铀系不平衡测年法在我国秦岭南麓黄土钙结核中的应用

秦岭南麓汉江流域上游地区分布着厚达二、三十米的黄土堆积,与秦岭以北地区黄土相比差异明显。汉江流域黄土中的钙结核分布十分广泛,钙结核内壁附着纯净致密的碳酸盐晶体,而秦岭以北黄土钙结核中却少有碳酸盐晶体析出。铀系不平衡测年是一门发展成熟、测年精度高、测年范围相对较广的第四纪重要测年方法,本文尝试利用铀系测年法对汉江流域上游柳陂黄土剖面钙结核样品内的碳酸盐晶体进行了铀系测年分析。柳陂剖面厚约17 m,可辨认出多层古土壤与黄土地层。自柳陂剖面中下部获取的4件钙结核样品测年结果分别为距今115.57±0.66 ka、130.15±0.65 ka、303.97±14.47 ka和356.40±11.60 ka,随着地层深度增加,^230Th年代增长,且与磁化率揭示的土壤地层序列基本一致。所以初步推断柳陂黄土剖面的地层序列为S1、L2、S2-I、S2-II、L3和S3。研究表明,秦岭南麓钙结核的^230Th年龄可为黄土地层的独立定年提供重要参考。根据碳酸盐钙结核形成机制,认为钙结核中碳酸盐晶体的^230Th年代能够指示相应黄土地层的最小年龄。     

末次冰消期以来赛里木湖沉积记录的气候突变

末次冰消期以来的气候突变事件的时空变化特征及其区域响应是古气候环境变化研究的重要内容,然而亚洲中部干旱区末次冰消期以来的气候突变记录较少,尤其缺少末次冰消期期间快速转暖过程的区域响应.本研究通过对位于亚洲中部干旱区的新疆西天山中部亚高山湖泊赛里木湖湖心采得的长300 cm的SLM2009钻孔沉积物的碳酸盐含量和粒度变化特征的分析,在 14 个 AMS 14C测年数据的基础上,探讨了末次冰消期约23. 4 cal. ka B. P.以来亚洲中部干旱区的气候突变事件记录及其区域响应过程.结果表明:赛里木湖湖心钻孔沉积物完整记录了 H1 ( 17. 5 ~ 15. 2 cal. ka B. P.)、 YD ( 12. 6 ~ 11. 7 cal. ka B. P.)冷事件以及 B-A ( 15. 2 ~12. 9 cal. ka B. P.)暖事件等末次冰消期气候突变事件以及全新世以来的10. 5 ka、 8. 2 ka、 5. 5 ka、 4. 2 ka、 2. 8 ka和小冰期冷事件,这与亚洲中部干旱区已有的气候突变事件记录相吻合,表明末次冰消期以来亚洲中部干旱区具有相似的气候突变演化模式.同时这些气候突变事件与高纬冰芯以及低纬石笋氧同位素记录的一致性则表明气候突变具有全球性影响,受相同的成因机制因素控制.     

南海北部全新世早期低钙事件及其古气候解释

碳酸盐旋回是南海晚更新世以来的最重要沉积特征之一，它受控于表层海水生产率、陆源物质的稀释作用以及深水对碳酸盐的溶解作用。南海北部碳酸钙百分含量主要受控于陆源物质对碳酸盐的稀释作用，即海平面低位时陆源碎屑经过陆架进入较深海域增多，也称稀释旋回。对西沙海槽北侧陆坡柱状样高分辨率研究后发现，在冰消期，低海平面时期存在高碳酸钙，而在冰后期的早中期，6～8ka B．P．的高海平面时期，却存在短暂的碳酸盐含量急剧下降的过程，即低钙事件，产生这种短暂的碳酸钙与其旋回性不吻合的现象应该是降雨量变化造成。在冰消期，出现干旱，陆源物质减少，而早中全新世的雨量，尤其是具较强冲刷能力的大雨量急剧增加。造成北部海南岛和华南陆地的冲刷增强，陆源物质供给增加，从而出现低钙事件。     

