高精度光释光测年揭示的晚第四纪毛乌素和浑善达克沙地沙丘的固定与活化过程

利用光释光测年技术对毛乌素沙地和浑善达克沙地7个地点的沉积剖面进行了年代测试,结合地层特征,获得了最近60kaBP以来两个沙地沙丘固定与活化时间的年代学控制60kaBP以来毛乌素沙地的固定期分别为距今37.71ka、8.54ka、8.32ka、7.93ka、7.77ka、7.57ka、7.39ka和2.39ka以后;活化的时间分别为距今57.08ka、52.50ka、13.65ka、13.13ka、7.20ka前后、2.39ka以前和0.29ka以来。在10.97kaBP、10.04kaBP、9.81kaBP和8.67kaBP前后沙地处于气候干湿交替时期。全新世期间,浑善达克沙地在距今8.74～8.72ka、7.79ka前后,沙丘活化;5.69kaBP、4.25kaBP、2.75kaBP、1.53kaBP和0.71kaBP前后,沙丘处于相对固定阶段,0.15kaBP以来,沙丘处于半固定状态。晚第四纪气候千年至百年尺度的变化可能是两个沙地沙丘活化与固定的主导因素。     

冰川与冻土

冰川P534.632005043113西藏阿伊拉日居山南麓第四纪冰川沉积物及其ESR年龄测定=QuaternaryglacialdepositsandtheirESRdatingre sultsonthesouthslopesoftheAyilarijuMountains,TibetAu tonomousRegion/朱大岗,孟宪刚…∥冰川冻土.—2005,27(2).—194～198在西藏札达盆地北缘阿伊拉日居山南北两麓及切割山脉的各沟谷中,分布着4套第四纪冰川与冰水沉积物,其冰川沉积物的电子自旋共振(ESR)测年结果分别为1161～730kaBP、319～336kaBP、211kaBP和105～15kaBP.测年结果表明,在札达盆地北缘阿伊拉日居山南麓所发生的4次冰川作用,其形成…     

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。     

光释光测年单个黄土样品测片个数选取问题的统计学研究

光释光测年多颗粒实验中单个样品的测片个数选取没有一定标准,从几十到一百多个不等。通过分析7个黄土中颗粒(38~63 μm)样品,分别进行了不同测片个数的等效剂量的实验及统计分析研究。每个样品的等效剂量由SAR法和SGC法得到,每个样品不同测片数的等效剂量结果进行了多种统计分析和检验。认为在风成沉积物的光释光测年实验中,当一个样品进行实验的测片数达到20~30个测片时,样品的等效剂量分布形态就趋于稳定;即此测片数较合理——既能较准确反映统计意义上的样品的古剂量,又不至于进行大量重复性工作;这对于水成沉积物光释光测年中单个样品的测片个数选取也有一定的参考价值。     

巴丹吉林沙漠湖泊年轻沉积物14C测年初步研究

沙漠湖泊沉积物是研究气候环境变化的珍贵材料,湖泊岩芯年代学研究是重建古气候和古环境的基础和前提,然而其年代的测定存在诸多困难,尤其是年轻湖泊沉积物测年一直是当前地质年代学研究的难题。~(14)C测年作为一种传统的测年方法已被广泛应用于各类湖泊年轻沉积物的年代测定。巴丹吉林沙漠湖泊年轻沉积物能否利用~(14)C方法进行测年,其可靠性如何,需进行研究和验证。选择巴丹吉林沙漠腹地的两支岩芯(BR-1和YD-1),对其进行了~(14)C测年,并与已有的~(210)P_(buns)及其推算年代进行了对比。结果表明:1)沙漠湖泊中的植物残体来源存在较大的随机性,可能是原有的更老沉积层中的植物残体的再沉积,测年结果偏老约1000年。2)湖泊岩芯中有机沉积物样品的年代结果基本符合沉积规律,但受硬水效应的影响,其年代整体偏老400~900年。3)与~(210)P_(buns)年代对比,两种不同测年物质所测得的年代均存在不同程度的偏老现象,表明岩芯所在湖泊~(14)C年龄受多种因素影响,总体存在很大的不确定性。在测年材料极为稀缺的沙漠丘间湖区,利用岩芯中的植物残体、沉积物有机质进行~(14)C测年,可能受老沉积层中测年材料再沉积、湖水碳库效应等因素的影响,~(14)C年代存在诸多不确定性。因此,在对巴丹吉林沙漠丘间湖泊年轻沉积物测年研究过程中应谨慎运用。     

