济州岛西南泥质区粒度组分变化的古环境应用

利用激光粒度仪对位于东海陆架济州岛西南泥质区的B2孔进行了沉积物粒度分析,根据标准偏差变化检出了B2孔含有4个粒度组分：〉65．6、65．6～10．5、10．5～1．3和〈1．3μm,其中〉65．6μm粗组分含量很低,主要是以底栖有孔虫为主的生源沉积．各组分平均粒径和粒度含量随孔深的变化显示了65．6～10．5μm组分在B2孔含量较高（21％～30％）,变化最明显,是该孔对环境变化最敏感的粒度组分．研究表明该敏感组分的粒度含量和平均粒径变化主要受东亚冬季风的强弱变化制约,其变化恢复的近2ka来东亚冬季风变化和中国东部气候变化序列具有很好的一致性,证明65．6～10．5μm粒度组分可以作为东亚冬季风的替代指标．     

末次盛冰期以来兴凯湖的古环境演变——基于地磁场长期变化的年龄框架

对小兴凯湖内一根长6m的钻孔(XKH1)进行了沉积物颜色、粒度、古地磁和总有机碳、总氮分析。通过与贝加尔湖和琵琶湖沉积岩芯磁倾角记录的对比,建立了该岩芯的时间序列;基于多指标综合分析,重建了24ka以来兴凯湖区域古环境和古气候演化历史,讨论了湖区环境对东亚季风和北半球温度变化的响应;通过粒级-标准偏差方法获得的环境敏感粒级组分9.29~63.00μm能作为降水量的指标。末次盛冰期时(24.0~19.5ka B.P.),东亚冬季风盛行,XKH1岩芯沉积物平均粒径相对较粗,亮度(L~*)和磁化率(x)值高,有机质含量低,反映湖区气候冷湿,湖泊缓慢扩张,湖面比现在低。19.5~18.4ka B.P.,东亚夏季风逐渐减弱,使流域降雨量减少,湖泊收缩,沉积物有机质含量显著增加,可能在湖滨区域发育了沼泽沉积。18.4~15.1ka B.P.沉积物中植物茎碎片含量高,砂含量波动频繁,指示了湖面进一步降低。冰消期(15.1~11.4ka B.P.),沉积物磁化率(x)升高,色度值(a~*)减小,反映东亚夏季风逐渐增强,湖区降雨量增加,湖泊扩张,为高湖面时期,沉积层底部和顶部砂含量增加明显,环境敏感粒级组分9.29~63.00μm的含量呈现减小-增大-减小的变化规律,可很好的对应于OD/B-A/YD气候波动事件。进入全新世,夏季风进一步增强,11.2~10.6ka B.P.时,XKH1沉积物平均粒径增加,指示降雨量的增加为湖区带来大量沉积物,开始在近岸发育砂坝,大、小兴凯湖被隔开;3.80~0.58ka B.P.时,色度值(a~*)剧烈升高,发育虫穴构造并被黄褐色结核充填,指示湖面变浅,气候干旱。     

奄美三角盆地晚更新世以来碎屑沉积物粒度特征及其物源和古气候意义

对菲律宾海西北部奄美三角盆地U1438A孔约350 ka以来沉积物中碎屑组分的粒度组成进行了分析,结果表明,沉积物中碎屑组分的平均粒径为13.1μm,粒径变化范围为0.04~160μm,粒度频率分布呈四峰正偏态分布。利用Weibull分布函数将沉积物碎屑组分的粒度组成分离出4个相对独立的组分。其中超细组分众数约0.3μm,粒度分布范围为0.04~0.9μm,可能是海洋自生黏土。细粒端元众数粒径约3.5μm,粒度分布范围为0.2~32μm,比北太平洋中部风尘略粗,推测主要为来源于亚洲大陆的风尘。粗粒端元众数粒径约10μm,粒度分布范围为0.3~90μm;超粗粒端元众数粒径约40μm,粒度分布范围为3~160μm。粗粒组分和超粗粒组分均主要来自于周围海脊和岛弧的火山物质。细粒和粗粒敏感粒级组分的比值(1.3~2.2μm/28~40μm)与细粒风尘组分和粗粒火山组分的比值(0.9~3μm/10μm)类似,表现为冰期高、间冰期低,与北太平洋风尘通量、亚洲大陆黄土堆积速率,以及黄土粒径所指示的冰期干旱和东亚季风/西风环流增强的气候变化是一致的,表明冰期由于亚洲大陆的干旱和季风/西风的增强,使得奄美三角盆地中细粒亚洲风尘组分的输入相对增加。因此细粒风尘和粗粒火山物质的比值可以作为亚洲大陆干旱化和大气环流增强的示踪指标。这些研究结果表明奄美三角盆地沉积物的粒度组成可用于重建东亚大陆干旱和大气环流演化历史。     

