夏季风降水在我国西北地区不同粒级方解石记录上的反映

碳酸盐含量一直被作为指示干旱和季风变化的良好指标,但其发生与夏季风降雨的关系始终没有得到明确的科学证明。通过西北黄土覆盖区到物源区现代土壤、全新世古土壤S0和末次冰期最盛期黄土L1中不同粒级方解石含量的系统分析,揭示出中、粗粒级方解石含量少、变化小和无规律性,而＜2 μm粒级的细粒方解石含量高、变化大,且规律性强。现代土壤和古土壤S0淋溶层中的细粒方解石含量随降水量的增大而降低,黄土L1中方解石的含量变化则没有明显的规律性,与方解石总量和碳酸盐含量变化类似。这表明细粒方解石含量是导致方解石总量和碳酸盐含量变化的主体,代表了成壤时期形成的次生方解石,反映了成壤作用的强度和夏季风降水的变化。     

黄土碳酸盐的研究

黄土是过去气候变化研究的重要对象之一。黄土中的碳酸盐则是黄土研究的一个重要内容。黄土碳酸盐的研究涉及了对次生碳酸盐的辨识、碳酸盐的含量、碳酸盐中的碳氧同位素以及碳酸盐的Sr同位素及其它微量元素等内容。对前人在这几个方面的研究作一初步的归纳总结,包括次生碳酸盐的辨识和提取对解释古气候环境有重要意义;碳酸盐的含量可反映出黄土和古土壤之间的不同气候状况;根据碳酸盐中的碳氧同位素则能大体定量得到古温度以及古植被状况进而反映古降水情况;而Sr同位素及其它微量元素则能反映出当时的化学风化程度,指示季风的强弱变化。     

影响中国黄土磁化率差异的多因素评述

 通过查阅最近30 a来对黄土古土壤磁化率与气候的关系等方面的研究结果,认为：成壤作用过程中由生物作用和风化作用产生的超顺磁粒级的磁铁矿、磁赤铁矿等强磁性矿物是导致古土壤磁化率增强的主要原因。另外,磁化率值高低也不容忽视其他因素的影响,如黄土古土壤本底值的区别、淋溶作用、有机质对磁性矿物老化的阻碍及其本身的磁化率等。因此,黄土古土壤磁化率的高低是在气候条件为主导的作用下多种因素参与的结果。     

中国西风区黄土常量元素地球化学行为与古环境

位于中国西风区新疆伊犁盆地黄土与古土壤样品的常量元素分析表明，其烧失量和SiO2含量与样品的碳酸盐含量正相关。黄土与古土壤SiO2含量没有明显差别，但Al、Fe、Mn和K在古土壤中发生一定的分异，代表了相对强的成壤作用。与黄土高原相比，伊犁盆地 末次间冰期古土壤富钛、铁、锰、镁和钙（个别样品除外），而黄土高原S1更加贫钠和钾，而且钙含量很低；末次冰期黄土富锰、镁和钙，贫纳和钾，而黄土高原L1以富钙贫钠、钾为特征。常量元素地球化学行为揭示，伊犁黄土与古土壤较黄土高原同期黄土与古土壤形成于更加干旱的气候环境中。     

中更新世以来的哈尔滨黄土物源变化——来自TIMA自动定量矿物的证据北大核心CSCD

黄土隐含丰富的古气候信息,了解其物源变化对理解亚洲内陆干旱化、大气环流模式和亚洲季风演变至关重要。哈尔滨荒山剖面地层出露厚度大,地层连续,保存了松嫩平原最完整的黄土-古土壤序列。此外,重矿物在河流源-汇研究中得到广泛应用,但在风成沉积物中较少。定量矿物学方法分析速度快,能在较短时间内获得大量数据。因此,我们对哈尔滨黄土-古土壤序列进行TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer)自动定量矿物分析及年代学(OSL、ESR和14C)测试,以期了解哈尔滨黄土在冰期-间冰期时间尺度上的物源变化。结果表明:TIMA方法鉴别的矿物种类高于传统方法,且TIMA定量的重矿物含量与传统方法相比存在一定的差异,但两者揭示的重矿物组合基本一致。黄土-古土壤序列在15.1 m(234.2 ka)上、下地层的20—63μm组分的铁板钛矿、闪石类、锆石、磷灰石、金红石、钛铁矿、铬铁矿、榍石、辉石以及重矿物特征指数(ZTR和GZi)等存在明显不同的变化特征;然而,除了铁板钛矿和独居石外,<20μm组分并没有表现出如此特征。黄土-古土壤序列上、下地层重矿物组成的差异指示了哈尔滨黄土物源的变化。15.1 m以下,哈尔滨黄土除了接受松嫩沙地的近源粉尘贡献外,也有远源(比如,浑善达克和科尔沁沙地)粉尘的贡献。随着干旱化气候的加剧,松嫩沙地范围扩大,使得15.1 m以上黄土的远源贡献比例减少,近源贡献显著增加。即增强的气候干旱化导致的松嫩沙地粉尘源区范围扩大,是哈尔滨黄土物源发生变化的主要原因。     