华南基岩风化壳型红土的40Ar/39Ar法测年中表生隐钾锰矿的矿物识别和样品制备

介绍了中国南方红土的年代学发展状况,指出前人的红土研究主要集中于松散沉积物型红土剖面,在很多情况下利用常规的定年技术难以直接获取剖面的绝对年代信息.利用风化壳中次生矿物的析出时间作为风化剖面的形成时间无疑是最合理的定年方法,国内已有的风化年代学进展来自以隐钾锰矿为代表的锰钡矿族锰氧化物的40Ar/39Ar法定年.风化剖...     

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。     

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。     

中国全新世气温变化特征

以中国全新世气温集成序列为资料,分析中国全新世气温变化特征,研究发现：全新世气温变化可以分为早全新世（11．5～8．8kaBP）波动升温期、中全新世（8．8～4．2kaBP）大暖期和晚全新世（4．2kaBP以来）转冷期3个阶段。8．0～6．2kaBP是暖期盛期,气温较现代高1℃多。全新世期间发生多次冷暖事件,有11．0kaBP、9．8kaBP、9．2kaBP、8．9kaBP、8．2kaBP、6．2kaBP、4．0kaBP、2．8kaBP、1．5kaBP和0．4kaBP等10次冷事件,有8次可以北大西洋相互对应;其中4．0kaBP和0．4kaBP是全新世最显著的冷事件;暖事件主要发生在8．6kaBP、4．7kaBP和3．5kaBP前后。全新世冷暖事件变化分别具有显著的1000a、700a的周期。     

长江三角洲全新世沉积物光释光测年研究

长江三角洲是研究古海岸沉积环境演化的理想区域。选取长江三角洲平原一支长岩芯钻孔上部55 m层位的沉积物进行光释光(optically stimulated luminescence,OSL)测年研究。根据沉积物粒度特性,在实验前处理过程中,提取100~200 μm或63~100 μm粗颗粒石英矿物进行OSL测年。测年样品的预热坪与剂量恢复实验表明选择180℃作为预热条件较为合适,石英OSL信号衰退曲线以快组分为主。条件实验结果、等效剂量分布以及各测片的循环比、热转移等方法学层面的实验结果表明,OSL测年技术对该孔的沉积物测年具有适应性和可靠性。通过年代—深度关系模型,建立该段地层中全新世以来的年龄框架。依据该孔的年代地层序列并结合前人工作,探讨全新世以来长江三角洲的沉积演化。     

黄山北麓青弋江发育研究

青弋江位于黄山北麓,为长江下游最长的支流。野外考察发现青弋江泾县盆地段存在溪口剖面和城北剖面等2个天然剖面,共发育了1级洪积扇台地（P）和3级河流阶地（T3、T2和T1）,并相应堆积了4级砾石层。通过对砾石层进行砾组分析,并借助电子自旋共振（ESR）测年和古地磁测年等方法,初步探讨了青弋江发育的年代、过程和成因。研究结论为：① 砾组分析表明青弋江T3阶地是青弋江的最老阶地,并且其砾石层是青弋江的最老砾石层;② 测年结果表明青弋江发育的年代区间为1300~900 ka,其中~1300 ka为青弋江发育的最早年代,而~900 ka则为青弋江发育的最晚年代;③ 青弋江发育于~1377 ka前的洪积扇辫状河,并先后经历了洪积扇及辫状河发育、辫状河下切、青弋江形成等阶段,即所谓的源于洪积扇辫状河的青弋江发育过程;④ 青弋江发育可能是降水增加和构造抬升共同作用的结果。该研究有助于为中国东部地区中小河流发育研究提供参考。     

