柴达木盆地西南缘山前沙丘区沉积物地球化学特征及其指示意义

以柴达木盆地西南缘山前沙丘区为研究区,采用地球化学元素分析方法,阐明了研究区不同类型地表沉积物的地球化学元素特征,并探讨其风化特征、物质来源及输移过程。结果表明：(1)研究区沉积物常量元素组成以SiO₂、Al₂O₃和CaO为主,三者的平均含量总和超过83%。微量元素以Cl、Ba、Sr和Zr含量较高。与上陆壳(UCC)平均化学元素组成相比,常量元素CaO轻微富集,微量元素As高度富集,Co轻微富集。(2)研究区化学蚀变指数(CIA)变化较小,为40.90～53.05,平均47.51,化学风化程度较弱,均处于风化的初期阶段。(3)特征元素比值表明,研究区沉积物具有相同的物质来源。柴达木盆地西南缘东昆仑山中的岩石经过风化剥蚀产生的碎屑物质在季节性流水作用下被搬运至山前堆积,形成广布的山前冲-洪积平原,后经风力吹蚀改造形成现在的地表景观。本研究不仅可以丰富区域风沙地貌研究内容,而且也可为区域风沙灾害的防治提供理论基础。     

柴达木盆地中部与西南部古沙丘的光释光年代学研究

青藏高原东北部的柴达木盆地广泛分布着风成沉积,其中古沙丘主要分布在盆地东部、中部三湖区和西南缘。柴达木盆地中部和西南部两处古沙丘集中分布区靠近柴达木盆地盐湖区,与盐湖的演化有着密不可分的联系,但是这些古沙丘的形成时代至今没有具体研究。本文应用光释光定年的单片再生剂量法对这两个区域典型的古沙丘进行了风成砂沉积年代测定。结果显示研究区古沙丘的堆积开始于约4~3 ka,并延续至0.5 ka之后被固定,其形成与柴达木盆地晚全新世气候的干旱和盆地内湖泊退缩引起的砂源增加有关;古沙丘下伏的河流相沉积物形成于末次冰消期（12.6±0.8 ka）。古沙丘的固定事件对应青藏高原东北部的冰川前进期,冰川前进期的低温条件可以引起盆地内蒸发量下降和有效湿度相对增加,从而促使植被条件改善并最终使沙丘固定。     

基于释光测年的福建晋江海岸沙丘粒度记录的风沙活动

采用OSL测年技术对福建晋江海岸沙丘剖面(SHA) 进行加密采样测年和粒度分析,初步确定了研究区近1000a 以来海岸沙丘发育的主要时段,以OSL测年值为基础,在统一时间标尺上综合对比东亚季风变化序列和福建沿海地区台风登陆记录,探讨了控制研究区海岸沙丘发育的主要因素.研究表明：(1) SHA沙丘表现为典型的海岸风成砂特征,海岸沙丘沉积后受风力侵蚀和后期化学风化作用的影响,粒径变粗,分选性变差,各粒级组分和粒度参数特征发生较大变化;(2) 近1000a 以来晋江海岸带海岸沙丘发育可划分为3 个时期,分别为AD1050~1300、AD1470~1600、AD1720~1950,尤其是小冰期(LIA),海岸风沙活动强烈,海岸沙丘发育盛行;(3) 近千年来区域降水量、海平面和台风强度变化与研究区海岸沙丘发育之间的关系尚不明确,而冬季风强度对海岸沙丘发育的影响明显,即海岸风沙活动期主要对应冬季风较强时期,但近50 年来海岸风沙活动较弱除了主要受冬季风减弱影响外,主要与人类经济活动所造成的地表覆被条件发生变化有关.     

萨拉乌苏地区末次冰期酒坊台剖面光释光年代及其环境意义

萨拉乌苏地区位于毛乌素沙漠东南部,属于东亚季风的北部边缘区。由于萨拉乌苏地区还拥有我国非常重要的旧石器考古遗址,该地区的气候变化广受国内外学者的关注。通过野外考察发现,在萨拉乌苏河谷酒坊台地区的上部地层中,广泛沉积有两层湖相沉积物。在米浪沟湾选择剖面,共采集了8个光释光样品,以此来恢复湖泊发育的年代及环境变化。根据地层沉积相对比和年代学结果,得出在约40~30 ka毛乌素沙漠东南边缘地区发育有古湖泊,说明当时的有效湿度较高。通过区域对比,发现毛乌素沙漠和其他亚洲季风区在氧同位素3阶段(MIS3)晚期都有古湖形成或高湖面记录,说明这些湖泊的演化过程存在一定的等时性,反映当时亚洲夏季风的增强及有效湿度的增加。     

