若尔盖黄河唐克段河岸沉积序列测年及地表过程变化

通过对若尔盖盆地进行野外考察,在盆地中部黄河唐克段右岸发现了包含深湖相的河岸沉积物,进行了细致的地层观测和系统年代学样品采集。在实验室利用光释光和AMS¹⁴C测年技术建立了年代框架,并结合各个层次的地层沉积相宏观特征和理化性质,分析探讨了若尔盖盆地内部从末次冰期古湖消亡以来的环境和地表过程变化规律。研究结果表明：古黄河在37 ka沿着玛曲断陷谷地溯源侵蚀,沟通了若尔盖古湖水系,盆地内部在30.9 ka之前为深湖环境,稳定地沉积了蓝灰色湖相淤泥层。30.9 ka之后,黄河贯穿若尔盖湖盆内部,古湖水外泄消失,原有的古湖水系转变成为黄河源水系。黄河从湖盆上游远距离搬运携带来的浊黄橙色泥沙大量沉积,覆盖了古湖相沉积层,湖盆内部风沙作用盛行。在末次冰盛期（Last Glacial Maximum, LGM）,盆地内部松散沉积物普遍地受到冰缘冻融作用的改造,形成了冻融褶皱现象。到了14.6~12.5 ka,响应B/A（B?lling-Aller?d）时期的温暖气候,盆地周边山地冰川消融,冰融水汇入盆地,古湖盆底部各种浅洼地形成了大小不等的浅湖,沉积了滨浅湖相的沙层。在12.5~11.7 ka,对应于全球性新仙女木（Younger Dryas,YD）事件,盆地气候再次变冷,转变为冰缘冻土环境,盆地内部滨浅湖相的沙层受到冻融作用和古地震扰动,形成复式褶皱现象。进入全新世,在11.7~4.8 ka气候逐渐变得温暖湿润,古湖盆底部浅洼地积水成为淤泥质沼泽环境,在全新世中后期4.8~1.8 ka则转变成为沼泽草甸环境,在1.8 ka之后,盆地内沼泽面积收缩,风沙活动盛行,河岸台地的近源沙尘暴沉积物经过成壤改造形成亚高山草甸黑土类现代土壤。     

OSL Dating of Holocene Loess-Paleosol Profiles in the Middle Reaches of Weihe River and Paleoflood Events

通过对渭河流域进行广泛的考察,在中游咸阳附近一处阶地发现保存完好的全新世黄土-古土壤剖面里夹有古洪水滞流沉积层,对其进行了年代学和沉积学研究.对于采集的全新世地层样品,进行粒度、磁化率测量分析,证明所夹沉积物是典型的古洪水滞流沉积物,该层记录了古洪水事件发生的气候水文信息.应用红外后蓝光的SAR光释光测年技术,获得该剖面9个OSL年龄值,确定渭河在距今3.2～2.8 ka之间为一个洪水多发时期,并建立了渭河古洪水事件的年代序列.这一结果揭示了古洪水的频发与全新世中期向晚期过渡的转折时期,气候由温湿向干旱化发展,大气系统失稳,气候变化剧烈,降水量异常变化,变率增大,是导致渭河流域特大古洪水多发的主要原因.     

渭河中游全新世黄土剖面光释光测年及记录的古洪水事件

通过对渭河流域进行广泛的考察,在中游咸阳附近一处阶地发现保存完好的全新世黄土-古土壤剖面里夹有古洪水滞流沉积层,对其进行了年代学和沉积学研究。对于采集的全新世地层样品,进行粒度、磁化率测量分析,证明所夹沉积物是典型的古洪水滞流沉积物,该层记录了古洪水事件发生的气候水文信息。应用红外后蓝光的SAR光释光测年技术,获得该剖面9个OSL年龄值,确定渭河在距今3.2～2.8ka之间为一个洪水多发时期,并建立了渭河古洪水事件的年代序列。这一结果揭示了古洪水的频发与全新世中期向晚期过渡的转折时期,气候由温湿向干旱化发展,大气系统失稳,气候变化剧烈,降水量异常变化,变率增大,是导致渭河流域特大古洪水多发的主要原因。     