南海东北部MD05 2905站36 ka BP以来的陆源碎屑沉积特征与东亚季风的演化

在AMS14C精确定年的基础上，去除有机质、生物碳酸盐和生物硅之后，对南海北部MD05 2905站进行了陆源碎屑的粒度分析。结果显示，15.5～63.5 μm粗粒级成分的含量变化特征可用来指示东亚冬季风的变化，2～9 μm细粒级成分含量变化可用于指示东亚夏季风的变化。末次冰期以冬季风为主，全新世以夏季风为主，36 ka BP以来东亚夏季风有逐渐增强的总体趋势，但也发生多次突变现象，在全新世早期（8 500~11 200 ka BP）达到36ka BP以来的最大值，可能是在岁差周期的控制下，与较强的太阳辐射有关。     

新疆巴里坤湖粒度组分分解及其环境指示意义

选择位于西风影响区的天山东段巴里坤湖湖泊岩芯样品,对沉积物粒度组分进行经验正交函数(EOF)分解,并探讨各分量的环境意义.结果显示,EOF1组分与沉积物粒度小于2μm组分相关系数达0.64以上,并与代表区域有效湿度的碳酸盐氧同位素指标有很好的对应关系,故将EOF1解译为区域有效湿度的替代指标.EOF2组分与粒级为45-...     

中国北方部分地区黄土、沙漠沙、湖泊、河流细粒沉积物粒度多组分分布特征研究

通过对我国北方部分地区的黄土、沙漠沙、湖泊、河流细粒沉积物的粒度多组分分布特征系统研究后总结了其粒度分布特征及组分间差异,并提出了风成、水成沉积物成因类型的判别依据。认为:1)细粒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。2)黄土粉尘粒径以<70 μm的悬浮颗粒为主,粒度由粗、中、细三个组分构成。粗粒组分含量最高,其中值粒径与源区距离呈负相关,中粒组分百分含量与源区距离呈正相关。3)沙漠沙粒度由一个极其明显的粗粒跳跃组分构成,中值粒径一般位于100~300 μm,分选性极好。4)湖泊沉积物粒度分布最多可有6个组分(中值粒径:<1 μm,2~10 μm,10~70 μm,70~150 μm,150~700 μm,>700 μm),前4个组分属悬浮组分,⑤为跳跃组分,⑥为滚动组分,分选性差。5)河流沉积物粒度分布曲线较复杂,其分布特征蕴含了水动力强弱信息。6)沙漠沙→黄土与河流沙→湖泊沉积物其优势组分的粒径均逐渐变细,但水成相对应组分比风成组分粒径要粗.     