泥河湾盆地的水下黄土堆积及其古气候意义

本文论述了泥河湾盆地第四纪河湖相地层中水下黄土堆积的特征，认为水下黄土堆积是介于气下黄土堆积河湖相沉积之间的一种过渡类型，水下黄土和气下黄土都是干冷气候条件下的产物，而河湖相沉积则形成于相对温湿的气候环境。在沉积剖面中水下黄土和河湖相沉积交替出现，形成水下黄土－河湖相沉积系列，这个系列反映了气候的周期性变化，它可以与我国洛川剖面的黄土－古土壤系列及深海岩芯V28－239的氧同侠素气候期，很好地进行对比。这为我国华北第四纪古气候地层序列的建立，又提供了一个重要的途径。     

黄土高原古土壤形态特征的差异及成因探讨

灵台剖面第四纪晚期古土壤－这里指Ｓ８及其上古土壤;第四纪中早期古土壤－这里指离石黄土Ｓ９及其下古土壤和午城黄土中所有古土壤;第三纪古土壤－指么三纪红粘土,在形态特征上有明显区别。这种区别是由于古成土过程中水分运行方式的不同造成的。根据形态特征和古成土过程水作用方式的差异,把上述３个时代的古土壤依次淋溶型古土壤、滞圹地下水升降型古土壤。不同时代古土壤成土过程水作用方式的这种差异,是由降水量、尘降速率     

兰州沙尘暴样品磁学性质与粒度分析及其与悉尼样品的对比

对2009年9月23日悉尼特强沙尘暴和2010年4月兰州沙尘暴样品进行了磁学参数和粒度测量.结果表明:悉尼尘暴样品中磁性矿物含量远远低于兰州样品.磁性矿物种类略有不同,兰州样品主要含有磁铁矿、磁赤铁矿,可能含有赤铁矿;悉尼样品除了上述矿物外,还含有针铁矿.悉尼样品比兰州样品的磁性矿物颗粒要细.悉尼样品的粒度分布曲线呈现四峰态,粒度曲线呈现宽扁形态;兰州样品呈现三峰态,粒度曲线则呈窄高的形态.沙尘暴样品与源区样品磁学性质的大相径庭及粒度曲线的多峰态分布都说明了沙尘暴物源的非惟一性.此外,将兰州沙尘暴样品与九州台黄土-古土壤样品的粒度进行了比较,结果显示,1～10 μm组分含量的增加及10～20 μm组分含量的减少主要与不稳定矿物的物理化学风化过程有关,0.02～1μm组分含量增加的主要原因是新矿物的生成及不稳定矿物的风化.沙尘暴样品与黄土-古土壤样品的粒度分布曲线具有一定的相似性,说明现代沙尘暴事件是地质时期风尘活动的持续,现代风积作用仍在继续.     

红黏土磁化率增强机制

对于黄土-古土壤序列,磁化率增强机制已经被大家认可,并且磁化率被广泛作为古夏季风强弱变化的代用指标。红黏土伏于第四纪黄土之下,同为风成沉积物,对红黏土磁化率增强机制的研究程度不高,且对强发育红黏土获得比较低的磁化率值的原因不清楚。本文通过对佳县红黏土进行系统岩石磁学分析得出：(1) 红黏土磁性矿物种类以磁铁矿为主,同时含有一定量磁赤铁矿、赤铁矿;磁性矿物平均粒径为PSD颗粒;强发育层含有较多的软磁性矿物,弱发育层含有较多的硬磁性矿物。(2) χ、χfd和χARM两两之间表现出很好线性正相关关系,说明红黏土中含有大量SP和SD颗粒亚铁磁性矿物,这些细小磁颗粒是在成壤过程中产生,成壤作用导致古土壤层磁化率升高。(3) 红黏土χfd、χfd%值较高,说明经历较强的成壤过程,成壤环境与黄土高原黄土-古土壤序列类似,与阿拉斯加、西伯利亚黄土-古土壤明显不同。     