白洋淀漕河全新世早期古洪水事件的沉积特征及气候背景

古洪水沉积物是研究地史时期极端降水事件和古环境演化的重要载体。基于地质记录开展古洪水重建研究,可以为揭示区域洪水历史过程及机制提供依据,对水资源利用和工程建设等具有重要的现实意义。本文以漕河古河道北岸出露较好的李迪城村剖面为研究对象,综合地层序列、野外沉积特征、沉积构造及沉积物粒度分析,对白洋淀地区漕河古河道沉积记录的古洪水事件进行了识别,发现该剖面具有以下主要特征:古洪水沉积层与下伏地层存在明显的冲刷侵蚀面,沉积体形态呈透镜状,由泥砾、炭屑、双壳类及灰黑色粉细砂混杂组成,发育中小型交错层理;洪水沉积物粒度指标(中值粒径、砂含量、黏土/粉砂值及Q90)表现为高值,以细砂为优势组分,含混杂的粉砂及少量黏土,分选较差;古洪水沉积层中古树与双壳类集中埋藏,呈定向排列,其指示的方向与遥感影像揭示的古河道方向一致。通过该剖面沉积特征及地层AMS ¹⁴C年代分析,确定漕河在全新世早期约10.8~9.6 ka BP发生了4期古洪水事件,这4期古洪水事件可以与该时期华北地区其它古洪水事件进行对比。当时正值全新世早期,东亚夏季风增强,为气温和降水频繁波动上升时期,据此推断白洋淀地区全新世早期的古洪水事件是当时气候背景下的产物。     

JYZ11A钻孔记录的居延泽演化历史

我国内陆干旱区在末次冰期(含深海氧同位素第3阶段)是否存在古大湖近年来持续存在争论.居延泽是黑河的尾闾湖之一,位于我国典型干旱区,是开展这项研究的理想区域.依据居延泽盆地最低处的JYZ11A钻孔(全孔长61.13m,本文侧重上部27m岩芯),使用石英光释光测年获得3个可靠释光年龄并据此建立年代框架.全孔10cm间距测量沉积物粒度,钻孔上部16.7m以2cm间距测量低频磁化率,本文侧重分析JYZ11A钻孔上部10m的指标记录.综合岩性地层、沉积物粒度分布特征和粒度、磁化率指标记录,并与前人已有研究进行对比,本研究发现末次冰期时居延泽盆地主要堆积棕色冲洪积物和风沙沉积物,早全新世为风沙沉积,中全新世出现浅灰色湖相沉积与风沙交替沉积,而稳定湖泊只在约3ka时才逐渐形成,可能存在多次湖面波动并留下古湖岸堤.因此,居延泽盆地在末次冰期包括深海氧同位素第3阶段晚期并不存在稳定大湖.居延泽早全新世干涸、中晚全新世湖泊较稳定发育的全新世成湖模式与季风区湖泊演化模式明显不同,而与许多中亚干旱区的湖泊、风成沉积等古环境记录相似,它们可能共同指示了一种有别于中国季风区的全新世区域湿度演化模式.     

黄河中游吉县段全新世古洪水滞流沉积物光释光测年研究

通过对黄河中游河口镇-龙门段峡谷进行详细的野外考察,在多个地点发现了含有古洪水滞流沉积物的全新世地层剖面。对山西省临汾市吉县段冯家集剖面的古洪水滞流沉积物系统采样,进行了沉积学及年代学分析研究。野外观测和粒度成分分析表明冯家集剖面夹有5层典型的古洪水滞流沉积物,其性质为细沙质粉沙,具有水平层理,层与层之间被坡积石渣土分隔。该层系的顶界高出黄河平水位达18m。它们是特大洪水在高水位滞流情况之下的悬移质沉积物,客观地记录了全新世时期黄河中游一期5次特大古洪水事件。通过分离出125—2251~m石英颗粒,应用单片再生剂量法(sAR)测得其光释光年龄值,结合地层对比及各种气候替代性指标的分析,确定这些古洪水事件发生在3200~3000a B.P.之间,处于全新世中期大暖期向全新世晚期相对干旱期转折的阶段。这对应我国历史上的商末一西周初期,季风气候状态不稳定,黄河流域既有严重地干旱,又有特大洪水事件发生。本文的研究成果为深入揭示河流水文系统对于全球变化的响应规律提供了新的可靠证据。     

