黑碳在开封古城黄泛地层沉积旋回划分中的指示意义

多次黄河泛滥使现今开封城市地面以下叠置数座古城,出现"城摞城"奇观。泛滥之后的城市重建等人类活动常常扰动正常的沉积层序,给粒度旋回划分带来巨大困难,因此需要寻找其他代用指标。分别在"城摞城"中心区(ZKsz)和郊区(ZKjm)获取25 m连续岩芯,以10 cm间隔分样;用激光粒度法结合筛分开展沉积物粒度分析,用Lim法(1996)测定黑碳含量,用小波分析划分沉积旋回。结果表明:ZKjm岩芯的粒度旋回界线大多与黑碳旋回一致,表明黑碳含量可以作为划分沉积旋回的代用指标。ZKsz钻芯深度8.8~23.5 m之间的地层,粒度旋回和黑碳旋回的数量及其界限基本相同;北宋以后地层(深度0.3~8.8 m)的粒度旋回只有2个,而黑碳旋回有7个,表明黑碳含量适用于城市扰动地层的沉积旋回划分。     

《开封古城黄泛地层洪水记录及洪灾度反演》评介

正河南大学黄河文明研究中心的马建华团队多年来潜心研究黄河文明与水患关系的难题。于2016年由科学出版社出版《开封古城黄泛地层洪水记录及洪灾度反演》一书。全书共六章,近20万字。第一章讨论了开封"城下城"的相关考古和文献证据;第二章主要论述了研究区概况以及岩芯获取和相关试验方法;第三章描述了四个钻孔岩芯性状;第四章为开封城市黄泛地层沉积旋回的划分;第五章是开封西郊黄泛地层洪水事件的孢粉记录;第六章进行了黄泛地层洪灾度反演。该书系统地提供了开封的沉积历史和黄河     

全新世中后期开封西郊黄泛沉积序列的孢粉记录

历史时期以来,黄河在开封市附近多次泛滥形成了相对完整的沉积序列。选取开封市西郊25 m岩芯（ZK_jm）为研究对象,通过孢粉分析,结合地层沉积旋回和历史文献资料,探讨了全新世中后期以来大洪水事件的孢粉记录。结果表明：黄泛地层中的孢粉含量及其组成很好地记录了大洪水事件,洪水沉积期的木本植物花粉含量高于其间断期,而人工禾本科花粉含量低于间断期。每个粒度旋回基本上都有与之对应的孢粉亚带,且其上下界限的吻合度较高,表明孢粉可作为划分沉积旋回的代用指标。岩芯孢粉亚带的数目（12个）多于粒度旋回数目（9个）,孢粉组合特征可以识别出规模较小的洪水或者一次洪水事件出现的多个短期洪水间歇期所形成的沉积,孢粉指标划分沉积旋回的精度高于粒度指标。     

开封黄泛地层全新世中晚期碳密度和碳储量研究

开封古城相对完整的黄泛沉积序列为探索历史时期碳密度及储量提供了难得的研究载体。以开封城区（师专、医专和明伦）和郊区（金明）4个25 m岩芯为研究对象,通过对861个岩芯样品的容重、有机碳和黑碳分析测试,开展地层有机碳和黑碳密度及储量分析。结果表明：地层有机碳和黑碳含量垂直分布特征基本一致,高值主要集中在地表1 m范围内,其次是各朝代文化层附近,城区地层含量明显高于郊区。地层0~25 m黑碳密度均值为24.67 kg/m²,黑碳储量为11.30 Tg,分别占总有机碳密度和储量的24.26%和21.75%。表明地层黑碳碳库在总有机碳库中占有较大比例,在计算土壤或沉积物碳密度和碳储量时,应将黑碳也考虑在内。老城区0~25 m地层黑碳储量占比高出新区10%以上,主要与老城区受历朝人类活动影响强度较大及煤炭的广泛使用有关。研究结果可为寻找“遗失的碳”、精确计算碳循环和平衡提供参考。     

