤发生学指标,发现古土壤发育于黄土母质,是荒漠草原植被下形成的具有弱黏化作用和弱钙积作用的淡灰钙土类型。不同时期风沙-古土壤沉积物的形成揭示了新疆伊犁河谷区3.7kaBP以来经历了多次气候干湿波动,共有6层不同发育程度的古土壤形成,后期形成的3层古土壤发育程度较前期的3层古土壤成熟;古土壤反映的古气候大致以2kaBP为时间界限分为前后两个阶段,前期气候相对干旱,后期气候相对湿润;近500年以来,风沙活动增强,气候又有逐渐变干的趋势。     

新疆伊犁可克达拉剖面晚全新世古土壤与环境北大核心CSCD

通过对新疆伊犁可克达拉晚全新世风沙沉积剖面古土壤特性进行研究,结合沉积物磁化率、TOC、黏粒及CaCO3等土壤发生学指标,发现古土壤发育于黄土母质,是荒漠草原植被下形成的具有弱黏化作用和弱钙积作用的淡灰钙土类型。不同时期风沙-古土壤沉积物的形成揭示了新疆伊犁河谷区3.7kaBP以来经历了多次气候干湿波动,共有6层不同发育程度的古土壤形成,后期形成的3层古土壤发育程度较前期的3层古土壤成熟;古土壤反映的古气候大致以2kaBP为时间界限分为前后两个阶段,前期气候相对干旱,后期气候相对湿润;近500年以来,风沙活动增强,气候又有逐渐变干的趋势。     

古土壤的分类系统及其在地质学中的应用领域

古土壤是近年来沉积学研究领域的一个热点。古土壤就是形成于过去地貌上的土壤,是暴露在地表的沉积物或岩石经过物理的、生物的和化学的改造形成的,一般形成于很长的地貌稳定期,记录了地层间断或不整合,蕴含着丰富的有关古气候、古植被、古地貌、沉积环境状况的信息,并且是指示地层时代的"化石"。古土壤对恢复地质历史时期古植被与古环境、古气候提供了新的途径,是地层划分、对比的重要标志,并且可用以重建沉积盆地古地貌。古土壤的识别可以根据野外宏观标志、室内微观特征来进行,但是古土壤学家还没有解决古土壤的分类问题,我们对国际上流行的几种古土壤分类方案进行评述,认为古土壤的分类应该根据不同的应用目的采用不同的分类方案,而且在一个分类系统的组名中可采用形容词的组合作为修饰语。     

新疆伊犁黄土研究

新疆伊犁黄土-古土壤序列记录了更新世以来中亚伊犁地区自然环境的演化和变迁。总结了伊犁黄土粒度、磁化率、碳酸盐和孢粉等各指标的环境意义及其黄土和古土壤地球化学风化特征、形成环境和空间分布的差异性。结果发现:磁化率和色度由于受到多种因素不同程度的影响,对气候的指示意义较为复杂;孢粉组合和碳酸盐均指示研究区有些古土壤形成时期相对干旱,有些黄土堆积时期相对湿润;矿物和元素组成均表明伊犁盆地黄土形成于较干冷气候条件下;粒度对研究区气候的冷暖波动具有较好的指示意义。此外,古环境研究表明伊犁盆地黄土和古土壤风化分异作用不明显,古土壤形成时期地面环流较黄土形成时强,黄土-古土壤堆积存在空间差异性。     

水成沉积与风成沉积及古土壤的磁组构特征

晚第四纪水成沉积、风成沉积、古土壤等的磁组构研究表明,不同成因的沉积物具有明显不同的磁组构特征。一般地,水成沉积的体积磁化率Ｋ受物源和水动力因素控制,Ｐ和Ｆ均＞１．０２,ｑ＜０．５;风成沉积的Ｋ受物源控制,内陆黄土的Ｋ明显高于沿海黄土及海岸风沙Ｋ,Ｐ和Ｆ均＜１．０２,ｑ的平均值＞０．５５;古土壤的Ｋ受母质沉积类型和成土环境的氧化还原条件控制,内陆古土壤的Ｋ偏高,沿海古土壤的Ｋ偏低,内陆古土壤的Ｋ远高于沿海古土壤的Ｋ,Ｐ和Ｆ均＜１．０２,ｑ的平均值在０．５左右。运用典型沉积的磁组构特征对比分析未知沉积物,可以得到未知沉积物的物源、沉积过程和环境信息。     