岗日嘎布玉东曲末次冰消期冰川演化及其10Be暴露测年研究

末次冰盛期（Last Glacial Maximum, LGM）结束后,全球经历末次冰消期进入全新世,这代表了过去十万年以来最为显著的气候转型事件。末次冰消期的开始在全球范围内近乎同步,但其背后的气候驱动机制仍不明确。中低纬度,如青藏高原及其周边地区的山地冰川对气候变化响应敏感,准确限定LGM结束前后冰川地貌的时代可为上述问题的解决提供可靠的古冰川信息。然而,目前青藏高原仍缺乏足够有针对性的研究。本文选取位于青藏高原东南部的岗日嘎布作为研究区,对该区格泥峰东侧的玉东曲谷口分布的冰碛垄序列进行了详细的地貌调查和宇宙成因核素¹⁰Be暴露测年研究。采自玉东曲谷口附近6道冰碛垄中地貌相对年代较老的4道冰碛垄的14个冰川漂砾¹⁰Be暴露年龄介于（13.3±1.0）~（19.3±1.4） ka。利用累积概率密度和简化卡方等统计分析方法排除异常值后,将这4道冰碛垄中地貌相对年代较年轻两道的形成时代限定为（17.0±0.5） ka和（18.4±1.0） ka,分别对应末次冰消期和LGM后期。与气候记录进行对比后,我们认为这两次冰川波动响应可能受控于印度洋-太平洋暖池海表温度的夏季气温变化。     

山东半岛石笋记录的倒数第二次冰消期δ18O变化特征及其气候环境意义

文章基于山东半岛岩溶洞穴(上小峰洞)一根长约41 cm的石笋SD1的铀系测年和稳定同位素组成分析,获得138. 0~125. 8 ka B. P.平均分辨率为30年的石笋δ18O 和δ13C时间序列,并据此讨论了倒数第二次冰消期区域气候和环境变化的特征及与全球变化的联系.在倒数第二次冰消期,上小峰洞石笋( SD1)δ18O的变化与中国南方石笋δ18O的变化具有类似的阶段变化特征,进一步确认了冰消期北大西洋气候对亚洲季风的重要影响.通过对山东石笋高分辨δ18O记录进行时间序列分析,发现该记录存在显著的约60年、 75年和1620年周期,表明太阳活动和北大西洋涛动与该地区气候变化有紧密的联系.同时,通过对比东亚季风区高分辨率石笋记录,认为在倒数第二次冰消期为"两步冰消"的变化特征.除此之外,上小峰洞石笋碳酸盐δ18O冰期和间冰期平均值的差异仅为0. 7‰,远小于内陆洞穴石笋碳酸盐δ18O冰期和间冰期平均值的差异(羊口洞约为1. 4‰,董哥洞约为2. 2‰,三宝洞约为2. 4‰).这一显著差异可能主要源于海岸线迁移造成的海陆格局的变化对区域季风降水及降水氧同位素组成的重要影响;并且冰期-间冰期海平面变化对近海环境记录、大陆架下垫面、海洋沉积物气候指标等都可能产生影响.     

晚第四纪MIS6以来柴达木盆地成盐作用对冰期气候的响应

气候是控制柴达木盆地盐类沉积的主要因素之一,但是其作用机制尚待明确。作者以柴达木盆地察汗斯拉图盐湖的3个含盐剖面为研究对象,采用多接收电感耦合等离子质谱(MC-ICP-MS)铀系测年测定其沉积时代,并通过X射线粉晶衍射(XRD)分析测定其盐类矿物种类。铀系测年显示D18剖面石盐和芒硝层的沉积时代为13.1±2.0 ka BP～15.9±2.5 ka BP,其中芒硝沉积年代属于末次冰期MIS2晚期;MXK2剖面芒硝层的沉积时代分别为131.7±39.5 ka BP和158.3±10.8 ka BP,D12剖面芒硝层的沉积时代分别为166.6±20.2 ka BP和198.0±20.6 ka BP,可以对应于倒数第二次冰期MIS6。XRD分析确定了3个剖面的盐类矿物主要为芒硝、石盐和石膏。综合多个盐湖晚第四纪成盐数据,本文认为倒数第二次冰期MIS6和末次冰期MIS2是柴达木盆地晚第四纪重要的成盐期,冰期的冷干气候有利于石盐和芒硝等盐类沉积。柴达木盆地"冰期成盐"的根本原因,是由于冰期环境下盆地周边山体冰川规模的扩张以及干冷的冰期气候,共同造成了盐湖补给水量的减少。此外,晚第四纪MIS6和MIS2的冰期降温也是导致盆地中冷相盐类沉积的直接原因。     