开封市西郊地层“崇祯大旱”事件的孢粉记录

根据开封市西郊9 m岩芯样品的孢粉分析,结合AMS¹⁴C测年、粒度分析和历史文献,揭示区域植被对“崇祯大旱”事件的响应。结果表明,岩芯深度0~1.8 m为20世纪中叶的黄河灌淤层和近期堆垫层,1.8~4 m和4~7.8 m分别为1841年和1642-1644年的黄泛沉积;岩芯存在7.8~9 m、5~7.8 m、2~5 m和0~2 m等4个孢粉带,其中5~7.8 m的孢粉带记录了明末“崇祯大旱”事件。该层段下段（6.7~7.8 m）为黄泛早期沉积物,木本植物花粉减少至整个岩芯的最低值,而藜科花粉比例显著升高并占据绝对优势,同时还伴随有旱生植物白刺属和麻黄属花粉出现,蒲公英属和菊科等耐旱植物花粉含量也相对较高,指示一次干旱事件;上段（5~6.7 m）为黄泛后期沉积物,木本植物尤其是松属花粉含量较高,而藜科等旱生植物花粉相对较少,可能是由于松属等木本植物花粉悬浮能力强而被洪水携带至下游,在水流缓慢或近于滞流时沉积,再加上洪水过后黄泛地面接受当地源、区域源和区域外源花粉的缘故。     

萨拉乌苏河流域米浪沟湾剖面主元素记录的末次间冰阶气候波动

 位于鄂尔多斯高原萨拉乌苏河米浪沟湾剖面是重建毛乌素沙地晚更新世以来古气候的理想地点。其末次间冰阶(MIS3)层序含4种沉积相,划分为19个沉积单元,构成9.5个风成的砂丘砂与河流相、湖相和古土壤交替的沉积旋回。主元素分析结果显示,该剖面MIS3层序中河流相、湖相和古土壤的Al2O3、TOFE、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2含量明显高于古风成砂, 而SiO2则相反, 构成与沉积旋回相应的9.5个元素波动旋回。这些元素旋回指示了该地末次间冰阶至少经历了10次温湿(W事件)和9次冷干(C事件)气候波动,且可划分为MIS3e(58.90~49.50 ka BP)、MIS3d(49.50~40.70 ka BP)、MIS3c(40.70~36.90 ka BP)、MIS3b(36.90~27.00 ka BP)和MIS3a(27.00~22.30 ka BP)等5个亚段。其中, 19次冷/暖波动可与格陵兰GRIP冰芯δ18O冰段/间冰段大致对应, 5个亚段与我国古里雅冰芯和V23-81冷性浮游有孔虫数代表的北大西洋地区气候也具有较好的可比性。     

东濮凹陷盐湖准层序发育特征研究

层序地层学理论是在研究海相地层的基础上发展起来的,它注重的是地层的沉积成因和周期性的旋回变化。准层序是层序的基本组成单元,代表一个水体向上变浅的沉积过程,在开展层序地层学研究工作时加强对准层序的分析非常重要。通过应用岩心、测井等资料开展高分辨层序地层学研究发现,陆相地层中准层序的发育特征与海相明显不同,表现为以向上变细的正韵律为主。通过深入分析影响陆相地层层序发育的主要控制因素,指出构造是决定湖盆有无的先决条件,气候和沉积物供给是层序发育的决定性因素。研究成果进一步丰富了陆相层序地层学理论,使得层序边界的划分和识别更趋合理和可操作性,使等时性地层对比和岩性对比趋于统一,从而也可以更好地开展沉积相和沉积微相描述。通过实际应用,进一步明确了东濮凹陷深水成盐观点,指出砂岩与盐岩属于夹在稳定泥页岩中的同时异相的沉积体,这种认识为东濮凹陷深层低渗透储层地震预测提供了新的思路。     

