粘土矿物在黄河源区古气候研究中的应用

沉积物中粘土矿物的组成具有一定的古气候指示意义。利用沉积物中粘土矿物的组成探讨了黄河源区全新世的古气候变迁。通过X衍射方法分析了一个全新世地层剖面的粘土矿物类型和含量的变化,这些粘土矿物主要由伊利石、伊蒙混层矿物和少量的高岭石、绿泥石组成。对粘土矿物含量变化的分析和对比研究表明,黄河源区在全新世的气候寒冷干燥,即使在大暖期也显得温凉。全新世的气候演变可划分为3个阶段,即早全新世的干冷期、中全新世的温凉期(大暖期)和晚全新世的干冷期。在大暖期,在7 0kaB P 和5 0kaB P 前后发生了两次较强的降温事件。     

循化盆地中新世沉积物粘土矿物的特征及其古气候指示

为揭示循化盆地沉积物对古气候及青藏高原隆升过程的指示作用, 采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)方法对循化盆地中新世沉积物中粘土矿物组成、微观形貌进行了深入研究.结果表明, 沉积物中粘土矿物以伊利石、蒙脱石为主, 绿泥石、高岭石和坡缕石含量较低; 粘土矿物相对含量及伊利石结晶度变化特征指示, 在23.1~21.2 Ma期间, 古气候以温暖潮湿为主; 21.2~14.3 Ma期间古气候以冷干为主, 出现短暂的相对暖湿时段; 14.3~10.6 Ma期间, 古气候以相对暖湿为主; 10.6~9.3 Ma时期, 气候以冷干为主; 9.3~5.2 Ma期间, 气候虽有冷干与暖湿波动, 但总体上以暖湿为主.在21.2 Ma和5.8 Ma时期发生的明显强降温事件, 可能与青藏高原的阶段性隆升有关.      

广西百色盆地更新世沉积物中粘土矿物特征及其古气候指示意义

为研究百色盆地红土剖面中粘土矿物的特征并恢复盆地中更新世以来的古气候演化序列,利用X射线衍射分析对百色盆地大旺红土剖面中粘土矿物进行了深入、系统的研究。结果表明,沉积物的粘土矿物组成主要为伊利石、高岭石及蛭石(或羟基铝蛭石),但在约0.26Ma处其相对含量出现明显变化,表明百色盆地中更新世中期至晚更新世早期表生风化作用逐渐加强,其气候条件经历了从"相对干凉→暖湿"的演化。这一结果与河湖相沉积物磁化率所记录的MIS 7.5(0.26Ma)"冰期→间冰期"转折时期相一致。沉积物中伊利石结晶度结果显示,其(001)衍射峰半高宽值从早期的相对平稳转变为晚期的波动性变化,说明百色地区气候经历了相对冷干到相对暖湿的转型,与粘土矿物相对含量变化、河湖相沉积物磁化率变化、邻区钙华沉积及南海各古气候指标所揭示的记录相一致。     

四川广元地区中侏罗世—早白垩世粘土矿物与古气候

利用粘土矿物特征作为气候指标对四川广元千佛崖-剑阁朱家岩剖面中侏罗统—下白垩统沉积的古气候状况进行分析,结果显示:蒙脱石(25.8%～1.0%～46.8%)、高岭石(31.0%～12.5%～12.6%)、伊利石(31.3%～68.0%～28.0%)和绿泥石(11.8%～18.5%～12.6%)相对质量分数变化指示的气候变化状况是相同的,与伊利石结晶度指数(0.26～0.31～0.27)和伊利石化学指数(0.62～0.66～0.79)曲线所指示的气候变化规律也是一致的。据此,将该区古气候划分为3个阶段,即中侏罗世早中期为以干冷为主的半干旱气候,中侏罗世晚期在一个很短的时间内变得相当干冷,而晚侏罗世—早白垩世则为暖湿气候。这一变化与同期全球气候变化具有一致性。     

我国不同气候带黄土中粘土矿物组合特征分析

在兰州黄土和下蜀黄土中粘土矿物的X衍射分析基础上,对我国不同纬度和气候带的五个黄土剖面(点)中的粘土矿物组合和空间分布进行了对比分析,并探讨了与古气候的关系。结果表明,黄土中粘土矿物组合具有明显的地带性特征。从西北到东南,随着纬度的逐渐降低,黄土中的粘土矿物组合也发生有规律的变化。主要表现为绿泥石含量的逐渐减少和蛭石含量的逐渐增多。位于温带半干旱区的兰州黄土以伊利石和绿泥石为主要粘土矿物,而位于亚热带湿润区的大港下蜀黄土则以伊利石和蛭石为主要粘土矿物。黄土中含有较多量的绿泥石可作为黄土母质堆积后干冷气候和微弱风化的标志,而蛭石和蛭石/绿泥石混层矿物含量的增加指示了风化强度的增强。因此,黄土粘土矿物组合特征不仅反映物源区古环境信息,而且指示了黄土堆积期后的生物气候环境。     