靖远黄土-古土壤上部磁化率变化及其影响因素

对处于中国西北黄土高原沙漠边缘的靖远厚层黄土剖面上部L6以来磁化率的研究表明,在这一地区黄土-古土壤沉积中主要的磁性矿物是磁铁矿型矿物,磁化率的增强与黄土-古土壤序列较匹配,形式上表现为古土壤中为高值,黄土中则为极低。但是与黄土高原典型地区相比,磁化率的变化在靖远地区具有一些独特的特征:如磁化率值在黄土和古土壤中差别很大,S5古土壤中的磁化率值相比S4、S3、S2、S1而言要低,磁化率的变化存在由剖面底部向上逐渐升高的趋势。分析认为在铁磁性矿物种类没有变化的情况下,总有机碳TOC对靖远地区磁化率这种独特变化形式做出了重要的贡献。     

长江三角洲地区晚第四纪古土壤地球化学特征

首次研究长江三角洲地区晚第四纪古土壤的地球化学特征。本区第一“暗绿色硬粘土层”的硅铝率在２．８０～３．３７之间,说明该层已经发生了较强的土壤化作用,可以确定为古土壤。古土壤层土体样品与胶体样品的化学全量分析结果之间有很大的差异,只能用胶体样品来研究古土壤特征。在古土壤中,ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、Ｋ２Ｏ相对积聚,而Ｆｅ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｎＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５相对淋溶。在剖面上,ＳｉＯ２／（ＭｇＯ＋ＣａＯ）的分子比值变化规律表明气候逐渐湿润     

黄土-古土壤磁化率述评

黄土－古土壤是研究亚洲大陆内部过去２．６０Ｍａ间古环境变化的最好记录,特别是研究其与季风气候形成的密切关系,以及黄土扩展到日本甚至广泛的太平洋区域（北半球）等重大气候环境现象。其研究对第四纪古环境恢复具有极大的意义。最近基于黄土－古土壤而进行的古环境研究取得了很大的进展,一是因为黄土－古土壤磁化率的变化与深海沉积物的氧同位素比的变化非常一致,指示陆相沉积物亦可作为古气候的良好代用指标。另一方面,为什么黄土－古土壤中的磁化率存在差别,特别是古土壤磁化率为什么增大等问题,已成为这１０ａ间岩石磁学研究的中心课题。磁化率不单单只与强磁性矿物的含量成比例,同时也与不同种类的强磁性矿物的粒径分布有很大关系。发现在土壤化过程中形成的０．１μｍ以下的单畴－超顺磁性颗粒是造成古土壤磁化率增强的主要原因,它是否与生物作用有关目前仍不确定,但不论哪种情况,都可以肯定暖湿气候是古土壤磁化率增加的共同原因。磁化率增强的系统理论明确建立以来,使得从磁化率的变化来推算降水量,以及建立古气候复元的定量模型等都已成为可行。     

西北干旱区黄土-古土壤磁化率变化特征

对祁连山东段黄土-古土壤环境磁学的研究表明,在这一地区黄土-古土壤沉积中主要的磁性矿物是磁铁矿型矿物,而磁化率的增强与黄土-古土壤序列并不匹配,且存在着由剖面底部向上逐渐升高的趋势。我们认为在铁磁性矿物种类没有变化的情况下,西北干旱-半干旱区磁化率的这种增强很可能是磁性颗粒物粒度变化或者来源相关的磁性颗粒含量的变化所引起。     