临夏盆地三千万年来沉积物粒度特征及其构造意义*

本文通过对临夏盆地长达30m.y.的连续沉积(临夏群)共计779个样品的粒度特征分析,划分出七大完整的沉积旋回。粒度曲线明显地表示出青藏高原的强烈隆升始于距今3.4Ma前。该文还初步确定出青藏高原地区两次夷平过程最终结束的年代。     

萨拉乌苏河流域MGS4层段记录的末次冰期早冰阶气候波动

萨拉乌苏河流域米浪沟湾末次冰期早冰阶时期记录了5.5个由古沙丘砂与河流相、湖沼相构成的沉积旋回。对各沉积旋回的粒度及微量元素分析表明,河流相和湖沼相的平均粒径Mz、分选系数σ和SC/D的值明显高于古沙丘砂,河湖相中的微量元素Mn、P、Rb、Zr、V、Ni含量普遍较古沙丘砂含量高,而Ba、Co等则呈现相反的变化;这些气候代用指标的波动构成了与沉积旋回相对应的5.5个粒度及微量元素变化旋回,指示了该地末次冰期早冰阶至少经历了6次冷干和5次暖湿的气候波动,其中若干次气候回暖事件和冷干事件可与格陵兰冰芯和葫芦洞石笋等记录的D/O事件和Heinrich事件相对应。米浪沟湾剖面地层记录的千年尺度气候波动既是对东亚季风环流演变历史的体现,同时也是对全球气候变化的响应。     

内蒙古黄旗海湖泊沉积物磁化率特征及其环境意义

黄旗海H3剖面是14C测年8.0~2.0 ka BP高湖面时的粉砂质湖相沉积。对H3剖面的全样、77~20 um、20 um三个粒级的磁化率和Ti、Zr元素含量进行了测试,研究结果表明:作为气候环境代用指标,磁化率和Ti、Zr元素含量在20μm粒级样品中具有相同的指示意义。因此,在利用磁化率和地球化学元素作为气候环境代用指标时应当将样品分成不同粒级测试其含量变化,并从中寻找能够反映气候环境变化的真实信息。磁化率参数可以作为反映环境变化的代用指标,两者间有很好的相关关系,湖泊沉积中,高(低)磁化率指示干燥(湿润)的气候,较低(高)的湖面。黄旗海由磁化率反映的事件可以与北大西洋全新世突发气候事件对比,也可以和若尔盖高原泥炭记录的全新世气候事件对比,可能反映了内蒙古高原中南部、青藏高原和北大西洋地区气候变化的内在联系。     

西宁盆地晚始新世泥岩地层粒度特征及其古环境指示意义

西宁盆地较为完整地保存着一套新生代(约55~17 Ma)地层,盆地内的水湾村附近出露的晚始新世石膏-红色泥岩旋回沉积序列,是研究晚始新世气候演变的理想地质记录。关于这套地层的沉积环境存在不同的观点,尤其是关于其中泥岩地层成因的争论颇多,主要有洪积扇远端沉积、咸水深湖沉积和风积成因3种观点,差别甚大,至今没有统一的认识。沉积物的粒度可以用来反演其形成时的沉积动力及沉积环境,为了明确该段地层中泥岩的沉积环境,本研究选取水湾剖面代表性泥岩样品进行了系统的粒度测量及分析,结果表明,西宁盆地晚始新世泥岩沉积与黄土高原典型黄土-古土壤粒度特征类似,应为风积地层,而不是洪积扇远端或咸水深湖沉积。西宁盆地晚始新世风积地层的发现为盆地区域构造和古气候演化研究提供了新的研究视角。     

关于沙漠环境演变几种研究指标的探讨

沙漠环境演变研究过程中,地层沉积序列和沙漠环境信息的重建是其研究重点。大量关于沙漠环境演变研究所取得的成果显示：在沙漠沉积地层时间序列测定中,光释光（OSL）测年比较适用,但其在高分辨率方面欠缺、精度稍差,实际研究中应该视实际情况把OSL测年与^14 C测年结合使用。在环境代用指标选择方4面,沉积粒度及地球化学元素比较适合沙漠环境演变研究;磁化率、碳酸钙、有机碳作为环境代用指标有一定的局限性,但研究中仍多使用;孢粉分析在较湿润区域的环境演变研究中作为环境代用指标效果较好,但在沙漠这个极度干旱、植被稀少的环境下适用性不强。     