黄河源区玛曲段末次冰消期古洪水事件及其光释光测年研究

通过对黄河源区玛曲段河谷开展野外考察,在太吾若(TWR)发现典型的古洪水滞流沉积剖面。根据野外沉积学宏观特征判别,并结合粒度分布、磁化率、地球化学元素和石英颗粒微形态特征等室内实验分析测定结果,准确鉴别出TWR剖面所夹一组多层洪水滞流沉积物(SWD),属典型的河流洪水在高水位滞流环境下沉积的悬移质泥沙。结果表明,TWR剖面古洪水SWD和现代洪水SWD沉积学分类为沙质粉沙,现代土壤为黏土质粉沙,现代风成沙为中沙。古洪水SWD粒度自然分布频率曲线为正偏,呈单峰,主峰高且峰值集中,分选性良好。古洪水SWD和现代洪水SWD磁化率较低,介于现代土壤和现代风成沙之间,化学元素明显区别于现代土壤和现代风成沙,表明它们尚未受到风化成壤作用影响,为古洪水悬移质快速沉积形成的滞流沉积物。石英颗粒微形态特征的分析表明,古洪水SWD和现代洪水SWD石英颗粒表面分布明显的三角痕、V形坑、撞击坑和凹面等水成沉积物的典型特征,属于河流沙类型。采用单片再生剂量法(SAR)光释光技术测年,证明在13.6~13.0 ka BP,黄河源地区经历了一期多次的大洪水事件,发生时段对应末次冰消期向全新世转折的时期,与欧洲和格陵兰冰芯记录末次冰消期中的Bolling/Aellrod暖期相对应,此时青藏高原地区冰川大规模消融,这期古洪水事件正是流域内冰融水大量下泄汇入黄河而形成的大洪水。     

基于磁组构特征的江汉平原全新世古洪水事件

在对江汉平原江陵剖面全新世沉积物的沉积环境和年代学分析的基础上, 利用由现代洪水沉积所建立的洪泛沉积物磁组构参数标志, 对江汉平原全新世以来的古洪水事件进行了初步研究.结果表明: (1) 江汉平原全新世以来(有史料记载前), 共有55个特大洪水沉积层(事件). (2) 全新世以来特大洪水(期) 演化可分为两个大的阶段: 第一阶段(9875~3000aBP) 低频期, 该阶段洪水发生频率不高, 且洪水周期比较稳定, 主要以近千年和500~625a周期为主; 第二阶段(3000aBP~现在) 为洪水频发期.洪水发生的周期以300~200a为主, 反映出洪水发生的频率具有加快的趋势.      

黄河上游全新世特大洪水及其沉积特征

黄河上游官亭盆地的黄河二级阶地面上沉积了厚约2m左右的平流沉积物,每次洪水形成1个由红色粘 土水平层和黑灰色粘土水平层组成的洪水单元。对研究剖面洪水沉积层的磁化率测量区分出了14个洪水单元, 代表了14次特大洪水的发生;利用盆地内的考古资料,将古洪水频繁发生的时期定为3700～2800aB.P.。粒度分 析表明官亭盆地平流沉积的沉积物几乎全部由粒径小于4φ的悬移物质组成,其分选系数>2,偏度<0,峰态中等。 与黄河中游进行比较,官亭盆地的平流沉积粒级更小,偏度更小且呈负偏。     

乌兰盖盆地高日罕地区晚第四纪沉积物特征及其对环境变化的响应

乌兰盖盆地位于内蒙古高原的东北部,隶属于大兴安岭西侧二连盆地群的东北段。本文通过乌兰盖盆地高日罕地区晚更新世晚期—全新世沉积物剖面观测、热释光年龄测定和孢粉分析,研究了晚第四纪沉积物堆积序列、成因、形成时代及其对环境变化的响应。该区一级阶地的下部和中部由晚更新世晚期沉积物构成,具有冲积物典型的二元结构特征,沉积物时限为70.0-10.0 kaB.P.;一级阶地上部和河漫滩由全新世冲积物构成,为典型的河漫滩相沉积,时限为10.0-0 kaB.P.。近70.0 kaB.P.以来,高日罕地区的古气候经历了干燥寒冷—冷湿—中生偏干—较冷偏湿—冷湿—干冷—冷湿—中生—温凉湿润的气候变化旋回。第四纪冰期时,乌拉盖盆地内部可能为冰缘气候,10.0 kaB.P.以来,该区的古地理环境发生了巨大变化。     

河南新乡第四纪地层划分与沉积环境分析

新乡位于豫西北山地与豫东平原过渡位置,黄河冲积扇的不断发展以及第四纪早期的新构造运动对该区第四纪沉积过程产生影响。通过对新乡多个钻孔岩心进行系统性描述、年龄测试、沉积相分析以及钻孔地层间对比分析,结果显示：黄河冲积扇的发展及黄河主河道的南北向迁移,是研究区第四纪沉积过程的重要影响因素,研究区第四纪沉积相以河流相为主,横向上对比良好;多个场地的钻孔揭示研究区全新统厚度约10 m,平均年龄95 ka左右;更新统上部厚度约69 m,平均年龄129 ka左右;更新统中部厚度约55 m,平均年龄小于829 ka;更新统下部未见底。在第四纪早期,黄河冲积扇主河道在研究区西侧,尚未发育到新乡地区,对该区的影响较小,以细粒的泛滥平原沉积物为主;第四纪中期,黄河冲积扇快速向东部发展,河道迁移至研究区北东侧,沉积了明显的河流相,砂体厚度明显增加;第四纪中晚期,基本继承前期的河流相沉积,随着河道南迁,砂体含量有所下降。受到新构造运动的影响,新乡地区第四纪地层北东部出现沉积间断,并且局部地区出现差异沉降,北东侧地势高于南西侧。     

