华南中-晚二叠世之交碳酸盐岩磁学特征及环境意义

磁学参数作为可靠的古气候和古环境指标, 能为全球环境变化、气候过程研究提供有价值的资料.对广西来宾铁桥剖面瓜德鲁普-乐平统界线地层进行详细岩石磁学研究, 结果表明, 铁桥剖面样品中主要磁性矿物是顺磁性矿物以及少量磁铁矿、赤铁矿.在瓜德鲁普-乐平统界线附近, 岩石磁学特征发生显著变化, 磁化率先增大再减小, 携磁矿物成分呈硬磁性矿物(赤铁矿)→软磁性矿物(磁铁矿)→硬磁性矿物(赤铁矿)的变化趋势, 这些转变仅在界线上下大约4m的岩层内完成, 与中二叠世晚期的海平面变化、古海水温度变化同步.中-晚二叠世之交碳酸盐岩磁学参数的变化显著, 反映磁性矿物在各圈层之间的运移和转换发生了转变, 这一转变起因于当时的气候环境变化.瓜德鲁普世晚期和乐平世早期, 海平面较高, 来宾地区物源少, 铁桥剖面的携磁矿物主要来自粉尘赤铁矿; 中-晚二叠世之交短暂的大规模海退作用使华南古陆面积大幅度增加, 同时陆生植物大规模灭绝, 地表侵蚀加剧, 来宾地区物源增多, 此时, 铁桥剖面的携磁矿物主要来源于河流输入的磁铁矿.      

西风区昭苏黄土剖面中碳酸盐矿物组成及其古环境意义辨识

碳酸盐矿物是黄土的重要组成部分,是古环境重建的重要指标之一.通过对地处西风区的新疆伊犁盆地昭苏黄土剖面的全岩样品和分粒级样品的X射线衍射测试,分析了其碳酸盐矿物组成,利用麦夸特算法计算了碳酸盐矿物的含量.综合碳酸盐矿物的含量、粒径分布及风化特征等因素,对其古环境意义进行了辨识,从而建立了该剖面末次冰期以来碳酸盐矿物记录的古气候环境变化序列.结果表明:昭苏剖面中原生碳酸盐矿物(方解石和白云石)含量占主导地位,次生方解石对样品中总方解石含量的贡献较少;白云石含量可能与亚轨道尺度冷暖交替导致的西风环流强度变化有关;方解石含量的变化可能指示了西风区降水量的变化;碳酸盐矿物含量揭示了昭苏地区在末次冰期时气候冷湿,在全新世时气候暖干.     

萨拉乌苏河地区地层中的碎屑矿物及其所反映的中更新世末期以来之气候环境变化

文章根据对萨拉乌苏河地区第四纪地层中的碎屑矿物分析结果,将重矿物按其抗化学风化的能力不同分为不稳定、较稳定、稳定和极稳定四种类型,不同层位的重矿物类型的百分含量不同,从而可求出重矿物的风化系数HW。不同时期地层的HW不同,而HW的大小变化与化学风化的程度有很大关系,一般来说,化学风化作用强,HW相应变小。而化学风化作用的强弱又主要受气候的影响,从而可推测该时期气候环境的变化。     

环境演变的矿物标识研究新进展

天然矿物是自然演变的产物，在其形成和变化的整个过程中，不同时间和空间尺度上的环境变化都会在矿物中留下烙印，使得矿物成为环境演变信息的载体。本文对黄土、河流、湖泊、海洋、大气等自然环境体中的天然矿物所标识的环境演变规律进行了系统的概括，揭示了矿物的外部微形貌、内部微结构、化学组成、化学性质、物理性质、谱学特征、成因及其共生组合等方面特征与环境演变的关系，显示出矿物标识环境演变的信息载体作用。     

三星堆文明消失原因的古环境因素探讨

三星堆文明的神秘消失,古环境演变应是重要原因,与全球性古气候环境变化直接相关.通过对古蜀(广汉)地区古环境演化研究得出,3.0 ka B P左右该区古环境演化与中国大部分地区有相似的变化趋势,也有气候变冷、环境恶化的事件发生.推断该区古环境恶化的主要表现是洪水流量突发性质的变幅增大,导致山前冲积扇上的河流摆动迁徙加强,以致其中一次突发性河流改道冲毁了三星堆古城.     