新疆西风区黄土与古土壤磁化率变化特点

在东部季风区的黄土研究中,磁化率是反映季风区气候变化的重要替代性指标之一,但关于中国西风区黄土磁化率的研究至今仍然为空白。通过对新疆典型的西风区——伊犁地区现代土壤和两个典型剖面黄土与古土壤序列磁化率研究发现,两个剖面黄土与古土壤磁化率特征存在差别。地处荒漠草原地带的则克台黄土剖面中马兰黄土的磁化率值略高于弱成壤层,末次间冰期古土壤层的上部磁化率也低于黄土,与东部季风区相比黄土磁化率偏高;而位于草原地带的库尔德能布拉克剖面黄土磁化率为低值,古土壤为高值,表现出与东部季风区类似的变化特点。两个黄土剖面所反映的磁化率的区域差异在一定程度上揭示了气候对磁化率变化的控制作用,但另一方面也反映了该区磁化率物理意义的复杂性。提出虽然在西风区黄土记录研究中不能简单套用东部季风区的方法,但磁化率和碳酸盐含量在西风区可指示湿度变化。     

萨拉乌苏河地区粘土矿物组合分析与古气候的关系

萨拉乌苏河嘀哨沟湾剖面中晚更新统下部萨拉乌苏组,晚更新统上部的城川组中部,全新统中下部河湖沉积或黑垆土中的粘土矿物组合以伊利石为主,但伴有少量的高岭石类矿物;而晚更新统上部的城川组上下部,全新统上部嘀哨沟湾组以风成沙为主的粘土矿物组合均以伊利石-绿泥石为主,并有少量的蒙脱石。萨拉乌苏河雷家咀子、马达渠以北西北部梁地的第四纪地层中的粘土矿物组合与萨拉乌苏河嘀哨沟湾剖面的结果基本吻合。这表明本区第四纪风成沙与黄土是在相对干冷气候下沉积的,而河湖相、湖沼相及古土壤是在相对暖湿的气候下形成的。由本区第四纪地层中的粘土矿物组合,反映自晚更新世以来,本区气候曾经历暖湿→干冷→温湿→干冷→暖湿→干冷的多次更替,大体与北半球的玉木——里斯间冰期、前玉木冰期、玉木间冰阶、玉木主冰期、冰后转暖期和新冰期气候变化趋势一致。     

粘土矿物在过去环境变化研究中的应用

粘土矿物是一种广泛分布于地表的沉积物,其组合及含量的变化记录了源区过去气候环境变化的信息。因此,可以根据粘土矿物的含量和组合变化等信息推知其形成时期的气候环境,重建古环境,揭示气候环境演变的规律。粘土矿物是一种研究古环境演化重要的代用指标,在过去气候环境变化研究中有广阔的应用前景。     

欧亚黄土沉积环境对比研究

本文对采自中国、法国、比利时等国43块黄土样品进行实验室处理后,分析对比了它们在碳酸盐含量、粒度组成、重矿物组成及粘土矿物成分方面的共同特性及差异性。结果表明,中国黄土碳酸盐含量稳定,西欧不同类型的黄土碳酸盐含量差别很大。在粒度组成上,欧亚黄土并没有本质的差别,但西欧不同层位的黄土粒度组成呈有规律变化。对西欧重矿物的分析可以追溯黄土的物质来源,粘土矿物含量在欧亚不同黄土中也有差别。比较结果说明,欧洲的黄土堆积受第四纪冰期、间冰期的气候波动影响较大,中国黄土在堆积期间始终处在干旱、半干旱的气候条件下。     

克里雅河流域黄土的矿物组合特征及环境意义

克里雅河流域黄土分布于昆仑山北坡的干燥剥蚀低山带至半燥剥蚀作用的高山带，该流域不同海拔高度７个典型黄土地层冲面样品的矿物组合特征，地球化学成份，强粉等古气候相关指标，反映本区黄土形成时期晚，是干旱寒冷气候环境的产物。     

上海春季沙尘与非沙尘天气大气颗粒物粒度组成与矿物成分

上海春季典型沙尘天气的湿降尘和非沙尘天气总悬浮颗粒物、自然降尘的粒度分析结果表明,沙尘天气湿降尘几乎全部由<63 μm的颗粒组成（99.45%）,其中10~50 μm、5~10 μm和<5μm的含量分别占49.02%、21.75%和27.14%,平均粒径为13.57 μm,分选差。这一粒度特征与马兰黄土和下蜀黄土很相似。非沙尘天气总悬浮颗粒物的粒度分布范围和均值与湿降尘很接近,自然降尘颗粒则明显较粗。矿物X—衍射物相及半定量分析结果表明,上述三种大气颗粒物都由粘土矿物、石英、钾长石、斜长石、方解石、白云石、石膏、角闪石等组成,所不同的是湿降尘中含有较多来自西北干旱半干旱区远源输入的矿物颗粒;而非沙尘天气总悬浮颗粒物中石膏含量较高（达14.59%）,推测为溶解在大气中的气态污染物 SO2与方解石作用形成的二次污染颗粒。     