岷江上游晚更新世黄土粒度与元素组成特征及其物源指示意义

岷江上游地区广泛分布黄土地层,揭示其成因和物源对深入理解该区环境演变具有重要意义。以位于四川省茂县叠溪镇的晚更新世黄土剖面为研究对象,分析了黄土粒度分布、粒径频率曲线和粒度参数以及元素地球化学特征,并与北方黄土和邻近的成都粘土对比。结果表明叠溪黄土剖面粉砂(2～50μm)平均含量达81. 59%,且变异较小,而粘粒(2μm)和砂粒( 50μm)平均含量分别为13. 77%和4. 95%,相对北方黄土含较多1μm左右的细颗粒。粒径频率曲线和粒度参数特征表明叠溪黄土具有典型风成沉积特征,沉积物主要由1000 m高度的近地表风力搬运沉积为主。叠溪黄土常量元素含量与北方黄土基本相同,表现为明显的Na淋失而K相对稳定,风化程度较低。Ti O2/Al2O3、K2O/Al2O3、Eu/Eu*、(La/Yb)N、(Gd/Yb)N和(La/Sm)N等特征值以及Zr、Th、Sc、La、Th、Ba、Sr、Rb、Pb和U含量分布反映出叠溪黄土与北方黄土物源具有相似性,均明显区别于成都粘土。末次冰期亚洲冬季风和邻近山原地带产生的重力风可能均对岷江上游黄土沉积发挥了重要作用。     

海南岛东寨港红树林区岩芯地球化学特征及其古地震指示

地震对海岸带地貌与沉积有明显影响,1605年海南岛琼山地震造成东寨港地区发生严重陷落事件。对采自东寨港红树林区258 cm柱状岩芯YBL孔进行了粒度和元素地球化学分析,发现地球化学元素含量在125 cm附近有明显突变,对应于沉积相从陆向海的转变,125 cm以下岩芯沉积物为暗红棕色陆相沉积,125cm以上为灰色-橄榄灰色海相粉砂沉积。推测该沉积相突变是对海南岛东寨港地震陷落事件响应,结合采样点潮位高程推测1605年琼山地震导致东寨港区域沉陷幅度至少为1.6~1.8 m。     

瓦窑沟剖面记录的早中全新世毛乌素沙地东南缘气候变化

毛乌素沙地位于中国东亚季风边缘区,对气候变化响应敏感。区域内分布着大量河湖相沉积地层,忠实记录了全新世以来气候变化状况。选取毛乌素沙地东南缘河湖相沉积地层为主的瓦窑沟剖面（WYG）,在光释光（OSL）和¹⁴C（AMS ¹⁴C）测年基础上,对粒度、色度和有机质环境代用指标进行分析,反演得出毛乌素沙地早中全新世气候经历了3个阶段：约9.8 ka BP前气候干冷,广泛沉积沙层;9.8—9.6 ka BP气候逐渐回暖,为气候干冷转为暖湿的过渡期;9.6—5.2 ka BP气候相对暖湿,发育砂质泥炭层。推测计算得出,剖面地层沉积速率沙层>过渡层>砂质泥炭层,且各地层均存在次一级旋回,曲线旋回周期砂质泥炭层（480 a）>沙层（150 a）>过渡层（130 a）,指示砂质泥炭层沉积速率最慢、形成时期气候相对稳定。研究结果与东亚季风区域古气候记录具有很好的可比性,是对东亚冬夏季风强度变化的全球性响应。     

兴化XH-1孔记录的苏北盆地晚新生代沉积体系及环境变化过程

通过对位于苏北盆地中部的兴化XH-1孔350.08 m连续岩芯的古地磁测年,确定了年代地层序列.在此基础上,对钻孔沉积物进行了以粒度特征为重点,包括矿物组成、结构、沉积构造和沉积组合在内的综合岩相古地理分析,划分出8个沉积相和19个沉积亚相.并根据沉积相的组合特征,将苏北盆地3.20Ma以来的沉积环境演化划分为沉降盆地...     