化学风化及水动力分选对河流入海沉积物组成的影响

化学风化作用是引起河流沉积物相对其源岩发生地球化学分异的重要因素。在化学风化的初始阶段,长石含量减少,转化为黏土矿物,主要形成2:1型层状黏土矿物,如伊利石。随着风化作用的进行,伊利石脱K转化为1:1型层状黏土矿物,如高岭石(Nesbitt and Young,1982)。水动力分选同样显著影响沉积物的矿物和元素地化组成,粒度较粗、密度较大的石英、长石与重矿物一般富集于表层沉积物中,细粒级的,具片层状结构的黏土矿物则富集于悬浮物中(Garzanti et al,2011)。本研究讨论了长江、椒江、瓯江、木兰溪浊水溪等河流沉积物(包括悬浮物与表层沉积物)的化学风化与水动力分选。这些河流分属不同的源汇体系,长江属于"大河-大三角洲-宽广陆架"的源汇体系,作为世界性的大河,其下游干流悬浮物代表整个流域上陆壳细颗粒风化物质的混合,反映整个流域的化学风化强度。台湾河流属构造隆升背景下的山溪性小河流,有"瞬时大通量—极端气候影响—快速物质转换"的特点。其河流沉积物的源岩为多旋回的沉积岩和变质沉积岩,反映出强物理风化,弱化学风化的特点。浙闽河流同属于山溪性小河流,但其流域区域构造较稳定,地形起伏也较小,加之气候炎热多雨,所以化学风化较强,反映出流域受季风气候的控制。沉积物的Al2O3/Si O2值可作为一个可靠的矿物分选指标,Al2O3/Si O2与CIA,WIP,αAl值等化学风化指标的相关关系可以指示分选与风化作用对沉积物组成的影响。WIP受石英稀释作用影响较大,而CIA几乎不受石英稀释作用影响,二者的相关关系可以指示沉积多旋回性对沉积物组成的影响(Garzanti et al,2013)。沉积物地球化学组成的"粒度控制",是由于不同粒级沉积物中矿物组成差异所致,"粒度分异"的实质是"矿物分异"。本研究从矿物入手,讨论了水动力分选及化学风化作用对河流入海沉积物的影响,揭示出分选和化风化作用共同影响沉积物的矿物及元素地化组成。元素的表生地球化学行为,本质上是由元素在不同矿物中富集及迁移的规律决定的。化学风化和水动力分选都影响碎屑沉积物矿物组成的变化,继而引起沉积物元素地球化学组成的变化。     

贵州河流河水的锶同位素与喀斯特地区化学风化作用

贵州省地处世界岩溶发育最复杂、类型最齐全、分布面积最大的东亚岩溶区域中心, 也是我国碳酸盐岩分布面积最大、岩溶最发育的省区, 同时也是我国水土流失严重的地区之一。由于河水的地球化学反映了流域盆地的化学风化、气候和上地壳的化学组成的重要信息, 本工作对贵州喀斯特地区两条主要水系(乌江水系、沅江水系)河流的主要阴、阳离子和Sr2＋离子及锶同位素组成变化进行了系统研究, 对河水地球化学组成变化特征及其控制因素进行了解释。 贵州喀斯特地区两条主要水系河流的水化学组成代表了典型碳酸盐岩地区河流的相应化学组成, 显示了与世界主要河流不同的水化学特征, 反映了喀斯特环境地表化学风化作用的特点。     

乌伦古湖全新世气候变化的环境磁学记录

对位于新疆北部阿勒泰地区福海县的乌伦古湖WLG10C孔岩芯进行了环境磁学分析,以平行孔(WLG10B) AMS14C测年为年代框架,重建了该地区全新世以来气候环境变化.结果显示:1)乌伦古湖磁性矿物以细颗粒亚铁磁性矿物为主,并含有少量不完整反铁磁性矿物和富铁绿泥石类粘土顺磁性矿物,磁学参数xARM和xARM/x可用作气候变化代用指标,记录了研究区气候环境变化;2)研究区在全新世早期(7300cal.aB.P.以前)为冷干气候,中、晚全新世(7300cal.aB.P.以来)为暖湿气候.在4600cal.aB.P.左右为该湖高湖面时期,在3500 ～2500cal.aB.P.之间存在与全球范围一致的突发冷事件.乌伦古湖全新世气候变化与周边环境记录较一致,气候变化模式符合中亚干旱区全新世气候变化西风模式.     