四川盆地白垩系粘土矿物特征及古气候探讨

四川盆地是中国白垩纪最具代表性的陆相沉积盆地之一,主要发育一套广布的红色碎屑岩沉积,且膏盐、沙漠相沉积发育。本文在前人地层古生物学研究的基础上,借助粘土矿物气候指标、结合沉积物碎屑成分,着重讨论了中侏罗世—古近纪早期四川盆地及周边地区的气候状况及演变过程。碎屑组份统计分析认为盆地北部边缘早白垩世早期构造因子起主导作用,而盆地南部白垩纪气候因子起主导作用,说明构造活动对沉积物影响不大。粘土矿物组份主要以蒙脱石和伊利石为主。多数样品蒙脱石和伊利石同时出现,指示沉积物源区为干冷与暖湿交替的气候环境;局部层段只有伊利石,指示干冷气候。同时,所有样品伊利石化学指数值均大于0.5,说明粘土矿物经历了强烈的化学风化作用,盆地内部为暖湿气候。     

甘肃玉门华夏和安加拉混生植物群的发现及其意义

本文报道了发现于甘肃玉门大山口上二叠统肃南组华夏和安加拉混生植物群,含16属26种。根据植物分子的组成,植物群的时代属于晚二叠世早期,相当于二叠纪(三分)的吴家坪期(Wuchiapingian)。这些保存颇佳的植物化石对于研究华夏和安加拉两个植物区系的关系提供了新的依据,具有重要的古植物地理学意义。     

塔里木板块二叠纪构造演化的古植物群（大植物、孢粉）响应

塔里木板块二叠纪的构造演化导致板块古地理位置、古地貌和古环境的演变(包括气候条件的改变)，相应地塔里木板块的植物群在区系性质方面发生了重要变更。该板块二叠纪植物群演替历史分为3个演化阶段：①欧美植物群阶段(阿赛尔期-罗德期)；②欧美-安加拉混生植物群阶段(沃德期-吴家坪期)早期；③安加拉植物群阶段(吴家坪期中晚期-长兴期)。     

淮北平原中更新世以来古气候和沉积环境演变：来自涡河流域沉积物粒度和地球化学的证据

通过对毗邻中国南北地理分界线的第四系标准孔岩芯进行粒度和地球化学研究，探讨了淮北平原中更新世以来的古气候变化和沉积环境变迁。研究表明淮北平原中更新世气候在暖湿与干冷(温凉）频繁交替中总体经历了从暖湿趋于干冷，与中国东部季风区北部的温带季风气候变化趋势属同相位演变，而与受控于亚热带季风气候的长江中下游及淮河源区古气候演变模式总体呈反相位。晚更新世，气候总体经历了干冷(即温干—严寒—干冷）、温湿、转向干冷，却表现出与以长江中下游及淮河源区气候演化格局更相似，而与中国北方气候总体上由暖湿向干旱化转变步调不一致。进入全新世，淮北平原与中国南北方气候均回暖，降水相应增多。涡河流域GBK1标准孔区域沉积环境总体上经历了中更新世早中期从半深湖演化到浅湖、滨湖，到晚期湖泊快速收缩直至消失，演化为泛滥平原或河流；晚更新世以来主要为河流和泛滥平原。淮北平原区域气候变化总体上对全球变化有着积极的响应，或许因其地处中国南北地理分界线边缘，致使其气候又具区域独特性。     

