长江中下游地区第四纪红土磁学特征及其环境意义

通过采集长江中下游湖南长沙(CS)、岳阳(HN)、江西南昌(NC)、新余(XY)和浙江金华高村(GC)5个剖面不同层位的红土样品,对其粒度和多种磁学参数进行测量和分析,探讨了红土剖面随深度变化的成土作用强弱以及多磁学参数在揭示我国南方红土第四纪气候演化信息的价值。结果表明:①粒度分析显示,红黄土交接带(约28°~31°N)的CS、HN、NC、GC 4个剖面的红土粒度与北方黄土和下蜀黄土有很好的可比性,具有明显的风成特性;位置更偏南的XY剖面红土颗粒较粗,10~50 μm粒组富集不明显,具有典型的冲积相特征。②各红土剖面的多磁学参数分析表明,成土过程中产生的磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿是红土磁性的主要载体。③同一红土剖面内,不同沉积结构的磁性矿物含量和组成具有很大差异。下部网纹红土中赤铁矿的含量较高,磁赤铁矿的含量较上覆均质红土或黄棕色土低,揭示了网纹红土形成于中国南方一个极端湿润期,长期剧烈的水分活动导致均质红土中磁赤铁矿的溶解和铁质的流失,同时较强的成土作用使强磁性的磁赤铁矿向弱磁性的赤铁矿转化,从而导致网纹红土的磁化率比上覆均质红土或黄棕色土低了一个数量级。④具有冲积相特征的XY剖面磁学特征与其他风尘成因红土(特别是NC剖面)差异甚大,可能成为它具有不同物质来源的一个佐证。     

陕西旬邑新近系红土剖面粒度组成的古气候意义

陕西旬邑下墙新近系红土的粒度组成中,粗颗粒含量在剖面中的变化不大,<2 μm粘土粒含量有较大幅度的波动。结合其他因素分析推断,可能与当时青藏高原已升至有意义高度,冬、夏季风已初步形成,但都较弱,其中夏季风相对强一些,气候以暖湿为主,在暖湿的背景上,还存在凉干与暖湿的交替。在新近系距今 5.2Ma前后,可能有一次较明显的降温与变干。粒度曲线变化最显著的是由新近纪进入第四纪后,曲线上粗颗粒含量明显增加,<2 μ粘土粒含量明显减少,曲线由高频低幅突然变为低频高幅。这很可能主要与青藏高原在第四纪初发生剧烈隆升有关。     

乌梁素海湖泊沉积物粒度特征及其环境指示意义

结合放射性同位素测年,在对乌梁素海湖泊沉积物粒度的分析基础上,结合黄河以及河套地区相关文献资料,探讨乌梁素海在自然和人类活动共同作用下的演变过程。乌梁素海沉积物中黏土（<4 μm）平均含量28.7%、细粉砂（4～16 μm）平均含量34.4%、中粉砂（16～32 μm）平均含量17.3%、粗粉砂（32～64 μm）组分平均含量14.1%、砂质组分（>64 μm）含量整体较低,平均含量为5.5%。沉积物不同粒级范围颗粒含量的相关性分析表明,在1965年左右（岩芯深度20 cm）乌梁素海沉积物组分特征发生了明显变化。基于此,结合前期对湖泊沉积物中元素含量特征的分析,利用粒径-标准偏差方法,通过对比黄河泥沙以及流域沉积物的粒度特征,研究了约1965年前后两个时段的沉积物来源。尽管乌梁素海湖泊沉积物主要来源于黄河携带的泥沙以及河套平原灌溉退水携带的大量流域表土侵蚀物质,但同一物源组分在1965年前后这两个不同的演化阶段具有不同的粒级特征。1965年之前,<19.95 μm的粒级组分反映了河套平原灌溉退水携带的流域表层侵蚀物质组分特征,而19.95～181.97 μm的粗颗粒组分反映了黄河径流携带的泥沙,后者决定了乌梁素海沉积物的粒级特征。1965年以来,这两种不同来源组分的粒级变细,灌溉退水携带的流域表土侵蚀物质（<5.71 μm组分）控制了湖泊沉积物的粒度特征,并与总排干入乌梁素海的水量变化、围湖建堤以及扬水站的修建等人类活动强度密切相关。总体来看,上世纪六十年代以来,乌梁素海湖泊沉积物的粒度组成受人类施加的影响已经超越了自然作用的影响。     