北京石花洞第四纪钟乳石剖面的年代学研究

北京石花洞位于房山花岗岩体边缘向形带的东北扬起端,与北京猿人遗址南北相望。地层为460Ma前形成的中奥陶统马家沟组石灰岩,洞穴大形态从25Ma前的上新世开始形成,洞内钟乳石从0.37Ma前的中更新世开始形成。在中国岩溶洞穴中,北京石花洞的层数最多,洞穴钟乳石种类齐全,裂隙渗透水沉积的石盾多、体积大,滴水沉积的石笋叠置关系明显,池水沉积的月奶石发育好,全新世石笋微层理发育清晰。该洞的大形态反映了北京西山新构造运动的期次,可以同华北地文期和永定河阶地对比,洞内钟乳石记录了中更新世以来北京西山古环境的变化,可以建立第四纪剖面,与周口店洞穴群碎屑沉积物剖面进行对比。钙板的铀系年龄为334.99～366.74ka,可定名钙板组。粗犷石笋的铀系年龄为169～235ka,粗犷石笋的电子自旋共振年龄为130～518ka,为中更新世沉积,可定名云水洞组。杆状石笋的铀系年龄为14.9±2.1～100.3±11.1ka,为晚更新世沉积,可定名石花洞组。在全新世石笋中,微层与微层之间存在厚约1μm的条带状纹线,是划分微层层数的标志,具有微层理的石笋14C年龄为为0.58～2.50ka,AMS14C年龄为为130±100～670±130a,可定名守备支洞组。     

青藏高原共和盆地14.5calkaBP以来粘土矿物响应的气候变化模式

对青藏高原北缘共和盆地沙珠玉河的尾闾湖达连海钻孔沉积柱(40.92 m)进行了~(14)C年代测定(10个控制点)和粘土矿物分析(按20cm/70 a间隔的分辨率)。沉积柱底部年龄为14.5 cal ka BP。根据沉积柱粘土矿物的类型、组合、比率指标综合分析,重建了共和盆地14.5 cal ka BP以来气候环境的演化历史。冰消期(14.5~10.0 cal ka BP)盆地气候总体特征表现为干冷,盆地物理风化强:早中全新世(10.0~5.0 cal ka BP)气候表现为温湿,盆地化学风化为主,气候最宜期发生在中全新世的6.0 cal ka BP前后;晚全新世(5.0~0.0 cal ka BP)气候表现为干冷,盆地物理风化盛行。末次冰消期以来,共和盆地粘土矿物记录的气候环境变化阶段与高原其它湖泊指标记录的阶段基本一致。共和盆地粘土矿物记录的气候环境兼有西风、季风模式的特征。     

长江三角洲南部平原古河谷充填沉积物特征及古地理意义

利用典型钻孔P5孔沉积物的岩性、测年、孢粉和有孔虫的分析结果，探讨了末次冰消期以来长江三角洲东南部古河谷区记录的气候波动和海平面阶段性上升过程及其控制下的古河谷沉积模式。研究发现本区古河谷末次冰消期（15～10 ka BP）以淡水湖沼相沉积为主，4 m厚的泥炭可能是新仙女木事件的反映。10～9 ka BP 发育滨海相粉细砂、粉砂沉积，反映此时海平面较为稳定。9～8 ka BP发育溺谷相泥质粉砂、粉砂质泥沉积，厚达11 m，反映海平面快速上升作用下的高速率充填。至全新世大暖期，古河谷区沉积顶界已和长江三角洲平原的第一硬土层埋深大致相同，反映古河谷已基本被填平。     

晚第四纪柴达木盆地盐湖成盐期与冰期对比方案的再认识

文章以柴达木盆地察汗斯拉图、昆特依和一里坪盐湖共计6个中更新统—全新统含盐地层剖面为研究对象,通过铀系测年和光释光测年测定其成盐年代,利用X射线衍射分析测定其盐类矿物种类.察汗斯拉图D19剖面芒硝和石盐层的铀系年代为(231.5±19.5)～(239.5±40.4)ka BP,对应于深海氧同位素阶段(MIS)7早期;昆...     