南岭东部定南大湖沉积物粒度敏感组分及末次冰消期环境记录

为进一步探究定南大湖湖沼晚冰期以来的水文特征及气候变化,对研究区K02钻孔的粒度特征进行了详细的分析,采用粒级-标准偏差法和主成分分析法对348个沉积样品提取了对环境变化比较敏感的三个粒级组分:0.6~7.1 μm（组分1）,20~44.8 μm（组分2）和89.3~447.7 μm（组分3）。结合湖泊沉积物粒度一般分布规律,并根据敏感组分2和14C测年数据探讨了该区域近16 ka B.P.以来的气候变化。结果表明在过去的16 000年里,大湖地区的水文及气候变化可以分为4个阶段:1）在16.0~11.5 ka B.P.期间,气候总体偏冷干,敏感组分含量增降比较明显,能较好的对应老、中、新仙女木事件和B/A暖期;2）11.5~6.0 ka B.P.期间,大湖地区进入了湿润的全新世适宜期,敏感组分总体含量偏低;3）6.0~3.8 ka B.P.期间,敏感粒度组分含量迅速升高且波动较大,大湖湖沼地区进入一个相对干冷的时期;4）3.8 ka B.P.至今为第四阶段,敏感粒度组分含量总体偏低,考虑到人为干扰因素,暂不做详细讨论。通过对大湖地区水文状况的研究发现,大湖湖沼地区自晚冰期以来气候变化很不稳定。与格陵兰GISP 2冰芯、董哥洞D4石笋及其K02钻孔其他指标的记录对比可以发现,敏感组分2对仙女木、9.5 ka、8.2 ka等冷事件的记录更加明显,也说明了大湖地区的气候变化具有全球性,这种气候变化可能与太阳活动有关。     

新疆罗布泊45 ka BP以来沉积物粒度敏感组分记录的区域沙尘活动历史

采用粒级标准偏差法对新疆罗布泊新湖湖心区KY01孔0～8 m沉积物提取了对环境变化敏感的两个粒级组分：3.5～6.2 μm(组分1)、20.7～63.4 μm(组分2)和一个相对不敏感组分：8.9～14.3 μm(组分3)。结合湖泊沉积物粒度一般分布规律、黄土和现代降尘等大气悬浮颗粒物沉降特点,推测3个粒度组分分别指示钻孔所在位置与湖心的相对距离、区域沙尘活动强度和非沙尘活动的粉尘输入强度。根据粒级敏感组分2和AMS14C测年数据重建了该区近4.5万年以来的沙尘活动历史。在过去的4.5万年,罗布泊地区沙尘活动增强主要出现在44.7～44.5、44.2～44.0、41.4～38.8、38.4～37.4、36.4～36.1、34.8～34.5、33.5～32.9、32.5～32.2、31.9～31.5、29.9～29.5、25.6～12.3和8.9～7.8 cal ka BP期间,这些时间段多数对应于以格陵兰NGRIP冰心δ18O记录所代表的北半球气候变化冷阶段或冷事件,说明该区沙尘活动的强弱与全球降温事件所引发的冷干气候密切相关。     

北京延庆古湖正构烷烃分布特征及古气候意义

为了更好地了解华北平原核心区延庆盆地古气候演化,利用气相色谱仪对北京延庆盆地阜高营剖面湖相沉积物中的正构烷烃进行了检测.结果表明其正构烷烃含量丰富且连续,碳数分布范围为C₁₆~C₃₃,高碳数奇碳优势明显,中链和短链烷烃均无奇偶优势,多以C₂₉或C₃₁为主峰的单峰分布为主,同时存在少量低碳数和高碳数并存的双峰型.延庆古湖有机质以陆生植物为主,包含少量的菌藻类和水生植物.综合ESR年代序列、有机碳同位素（δ13C_org）、长链正构烷烃平均链长（average chain length,ACL）碳优势指数（carbon preference index,CPI）和正构烷烃Paq参数,将延庆盆地晚更新世中期以来的环境演变划分为:56.8~45.6 ka,气候暖湿,湖泊发育良好,湖面较高;45.6~31.5 ka,气候温湿,湖泊发育缓慢,水位略有下降;31.5~20.0 ka,气候冷干,湖泊水位严重下降;20.0~13.4 ka,气候较为干冷,有转暖趋势;13.4~9.2 ka,气候转暖,湖泊有所发育,但水位较低;9.2 ka至今,气候变干,湖泊萎缩.延庆古湖沉积物中正构烷烃参数的变化与古里雅冰心、李家塬黄土、深海氧同位素反映的气候变化较为一致,呈现冰期-间冰期旋回,且受控于同纬度太阳辐射量的变化.      