古土壤与古环境变化研究

利用古土壤的一些成土特征，可以恢复当时的古气候、古环境，并且已经为过去的奎球变化的研究提供了大量的资料．随着新技术、新方法的引用，古土壤研究必将获得更多的关于古气候．古环境的信息，并进一步推动全球变化的研究．     

黄土高原东西部末次间冰期以来黄土显微特征与古气候记录

以西安刘家坡和甘肃会宁西雁山末次间冰期以来黄土剖面为例,通过剖面土壤结构特征、骨架颗粒矿物成分、主要碎屑颗粒形态、骨架颗粒接触关系以及孔隙特征的分析对比,研究了黄土高原东西部黄土显微特征,进而探讨了其古气候意义。研究进一步证明,古土壤形成期气候比黄土形成期气候湿热,黄土剖面中黄土与古土壤交替反映了干与湿、热与冷的古气候变换;在古土壤形成期气候较湿热的总趋势下,黄土高原东南部比西北部更为湿热,在黄土形成期气候较干冷的总趋势下,黄土高原西北部比东南部更为干冷,这与现今黄土高原的区域性气候差异一致。     

渭南黄土剖面中的稀土元素

对渭南黄土－古土壤序列中稀土元素含量和分布特征的研究结果表明：古土壤比黄土层的∑REE表现丰度高,这主要是古土壤中碳酸盐遭到强烈淋滤造成的相对富集。实际上,在成土过程中稀土元素本身有淋失。黄土层和古土壤层的稀土元素组合模式彼此相似,并且与黄河中游黄土也极相似,这反映了中国黄土的物质来自于相似的源区。黄土中稀土元素对古气候变化的响应主要表现在Ce的异常程度、各种稀土的组成和稀土总量的表现丰度上。因而,δCe、∑Ce/∑Y和∑REE也能从一个方面气候环境的变化。     

长江三角洲晚第四纪古土壤的古环境及古气候信息

运用孢粉、藻类、有孔虫等古生物综合分析方法，对比土壤微形态、沉积磁组构分析结果，研究长江三角洲地区晚第四纪古土壤层记录的古环境信息。结果表明，古土壤是海平面变化、气候、环境综合作用的产物，它的发育具有明显的阶段性。古土壤堆积阶段，海水已退出本地区，气候温暖而湿润，河漫滩经常受洪水淹没积水，多次滞水与暴露环境的交替，形成了淡水藻类与陆生植物互为消长的特殊生物组合特征。这一时期沉积与暴露成壤作用反复交替，古土壤形成了多个粘粒胶膜淀积层。此期相当于未次间冰阶向未次盛冰期过渡及海平面下降的时期，沉积后进入了持续成土阶段，海平面变得更低，气候变干，地下水面降低，古土壤已不能被淹没，持续暴露成壤，这一时期逐渐接近末次盛冰期。     

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.     

热解法用于礼村黄土-古土壤地层~(14)C测年

采用简单的热解方法分离黄土-古土壤不同有机组分进行14C测年的探索,通过加热使黄土-古土壤有机质发生裂解,选择400℃作为试验温度,对陕西省岐山县礼村剖面黄土-古土壤粉末样品在400℃下挥发出的Py-V组分和残留下的Py-R组分分别进行14C(AMS)测年,并结合该剖面同层位黄土地层与考古文化层接触关系,认为礼村剖面受人类活动影响强烈的地层中,Py-V组分年龄能代表真实年龄;在未受人类活动影响自然沉积地层中,Py-R组分年龄能代表真实年龄。     

西沙石岛末次冰期风成沉积序列新划分及其旋回特征

西沙石岛的风成碳酸盐岩是东亚季风末次冰期的产物,以砂丘与古土壤二元旋回的形式记录了东亚季风气候的干湿变化。利用西石2井钻井岩芯资料结合石岛野外地质剖面的详细考察,对石岛风成沉积序列进行了重新的地层划分,将石岛风成沉积分为三层砂丘与两层古土壤的沉积组合。通过对测年数据及东亚季风末次冰期气候变化特征的分析,认为石岛末次冰期风成沙丘与古土壤记录与黄土高原L1黄土的5个次级气候阶段一一对应,都是对东亚季风末次冰期气候背景下,气候干、湿变化在岁差尺度的沉积响应,是具有稳定周期的气候旋回。     