华北—东北南部地区中生代中晚期粘土矿物与古气候

实验分析了华北－东北南部地区中侏罗统－白垩系泥质岩中粘土矿物的相对含量,说明了实验结果和作为古气候定性指针分析的可信度,总结了粘土矿物相对含量的时空变化及其古气候特征与演化,讨论了古气候变化与古地貌高地的关系。结果显示,伊利石既是各地也是各个层位最常见的粘土矿物,各区一般含量不少于20％,平均含量46.6％;其次是蒙脱石,在河南和山东的各个时期含量最低30％,平均达57.8％;高岭石和绿泥石只在山西较为丰富,其它各地相对少见;表明研究区中生代中晚期总体属于干冷气候环境,只在山西西部出现干冷－半湿热交替变化;证实古地貌高地“东部高原”的存在,但时空分布有所差异：时间上,它可始于中侏罗世并持续到白垩纪末期甚至古近纪;空间演化上分为两个阶段,早中侏罗世规模较小限于渤海湾之南,晚侏罗世—白垩纪扩大到东北南部和华北大部并呈南北向半弧形展布;认为东部高原对东北地区同期古气候没有影响,可能改变了冀北—辽西和豫西晚侏罗世和晚白垩世时期的古气候;指出东部高原物质可能在中侏罗世—早白垩世期间主要通过郯庐断裂南北两端已经消失了的入海口输送,白垩纪中期及之后则可能主要卸载到了周边盆地。     

上新世以来伊豆-小笠原海脊黏土矿物的来源与古气候意义

对伊豆-小笠原海脊(ODP 782A孔)上新世以来沉积物中黏土矿物的组成、含量及矿物学特征进行了分析,结果表明:黏土矿物以伊利石(42%)和蒙皂石(42%)为主,绿泥石的平均含量为14%,高岭石的含量最低,平均仅为2%。伊利石的结晶度较好,平均为0.25°Δ2θ;化学指数较低,平均为0.31;表明伊利石主要形成于干冷的气候环境。通过将ODP 782A孔黏土矿物组合特征和含量与周边可能源区对比,并结合伊利石和蒙皂石的矿物学参数特征,我们认为蒙皂石主要来源于伊豆-小笠原海脊周边岛弧火山物质;伊利石、绿泥石和高岭石主要来自亚洲大陆风尘。上新世以来(伊利石+绿泥石)/蒙皂石比值总体上呈增加的趋势,并且在5.3~3.6、3.6~1.6、1.6~0 Ma的三个阶段表现出不同的变化特征,该比值与全球深海δ¹⁸O值所记录的全球变冷、北太平洋ODP 885/886孔风尘通量和灵台黄土沉积速率,以及日本海U1430站伊利石/蒙皂石比值所指示的亚洲内陆干旱变化的总体变化趋势和阶段性变化的时间点大致同步,表明该比值敏感地响应了全球变冷和亚洲内陆的干旱。上新世以来(伊利石+绿泥石)/高岭石比值表现为高/低交替变化,分别与中国灵台黄土磁化率高/低变化相对应,由于黄土磁化率记录了亚洲内陆干/湿变化,因此该黏土矿物比值敏感地响应了亚洲内陆的古气候变化,因而可以作为可靠的亚洲大陆干/湿变化示踪指标。     

浙江长兴煤山剖面P/T界线附近粘土矿物研究

通过对浙江长兴煤山(D)剖面二叠系-三叠系 (P/T)界线附近地层中的粘土矿物分析,显示粘土矿物的组合及含量的变化同粘土矿物的结晶度没有必然的联系,而同地层组段的变化相一致,粘土矿物组合的变化反映了当时的气候、物源及地理条件的变化;同时,伊利石的结晶度也不具有地层梯度的特征。但是,无论是粘土矿物组合还是伊利石结晶度,在P/T界线附近都发生了明显的变化,表明本区当时海洋酸碱度和温度的剧烈变化,这可能导致了二叠纪末期海洋生物的大规模灭绝。     

鄂尔多斯盆地东缘泥质岩黏土矿物特征及其地质意义

为研究鄂尔多斯盆地东缘石炭-二叠纪古气候特征及其与成煤作用之间的关系,利用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对研究区石炭-二叠系泥质岩中的黏土矿物组成及其环境意义进行分析。结果显示,区内泥质岩中黏土矿物主要以高岭石、伊利石/蒙皂石混层矿物为主,次为伊利石和绿泥石。黏土矿物的垂向组合特征表现为:高岭石在桥头剖面、扒楼沟剖面和成家庄剖面山西组,桥头剖面太原组底部、成家庄剖面太原组上部及本溪组中部含量偏高。伊利石在各个剖面的山西组中含量较高,绿泥石仅在山西组中上部、太原组下部含量较高。扫描电镜下黏土矿物晶体形态规则,未见明显磨蚀痕迹,伊利石结晶度为0.42°△2θ~0.63°△2θ,平均值为0.47°△2θ,结晶度较好,混层比相对质量分数平均值25.1%,表现为自生黏土矿物。根据自生黏土矿物的习性指出研究区古气候总体表现为温暖潮湿、间或在太原组早期和山西组中-晚期伴有短周期干冷气候。古气候与沉积环境两者相互印证指示聚煤作用强度的变化过程,是控制研究区内聚煤作用的关键因素。      