高精度光释光测年揭示的晚第四纪毛乌素和浑善达克沙地沙丘的固定与活化过程

利用光释光测年技术对毛乌素沙地和浑善达克沙地7个地点的沉积剖面进行了年代测试,结合地层特征,获得了最近60kaBP以来两个沙地沙丘固定与活化时间的年代学控制60kaBP以来毛乌素沙地的固定期分别为距今37.71ka、8.54ka、8.32ka、7.93ka、7.77ka、7.57ka、7.39ka和2.39ka以后;活化的时间分别为距今57.08ka、52.50ka、13.65ka、13.13ka、7.20ka前后、2.39ka以前和0.29ka以来。在10.97kaBP、10.04kaBP、9.81kaBP和8.67kaBP前后沙地处于气候干湿交替时期。全新世期间,浑善达克沙地在距今8.74～8.72ka、7.79ka前后,沙丘活化;5.69kaBP、4.25kaBP、2.75kaBP、1.53kaBP和0.71kaBP前后,沙丘处于相对固定阶段,0.15kaBP以来,沙丘处于半固定状态。晚第四纪气候千年至百年尺度的变化可能是两个沙地沙丘活化与固定的主导因素。     

海南岛海岸沙丘岩的特征、成因及其环境意义

对海南岛海岸沙丘岩的沉积结构与构造进行了实地调查和实验分析。研究表明,海岸沙丘岩的沉积构造和结构特征有别于其他海岸沉积类型,既有风成特征,也有成岩作用特征。海岸沙丘岩的形成需要具备物源、气候和水分3个条件,并经历初始沉积物堆积、初步胶结和溶解—沉淀3个形成阶段。海岸沙丘岩具有一定的环境指示意义,即海岸沙丘岩形成于冰后期的相对高海面时期,能指示风力较弱、沙丘固定和湿热的气候条件。近1 000多年来,研究区的季风风向与现代盛行风风向基本一致。     

柴达木盆地察尔汗湖相沉积物的粒度分布模式及其环境意义

对柴达木盆地察尔汗地区ISL1A孔的湖相沉积物样品进行了粒度分布特征分析,研究表明：（1）样品的粒度特征呈三峰模式,部分高盐阶段样品缺失第三峰,为双峰模式;（2）2～10 μm部分以湖成组份为主;10～70 μm和70～650 μm部分以风成组份为主;（3）<2 μm的组份可能与湖泊的生物化学成因有关。上述各组份与气候变化密切相关,且各自代表的环境意义也不同：<2 μm和2～10 μm部分反映了湖泊淡化-咸化程度和水量变化过程。10～70 μm部分可能在一定程度上反映了东亚冬季风的强度;70～650 μm部分反映了尘暴天气的程度。环境指标的对比分析很好地验证了ISL1A孔样品粒度各个组份划分的准确性,并可反演92.9 ka以来该地区的古气候演化过程。     

关中盆地西部黄土剖面年代序列及其记录的成壤环境演变

应用光释光技术确定匠杨村黄土沉积序列年代框架。结合地层沉积特征和其他指标测量结果,得到该区自末次冰消期以来成壤环境演变:16.66~13.16kaB.P.期间气候干旱,风尘输入量较大,成壤作用微弱;13.16~8.31kaB.P.期间气候转暖转湿,风尘输入量最小,但因植被没完全恢复致使成壤强度仍很弱;8.31~3.24kaB.P.期间气候湿润,风尘输入量较小,是重要的成壤期,其间6.19~5.77ka和末期3.78~3.24ka旱化趋势导致风尘输入量增加和成壤强度减弱;3.24ka以来,在气候旱化趋势下风尘输入量增加,成壤作用再次减弱。     

渭河三阳川盆地最高级阶地的年代厘定及其对河谷发育的指示意义

青藏高原东缘水系的演化历史长期存在着重大争议,鉴于任一水系的形成演化都是通过主要河谷的发育及其不断延展与整合完成的,因此确定河谷发育的起始时代是研究水系演化的关键。本文针对渭河上游三阳川盆地最高级阶地形成时代的研究,发现李家小湾河流阶地砾石层的ESR年代为1.26±0.15 Ma和1.32±0.19 Ma,26Al/10Be埋藏年代为1.45±0.70 Ma和1.04±0.43 Ma,说明该段河谷形成于早更新世晚期。综合青藏高原东缘夷平面、剥蚀面与河流阶地的研究成果,推断该区现代河谷系列主要形成于1.2 Ma以后,河流平均下切速率较高,为0.1~0.32 m/ka,指示了中更新世以来该区快速的地表抬升与河谷发育过程;而其前少数地段的先成河谷下切速率介于0.04~0.29 m/ka之间,说明区域地势总体低平,地表过程以剥蚀夷平为主,即高原东缘的现今水系格局主要是第四纪期间构造和气候共同作用下河流侵蚀的产物。     