银川盆地晚上新世物质来源及其对黄河上游形成年代的约束

黄河上游河段的形成年代依然存在争论,而银川盆地是黄河上游物质的主要沉积区之一,该盆地沉积序列的研究能为了解黄河上游的物质来源和形成年代提供重要线索。对银川盆地钻孔（PL02）底部进行了碎屑锆石U-Pb测年和碎屑组分统计研究,并与上游黄河沉积物以及盆地周边贺兰山和鄂尔多斯高原西部的锆石U-Pb年龄数据和碎屑组分数据进行了对比分析。结果表明贺兰山和鄂尔多斯高原西部并不是银川盆地晚上新世沉积物的物质供应区,而是黄河将银川盆地以上河段地区物质输送到银川盆地。这一结果进一步证明了黄河上游兰州—银川段在晚上新世已经形成的观点。     

海南岛东北海岸风沙沉积的光释光年代学意义

选取海南岛东北部JSD2和PQR2两个典型海岸沙质沉积剖面进行研究,共采集10个测年样品和89个指标分析样品,在室内进行了光释光(OSL)测年和粒度分析.结果表明:1)JSD2和PQR2剖面砂样以中细沙为主,粒度众数在225～400μm之间.风沙沉积后受化学风化作用呈现淡红棕色至红棕色;2)JSD2剖面OSL年龄范围为...     

黄河源区玛多县沙漠化成因与发展过程

通过分析黄河源区玛多县沙漠化的成因和过程,结果表明,玛多县沙漠化成因类型有三种,分别为固定沙丘/古沙丘活化、滑塌陡坎及风蚀斑块,其形成都与多年冻土退化相关.在固定沙丘或古沙丘分布区,冻土退化导致热融沉陷,形成沉陷坑,沉陷坑边缘形成拉裂缝或陡坎,使下伏松散沙露出.在斜坡上,冻土退化形成滑塌陡坎,使底层土壤从侧面暴露.在平坦的冲积平原,差异性冻胀和融沉导致草皮拉裂,形成积水坑洼,冻土退化导致土壤变干,土壤的底层暴露.下伏风成沉积物暴露后,遭受风蚀,形成侧向凹槽,致使上部土体坍塌,使更多的风成沉积物暴露,这些过程的不断重复,使风蚀坑、陡坎、风蚀斑块扩大相连,最终形成流动沙丘、风蚀劣地、戈壁等地貌.     

Distribution of arsenic in sediment of Hangjinhou Banner- Linhe transect in Hetao Basin,North China

In this research, we laid a Hangjinhou Banner-Linhe District drilling transect along western piedmont of Hetao Basin to the modern Yellow River, which passes through the Langshan Mountain piedmont alluvial-proluvial fan, the Yellow River paleochannel, alluvial-fluvial plain of the Yellow River and the modern Yellow River flood plain successively and based on which we collected sedimentary samples of different geomorphic units. Based on hydrogeology and sedimentology and by means of stratum tracing and transects comparison, the analysis result comes out that the arsenic (As) sediments in Hetao Basin is distributed in obvious zoning form and is closely related to the sedimentary environment. The paleochannel zone in northern Basin has the highest content of As sediments, average content reaching 12.24 μg/g. In the horizontal direction of the profile, the distribution regularity of As is consistent to that of elements like Mn, Fe, Al and TOC, since they have experienced the same geochemical process in sediments. In the vertical direction, the high-arsenic sediments are mainly formed of grey black silty-fine sand layers or interbedding layers of silty-fine sand and muddy clay, rich in organic matter. The sedimentary environments are mainly shallow lakes and depressions, where the content of As is related to that of elements like Sb, Mn, B, V, etc., and particularly has significant relation with Fe.     