末次冰消期滇西地区气候突变事件:湖泊孢粉记录

在末次冰消期总体持续增温的过程中,全球气候经历了一系列以"快速增温/降温"为主要特征的千-数十年尺度的突变事件.由于这些气候突变事件具有明显的高频特性,需要在全球范围不同地区开展更多高分辨率的古气候研究,用于进行突变事件的对比和机制的探讨.本研究对比滇西南腾冲青海湖、滇西北泸沽湖和高山湖泊天才湖约2万以来的孢粉、炭屑记录,揭示了中国滇西地区末次冰消期的植被演替与气候变化历史,探讨了末次冰消期存在的气候突变事件.结果表明,滇西地区末次冰消期开始转暖发生在约19 ka(1 ka=1000 cal. a B. P.);冰消期开始以后,滇西地区气候普遍依次在 17. 5±0. 5~15. 2±0. 1 ka期间、 15. 2±0. 1~14. 3±0. 1 ka期间、 14. 3± 0. 1~12. 9±0. 1 ka期间和12. 9±0. 1~11. 7±0. 2 ka期间存在冷干-逐渐变暖变湿-明显更暖湿-温度湿度略有下降等这几个突变事件,它们在时间上分别对应于H1冷事件、波令前增暖期、 B/A暖期和YD冷事件;滇西地区比较一致地在 11. 7±0. 2 ka进入全新世.除此之外,滇西北地区在约17. 7~17. 0 ka期间可能还存在一次短暂的较明显的暖湿期.对末次冰消期气候变化机制的探讨认为,末次冰消期开始转暖及以后逐渐增温的趋势主要受夏季太阳辐射量从约20 ka逐渐增加,到11 ka左右达到峰值的控制;而末次冰消期发生的气候突变事件如H1冷事件、波令前增暖期、 B/A暖期和YD冷事件主要是受大西洋温盐环流的影响,同时温室气体浓度的变化也起了重要的调制作用.     

南盘江盆地北部中三叠统许满组二段浊积岩碎屑锆石U-Pb年代特征及地质意义

南盘江盆地中三叠世巨厚的复理石建造吸引了诸多地质学者,但对盆地内碎屑岩的物质来源问题仍存在分歧.为弄清盆地内碎屑岩系物源问题,此次选取南盘江盆地北部尾若地区中三叠统许满组2 段浊积岩为研究对象,利用碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,探讨其主要物源方向.测试结果显示,碎屑锆石U-Pb年龄存在239～340Ma、340～570 Ma、710～990 Ma、990～2300 Ma和2300～2600 Ma等5个年龄阶段,说明南盘江盆地中三叠统许满组碎屑物源复杂.利用碎屑锆石年龄与南盘江盆地周边可能性源区的锆石年龄组成对比,并结合区域性岩相古地理研究及区域构造演化史,认为南盘江盆地内巨厚浊积岩系物源主要来自盆地西南部的Song Ma 缝合带、哀牢山剪切带及盆地东南部包括钦防褶皱带在内的云开地块.     

西太平洋暖池核心区新不列颠海沟有机质来源及碳酸盐含量变化

深海有机质的来源与演化及其碳酸盐含量变化是碳循环的重要环节之一。通过分析新不列颠海沟水深3908 m采集的柱状沉积物总有机碳(TOC)和总氮(TN)的含量、有机碳的δ¹³C值和AMS-¹⁴C定年以及CaCO_3含量变化,探讨该海区的有机质来源与演化及碳酸盐含量变化与控制因素。研究发现:(1)该地区的有机质主要来源于海洋自生有机质,但受到陆源有机质输入的影响,其中在末次冰消期和全新世早期,海平面相对较低,但海平面逐渐上升会带来部分侵蚀的陆源土壤输入,而且作为降水带的赤道辐合带(ITCZ)位置偏南引起的陆源剥蚀物质输入增强,使陆源有机质贡献比例较高,主要来自巴布亚新几内亚森林土壤的有机质贡献;(2)该地区的CaCO_3含量在末次冰消期以来呈现出末次冰消期和全新世中晚期较低,而全新世早中期较高的特征,其变化主要受海平面变化和ITCZ迁移引起的陆源碎屑物质输入强弱的影响。     