辽宁朝阳凤凰山古土壤序列粒度特征与古气候变化

通过对朝阳凤凰山剖面风成古土壤序列进行2 cm间距的高密度连续采样,测量样品的粒度百分含量,分析不同粒度组分的古气候意义,选择了粗粒组分、超细粒组分和细粒组分的百分含量分别作为研究区冬、夏季风和西风强度变化的替代性指标,分析了71~453 ka BP 间该剖面记载的冬、夏季风和西风的演化和古气候变迁。结果表明：71~453 ka BP 辽宁地区冬、夏季风和西风变化较同步,其中夏季风和西风的变化趋势较一致,明显存在着4 个增强阶段和4 个减弱阶段,与深海氧同位素曲线的MIS5~MIS12 这8 个阶段相对应。冬季风的变化趋势与夏季风和西风的变化趋势相反。该时期辽宁地区的古气候变化可以划分为8 个阶段：其中71~148 ka BP, 176~208 ka BP, 225~243 ka BP和311~403 ka BP 阶段为温暖湿润气候; 148~176ka BP, 208~225 ka BP, 243~311 ka BP 和403~423 ka BP 阶段为较寒冷干燥气候。     

150ka以来内蒙古河套古大湖沉积物粒度记录的湖泊水位变化

基于内蒙古河套盆地山前兵房沟湖相层剖面沉积物的粒度记录,结合~(14)C和光释光年代学测试,对比分析沉积物粒度敏感粒级及频率曲线特征,反演了河套古大湖150ka以来的湖泊水位变化。研究结果表明,河套古大湖水位变化经历了4个阶段:(1)初始形成阶段(150~130ka),河套古大湖处于浅湖环境,沉积物粒度由粗变细,湖泊处于水位上升期;(2)发展阶段(130~54ka),早期湖水面较高,处于深水环境,晚期沉积物粒度逐渐变粗,湖泊水位有所下降;(3)萎缩阶段(54~18ka),湖泊水位快速下降,细粒沉积物含量减少,中粗粒沉积物含量增大,湖泊水位迅速下降;(4)消亡阶段(18ka至今),由于山前活动断裂影响,阴山快速隆升,湖泊急剧萎缩,湖相层顶部被山间冲洪积物覆盖。控制河套古大湖湖泊水位变化的主要因素是构造运动和气候环境突变。     

西太平洋深海沉积物记录的～80ka以来风尘物质输入与东亚冬季风强度

大洋沉积物中的风尘记录良好地揭示了风尘源区干旱化过程和季风强度变化。以位于西太平洋采薇海山附近的柱状沉积物(MABC19孔)为研究对象,在基于地磁场相对古强度对比获取年代框架的基础上,从沉积物粒度组分和磁学参数中提取研究区~80ka以来风尘物质的记录。沉积物高矫顽力磁性矿物参数结果指示,研究区风尘输入量自~80ka以来总体呈逐渐增加趋势,在MIS3/MIS2转换阶段风尘输入量增加明显,揭示了风尘源区古气候条件的转变。通过碎屑沉积物粒径—标准偏差方法提取代表风尘输入的敏感组分,其平均粒径记录了东亚冬季风强度在MIS3/MIS2转换阶段显著增大,该记录与黄土地区风尘记录指示的东亚冬季风强度变化在MIS3阶段高度一致,在其余时段存在着差异,初步推测这是由于高空风尘输送机制的海、陆差异所致。     

河北丰宁黄土粒度特征及其环境意义

对河北丰宁黄土剖面进行了系统的粒度分析,粒度参数显示:(1)丰宁剖面粒度以粗粉砂颗粒(粒径32~63μm)和砂级颗粒(粒径63μm)为主,较西北黄土高原典型黄土的粒度偏粗,反映丰宁黄土中粗颗粒组分含量不仅受冬季风风力变化的控制,还受到其北部的浑善达克沙地活动的影响;(2)丰宁剖面在236cm深度(年代为61.5ka)处砂颗粒成分(粒径63μm)增加、平均粒径增大,分析认为是在全球气候变得更为寒冷干旱的背景下,由其物源区浑善达克沙地的扩张造成的。     