福建白垩系沙县组地层磁学特征及其环境意义

广泛分布于中国南方的白垩系巨厚地层被认为是河湖相沉积,蕴含着丰富的古气候古环境变化的信息。白垩纪是典型的温室时期,其气候特征可以为当代和未来温室气候研究提供重要借鉴。对位于中国东南的福建省三明市沙县和永安地区的白垩系沙县组典型地层进行了系统的环境磁学参数测量,结合漫反射光谱(DRS)和色度指标,探讨了该地层磁学特征及其环境指示意义和红色的成因。结果表明:1)红色调和黄色调地层的主要磁性矿物分别为赤铁矿和针铁矿,均含有顺磁性矿物和极少量的亚铁磁性矿物;2)相对于粗粒的砂岩,细粒的粉砂岩赤铁矿含量较高;3)红色赤铁矿与黄色针铁矿均形成于成岩阶段之前,具体形成阶段与形成原因需要具体分析;4)红色调地层的赤铁矿指示高温的气候环境;黄色调地层的针铁矿指示局部的湿润环境。磁学参数变化的具体环境指示意义需要进一步研究。     

河流沉积对于气候和海平面变化响应的讨论

河流沉积地层是古代陆相沉积和大陆边缘沉积的重要组成部分。河流沉积与气候和海平面升降之间的关系虽然研究较多，但是众多的研究集中于河流沉积与相对海平面之间的变化，而研究河流沉积与气候的关系则集中于对近100Ma年以来的河流沉积，而对古代河沉积与气候之间的变化关系研究较少。本文拟对河流沉积与海平面变化和气候变化的响应进行一些讨论。     

粘土矿物的环境意义

粘土矿物在沉积和埋藏作用过程中可发生转变。它的形成和转化与其所处的环境有密切关系 ,因此深入研究粘土矿物的组合与含量的变化、结构特点与转化规律以及粒度分布等特征 ,可以推测其形成区和来源区的风化作用类型和气候演变规律 ,有助于揭示全球性的环境演变规律。对粘土矿物的大量研究所揭示的古气候环境演变的信息 ,已被用于重建古气候和恢复大陆古环境。此外 ,由于粘土矿物具有较强的吸附性、离子交换性和膨胀性 ,对水体中各种类型的污染物有良好的吸附性能 ,并使土壤有一定的自净作用 ,所以在环境污染的防治中有广阔的应用前景。     

全球变化中的浅海沉积作用与物理环境演化——以渤、黄、东海区域为例

以渤、黄、东海陆架区为例 ,综合评述入海沉积物通量、浅海沉积作用和人类活动影响下的物理环境变化。黄河、长江沉积物入海后主要堆积于河口附近 ,沉积速率为 10～ 10 0mm/a ,部分物质输运至陆架区 ,形成泥质沉积体 ,其沉积速率为 1mm/a量级。但目前河流入海沉积物通量呈减小趋势 ,今后河口附近的堆积将会减缓 ,并在总体上转化为侵蚀状态。在过去的 7ka里 ,来自黄河、长江等河流的沉积物形成了河口三角洲、滨海平原、潮流脊和潮汐汊道沉积体系 ,其演化方式是双重的 ,既有常态边界条件和外力作用下的演化 ,又有边界条件和外力作用发生变异时的演化。边界条件和外力作用变异的原因包括入海通量变化、全球气候变化、海面上升和人类活动等。建议从中国海岸带城市化发展的现状和需求出发 ,对此进行深入研究。     

MIS 3晚期以来江苏中部海岸的层序地层

通过对苏北岸外西洋潮流通道内钻孔和地震剖面的地层沉积学、年代地层学、地震地层学和层序地层学等多学科再研究,以及区域钻孔再对比,本文确定该海域约从35kaBP(14C惯用年龄)开始经历了滨岸砂坝、淡水湖沼、河流泛滥平原、滨岸沼泽、潮流沙脊和潮流通道一系列的环境演变,主要受控于MIS3晚期以来的海平面旋回以及古河流入海沉积物供给,而构造沉降是相对次要的,由此形成了五级层序地层中的末次冰期晚间冰阶准层序和冰后期准层序,以及前者的高水位体系域和强制海退楔体系域、后者的海侵体系域和高水位体系域。海域中潮流沙脊可能开始发育于冰后期海侵淹没本区(约9calkaBP)之后,但一直只是水下暗沙且处在不断调整之中,直到1128～1855AD间黄河夺淮从苏北入黄海,大量泥沙充填潮道,部分水下暗沙出露海面成为明沙。西洋潮流通道并非是晚全新世期间通过沙脊的蚀低而形成,而在全新世高海面前后就已具雏形并持续至1128AD,1128～1855AD和1855AD至今分别经历了充填淤浅与冲刷成型的过程,且今后具有进一步展宽刷深的趋势。     

德令哈盆地尕海湖DG03孔岩芯矿物组合与古环境变化

对气候敏感区德令哈盆地尕海湖DG03孔岩芯的矿物学分析表明,DG03孔岩芯的矿物主要包括石英、斜长石、微斜长石、绿泥石、伊利石、方解石、文石、白云石、石膏及石盐等。岩芯记录了尕海湖约11 ka以来（AMS 14C年龄）的古环境变化。根据矿物、碳酸盐含量及岩性的变化,整个岩芯可划分为三个部分:Ⅰ. 约11 ka～10 ka BP,晚冰期末期;Ⅱ. 10 ka～4 ka BP,全新世早中期;Ⅲ.4 ka至今,全新世晚期。矿物组合表明,自晚冰期以来,尕海湖先后经历了湖泊演化的逆向和正向演化阶段,即尕海湖先后经历了晚冰期的干冷气候,早全新世的暖干气候,中全新世的暖湿气候以及晚全新世以来的逐渐干冷的气候。岩性分析还表明,尕海湖沉积环境复杂,存在多种微相沉积。     