内蒙古狼山地区晚第四纪泥石流发育特征及其构造意义

内蒙古狼山山前断裂活动强烈,致使泥石流灾害发育,研究狼山山前泥石流的发育特征对深入了解晚第四纪以来狼山的构造抬升具有重要意义。通过对狼山山前泥石流堆积特征和地貌特征的调查,发现研究区内泥石流沉积物颗粒粗大,分选磨圆均较差,胶结及风化程度随年代的变老而变强,山前堆积台地从老到新由上到下呈阶梯状排列。利用光释光(OSL)对厘定的4期古泥石流堆积进行测年,4期泥石流分别形成于113.33±12.31ka BP、65.33±6.71ka BP、34.67±3.52ka BP、5.00±0.57ka BP,进而计算出4期构造活跃期狼山中段的平均下切速率分别为0.44m/ka、0.93m/ka、1.11m/ka、2.8m/ka。水流下切速率的增加来源于构造隆升的驱动,由此表明狼山晚第四纪以来可能处于一个加速隆升的阶段;113.33ka以来水流下切速率的空间分布揭示了狼山中段存在隆升速率由西高东低向东高西低转换的特点。本研究对重建晚第四纪阴山西段隆升过程和河套盆地古地理格局具有重要意义。     

第四纪以来天津北部燕山隆升与山前盆地的形成*

文中报道了天津市北部燕山山前地带共4个高岩心采取率钻孔的沉积学、地层学、年代学和微体古生物综合研究。420个热退磁样品的磁倾角曲线显示,具147 m厚松散地层的标准孔Z3孔下部地层属于2.58 Ma的松山(Matuyama)极性带。随着地壳沉降,只是从早更新世,冲积扇侧缘泥质沉积物才开始充填了底砾岩层之上的沉积空间,形成广义的山前盆地中的泛滥平原;与传统上视为上新统特征沉积的红棕色黏土类似的亮黄橙-黄橙色-亮红棕色黏土,延续出现到早更新世中期,当时区域沉降中心位于距离山前断裂不足4 km处。0.78 Ma以来的布容(Brunhes)极性带厚57.8 m。谨慎地依据120 ka的布莱克(Blake)亚时确定上更新统后,可见中更新统大部缺失,与天津市区沧县隆起和北京永定河冲积平原南部所见此时的地层间断十分相近。3个钻孔的7个¹⁴C测年数据证实,距离山前断裂不足2 km的钻孔45 ka以来的地层最厚达41 m;显示自MIS3初始期,沉降中心向北迁移更靠近山前断裂,且在构造断裂作用下形成了新的狭义的山前盆地。研究区可见15 ka富有机质黏土及上覆泥炭,表明末次冰消期开始的气候转暖首先影响到华北平原山前地区。此项工作为研究晚新生代以来“源到汇”过程中渤海湾西岸的沉降提供了一个基准点。     

青藏高原定结盆地中更新世孢粉记录及其环境意义

西藏定结盆地叶如藏布东岸剖面为一套灰与灰白色黏土质砂、粉砂、细砂与粗砂层所组成的湖相沉积地层,厚约41. 3 m, ESR和U系测年数据显示该地层沉积时间介于距今551. 6 ~ 202. 4 ka的中更新世时期。该套地层的孢粉化石丰富,依据孢粉化石类型与丰度变化,自下而上可分为5个孢粉带。结合测年结果、孢粉和介形类记录,定结盆地中更新世的古环境变化阶段为：551. 6 ~ 448. 4 ka,气候温暖湿润,适宜植物生长;448. 4 ~ 375. 2 ka,气候向冷干转化;375. 2 ~ 291. 2 ka,气候波动频繁,呈现冷湿—冷干—冷湿的变化过程;291. 2 ~ 261. 0 ka,气候进一步趋于干冷;261. 0 ~ 202. 4 ka,气候波动频繁,表现为冷干—暖湿—冷干的变化过程。     