察尔汗盐湖北侧沙丘沉积物颗粒微结构特征

利用扫描电镜对比分析了柴达木盆地察尔汗盐湖北侧线形沙丘和新月形沙丘沉积物颗粒的表面显微特征。结果表明：柴达木盆地察尔汗盐湖北侧线形沙丘和新月形沙丘沉积物石英颗粒表面具有明显的风成特征。颗粒以次棱角状为主,普遍发育典型的碟形撞击坑、麻坑和新月形撞击坑;察尔汗盐湖北侧沙丘沉积物以物理分解和机械搬运作用为主,化学风化作用较低,反映了当时干旱炎热的沉积环境;贝壳状断口、平行擦痕及V形坑的存在表明柴达木盆地沙丘沉积物前期曾受到冰川或流水的作用,推断出柴达木盆地周围高山的剥蚀产物或察尔汗盐湖的湖相沉积物可能是察尔汗盐湖北侧沙丘沉积物的来源之一。     

近20a察尔汗盐湖区景观格局变化与趋势分析

柴达木盆地主要景观类型为干盐湖和盐渍地,为了解区内各类景观类型空间分布特征、景观类型变化转移矩阵及变化趋势,分别选取了2000年、2010年、2020年作为3个关键研究时段,以Landsat TM多光谱卫星遥感数据为数据源,采用水体指数法与目视解译相结合的方法,建立了七类遥感图像解译标志,对近20a察尔汗盐湖区景观格局变化进行了分析。结果表明:察尔汗湖区的工矿用地面积、盐田面积、人工湿地(水库)面积在2000~2020年呈现出明显增加的趋势,而盐湖和干盐湖的面积呈现出明显减少的趋势;2000年以后,人工湿地(水库)的面积逐年增长达到了218.88 km²,在以盐滩戈壁为主的原生环境比较恶劣的盐湖区内,这片新生水域为当地野生动植物提供了十分宝贵的生境场所。     

OSL chronology and paleoclimatic implications of paleodunes in the middle and southwestern Qaidam Basin, Qinghai-Tibetan Plateau

Aeolian sediments are widely distributed in the Qaidam Basin, northeastern Qinghai-Tibetan Plateau (QTP). The paleodunes are mainly located at the southeastern, middle and southwestern Qaidam Basin. However, ages of paleodunes in the middle and southwestern Qaidam Basin have not been well studied, although they are close to and might connect to the evolution of salt lakes in the central basin. In this study, we use single aliquot regeneration (SAR) protocol of Optically Stimulated Luminescence (OSL) to date the dune sand in these two regions. The results show that: (1) Sand accumulation in these regions started at ca. 4-3 ka and lasted to ca. 0.5 ka when they were stabilized, due to the arid climate in the late Holocene. (2) The underlying fluvial sand was formed during deglaciation at 12.6±0.8 ka. (3) The stabilization periods of the paleodunes correspond to stages of glacier advance in the northeastern QTP, during which lower temperatures caused the decrease of evaporation and increase of the effective moisture, leading to an increase of vegetation cover and stabilization of the dunes.     

柴达木盆地北缘湖泊表层沉积物炭屑特征及其环境意义

沉积物中的炭屑在探讨火(灾)的基本特征及其与植被和人类活动关系方面具有重要意义。采用孢粉学提取方法,对柴达木盆地北缘的湖泊表层沉积物进行了微体炭屑的分析工作,用以探讨其空间分布及其与区域植被和现代人类活动之间的关系。结果表明:不同粒径的炭屑浓度均呈现出自西向东升高的趋势,与区域植被覆盖度自西向东增加的趋势一致。其中,小粒径的炭屑以近圆形占多数,表明区域性火事件中燃烧的木本植被占主导地位;粒径较大的长条形炭屑在盆地东部区域占优势,表明地方性火事件向东增加,草本植物燃烧逐渐增多,与自西向东草本植物的增多相吻合,且燃烧由区域向近源转换。此外,该地区人口数量也有自西向东增加的趋势,推测人类生产生活用火对炭屑浓度有很大的贡献量,与大颗粒炭屑浓度向东升高有较好的对应关系。表层沉积物炭屑的空间变化特征不仅很好地反映了相应地区的火的信息,还对区域植被和人类活动等要素具有较好的指示意义。     

应用点群分析研究柴达木盆地盐湖的地球化学分类

应用数学地质中常用的点群（聚类）分析方法研究了柴达木盆地盐湖的地球化学分类，并与其它学者盐湖水化学分类法进行了对比研究，探讨了二者之间的共同点与差异，并且对新的分类中各类元素的地球化学特征进行了总结     