长江口泥沙的来源分析与数量计算的研究

本文根据地学原理，建立了长江口泥沙的来源分析与数量计算的模式。定量分析了长江口泥沙来源，计算了泥沙的数量。通过验证表明沙量的计算值与验证值两者十分吻合。     

A call for Australian loess: discussion and commentary

A study of loess in Australia brings the idea of 'desert' loess back into view. Production of particles in deserts still presents problems, but deserts do make adequate storage regions for loess particles – usually produced in adjacent mountains. Straightforward for Central Asia or China (a particle source in High Asia and convenient deserts en route to eventual deposition), but the Sahara and Australian deserts traditionally present problems. If loess material is allowed to be silt-sized clay agglomerate particles as well as the usual clastic primary minerals, then loess in Australia seems reasonable. Loess acquires its remarkable loessic qualities via aeolian deposition – the nature of the particles is perhaps of lesser importance. A more generalised approach to airborne sediments might be attempted, with two major types of suspension material recognised: large dust (maybe coarse and very coarse silt, say 20–60 µm, or perhaps 4–6 phi) and small dust (fine and very fine silt, 2–8 µm, 7–9 phi). Loess is made from large dust.     

腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶层段的粒度特征及其反映的气候-沉积环境

腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶层段（TMS 3）由风成砂、黄土状亚砂土、砂黄土、古土壤、湖相沉积物和冲积黄土等6种沉积相相互叠覆构成。粒度分析结果显示,该层段以砂质沉积物为主,粉砂次之,黏土最少,平均值分别为65.45%、26.72%和8.83%;在砂粒级中,以细砂含量最高,其次为极细砂,其余为中砂-粗砂颗粒。粉砂含量、黏土含量、M_z和σ在风成砂中呈现谷值,在其他沉积相为峰值,中砂-粗砂和细砂则相反。粒度指标指示腾格里沙漠南缘土门剖面末次间冰阶至少经历了13次暖湿和12次冷干的气候波动,且可划分为TMS 3e（54 200~59 750 a BP）、TMS 3d （54 200~40 800 a BP）、TMS 3c （40 800~32 800 a BP）、TMS 3b （32 800~25 400 a BP）和TMS 3a （25 400~22 940 a BP）等5个亚段, 25次冷暖波动与格陵兰冰芯和中国南方石笋记录的D/O事件以及北大西洋深海沉积物记录的H事件具有很高的同步性。     

南极乔治王岛菲尔德斯半岛土壤矿物化学风化特征分析

本文在考察菲尔德斯半岛成土环境、土壤理化性状的基础上，分析了本区代表性土壤的粘土矿物组成，粘粒、粉粒和全土中土壤大量元素的含量。认为亚南极海洋性气候区（无冰区）土壤次生粘土矿物主要是蒙脱石、伊利石和绿泥石；土壤矿物风化过程包括脱盐基、周期性滞水氧化－还原脱铁锰和微弱的脱硅过程     

镇江下蜀土剖面的化学风化强度与元素迁移特征

The chemical weathering intensity and element migration features of the Xiashu loess profile in Zhenjiang are studied in this paper.（1）The Xiashu loess profile underwent moderate chemical weathering.It seems that the precipitation is a more important factor than the temperature in controlling the process of the chemical weathering.（2）The major elements such as Si,K,Na,Ca,Mg,Mn and P were migrated and leached,while the elements Fe and Ti were slightly enriched.The migration features of the major elements reveal that the Xiashu loess finished the primary process of chemical weathering characterized by leaching of Ca and Na,and almost reached the secondary process characterized by leaching of K.Except the elements Sr and Ga,other trace elements such as Th,Ba,Cu,Zn,Co,Ni,Cr and V were enriched.It might be caused by both the biogeochemical process and the adsorption of trace elements by clay mineral and organic materials.（3）The difference of element migration down the Xiashu loess profile reveals that the climate was warm and wet at the early-middle stage of the middle Pleistocene.At the end of the middle Pleistocene,it became dry and cool.At the early stage of the Late Pleistocene,the paleoclimate became warm and wet again.As a whole,the paleoclimate generally became drier and cooler in this region from the beginning of the middle Pleistocene.