陕西老高川红粘土剖面粒度磁化率特征及古环境意义

陕西老高川红粘土剖面粒度表现出明显的三峰分布特征，说明它是由多种成因组分所构成，而且每种成因组分对整体的贡献率也不同。其粒度组成主要是以粉土粒级（5-50μm）为主，且10-50μm粒级含量高于5-10μm，〉250μm颗粒少见。除〈2μm粒级含量变化相对稳定外，其余粒级均表现出旋回起伏的特征。〉63μm、〉30μm及中值曲线变幅较大，说明当时冬季风比较盛行，而且变化强度比较大，而〈2μm粒级曲线变化相对稳定，说明当时夏季风很弱，而且没有太大变化。粒度曲线与野外岩性所得结论一致，说明当时气候总体上是以干冷为背景，但也有干冷与暖湿的交替。野外岩性上表现为粘土层与钙结核层相互交替，粒度曲线上表现为峰谷旋回起伏的变化，同时也有古生物与岩石学证据相佐证。磁化率曲线变化说明榆社期较保德期气候暖湿。帕拉提‘     

岷江上游叠溪古堰塞湖沉积物粒度特征及环境意义

利用古堰塞湖沉积物中连续的地质记录来研究区域过去气候变化规律,这一方法是继通过深海沉积、极地与高山冰芯、黄土、湖泊、洞穴石笋、珊瑚等沉积物中的地质记录来研究全球气候变化途径之后的又一新途径。反映沉积物中环境信息的代用指标有多种,其中粒度特征就是其中一种,它可以反映沉积过程中的古环境、古气候特征。通过该项研究可以建立青藏高原东部边缘(岷江上游叠溪地区)2万年以来的古环境古气候演化规律以及地质环境的演化规律,找到气候环境变化与地质环境演化的相关性。本文采用精细粒度分析和系统粒度分析等方法提取了堰塞湖相沉积物的粒度特征资料,并与已有的冰川湖沉积物的研究成果进行了对比分析。通过精细分析得到了堰塞湖相沉积物多为粉土和黏土;深色沉积物与粗颗粒相对应,浅色沉积物与细颗粒相对应的关系;并结合有机质测试发现:深色沉积物有机质含量多于浅色沉积物,表明粗颗粒土代表的是雨水充沛水动力条件好且植被相对茂盛的气候环境特征,细颗粒土则与其相反;沉积物中深浅交替的纹层厚度约为2～5 cm;这些特征与冰川湖沉积物特征差别很大,因此其代表的气候环境意义也完全不同。通过整个剖面的系统粒度分析得到了整个沉积过程的粒度变化特征,并据此结合年代测试结果将整个沉积剖面划分了7个粒度变化周期,揭示了该沉积过程中该地区经历了7次气候环境的变迁。     

广东西樵山MIS 5a网纹红土常量元素分布及其气候意义

广东西樵剖面厚约9.6 m,其中该剖面的MIS 5a网纹红土"XQ41"厚约33 cm,位于该剖面719~751 cm深度。对MIS 5a网纹红土按1 cm间隔采集,总共获得32个样品的常量元素分析结果。研究表明,化学风化指标SiO2/Al2O3、CIA、ba和CIW的分布范围和平均值都显示其在物质组成上具有总体上均一的特征;SiO2-ba、SiO2-CIW和SiO2/Al2O3-CIA散点图上则分别以大部分、几乎全部和全部地聚集于现代热带红土（砖红土）散点的分布范围。据此提出,西樵网纹红土主要形成于热带气候影响下的生物气候带。有意义的是,与西樵网纹红土相同时代的西樵邻近区域的碧寿洞和罗沙岩哺乳动物化石群,都含有指示热带气候的物种。这进一步表明,热带生物气候带与发育成熟的网纹红土存在着逻辑上的因果关系。这一研究结果,为MIS 5a全球变化与中国低纬区域环境响应提出了一个新的认识问题的材料,相应地也为轨道变化与冰期间冰期旋回学说增添了一个新的内容。     

