泥河湾盆地东谷坨遗址地层易溶盐沉积及其环境意义

东谷坨遗址地处泥河湾盆地东部边缘,是该地区发掘次数和出土遗物最多的早更新世古人类活动 遗址之一。对遗址湖滨相沉积物易溶盐类的测试和分析表明,此剖面代表的泥河湾古湖易溶盐为Na+-CO2-3--SO2-4-HCO-3 型,属于淡水湖-半咸水湖,处于半干旱区湖泊演化早期的碳酸盐湖泊阶段。K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Hco-3 和Cl -等 6类离子含量的变化曲线表现出较大的相似性,且它们与含盐量的变化大体一致。CaCO3含量及含盐量的变化与沉积物中细颗粒含量变化具有一致性,细颗粒含量较高时期对应 CaCO3 含量和含盐量相 对较高时期。根据含盐量和各主要离子比值并结合CaCO3 含量变化,将湖泊演化划分为 4个阶段,古人类在该 遗址活动时期对应于湖泊演化的前 3个阶段。该项研究对探讨东谷坨遗址利用者的生存行为与环境的关系具有重要意义。     

泥河湾盆地东谷坨剖面磁性特征及环境意义

泥河湾盆地东谷坨剖面的环境磁学研究表明泥河湾盆地湖相地层的物源具有多重性,既有来自周边山地的风化碎屑,又有来自西北和北方沙漠地区的粉尘物质,导致了其古环境和气候记录的复杂性。湖相地层除记录了松山反极性时晚期和布容正极性时这两个大的极性时段以外,还记录了哈拉米洛极性亚时和另外3个短期极性漂移事件。磁组构参数表明东谷坨剖面的地层是在正常的重力分异条件下沉积的,且自沉积结束以来没有受到明显的后期扰动。磁化率最大轴的方位角显示东谷坨剖面处乃至泥河湾盆地东部的古水流方向主要(或大多数时候)为北北西-南南东向。     

泥河湾盆地东谷坨遗址再发掘

1997年东谷坨遗址出土的石制品,特别是其中的“东谷坨定型石核”迸一步肯定了该遗址石器工业的进步性,对全面认识泥河湾盆地旧石器时代早期文化具有重要意义。     

泥河湾盆地剖面顶部黄土沉积及其古地理意义

选取泥河湾盆地郝家台、小长梁和东谷坨三个典型剖面顶部的黄土沉积进行磁化率和粒度特征的研究，以期揭示盆地晚更新世以来的古地理状况。结果表明，黄土沉积可以划分为S1、L1和S0三层，与我国西北地区典型剖面的黄土堆积和深海氧同位素阶段MIS1-MIS5可以很好的对比。它记录了这一地区130Ka.B.P.以来至少千年尺度的气候和环境变化历史，也说明这一地区对东亚季风气候的变化是十分敏感的。剖面黄土沉积说明盆地在更新世晚期的发育具有差异性，由于断块抬升作用使盆地西部继续接受湖相沉积，而东部则湖盆消失，接受黄土堆积。这些初步成果对研究盆地晚更新世时期的演化具有重要意义。     

沉积相变迁对内陆湖泊沉积易溶盐作为古环境指标的影响——以西宁盆地为例

获取合适的气候变化代用指标,检验其在更长时间尺度内应用的有效性对于利用我国西部内陆湖盆沉积反映新生代以来大陆气候变化具有重要意义。易溶盐含量作为一种反映环境变化的代用指标,在沉积相稳定的内陆湖泊沉积物研究中已获得广泛应用。对于存在沉积相变迁的古湖盆沉积物,其适用性需要进行考虑。本文对西宁盆地谢家剖面的一套年代为始新世到中新世的内陆湖相泥岩/石膏沉积进行研究发现,石膏层和泥岩层分别对应于Ca2+、SO2-4和Sr2+的高值和低值变化。石膏层广泛分布的剖面下部Ca2+、SO2-4和Sr2+含量较高,Na+和Cl-含量较低,而石膏层逐渐消失的剖面上部Ca2+、SO2-4和Sr2+整体含量降低,Na+和Cl-含量略有升高。沉积相分析表明红色泥岩层和石膏层分别对应于冲积扇远端和干盐湖化学沉积,剖面下部石膏层和红色泥岩层交替到上部以红色泥岩层为主的岩相变化反映了区域范围上的干旱化进程。谢家剖面易溶盐含量强烈受控于上述沉积相变迁所决定的岩性变化,并清晰揭示出发生在约33 Ma的巨大干旱化事件。因此对于存在沉积相变迁的古湖盆沉积物,易溶盐含量分析不但要考虑内陆湖泊浓缩演化过程中溶解度控制的碳酸盐—硫酸盐—卤化物相继发生的沉淀序列,还需考虑易溶盐在不同沉积相中的赋存迁移规律以及研究时段内的溶质补给类型是否存在差异。     