云南思茅盆地勐野井组碎屑岩矿物学、地球化学特征及古盐湖沉积环境演化

通过对云南思茅盆地勐野井钾盐矿区钻孔岩心的碎屑沉积物进行粘土矿物分析和元素地球化学分析探讨了研究区晚白垩世碎屑岩的物源属性及古盐湖沉积环境演化特征。粘土矿物组合特征及La/Th-Hf、La/Sc-Th/Co、La-Th-Sc图解,Cr/Th、Al2O3/TiO2比值等表明该孔碎屑岩的物源主要为长英质花岗闪长岩。主量元素活动性分析表明化学风化过程中随着粘土矿物的形成首先发生Ca和Na的淋失,K、Mg则在这一过程中呈富集态势,而Fe、Mn主要受物源限制而总体上表现为亏损。结合粘土矿物形成条件,认为研究区古盐湖经历了暖湿—暖干(成盐成钾期)—暖湿(淡化)的古气候转化过程。而粘土矿物组合受高盐极端环境与埋藏成岩作用影响显著,表现为成盐成钾期显著的伊利石化和绿泥石化作用。因此伊利石+绿泥石粘土矿物组合,结合富Mg绿泥石的相对含量,以及相应沉积阶段碎屑岩的MgO异常高值,可有效指示古盐湖成盐成钾的演化阶段。!     

西昆仑山前陆盆地粘土矿物特征及其地质意义

为重建西昆仑山地区晚新生代的地质构造及环境演变过程,本文利用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微分析（SEM）方法,对西昆仑山前陆盆地（叶城盆地）该时期沉积的一套磨拉石建造中的粘土矿物进行了研究。结果表明,在整个晚中新世到早更新世的沉积物地层中,粘土矿物的种类始终以伊利石和蒙脱石为主,含少量的绿泥石和高岭石。但伊利石、蒙脱石、高岭石的相对含量,以及伊利石结晶度值等均显示出明显的变化。在8~3.5 Ma B.P.期间,伊利石相对含量值和结晶度值均比较高,而蒙脱石相对含量低,并有少量的高岭石产出;在3.5~3.3 Ma B.P.期间,伊利石相对含量值和伊利石结晶度值均急剧降低,而相反,蒙脱石相对含量值急剧升高,高岭石基本消失;3.3~2.8 Ma B.P.期间沉积物的粘土矿物参数与8~3.5 Ma B.P.时期的粘土矿物参数非常接近;而2.8~1.8 Ma B.P.期间沉积物的粘土矿物参数则与3.5~3.3 Ma B.P.期间的粘土矿物参数相类似。根据沉积物中的粘土矿物特征变化规律可以推断,物源区母岩成分的变化是粘土矿物特征变化的主要原因,古气候古环境变化则是次要影响因素。粘土矿物特征的变化规律显示西昆仑山体在晚新生代具有不均匀的阶段性隆升的特点,在3.5 Ma B.P.、3.3 Ma B.P.、2.8 Ma B.P.左右分别发生了三次明显的构造隆升事件,而且总伴随着风化母岩成分的变化。物源区在早更新世中期（12.5 Ma B.P.)很可能处于干旱的古气候古环境中。     

南雄盆地晚白垩世-古新世陆源沉积组份变化的古气候指示

利用陆源沉积中的碎屑组份(泥岩中的碎屑黏土矿物种类和砂岩中砂、粉砂碎屑类型)相对含量变化,对广东北部和江西南部的南雄盆地晚白垩世-古新世古气候进行了分析.结果显示,砂岩碎屑组份含量气候指数(长石/石英比,F/Q)介于0.02~0.14之间;(碎屑)黏土矿物组合主要以伊利石为主,平均79%;伊利石结晶度指数与化学指数分别为0.25~0.39、0.31~0.7.进一步分析表明,研究区这一时期以干旱气候为主,存在暖湿气候间断,古气候演化可分为三个阶段:晚白垩世马斯特里赫特期以干旱-半干旱性气候为主,古新世丹尼期早期转变为相对湿热或与干旱-半干旱气候交替,古新世丹尼期晚期恢复到半干旱性气候,但比第一阶段湿度可能稍有增加.这一总体干旱-半干旱气候格局及其变化总体与同期全球气候变化一致.     