江陵剖面沉积物的粒度特征及其古气候意义

通过对江汉平原江陵剖面高分辨率采样，利用激光粒度仪对沉积物粒度进行测试，分析了粒度的组成及其参数特征，结合孢粉资料和岩性特征，探讨了粒度在该区的古气候意义。结果表明，降水量较大的湿润气候条件下沉积物的粗颗粒组分明显增多；而降水量相对较少的干旱气候条件下沉积物的粗颗粒组分相对减少。通过与邻区对比．江汉平原江陵剖面沉积物粒度所揭示的该区近9000aB．P．以来的古气候变化与国内相邻区域其他指标的研究结果相一致。     

甘肃临夏盆地新近纪红粘土粒度组成的古环境意义①

临夏盆地十里墩剖面新近纪红粘土粒度组成特征、磁化率值分析表明:8.2Ma以来,临夏盆地经历了干旱化的逐级发展和东亚冬季风的逐渐加强过程。8.2～7.4Ma,东亚冬季风形成,干旱化已经发生,风成红粘土开始在盆地沉积;7.4～6.8Ma,亚洲冬季风逐渐加强,开始影响黄土高原地区,形成大面积的红粘土堆积,盆地为半干旱～半湿润的气候环境;6.8～6.0Ma气候与构造稳定,基本维持了前期的气候特点;5.9～5.3Ma,盆地冬季风强度略有增加,为干湿与干凉交替的气候环境;5.3～4.8Ma盆地冬季风盛行、干旱化程度强烈,气候特征为干凉;4.8～4.0Ma,夏季风开始盛行,气候变的湿润。4.0Ma后,青藏高原开始发生又一次强烈隆升。     

合肥市滨湖新区全新世沉积物粒度特征及其古环境意义

对合肥市滨湖新区大量第四纪钻孔作了地层描述、粒度分析,对代表性钻孔ZK1303采集的样品平均粒径、分选系数、偏度及峰度进行了统计分析,并绘制出样品的频率曲线和概率累积曲线,以及据地层描述绘制出岩性基本层序图,据此探讨了该沉积区全新世以来的沉积环境。结果表明,此钻孔全新世地层自下而上至少存在3个大的沉积旋回,各沉积旋回底层基本以含砾砂土为主,向上变为细砂、粉砂、砂质粉土、粉质粘土、粘土;3个大的沉积旋回中又至少发育了11个次级正向粒序沉积旋回。综合各统计参数在垂向上的分布特征、频率曲线、概率累积曲线特征和研究区地理位置特征,初步判定5、1072．21号样品对应的地层为河床滞留沉积;初步判定该区全新世以来至少经历11次湖泊进退更替,其中有3次巨大的湖退;对应于每个沉积旋回,沉积环境有各沉积旋回底层河流相向上过渡到河湖相沉积。     

黄土高原黄土粒度的空间变化及其古环境意义

20世纪50~60年代,刘东生先生组织了黄河中游黄土区十条大断面（六纵四横）的野外考察和室内分析,从而证实了从西北到东南黄土粒度逐渐变细的现象,并划分出砂黄土、黄土和粘黄土带。从此,粒度成为黄土研究最基本、最重要的物理指标之一。时至今日,黄土粒度的古气候意义依然有待进一步明确。在前辈研究的基础上,我们对黄土高原57个S2以上剖面进行了详细调查和粒度分析,构建了典型冷暖时期粒度等值线。结果显示,无论是黄土还是古土壤,其粒度均从北向南变细,粒度等值线整体上呈现近东西向展布,表明粒度空间分异以南北向为主。地质记录综合对比显示,沉积区距物源区的距离变化对黄土粒度的影响是第一位的,冬季风风力变化的影响是第二位的。据此,我们构建了"黄土中值粒径-沉积区距源区最小距离"的模型。模型显示：距源区最小距离在400km以内为"快速分异区",粉尘沉积的粒度随搬运距离增加迅速变细,黄土高原黄土即在此区域;在400~2000km间为"缓慢分异区",粉尘粒度随搬运距离的增加缓缓变细,黄土高原新近纪红粘土即为典型代表;距源区2000km以上为粉尘沉积与搬运风力的"平衡区",粉尘粒度随搬运距离增加变化很小,深海粉尘沉积为典型代表。依据低空搬运的黄土"粒度-距离"模型推测的远距离（>2000km）搬运后的粉尘粒度为1~3μm,同高空搬运的北太平洋现代降尘和深海粉尘沉积粒度（2~4μm）非常吻合,表明该模型可能揭示了风力这样一种地质营力的内在动力学特征,这一点需要在今后研究中予以关注。     