现代河流沉积物碎屑及矿物组分研究新进展

现代河流沉积物忠实地记录了流域盆地内的母岩、风化、搬运和沉积过程中的化学、物理过程以及人类活动的改造作用,是探索和验证源- 汇系统等理论的重要媒介。本文以全球现代河流砂组分数据库为基础,总结了碎屑组分、重矿物组分在不同大陆的分布特征,探讨了其在物源识别、源区贡献率计算、沉积物产生及搬运过程中气候- 构造等影响因素的评估、对源- 汇系统的研究启示等方面的应用。今后建议加强基于大数据的沉积物组分对气候- 构造- 人类活动的响应、沉积物产生及通量、高时间分辨率的沉积物组分变异性、不同物源定量化方法的差异等方面的研究。     

The coastal transition at the mouth of a small mountainous river in Taiwan

The Tseng-wen River is a small mountainous river in southern Taiwan that has distinct dry and flood seasons. Several lines of evidence have revealed that the depositional system at the mouth of the river has transformed from a deltaic system to an estuarine system. The evidence includes long to short-term shoreline changes, geomorphology of the river mouth, mixed sediment sources inside the river mouth, mixing and suspended sediment characteristics inside the river mouth, and the grain-size distribution patterns on the river bed. Unlike the long-term evolution of many other coastal systems, the transformation at the Tseng-wen River mouth is largely caused by the building of a reservoir in the middle reaches of the river. The present study provides an example that coastal environments can be influenced by human activities farther inland on a time scale much faster than what would occur naturally.     

末次盛冰期以来长江河口段河道演变研究综述

末次盛冰期以来,由于海面发生大幅度的变化,长江河口段经历了深切古河谷形成—古河谷充填—三角洲发育的河床演变过程。海陆相互作用是河口段河道演变的主要影响因素。综合分析了对河口段河道研究的成果,着重对长江河口段古河谷的形成与充填、最大海侵以来的河床演变、古河谷的沉积层序与沉积相及研究的方法进行了综述。过去对古河谷宏观的趋势研究及单个钻孔的研究较多,宏观与微观结合的不够,专门研究古河谷河形的成果很少。今后应注重宏观与微观研究的结合;根据系列钻孔剖面,分析、恢复古河谷河型;根据河型、沉积物特征等,估算古长江流速、流量;加强高分辨率研究、定性与定量研究相结合,探讨环境变化与河道演变的关系和规律。     

云南泸沽湖矿物学沉积记录及其环境辨识意义

通过对泸沽湖矿物学沉积记录的精细剖析发现，泸沽湖的物质沉积过程相对稳定，沉积物粒度分布、矿物组成与组合沉积记录在纵向上的变化均具明显的韵律性，矿物结构与化学沉积记录也表现出规律性的变化特点。在泸沽湖上述矿物学沉积记录的典型特征基础上，通过对这些记录的环境标志性特征、环境辨识可适性等的探索性研究，在200，100和50a短时间尺度上，比较准确地重建了泸沽湖区域气候与环境演化的历史谱系，探讨了全球性气候因子对泸沽湖区域气候与环境变迁的控制     

关于长江中游洪灾问题的思考

中国是一个水灾频发的国家 ,长江中游历来就是重灾区。 1998年的长江洪水是 1954年以来最大的一次全流域性洪水 ,高水位持续时间长 ,洪水量大 ,洪水遭遇情况恶劣是这次长江汛期的突出特点 ,由此造成的损失十分严重。导致长江中游洪灾的原因是众多的 ,其中气候异常是最直接的影响因素 ,但过度围湖垦殖与江湖关系失调亦是洪涝灾害日趋严重的一个重要原因。由于自然演变和人类活动的共同作用 ,长江中游河湖环境越来越不利于超额洪水的排泄。江汉湖群、洞庭湖和鄱阳湖面积缩小 ,容积减少 ,对河流水量的调蓄作用大大降低。同时荆江已演变为典型的弯曲河道 ,成为防洪的重点地段。荆江大堤的修建隔断了江湖联系 ,改变了中游河湖关系。所有这些因素都使得中游洪灾日益加重。为了实现区域可持续发展 ,迫切需要建立一套完善的抗洪减灾防御体系。     

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。