晋南全新世黄土剖面常量元素地球化学特征及其古环境意义

通过对晋南地区中梁铁厂全新世黄土剖面常量元素含量分析和粒度、磁化率及光释光年代测定,探讨全新世以来该剖面的化学风化特征及其古环境意义。剖面沉积物的Al₂O₃、TFe₂O₃、K₂O含量变化趋势基本一致,三者含量在古土壤层中较高,代表气候暖湿;剖面常量元素含量与UCC对比具有富Ca而贫Na、K的特征;剖面总体处于低等化学风化强度,介于陕西扶风和宁夏彭阳的剖面之间,其中古土壤层处于中等风化强度,Ca、Na大量淋失。常量元素地球化学特征指示该区全新世以来气候经历了"气候回暖→温暖湿润→气候转凉→持续干凉"的转化过程。1.2-2.5 ka BP期间区域地表流水作用较强,导致了Ca的相对淋失。     

黄河上游官亭盆地喇家遗址地层光释光测年研究

通过对黄河上游官亭盆地喇家遗址周围黄河第二级阶地广泛的野外考察,在官亭镇下喇家村段发现了典型的风成黄土土壤层。在地层剖面可见其齐家文化层古地面被数组地震裂隙分割。有一层团块状的、鲜艳的红色粘土质泥流层覆盖了遗址的古地面,并且填充了地震裂隙。经过详细观测和采集光释光样品,应用单片再生剂量法(SAR) 获得该剖面样品的光释光(OSL) 年龄值。在此基础上,结合大量¹⁴C年龄数据和地层对比方法,确定官亭盆地黄河第二级阶地形成在35.00 ka BP,其后风成黄土土壤剖面开始发育。同时断定全新世古土壤S₀中间所夹红色粘土泥流沉积层及其下的地震裂隙的形成年代为3.95 ka BP。结合磁化率和粒度成分等气候替代指标分析,表明在35.00~11.50 ka BP 晚更新世晚期,亦即末次冰期的晚期(MIS-2),气候寒冷干燥,沙尘暴活动旺盛,在官亭盆地第二级阶地上堆积了典型的马兰黄土层(L_1-1)。在11.50~8.50 ka BP全新世早期,沙尘暴活动堆积了具有过渡性质的黄土层(L_t),反映气候逐渐变暖。在8.50~3.10 ka BP 全新世中期大暖期,气候变得温暖湿润,降水量增多,沙尘暴活动减弱,风化成壤作用强烈,堆积形成了黑垆土类古土壤层(S_0下、S_0上)。     

青海湖第四纪晚期沉积地震地层特征分析

青海湖是我国最大的内陆湖泊,目前的水域面积约4400 km2,流域面积约29660 km2。通过在湖内进行高分辨率浅层剖面探测(GeoPulse),发现不同发育阶段的沉积特征在地震剖面上得到很好的反映。Geopulse高分辨率浅层剖面穿透深度约60 m(分辨率为0.5 m),沉积层序在湖盆中央近水平展布,揭示沉积环境相对稳定,但也有局部的扰动或错断。尤其在南部近岸部位,上表层沉积出现弯曲,说明第四纪的晚近期,青海湖有过新的构造运动。     

岭南东江流域MIS2阶段红色沙质沉积物粒度分布特征分析

 南岭以南东江流域临江地层剖面LJ3层位是一套红色沙质沉积物,经TL年代测定其形成于(9 500±800)—(19 600±1 800) a BP的MIS2阶段。根据对该层16个样品（LJ3\|100到LJ3-85）的粒度分析结果,发现:①各个粒组配置给不同样品具有大致相同的含量;②）Md、Mz、σ、Sk和Kg从LJ3\|100到LJ3\|85摆动在一个狭窄的区间;③诸样品在概率累积曲线上的各个段落以基本相同的斜率平行延展。经研究,这三个方面都共同的反映了LJ3的风成特征。据此认为,该层是发生在岭南MIS2阶段内的红色沙质沉积物,反映了当时干旱的气候。     

柴达木盆地西台吉乃尔盐湖沉积的年代学研究

柴达木盆地中部西台吉乃尔盐湖成因及其年代框架还存在争议。通过应用光释光测年法（OSL）和放射性碳测年法（AMS¹⁴C）测定两支分别来自该盐湖中部及东部边缘区域的岩芯,获得4个OSL和5个AMS¹⁴C年代数据。结果表明：（1） 对于老于30 ka的样品放射性碳测年法存在明显的年代低估,而对于年轻样品则存在约4.0 ka的碳库效应,相对而言光释光测年方法具有一定的合理性。（2） 两支岩芯顶部粉砂质粘土层形成于约0.3 ka,中部含粉砂质粘土盐层形成于大约4.0 ka,底部粉砂质粘土层则至少形成于70 ka 之前。     