沉积相变迁对内陆湖泊沉积易溶盐作为古环境指标的影响--以西宁盆地为例

获取合适的气候变化代用指标,检验其在更长时间尺度内应用的有效性对于利用我国西部内陆湖盆沉积反映新生代以来大陆气候变化具有重要意义。易溶盐含量作为一种反映环境变化的代用指标,在沉积相稳定的内陆湖泊沉积物研究中已获得广泛应用。对于存在沉积相变迁的古湖盆沉积物,其适用性需要进行考虑。本文对西宁盆地谢家剖面的一套年代为始新世到中新世的内陆湖相泥岩/石膏沉积进行研究发现,石膏层和泥岩层分别对应于Ca2+、SO2-₄和Sr2+的高值和低值变化。石膏层广泛分布的剖面下部 Ca2+、SO2-₄和Sr2+含量较高,Na+和Cl-含量较低,而石膏层逐渐消失的剖面上部Ca2+、SO2-₄和Sr2+整体含量降低,Na+和Cl-含量略有升高。沉积相分析表明红色泥岩层和石膏层分别对应于冲积扇远端和干盐湖化学沉积,剖面下部石膏层和红色泥岩层交替到上部以红色泥岩层为主的岩相变化反映了区域范围上的干旱化进程。谢家剖面易溶盐含量强烈受控于上述沉积相变迁所决定的岩性变化,并清晰揭示出发生在约33 Ma的巨大干旱化事件。因此对于存在沉积相变迁的古湖盆沉积物,易溶盐含量分析不但要考虑内陆湖泊浓缩演化过程中溶解度控制的碳酸盐-硫酸盐-卤化物相继发生的沉淀序列,还需考虑易溶盐在不同沉积相中的赋存迁移规律以及研究时段内的溶质补给类型是否存在差异。     

泥河湾侯家窑遗址古河流及环境考古意义

侯家窑遗址位于泥河湾盆地西北部,自发现至今,历经40余年,但遗址年代和古人类生存环境问题仍悬而未决。本文基于地质地貌观测、电阻率测深、高程测量等工作,试图通过遗址区地层结构和古河流发育情况研究,阐释上述问题。结果如下:①伴随着泥河湾古湖的快速萎缩,在侯家窑遗址区发育了一条源自北部熊耳山、宽逾1 km的古河流。它形成于240 ka B.P.前,消亡于晚更新世初,发育历史贯穿了侯家窑古人类生存阶段的始终。②遗址古文化遗存不是埋藏在湖相泥河湾层中,而是埋藏于距今约224~161 ka的牛轭湖沉积层和壤化黏土层内,表明古人类在此倚河而居长达6万年。③遗址区面向东南的宽阔圈椅状地形,为古人类生存造就了相对温和舒适的地理环境;古河流既为古人类提供了水源,良好的流域生态环境也给古人类提供了富足的食物;熊耳山既是古河流源地,也是优质石料产地,古河流将石料搬运至遗址附近,石器制作便利。因此,在寒冷气候条件下生活的古人类,选择生境较好的侯家窑遗址区倚河而居势成必然。④遗址区古河流发育在易遭侵蚀的泥河湾湖相沉积层之上,河水泥沙含量高、浑浊,唯有遗址附近的牛轭湖区水流缓滞、清澈,而且植物繁茂,是各类动物优先猎食和饮水的地方。但牛轭湖独特的地貌特点,使动物们在急迫情况下难以逃脱,古人类此地围猎,远较他地成功率高。     