中国北方风蚀区风速变化时空特征分析

利用北方风蚀区155个气象站点1971-2015年平均风速数据,采用气候趋势分析、空间插值和小波分析等方法分析北方风蚀区平均风速的时空变化趋势。结果表明：近45 a来,北方风蚀区年平均风速为2.70 m·s^-1,呈明显减小趋势,其递减速率为0.017 m·s^-1·a^-1（α=0.001）,1980s风速减小最快,1990s减小最缓慢,2010s风速出现增大趋势;我国北方风蚀区四季的平均风速均呈现下降趋势,下降速度春季>夏季>秋季>冬季（α=0.001）,不同年代不同季节风速变化存在较大差异,2010s除春季外其他季节风速均呈现增大趋势;空间分布上显示,风速变化幅度空间分布差异明显,北方风蚀区内的新疆西北部和东南部、青海、内蒙古中部和东北部、黑龙江以及吉林为风速降低较快的区域,甘肃东南部、宁夏、陕西和山西北部以及新疆的东北部和西部等地区是风速降低不明显的区域。春季和夏季风速降低较快的区域面积扩大,冬季和秋季风速降低较缓的区域扩大;平均风速存在多时间尺度的周期性结构特征,28 a时间尺度左右为风速变化的主周期,平均变化周期为18 a。     

察尔汗盐湖线形沙丘沙物质来源及输移路径

采用地球化学元素方法,探讨了察尔汗盐湖北岸线形沙丘的沙物质来源,并对区域物质输移路径进行了讨论。结果表明：戈壁、雅丹廊道流沙和线形沙丘的常量元素均以SiO₂、Al₂O₃和CaO为主,微量元素均以Cl、Ba、Sr和Co含量较高;线形沙丘与戈壁表层沉积物的常量与微量元素的UCC标准化值分布模式均较一致,且与距盐湖较近的雅丹廊道流沙也存在一定程度的相似性;沉积物的化学风化程度较弱,均处于早期的脱Na、Ca阶段,且在A-CN-K三角图中均位于大陆风化趋势线的反向延长线上,可能代表河流溶质的风化趋势。因此,戈壁表层沉积物和雅丹廊道流沙在线形沙丘形成过程中均可提供沙物质来源,且前者提供的沙物质应该更多。柴达木盆地可能为其下风向黄土的物质源区之一,但是提供的粉尘颗粒有限。     

从柴达木盆地油田水和盐湖卤水中分离提取铀的可行性分析

除固体铀矿和海水之外,油田水和盐湖卤水是十分重要的液体铀资源。分析了从柴达木盆地油田水和盐湖卤水中分离提取铀的可行性,预测了铀在油田水和盐湖卤水中的化学形态,提出了适宜的铀分离提取方法(吸附法),探讨了分离提取机理、分离提取过程中可能的干扰因素及相应的排除方法,进而对研究工作提出了一些建议。     

Recent environmental changes inferred from the sediments of small lakes in Yellowstone's northern range

Recent sediments of eight small lakes in the northern winter range of Yellowstone National Park were cored to examine stratigraphic records of past changes in limnology and local environment that might be attributed to grazing and other activities of elk, bison, and other large ungulates. Cores of undisturbed sediment were analyzed at close intervals to depths covering the last 100–150 years according to chronologies established by lead-210 dating. Pollen analyses were made to show change in regional vegetation, and diatom and geochemical analyses were made to reveal possible limnological changes resulting from soil erosion and nutrient input from the lake catchments.Variations in sedimentary components prior to establishment of the Park in 1872 indicate some natural variability in environmental factors e.g., erosional inputs in landslide areas west of Gardiner. All lakes had abundant nutrient inputs.After the Park was founded, fire suppression may have been responsible for small increases in pollen percentages of various conifers and Artemisia tridentata (big sagebrush) at different times in different lakes. Perceptible decreases in pollen of willow, aspen, alder, and birch at different times may reflect local ungulate browsing, although drier climatic conditions may have been a factor as well.The most striking manifestation of accelerated erosion in a catchment was found at a lake located beside a road constructed in the 1930s. In contrast to changes at this site, the record of erosion at other lakes is hardly perceptible. Changes in sediment-accumulation rates seen at most sites result from redistribution of sediment within the lake after initial deposition.In the century following Park establishment, the abundance of planktonic diatoms relative to benthic taxa varies among lakes and may reflect differential nutrient inputs or changes in lake level. Four of the five lakes analyzed for diatoms show in the last few decades an increase in planktonic relative to benthic species, implying elevated nutrient inputs. The recent flora, however, is similar to that in pre-Park levels which suggests that these lakes have not been perturbed outside their normal range. Increased nutrient supply in recent decades for at least two of the lakes is supported by the geochemical data, which show an increase in biogenic silica and in organic matter.As a whole, our investigation of the sedimentary record does not support the hypothesis that ungulate grazing has had a strong direct or indirect effect on the vegetation and soil stability in the lake catchments or on the water quality of the lakes.