源区距离对黄土粒度多组分分布特征的影响

利用高分辨率激光粒度仪MS2000对陕西渭南、北京灵山、河南邙山等地大量黄土样品的粒度多组分分布特征进行了系统研究,总结了其多组分粒度分布及组分间差异特征并讨论了源区距离对黄土粒度多组分分布特征的影响。取得了以下认识：（1）黄土粉尘粒径以〈70μm的悬浮组分为主,其粒度由细、中、粗3个组分（中值粒径范围分别为〈1μm、1～10μm、10～70μm）构成,表现为多组分粒度特征。粗粒组分含量最高,峰形最明显。粗粒与中粒组分粒径与百分含量变化很大程度受控于源区距离变化。（2）不同地区黄土粉尘粒度差异明显,粗粒组分中值粒径随源区距离增加而减小,二者负相关;中粒组分百分含量随源区距离增加而增加,二者正相关。（3）粒度组分分离方法能够反映同一源区粒度的细微差异,显示其粒度组分分离的优越性。（4）理论推导了黄土粗粒组分的中值粒径与源区距离的关系并用实际拟合函数验证了其正确性。     

云南高原湖泊表层沉积物粒度特征及环境指示意义

选取云南15个高原湖泊,利用瑞典产HTH重力采样器提取沉积物短钻,取顶部0~0.5 cm作为湖泊现代沉积物进行粒度分析并利用分析软件对粒度频率曲线进行拟合,探讨各组分的沉积特征和环境指示意义。结果显示,滇池等15个云南湖泊表层沉积物频率曲线呈多峰态,含有2至5个组分,从细到粗分别为黏土组分（C1）、细粉砂组分（C2）、粉砂组分（C3）、细-中砂组分（C4）、粗砂组分（C5）,拟合众数粒径范围为0.6~423.0 μm。C1组分来自大气中长期悬浮的超细粉尘和气溶胶,通过自然沉降和降水进入湖泊水体,反映西南地区大气粉尘背景值;C2和C3是湖泊沉积物中的主要组分,反映流域内降水和水动力大小;C4和C5组分只出现在洱海、滇池、差黑海等部分湖泊湖心沉积物中,且含量非常低,该组分与湖泊水动力密切相关。对于滇池、抚仙湖等大型湖泊而言,粗颗粒进入湖心需两个过程:从流域地表进入湖泊水体的输入过程和从湖滨到达湖心的传输过程。湖心沉积物中粗粒含量主要受第二个过程影响,而该过程的强弱与湖流、水深、湖盆坡度等因素有关。西南地区干旱背景下湖泊快速收缩直至消失时,降水量的大幅减少使得地表径流动力减弱,加之大气环流偏弱以及水生植物覆盖面积比例增大,湖水动力减弱,由湖滨向湖心传输的物质以细粒碎屑为主。位于山地地区的小型湖泊,由于汇水面积有限、地形坡度较大,坡面径流可将地表风化碎屑物带入湖盆甚至湖心位置,这类湖泊沉积物中粗粒物质的增加反映流域内降水量或降水强度增大。     

新疆乌伦古湖沉积物粒度特征揭示的环境信息

在放射性同位素210Pb、137Cs定年的基础上,通过对沉积物粒度参数的分析,探讨了近200年来乌伦古湖沉积物粒度敏感组分特征及其环境意义。研究表明,乌伦古湖WL孔沉积物以黏土和细粉砂为主,但在1970 AD前后,粒度参数发生了突变,其中>16 μm组分所占含量迅速升高,在约1830~1842 AD及1910 AD前后这两个时期,沉积物的粒度参数也有较显著的变化。对沉积物粒度频率分布曲线的分析表明,在对应时期内,沉积物的搬运介质或搬运动力发生了变化。基于此,首先通过粒径-标准偏差方法提取了粒度中的敏感组分C2（7~25 μm）,进而通过粒度敏感组分与器测气象数据的相关性分析,明确了组分C2含量的环境指示意义。结果表明,组分C2含量的大小与研究区冬、春季温度和冬季降水量大小有关,反映了积雪融水入湖的强度。在约1830~1842 AD、1910 AD前后,组分C2含量偏高,反映入湖水量较大、湖泊水位较高。而20世纪60年代到70年代,沉积物粒度参数的显著变化与流域人类活动的影响有关。     