全新世安固里淖易溶盐沉积及其环境意义

内陆湖泊沉积物的易溶盐含量与湖水化学组成密切相关，因此通过测试沉积物钻心的易溶盐含量可以重建古湖水化学演化过程。在安固里淖湖心区钻取沉积剖面，以1cm为间隔分样，测试剖面八大离子的含量（即K+、Na+、Ca₂+、Mg2+、CO₃₂-、HCO₃-、Cl-和SO₄₂-）和其他有关的地球化学特征，并且对各项离子含量进行相关分析，得到剖面易溶盐组成变化曲线和和易溶盐指标变化曲线。根据易溶盐曲线变化情况，结合钻心纹层纪年得到的的纹层年代，将安固里淖8507aB.P.以来的湖水化学演化过程分为以下几个阶段：8507~7600aB.P.，湖水化学类型为Na+-Cl- 型，盐度较高；7600~4724aB.P.，湖水化学类型为Na+-Cl--SO₄₂- 型，盐度最高；4724~3057aB.P., 湖水化学类型为Na+-Cl- 型，3057~574a B.P湖水化学类型为Na+-CO₃₂--HCO₃-，盐度较低；574aB.P.以来湖水化学类型为Na+-Cl- 型，盐度较低但是呈现快速增加趋势。同钻心的粒度分析结果相比较，易溶盐变化曲线的转折早于粒度变化曲线，反映易溶盐沉积对气候变化的反应比粒度特征更敏感，是一个较好的反映气候变化的替代性指标，有待于推广应用。     

泥河湾盆地大长梁剖面河湖相沉积序列的细腰磁滞回线性质及其环境意义

对华北泥河湾盆地大长梁剖面更新世河湖相沉积序列进行的多参数岩石磁学研究表明磁铁矿和赤铁矿是大长梁剖面最主要的磁性矿物。磁铁矿的粒度主要为准单畴和多畴,主要来自盆地周围侵蚀的碎屑矿物;赤铁矿主要为风成成因,来源于中国西北部的黄土高原或沙漠地区的化学风化作用产物;某些沉积层中还含有主要由碎屑成因的粗颗粒磁铁矿经低温氧化形成的磁赤铁矿,该过程可能与泥河湾古湖的氧化环境演化密切相关。大长梁剖面的磁滞回线大多具有细腰特征,细腰的明显程度主要由样品中磁铁矿和赤铁矿的相对贡献控制。因此,细腰磁滞回线可以用来衡量泥河湾河湖相沉积物中赤铁矿的相对含量,并进而在一定程度上指示亚洲内陆干旱/半干旱地区化学风化作用的强弱以及相对温湿或冷干的气候环境变化。     

泥河湾盆地虎头梁剖面河湖相沉积物磁组构特征及其环境意义

泥河湾盆地在第四纪环境变化和古人类演化研究领域占有重要地位。虎头梁剖面记录了中更新世以来泥河湾盆地逐渐消亡的过程。本文对虎头梁天然露头剖面进行了详细的沉积学、岩石磁学和磁组构研究。剖面沉积物中的磁性矿物以假单畴（PSD）的磁铁矿为主,还含有一定量的赤铁矿,磁组构类型为正常沉积磁组构。根据虎头梁剖面沉积相的划分和磁组构参数特征,将泥河湾盆地中-晚更新世晚期的演化过程划分为3个阶段：下部为第Ⅰ阶段（60~53m）,中部为第Ⅱ阶段（53~12m）,上部为第Ⅲ阶段（12~0m）,包含3个完整湖侵旋回,每个旋回由下部灰黄色粗粒三角洲相到中部黄灰色滨湖相再到顶部灰绿色细粒湖相组成,相应的磁组构参数值由大到小的变化规律,中部第Ⅱ阶段推断由气候因素主导,上部第Ⅲ阶段可能主要由构造驱动,长期稳定的优势古水流方向以NW向为主,而东坡遗址时期的古人类可能生活在湖侵阶段的相对短期湖退的滨岸地带。

     

Site formation processes at Donggutuo: a major Early Pleistocene site in the Nihewan Basin,North China