陕西洛川黄土的粒度分维值及其意义

对陕西洛川剖面１５８０个黄土样品的粒度数据分析表明,黄土的基本粒级,即在２－５０μｍ的标度范围内,粒度分布具有分形特征。黄土的粒度分维值在２．１６－２．５１之间,平均值为２．３２;而古土壤的粒度分维值在２．２３－２．５１之间,平均值为２．４１;粒芳分维值对黄土与古土壤的形成环境的演变,有良好的指示意义。粒度分雏值显示,250万年以来,东亚季风不断增强,变化周期和变化幅度逐渐变大。在早更新世,季风较弱,变化周期短．变化幅度小,表现为2～4万年的周期;而在晚更新世,季风较强,冬季风和夏季风相互消长,变化周期长且明显,变化幅度大,表现出10万年的变化周期。     

更尕海现代碎屑物质粒度组成空间分异及其输入过程

文章分析了更尕海表层沉积、流域地表沉积、湖泊水体沉积以及岩芯沉积等的粒度组成,并比较了不同沉积类型之间有关的沉积动力联系。更尕海表层沉积具有4种类型的粒度分布模式,其粒度组成由两个端元组分(粗、细颗粒组分)或者二者的混合构成。湖泊现代沉积物表现出自西北向东南逐渐变细的趋势。粗颗粒组分主要由风力输入,反映了流域风场状况或风沙活动的强度(如尘暴事件); 而细颗粒组分输入过程复杂,其环境意义需要进一步理解。更尕海沉积岩芯样品具有类似于湖泊表层沉积的粒度组成特征,然而其粗颗粒组分的变化可能还受控于湖泊水域面积的分异作用。未来的工作拟将在合理评价湖泊水位变化的基础上,进一步明确湖泊沉积岩芯中粗颗粒的环境意义。     

宣城第四纪红色粘土剖面的发育特征

宣城第四纪红色粘土14层土体硅铝率、风化淋溶系数,以及阳离子交换量、盐基饱和 度和粘粒含量等风化、成土作用指标表明,该剖面各层次之间仅显示出一定程度沉积作用和成土作用的差别。它们是边沉积边成土作用的产物。上覆lm左右厚下蜀黄土,且由均质红土层、铁锰焦斑层和网纹层构成的宣城第四纪红色粘土应归属于埋藏类型古土壤。     

山东青州地区黄土的粒度组成及成因分析

在鲁中山地北侧的山间谷地及山麓地带广泛发育厚度不一的黄土堆积。对该区青州傅家庄黄土剖面进行了系统的粒度分析, 并与黄土高原的第四纪黄土-古土壤、北京现代降尘、剖面附近的河流相样品进行了对比。结果表明, 青州黄土的粒度分布特征与北京现代降尘、黄土高原黄土非常相似, 与河流相样品则有很大的不同; 在整个序列中, 青州黄土粒度变化与黄土高原典型的风成黄土、古土壤一致, 黄土层颗粒粗, 古土壤层颗粒细。上述结果从沉积学的角度为青州黄土风成成因提供了证据。青州黄土的粒度组成特征及前人的研究表明, 青州黄土主要来源于沉积区以北的黄泛平原和莱州弯等地出露的海相地层, 其次是高空气流携带的西北内陆的远缘粉尘。     

青藏高原北部可可西里库赛湖沉积物及风成物的粒度特征

对青藏高原北部可可西里地区库赛湖钻孔沉积物、冰面风成物和流域风成物粒度特征进行了研究,结果表明: 库赛湖冰面风成物的粒度特征同流域风成物的粒度特征具有明显的区别,而钻孔沉积物的粒度分布特征却和流域风成物的粒度分布特征相似。对库赛湖钻孔沉积物端元组分的分析表明,库赛湖沉积物的来源主要有径流搬运、风力和冰川搬运组分构成,所占的平均比例分别为55.5 ％ ,35.9 ％ 和8.5 ％ 。库赛湖沉积物风成物端元组分的粒度分布特征,得到了冰面风成物粒度特征的验证。尽管没有获得径流搬运组分的样品,但钻孔沉积物的粒度分布特征同流域风成物的粒度分布特征具有的相似性,可能说明,由于库赛湖地区降水较少,湖区径流不发育,流域的风化作用很弱,流域风成物通过流水汇入径流,成为径流搬运的主要物质来源。     