α铀系测年对洞穴碳酸盐沉积物中碎屑岩物质影响的祛除研究

洞穴碳酸盐沉积物常因为含有碎屑岩物质, 而导致测年精度下降, 甚至导致测年失败。通过对干扰物的X射线荧光分析, 发现Mg、Ca、P、Si、Al等元素含量尤其高, 其矿物组成可能为方解石、磷酸盐、硅酸盐、铝盐、粘土矿物、石英、云母类。通过改进化学流程, 在化学处理过程中将含量高的P、Al、Si元素祛除, 提高了测量精度, 说明此改进有利于含碎屑物质的洞穴碳酸盐沉积物的α铀系年龄研究。     

第四纪石笋剖面的初步建立——以北京石花洞为例

北京石花洞位于房山花岗岩体边缘向形带的东北扬起端,与北京猿人遗址南北相望,地层均为奥陶系马家沟组石灰岩.洞内石笋记录了中更新世以来北京西山古环境的变化,可以建立第四纪石笋剖面.钙板的铀系年龄为334.99～366.74 ka,定名钙板组(Qp2g).粗犷石笋的铀系年龄为169 ～ 235 ka,粗犷石笋的电子自旋共振年龄为130～518ka,属中更新世沉积,定名云水洞组(Qp2y).杆状石笋的铀系年龄为14.9±2.1 ～ 100.3±11.1 ka,属晚更新世沉积,定名石花洞组(Qp3sh).在全新世石笋中,微层与微层之间存在厚约1μm的条带状纹线,是划分微层层数的标志,具有微层理的石笋14C年龄为0.58～ 2.50 ka,定名守备支洞组(Qhsh).     

云南呈贡龙潭山 1 号洞堆积物的铀系年龄

测定了人类化石地点云南呈贡龙潭山1号洞5个次生碳酸盐样的质谱法铀系年代。其中位于含人牙化石的II 堆积层下界面不远处的L TSY- 3石笋样质谱230 Th /234U 年龄为( 305± 15) ka; 而其余4 个样品经现场地层复核,它们与堆积均缺乏明确的叠压关系,因此认为它们很可能源自洞顶或洞壁石幔。此外,还测定了该地点5个动物化石样的230 Th /234 U 年龄,其结果为60～ 80 ka,平行测定了其中3 个样品的227 Th /230 Th 年龄,二种铀系年龄均在± 1. 5σ范围内一致,从而支持了该地点骨化石样铀系年代的可信度。在没有进一步的地层和年代证据之前,暂将60～ 80 ka 作为含人牙化石的第I I层堆积的年代应是合理的。但值得指出的是,由于骨化石中铀循环模式的不确定性,与有明确层位意义的钙板相比,洞穴地点的这类材料年代结果往往偏于年轻,因此上述年代测定结果很可能也存在偏低问题。      

北部湾东部沉积物结构和碳酸盐含量变化对末次海侵和环流作用的响应

为了揭示末次冰消期以来北部湾东部沉积环境的整体变化,深入认识环流对北部湾沉积的控制作用,对位于北部湾东部的15只柱样进行了粒度、碳酸盐含量和C/N分析,并测定了其中11只柱样的AMS14 C年代.结果表明,在末次冰消期随海平面上升,北部湾沉积环境由陆向海转变,沉积物碳酸盐含量总体递增,而C/N值则递减,其间伴随发生于全新世早期的碳酸盐低值事件,在北部湾深水区的柱样中也有记录.全新世中期海平面基本稳定以后,稳定的C/N数值表示有机质来源趋于稳定,而碳酸盐含量受钙质生物生产力不同(南高北低)和陆源输入的区域性差异影响出现不同变化.与C/N分析结合,碳酸盐含量曲线可用于地层划分与对比.北部湾环流可能形成于7ka BP左右,影响了沉积物的输运与沉积.全新世中晚期沉积厚度存在区域差异,海南岛西侧大于2.0m,湾顶多介于0.8~2.0m,而涠洲岛西南海域厚度相对最小,可能与湾北物质难以向南输运,而湾南物质主要在琼州海峡西口外卸载有关.