Understanding site formation processes is crucial for interpreting archaeological context patterns and hominin behaviour as these affect the preserved condition of a site and the integrity of archaeological remains. The fluvio‐lacustrine sequences in the Nihewan Basin of North China are rich sources of early Pleistocene archaeological sites, which offer an important opportunity to investigate human evolution and adapted behaviours in East Asia. Although many Palaeolithic sites have been reported from the Nihewan Basin, North China, few of them focus on site formation processes before interpreting the hominin behaviour patterns. Here, we present a site formation study of four archaeological layers (Layers 6D, 6C, 6B and 6A) in Trench 1 from the Donggutuo (namely DGT‐T1) site in the Nihewan Basin with an age of 1.1 Ma. Through the study of sedimentary contexts, spatial distributions of artefacts and fossils, intra‐assemblage category ratios, debitage size distributions, lithic abrasion, artifact orientation and planar dip, our results show that all the layers had been disturbed by low‐energy sheet wash across the lake shore setting, but to differing extents. The post‐depositional disturbance caused by water decreased from the lower to the upper layers, from Layer 6D to Layer 6A. This indicates that the archaeological remains in DGT‐T1 have not been subject to significant natural modifications and are thus suitable for studying early hominin behaviour in North China. Copyright © 2019 John Wiley & Sons, Ltd.     

Magnetostratigraphic dating of the Donggutuo and Maliang Paleolithic sites in the Nihewan Basin, North China

A detailed magnetostratigraphic investigation, coupled with rock-magnetic studies, was carried out on a lacustrine sequence in the eastern Nihewan Basin, Northern China, which contains the Donggutuo and Maliang Paleolithic sites. Magnetite and hematite were identified as the main carriers for the characteristic remanent magnetizations. Magnetostratigraphic results show that the lacustrine sequence recorded the late Matuyama and Brunhes chrons. Furthermore, the Maliang artifact layer occurs just below the Brunhes/Matuyama boundary, and the Donggutuo artifact layer is just below the Jaramillo onset. Therefore, the age of the Maliang and Donggutuo artifact layers can be definitely estimated to be about 0.78 myr and 1.1 myr, respectively. These two paleomagnetic ages, coupled with previously obtained paleomagnetic data of the Majuangou, Xiaochangliang, Banshan, Lantian, and Xihoudu Paleolithic sites, suggest an expansion and lengthy flourishing of human groups from northern to north-central China during the entire Early Pleistocene.     

长江口崇明东滩沉积物地球化学记录及其环境意义

利用2002年在崇明东滩采得的CDS、CDM和CDN三个典型区域沉积物剖面样品,测定了其中的有机碳、活性铁、总磷以及粒度等特征参数,分析了地球化学元素的分布变化特征并对其沉积环境的变化进行了探讨。结果表明崇明东滩沉积物中有机碳的含量较大(0．3％～1．07％),垂向分布上,表层／亚表层含量高且变化复杂,中下层有机碳含量逐渐变小。Fe3 在整个研究区域均是从表层向下逐渐递减的,Fe2 含量逐渐增加。从实验结果判断,所研究区域沉积环境上层以氧化环境为主,呈弱氧化型,中下层以还原环境为主。总磷含量呈现自上而下减少的变化,CDS表现为波浪形变化。分析发现潮滩沉积物各地球化学元素之间不仅相互作用,并且受到沉积物颗粒大小和水动力、物源输入、物理扰动等因素的影响。崇明东滩沉积物氧化还原界面与中、高潮滩划分界大致相当。     

共和盆地东北部新生代沉积物源及其地质意义

共和盆地处于秦岭、祁连、昆仑造山系相互叠置的关键区域,盆地及周缘造山带记录的构造、岩浆、变质、沉积作用事件复杂多样,是研究青藏高原北部构造-沉积演化的关键位置。本文以多口钻井的岩心为基础,结合区域地质调查资料对共和盆地东北部进行了岩石组合、沉积类型和沉积相特征分析、碎屑锆石U-Pb年代学、砂岩组分和重矿物分析,明确了共和凹陷新生代的沉积特征、地层发育格架、沉积相类型、沉积物源及构造-沉积演化过程。碎屑锆石年代学分析结果揭示了共和凹陷新生代砂岩具有200~300Ma、400~500Ma、750~1000Ma、1800~2000Ma以及2400~2550Ma的年龄峰值,且主要集中在200~300Ma和400~500Ma,表明三叠纪的侵入岩及浅变质岩是其主要物源。砂岩组分和重矿物分析结果记录到共和盆地东北部在咸水河组和临夏组沉积之间发生过一次构造环境转变,其时共和凹陷的沉积物源发生变化,来自青海南山的物质供给增加。共和盆地东北部共和凹陷新生代沉积物在西宁组-咸水河组沉积时物源方向为NEE方向,而在临夏组沉积时物源方向为NNE方向。青海南山的隆起主要发生在晚中新世-上新世,分隔了青海湖盆地与共和盆地。