粘土矿物对古气候指示作用浅析

由于粘土矿物的成分、组合、含量以及结晶度的变化可以反映母源区气候冷、暖周期性变化，因此利用粘土矿物重建古气候环境近年来得到广泛的应用。然而，由于粘土矿物的敏感性，其气候记录的信息往往会被其他影响因素(如母源区、沉积环境、成岩作用等)掩盖。因此，在利用粘土矿物重建古气候环境时，需要综合考虑气候以及非气候的各种影响因素。     

西藏申扎地区二叠系下拉组中吴家坪期化石的发现及其意义

重新研究了西藏申扎木纠错地区下拉组剖面,发现该地区下拉组从空谷晚期到吴家坪期连续,露头出露较好,下与昂杰组泥页岩整合接触,上与木纠错组白云质灰岩整合接触。该剖面根据不同的岩性及生物组合可分为三段,其中前二段亦在申扎县北的下拉地区较为发育,时代为空谷晚期至卡匹敦期;但下拉地区由于受断层和褶皱影响强烈,未完全保存第三段,而该段在木纠错剖面中出露较好,并在其含燧石结核灰岩中发现了牙形类Clarkina liangshanensis(Wang)和类Codonofusiella schubertelloides Sheng,确认其时代为乐平世吴家坪期,首次确认下拉组的上部可以延伸至吴家坪期。     

鄱阳湖沉积物近8ka来有机质碳同位素记录及其古气候变化特征

通过对鄱阳湖沉积物的高密度采样和有机质碳同位素分析,讨论了鄱阳湖近 8 ka来的古气候环境.鄱阳湖沉积物有机质δ 13C值为-22.42‰～-32.42‰,属 C3类植物来源.暖湿期δ 13C值相对偏负;冷(凉)干期δ 13C值相对偏正.这些记录表明,鄱阳湖近 8 ka来经历了 4次暖湿和 4次冷(凉)干的气候环境变化, 7 900～3 660 a B.P.、3 440～2 990 a B.P.、2 940～2 170 a B.P.、1 820～6 50 a B.P.属相对温暖湿润的气候环境;3 660～3 440 a B.P.、2 990～2 940 a B.P.、2 170～1 820 a B.P.、650～200 a B.P.为相对冷凉干旱的气候环境,自 200 a B.P.(1 750 A.D.)以来湖区气候开始转暖.暖湿期持续时间较长,冷(凉)干期持续时间较短,1 000 a B.C.左右为一次重要的气候变冷事件.我国全新世几个特征性气候在湖区均有不同的显示,并与孢粉、硅藻、历史记录所反映的古气候环境对应性较好,可以作为恢复古气候变化的灵敏指标.     

青藏高原东北缘循化盆地中中新世—早上新世黏土矿物及其古气候意义

青藏高原东北缘古气候可能受控于全球变冷、青藏高原隆升及局地地形变化的影响。为解析气候演化过程及驱动因素,本文以青藏高原东北缘循化盆地西沟剖面作为研究对象,在已有古地磁年龄约束基础上,分析了中中新世—早上新世沉积物中黏土矿物的组成和微观形貌特征。结果表明,西沟剖面沉积物中黏土矿物主要由伊利石、蒙脱石、绿泥石和高岭石组成,其中伊利石含量最高,平均为59. 3％;蒙脱石次之,平均为18. 2％,绿泥石平均含量为12. 3％,高岭石平均含量为10. 2％。根据剖面中黏土矿物含量和比值的变化特征,结合循化盆地西沟剖面的沉积速率、孢粉记录、有机质碳同位素和沉积岩地球化学比值,并与深海氧同位素值（δ18O）变化曲线对比,将循化盆地14. 6~5. 0 Ma气候环境演化划分为3个阶段：14. 6~12. 7 Ma,气候干冷期,与北半球冰盖扩展引发的全球性降温事件有关;12. 7~8. 0 Ma,气候相对温暖湿润期,可能与循化盆地周围山体隆升有关,即积石山在~12. 7 Ma隆升至临界高度,成为西风带输送水汽的地形屏障,使得循化盆地内的降水增强;8. 0~5. 0 Ma,气候再次转向干冷期,该阶段气候的干旱化对应于青藏高原在8 Ma左右的快速隆升,高原进一步的隆升阻碍东亚季风西风带的暖湿气流向内陆的输送,从而引起区域干旱化。