14 ka以来苦海沉积物地球化学记录及其古环境意义

对青藏高原东北部封闭咸水湖泊苦海水深最深处KH17钻孔进行沉积物粒度、烧失量和X射线荧光光谱（XRF）测试及XRF测试结果的主成分分析（PCA）,以揭示14 ka以来苦海沉积物特征及其所反映的搬运与沉积过程变化,反演湖泊流域古环境。研究结果表明:第一主成分（PC1）主要包括Ti、Fe、K等元素,指示径流输入强弱;第二主成分（PC2）中载荷值较大的Ca和Sr与碳酸盐含量相关,指示湖泊蒸发强弱;Zr（第三主成分中载荷值最大）与砂组分、Rb与黏土组分含量相关,分别指示风力输入粗颗粒物质和径流输入细颗粒物质情况,其比值可反映化学风化弱强;Fe/Mn、Sr/Ca也能较好地指示沉积物氧化还原环境、湖水盐度和水位情况。基于上述记录所建立的古环境演变重建结果显示:13.6~13.0 ka B.P.苦海水位较低,径流输入相对强;13.0~11.5 ka B.P.受新仙女木事件影响,环境干旱且温度极低,风力作用强,输入物质多;早全新世升温显著,蒸发作用强,内生碳酸盐沉积增多,湖泊水位增加缓慢,中全新世期间达到最高水位;5.3 ka B.P.以后,湖泊经历干旱时期,盐度与碳酸盐沉积增加;2.7 ka B.P.以来水分供给波动,湖泊水位显著振荡。     

天津滨海平原区深孔沉积物环境敏感粒度提取及其意义

沉积物环境敏感粒度是进行古环境研究的重要方法之一, 然而华北平原地区很少进行完整的第四纪全取心深孔沉积物环境敏感粒度组分的提取及分析.对天津渤海湾G1和G2孔第四纪沉积物样品进行粒度分析, 采用粒级-标准偏差和主成分分析两种方法进行了沉积物环境敏感粒度组分提取.对比提取结果发现, 两种方法存在差异性的同时还存在一定的兼容性, 沉积层理厚度越薄, 兼容性越明显; 主成分分析方法对沉积物环境敏感粒度组分刻画得更为细致, 粒级-标准偏差方法不适合深孔沉积物整体敏感粒度组分的提取.G1孔环境敏感粒度组分的粒度峰值为6.700μm、15.650μm、36.240μm、176.900μm、282.100μm、716.800μm; G2孔环境敏感粒度组分的粒度峰值为0.578μm、176.000μm, 分别对应6个和3个粒度分布区间, 指示两孔整体上的沉积物来源及沉积环境空间存在差别.G2孔相对于G1孔整体上的沉积强度大且沉积环境较为稳定, 适合于开展高分辨率的古环境重建工作.      

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。     

环境敏感因子在威海湾沉积环境中的应用比较

环境敏感因子是沉积环境演化研究中的重要参数,其提取方法有多种,不同方法在海湾内应用成果相对较少。文章根据山东半岛威海湾WH-05岩心（钻探深度18.2 m）高分辨率（2 cm）粒度分析结果,采用基本端元模拟算法（BasEMMA）、粒级—标准偏差法和粒级旋转主成分分析法（V-PCA）提取了环境敏感因子,结合AMS14C数据,对不同方法提取的环境敏感因子进行了对比分析,探讨了其对季风强度变化的响应关系。结果表明：8.4 ka B.P.以来威海湾沉积物类型均为粉砂,粉砂含量为主、黏土含量次之、砂含量较少,以跳跃组分为主,悬浮组分次之。BasEMMA和粒级—标准偏差法提取的3个敏感粒级范围（2.6～11.0μm、31.3～63.4μm、256.9～500.0μm）总体一致,能较好地反映东亚季风长周期变化事件（8.4～6.5 ka B.P.东亚季风强度减弱;6.5 ka B.P.至今东亚季风强度增强）;V-PCA提取的环境敏感因子,能较好地反映东亚季风短周期变化事件（如明清小冰期、西汉小冰期事件等）。以上三种方法提取的环境敏感因子指示了研究区气候变化,对研究区沉积环境具有较好的指示作用。