     

太湖全新世沉积物的古盐度指标及其环境意义

沉积物中的Ｃａ／（Ｆｅ＋Ｃａ）比值和硼含量随水体含盐度的高低而相应增减，它们都是较好的古盐度指标。本文对太湖全新世的沉积物进行了古盐度指标的分析。并与现代湖泊和海洋沉积物作了对比，结果反映东太湖为陆相沉积环境，而西太湖则主要为海相沉积环境。此结论与古生物化石的结论一致，从而证明了太湖地区于全新世期间经历了大规模的海侵，并形成海湾－湖环境。同时也证明了这些古盐度指标是行之有效的。     

Mineral-magnetic signal of long-term climatic variation in Pleistocene fluvio-lacustrine sediments,Nihewan Basin (North China)

The Nihewan Basin (around 40°N, North China) is a major focus of investigations into hominid occupation in the eastern Asia during the early Pleistocene, thus the paleoenvironmental evolution in this area is crucial for understanding of early human habitation at high northern latitudes of East Asia. To retrieve reliable long-term paleoenvironmental signals from the Nihewan fluvio-lacustrine sequences, I conduct an environmental magnetic investigation on the Pleistocene Xiantai fluvio-lacustrine sequence at the eastern margin of the Nihewan Basin. Results suggest that there exist an up-section decreasing trend in magnetic mineral concentration and grain size, which is attributed to a long-term decrease in abundance of magnetic minerals in the catchments and in transportation of detrital magnetic minerals into the Nihewan paleolake. I further reveal that these long-timescale variations are related to a long-term decrease in East Asian monsoon precipitation and humidity in the Nihewan Basin during the Pleistocene. This paleoclimate inference is consistent with the increasing aridification in Asian mainland during the Pleistocene, an important climate response to increasing global ice volume.     

江汉盆地新沟油田新沟嘴组盐韵律多级划分及其地质意义

江汉盆地为中国东部典型的中、新生代盐湖盆地,近些年在新沟油田古近系新沟嘴组发现致密油藏,储集层主要为与盐韵律相关的白云岩和粉砂岩层。为了探究盐韵律的发育特征及其意义,作者以岩心精细观察为基础,结合测录井、分析化验资料,根据盐矿物种类、剖面结构和厚度,对新沟嘴组盐韵律发育规模进行了不同级别的划分,对各级韵律的剖面特征进行了描述,并对其形成机理进行了分析。在此基础上,从古气候及油气2个角度探讨了盐韵律的地质意义。盐韵律的形成是湖平面上升-下降不断变化的直接响应。新沟嘴组盐韵律中广泛发育广温相盐类矿物白云石、方解石,指示江汉盆地古近系新沟嘴期的气候特征为古温度介于寒冷和炎热之间的过渡型半干旱-干旱气候;一个完整的盐韵律可以形成一个生储盖组合,对油气生成、储集和保存具有重要意义。     

Sterol Distribution in Sediments from Chaiwobu Lake and Caohai Basin and Its Geochemical Significance

In order to understand the distribution characteristics of biomarkers in source rocks,which may be related to organic input,Quaternary sediments from the Caohai Basin and the Chaiwobu Lake were analyzed for sterols,As a result,various sterols,have been found in the sediments.The composition of sterols in the sediments revealed that cholesterols and cholestadienols are more abundant than their C29 counterparts in the Chaiwobu Lake sediments and that C29 sterols are more abundant in the peats from the Caohai Basin,It is also found that stanol/sterol ratios in clays are higher than in peats.Studies show that organic input to the Chaiwobu Lake is mainly plankton and zooplankton and to the Caohai Basin is mainly terrestrial high plant.The authors have proposed that the relative abundance of C27 or C29 sterane in source rocks may reflect input characteristics to some extent and the stanol/sterol ratios may reflect the redox conditions of the depositional environments.