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。     

连环湖他拉红泡重金属和营养元素的沉积记录

通过对连环湖他拉红泡柱状沉积岩芯TE中重金属元素、有机质(OM)、总氮(TN)、C/N及总磷(TP)等多指标综合分析,研究了重金属与营养元素的含量变化特征及可能的影响因素,并采用聚类分析方法判别重金属元素的可能污染来源.结果表明,岩芯深部18.5~12.5 cm,大部分元素含量波动幅度较小,C/N值在20左右波动,较稳定,元素属自然状态下的沉积;岩芯中部12.5~5.5 cm,Li、Mn、Ni、Fe、Zn、OM和TP含量呈现减小趋势,经参考元素校正后初步证实受干旱气候的影响,C/N值波动较大,均值高于第一阶段,Mn、Ni和Cu经校正后含量基本未发生变化,仍为自然状态下的沉积,而Fe、Pb、Cr和Zn校正后含量呈增大趋势,推测受到人类活动污染排放的影响;岩芯上部5.5~1.5 cm,重金属和营养元素含量均缓慢增加,C/N值有所减小,重金属元素含量高值接近自然沉积时的含量值,表明重金属污染程度较轻,尚未对湖泊水体及生物达到毒害作用,而营养元素含量高值远大于自然沉积时的含量值,说明湖泊富营养化程度明显加重,已对水体及生物构成危害,应作为治理水污染工作的重点.     

湖沼学

湖泊学P9512006032119莱州湾南岸巨淀湖沉积地层分析与沉积环境辨识=Sedi-mentary analysis and environmental evolvement of Judian lakein the south coastal plain of Laizhou Bay/韩美,张丽娜∥地理科学.—2005,25(6).—678~682湖相沉积地层中沉积物的岩性特征、粒度特征和孢粉组合特征具有良好的环境指示作用,本文对位于莱州湾南岸平原上的巨淀湖沉积地层进行了研究.通过对沉积物的岩性特征和粒度特征进行分析,划分出了湖区的垂向沉积序列.通过地层对比并结合14C测年数据,确定了湖区全新世泻湖浅海海滩相沉积层的层位和特征,并对该…     

末次冰消期以来福建福宁湾钻孔的粒度特征及其环境指示意义

海岸沉积物是记录海-陆-气相互作用下区域古环境变化的重要载体。因短历时古气候事件发生时间短、各物质载体和代用指标都存在一定不足,对华南海岸带沉积物研究多探讨其与海平面波动等长时间尺度上的关系,限制了对粒度信息中可能记录的短期气候事件的深入研究,不利于解译古气候与古人类历史。本研究选取福建霞浦福宁湾FN1钻孔0～8 m部分,以光释光年代标尺为基础,使用粒度作为主要环境代用指标,并通过端元分析、主成分和相关性分析方法,阐明福建东北沿海地区沉积物粒度特征;再结合TOC/TN含量变化,探讨其环境指示意义。结果表明：(1)钻孔0～8 m沉积物以粉砂为主,不同沉积相中各粒级百分比含量波动较大,根据粒径变化趋势和各粒度参数变化曲线分为U1、U2、U3三层。(2)根据BasEMMA方法选取3个端元进行分析。其中,EM1代表低能沉积条件,以粉砂为主,是受冬季风影响的敏感组分,可指示冬季风强度变化;EM2代表中能沉积条件,出现粒级、TOC/TN及沉积速率的突变。受东亚冬季风影响,陆源物质含量增加;EM3代表高能沉积条件,区域水动力增强,沉积物粗颗粒含量增加;高能与低能条件的频繁变化使沉积过程变得复杂,形成...