青海湖湖东沙地全新世风成沉积物磁化率特征及其环境意义

在亚洲季风控制区,黄土-古土壤序列中的磁化率能够很好地反映土壤成壤强度和区域沉积环境变化,但在风成砂-古土壤序列中磁化率的古气候意义仍有待研究。选取青海湖湖东沙地典型风成砂-古土壤序列,基于AMS14 C和光释光测年结果,结合土壤学中传统的土壤发育指标,对沉积物的磁化率特征及环境意义进行分析。研究表明在青海湖盆地风成砂-古土壤序列里,磁化率与成壤强度密切相关:(1)剖面磁化率总体表现为古土壤层最高、弱发育古土壤层次之和风成砂层最低的规律。相较低频磁化率χlf,频率磁化率χfd%能够更好、更细致地反映沉积环境的变化;(2)剖面中磁化率与成壤强度有关(正相关),因成壤作用对两剖面原始物源各粒级组分的改造程度不同,磁化率与黏粒和粉砂正相关;(3)基于剖面磁化率以及粒度特征的综合分析,将青海湖湖东沙地全新世以来气候环境划分为3个阶段:10kaBP以前气候冷干,成壤作用微弱;10~4kaBP气候暖湿,成壤作用显著;4kaBP至今,气候逐渐趋于冷干,成壤作用渐弱。     

黄土高原河谷阶地黄土地层结构模式

流经黄土高原的黄河及其支流因受地壳不断间歇性隆升的影响而形成了5—6级阶地,这些阶地多系黄土覆盖阶地。以六盘山为界,河谷阶地黄土地层结构可分为东、西阶地地层区。六盘山以西河流阶地一般为6级。第6级阶地(T6)冲积黄土状土之上全系无层理黄土,厚310~505 m,含21—23层古土壤,是迄今世界上最厚的黄土剖面,黄土开始堆积的时间不早于1.43 MaBP。T5上的黄土厚200~400 m,含14—16层古土壤,黄土最早是在1.23 MaBP开始堆积的。T4上的黄土厚100~200 m,含5—6层古土壤,开始沉积时间为0.62 MaBP。T3上的黄土包括L1和S1,厚40~65 m,形成于0.12 MaBP。T2冲积黄土状土之上的风积黄土厚20~35 m,形成时间约为0.03 MaBP。T1冲积黄土状土之上为S0、L0及MS,厚1.5~2.5 m,形成时间不早于0.01 MaBP。六盘山以东的河谷阶地一般为5级。T5风积黄土厚70~90 m,含11—16层古土壤,黄土开始堆积时间不早于1.23 MaBP。T4黄土厚40~70 m,含8—9层古土壤,形成时间不晚于0.80 MaBP。T3的黄土包括L1—S6之间的土层,厚25~45 m,形成于0.62 MaBP。T2的黄土由L1和S1构成,厚10~17 m,形成于0.12 MaBP。T1冲积黄土状土之上为S0、L0及MS,厚1.5~2.5 m,形成时间不早于0.01 MaBP。     

北洛河宜君段全新世古洪水滞流沉积层研究

通过野外考察,在黄河中游北洛河宜君段基岩峡谷,发现夹有古洪水滞流沉积物的全新世风成黄土-土壤地层.在野外观察和分析的基础上,自剖面顶部向下系统采取样品,进行磁化率、烧失量、碳酸钙、粒度成分和化学元素含量的测试分析.综合野外观测和实验分析结果,确定了在古土壤中所夹的具有波状或者水平层理的沉积层,为河流悬移质泥沙在高水位滞...