洞庭湖周边地区第四纪红土粒度特征及环境意义

第四纪风成红土广泛分布于中国南方,与北方的黄土同为反映第四纪古环境的重要载体。基于洞庭湖周边地区10 处剖面122 个红土样品的粒度分析,对该区红土沉积特征及其反映的环境意义进行探讨。结果显示：①样品均以粉砂（4~63 μm）为优势粒级,其次为粘粒（<4 μm）,砂含量很少,并富集“风尘基本粒级”（10~50 μm）,含量达33.23%~42.23%,粒度特征与典型的黄土、下蜀黄土、加积型红土样品相似,显著不同于湘潭洪冲积红土,也区别于本区砂岩风化壳红土,表明洞庭湖西、南、东缘丘陵岗地存在风成堆积成因的中亚热带风成加积型红土。② 黄棕色土、网纹黄棕色土、均质红土、网纹红土等4 类样品的粘粒含量由高到低的排序是网纹红土 >均质红土 >网纹黄棕色土>黄棕色土;粉砂含量由高到低的排序正好相反。结合粒度参数推测,黄棕色土发育时期,沉积作用增强,粒度变粗,分选性较好;网纹红土发育时期,沉积作用较弱,风化成壤作用强,细颗粒含量增多,分选性相对较差。这可能反映了洞庭湖地区中更新世至晚更新世冬季风加强,风化减弱的气候变化过程。③ 沿冬季风主导风向（偏北风）,洞庭湖周边地区红土的M_φ、Md值（φ值）自北向南增大（变细）,风成组分（10~63 μm）百分含量随之减少,<2 μm组分百分含量自北向南略有增加。这种趋势提供了组成该地区加积型红土的粉尘由偏北向南传输的风成证据和母质风化程度向南增强的环境信息。     

常量元素记录的毛乌素沙地东南缘全新世气候变化

毛乌素沙地处于中国季风边缘的半干旱区,对气候变化响应敏感,是研究过去全球气候变化的理想场所。对沙地东南缘锦界剖面全新统砂质黄土-古风成砂-古土壤互层沉积序列进行研究,在OSL测年基础上,通过沉积物常量元素氧化物含量及其比值分析,结合粒度、磁化率特征,探讨了毛乌素沙地东南缘7.9ka BP以来气候变化。结果表明：（1）地层常量元素氧化物以SiO₂和Al₂O₃为主,其他元素含量依次为Na₂O、K₂O、Fe₂O₃、CaO、MgO。各种元素活动性不同,K、Na活动性较强,易淋失;Si活动性较稳定,风成砂中易富集;Ca、Mg、Al、Fe活动性较弱,古土壤中富集。（2）7.9ka BP以来气候变化分为6个阶段。7.9～7.3 ka最温暖湿润时段;7.3～6.8 ka,气候转冷干;6.8～4.3 ka,整体上温暖湿润,期间存在2次由暖湿变冷干的波动,并出现过6次风沙活动,即6.6～6.3、6.1、5.9、5.7～5.5、5.3～5.0、4.7～4.4 ka;4.3～2.5ka BP,气候转冷干;2.5～1.8ka BP出现过短暂湿润期,但暖湿程度不及全新世中期;1.8ka BP以来气候渐趋干旱并接近现代气候。（3）全新世气候变化与毗邻的萨拉乌苏河流域、浑善达克沙地等记录的气候变化具有很好的一致性,这是通过东亚冬夏季风强弱消长变化对全球变化的区域响应。     

南京下蜀黄土红外释光地层年代学

下蜀黄土地层年代学对于理解季风环流时空格局演化及其与青藏高原阶段性隆升的关系十分重要。作者基于下蜀黄土红外释光测年和下蜀黄土及黄土高原洛川;剖面磁化率序列的对比分析,认为下蜀黄土第一层黄土层形成于末次冰期,最底部的黄土层与洛川的 L5相当。因而下蜀黄土应相当于黄土高原LS以来的风成堆积,其底界年代约为 500 ka。也就是说,在 500 ka左右黄土堆积的南界已达长江下游地区。这可能是因为其时青藏高原的隆升已到达一特殊高度,对东亚季风演化的影响成为一个转折点,加强了东亚季风的强度。