皖南红粘土的成因和对工程的影响研究

根据国内外的文献资料,通过对安徽皖南地区红粘土的研究,本文分析了红粘土的成因及演化过程,认为红土化过程实质是一个物理化学改变的过程,并对红粘土中特殊的矿物成分,结构连接方式以及其演化过程对其工程地质性质的影响进行了评价.     

湖泊沉积物粒度多组分特征及其成因机制研究

利用高分辨率激光粒度仪MS2000对安固里淖、三台河以及长江等多个地点湖泊和河流沉积物样品细粒部分的粒度多组分分布特征进行了系统、深入研究。总结了其粒度分布特征及组分间差异并讨论了其成因机制。研究认为:1)湖泊沉积物粒度一般由多个组分叠加构成,表现为多组分粒度分布特征,其受控于水动力强度和搬运方式等因素。2)粒度分布最多可有6个组分（中值粒径范围分别为①150μm,⑤150～700μm,⑥>700μm）,其中前4个组分属悬浮组分（③组分是流域内风成作用强弱的判别标志）,⑤为跳跃组分,⑥为滚动组分,整体分选性差。3)据粒度分布特征可分为湖滨、过渡和湖心三相,三相间粒度分布特征有明显差异,同时又存在此消彼长的良好过渡关系。湖滨相以④组分为优势组分,该组分含量越高,指示沉积物越靠近湖滨;过渡相④组分含量随距湖心距离靠近而减小,但②组分含量却在逐渐增加;湖心相以②组分占主导优势,该组分含量越高,指示沉积物越靠近湖心。4)湖相沉积物受湖滨拍岸浪和湖心波浪的影响而产生了明显的粒度分异规律。     

三趾马红粘土的粒度组成特征及其地质意义

黄河中游三趾马红粘土的粒度组成特征是以粉土（０．０５－０．００５ｍｍ）粒级为主，且粗粉土（０．０５—０．０１ｍｍ）粒级含量为所有粒级含量之冠，缺乏大于０．２５ｍｍ颗粒．主要粒级百分含量、粒度分布概率曲线显示出与黄土及现代风尘极为相似的面貌，表明三趾马红粘土为风力搬运的粉尘堆积．     

云南异龙湖沉积物粒度空间变化特征及其环境指示意义

文章以滇东南浅水湖泊异龙湖作为研究对象,通过对湖泊不同位置的40个表层沉积物样品进行粒度测试,结合流域自然地理要素和人类活动特征,分析了异龙湖表层沉积物粒度空间分布特征,并探讨了其影响因素。结果表明,异龙湖表层沉积物沉积类型主要有粘土质粉砂、粉砂质粘土以及砂-粉砂-粘土3种,其中以粘土质粉砂类型为主,其次为粉砂质粘土。粉砂（4~63 μm）为异龙湖表层沉积物优势粒径成分,其含量介于57.08%~82.41%,其次为粘土（小于4 μm）,介于11.22%~35.58%,砂组分（大于63 μm）含量最低,含量介于0.16%~25.80%。异龙湖表层沉积物具有明显的空间分布特征,其中粉砂类似同心圆的空间分布特征,其含量由湖区的中间地带分别向西北、西南、东南3个方向递增;而粘土含量则呈现出相反的趋势。由于受断层影响,异龙湖表层沉积物各粒度组分形成了西北、东南两个相对对称的区域;西北湖区沉积物粒度分布特征同时受自然环境与人类活动的影响,沉积物类型主要有粘土质粉砂和粉砂质粘土,其中以粘土质粉砂为主;而东南深水湖区由于受人为干扰因素较弱,可以视为认识自然状态下物质搬运过程、探讨水动力特征以及研究自然湖泊沉积和气候变化的理想场所。