山东半岛全新世近岸泥质区沉积过程与沉积记录*

中国东部陆架边缘海发育多个全新世泥质区,是研究古海洋和古气候的理想区域。本研究从现代沉积过程和全新世沉积记录的视角,对山东半岛近岸泥质区的前人研究结果进行总结梳理,为后续相关研究提供参考。山东半岛近岸泥质区位于山东半岛沿岸,主要是来自黄河的沉积物在沿岸流、上升流、潮汐等相互作用下沉积而成,呈现独特的“Ω”形沉积模式。山东半岛近岸泥质区形成于全新世,物质来源主要是黄河,近岸侵蚀和当地小河流也贡献一定的物质来源。山东半岛近岸泥质区的形成和演化与古海洋条件、海平面升降、内陆古气候演变等多种因素有关,蕴藏着丰富的环境演化信息。山东半岛近岸泥质区沉积能够快速记录东亚季风的演变,其较高的沉积速率为研究黄河流域的古气候和古生态演化提供高分辨率的材料,可为预测未来全球变化背景下黄河流域的发展趋势提供参考。虽然前人对现代沉积过程进行了大量工作,但仍需加强现代观测和数值模拟等方面的工作,为更好地重建研究区的沉积动力过程提供数据和理论支撑。此外,该区在长时间尺度上的沉积物和有机质的沉积过程对古海洋和古气候的响应机制也亟待开展研究。     

Characteristics of Holocene Loess-Palaeosol Particle Size Composition and Paleoclimatic Significance in East Guanzhong,Shaanxi Province

This paper made an end-member analysis of particle size data collected from 150 samples based on the continuous Holocene Loess-Paleosol profile (Yaohecun profile) in east Guanzhong, Shaanxi Province. Wavelet analysis was also performed for the EMs along the time scale of depth.The result shows that three end members can be separated from different sediment particle sizes. Based on comparative analysis of magnetic susceptibility and geochemical index, it was considered that the End-member 1 might indicate the weathering and pedogenic remoulding after sediment deposition under the east Asian summer monsoon. The End-member 2 might indicate dynamic effect of dust storm accumulation under the influence of northwest monsoon, representing typical component characteristics of aeolian loess.The End-member 3 indicated the stronger transporting force for coarse components, which should belong to the northeasterly winds for the coarse-grained near-source sediments from the Yellow River flood plain. Results of wavelet analysis show that each EM has different periodic characteristics at 1.5 ka, 3.0 ka and 4.5 ka scales.The End-element analysis method has a good effect in indicating the sedimentary environment and provenance characteristics of sediments. The combination characteristics of each End-member can reflect the characteristics of sedimentary dynamics combination and can well reflect the Holocene dynamic change course. At the same time, it hasreference significance to reconstruct the paleoclimate on the longer time scale.The wavelet analysis method provides significant results in terms of inversion cycles and trends of dynamics change of sedimentary particle size within each EM.     

图门江下游沙丘粒度分布与石英表面结构研究

图门江下游沙丘粒度频率累积曲线形态全部为双峰,负偏态,粒度变化范围大,平均粒度数值小,标准偏差平均值为0.61;粒度分布特征方法判断沙丘沉积环境以河流成因为主。通过扫描电镜研究其石英颗粒表面结构,机械作用以贝壳状断口、V形坑和次棱角状形态组合为主,化学作用为中等-强烈溶蚀特征;石英颗粒表面结构特征表明沙丘为河口沉积;热释光测年结果表明沙丘受全新世海平面变化的影响,经历海水及风力改造。     

青藏高原东北缘若尔盖盆地晚新近纪地层的多重划分与对比

以新构造运动为背景,以岩石地层特征为基础,以多种方法的测年数据为依据,以生物化石种属与产出层位和气候地层为参考,按照多重地层划分观点,本文首次对若尔盖盆地更新统及全新统的生物地层、气候地层和年代地层的划分做了深入研究,进而提出了若尔盖盆地晚新近纪地层的多重划分与对比方案.在以新构造运动为背景下沉积的更新统一全新统生物地层、气候地层等在不同发展阶段具有不同的特征,相同时期不同沉积物之间可以相互对比.利用植物、孢粉和测年数据,"阿坝砾石层"时代划归为早更新世.黄河干流、黑河和白河地层中所产古脊椎动物化石和介形类化石的地质时代为晚更新世.由泥炭孢粉剖面和RM孔孢粉资料揭示出晚冰期到冰后期以来,若尔盖地区的气候表现出极大的不稳定性,冷暖变化频繁,可与由冰期与间冰期或干旱期与湿润期交替演进的气候地层划分的中更新世4366高地冰期和尼格曲一公巴拉克冰期,晚更新世末次冰期早期的木哈隆冰阶、扎尔吉冰阶、羊拱海冰阶、希门错沟冰阶和末次冰期晚期的安纳尔冰阶、全新世冰后期气候地层单位,以及河流堆积阶地划分和风成堆积划分相对应.