黄土高原红粘土与黄土古土壤粒度特征对比--红粘土风成成因的新证据

对黄土高原具有代表意义四个剖面的晚第三纪红粘土样品进行了粒度分析,并将结果与典型风成黄土古土壤样品的粒度特征进行详细对比,得到红粘土是风成成因的沉积学证据。结果表明,黄土高原红粘土与其上覆第四纪古土壤形成环境相似,红粘土是在相对于黄土堆积搬运风动力变幅小的条件下沉积的,在沉积之后受到较强的风化成壤改造作用。     

黄土高原新近纪红粘土粒度特征及环境意义

黄土高原红粘土的风成成因已得到一致的认可,目前发现最早的红粘土出现在渐新世末中新世初,表明古近纪末中国西北内陆地区干旱化环境就已形成。黄土高原红粘土的粒度特征显示自北而南平均粒径逐渐减小,表明了初始的季风系统已经建立,冬季风对风尘物质的传输具有重要作用。红粘土的粒度分布曲线显示其有两个组分组成,其中粗粒（>20μm）代表了近地面风（冬季风）传输部分,而细粒（<5μm）代表了高空西风传输部分,粒度组成特征很好地记录了大气环流的发展变化。自渐新世末,六盘山以西的红粘土显示在21.3～20.2 Ma、16.0～13.3 Ma和8.7～6.9 Ma三个时期平均粒径增大,沉积速率升高,其可能与全球变冷和青藏高原阶段性隆升有关,其中8.7～6.9 Ma主要受全球变冷控制。而六盘山以东的红粘土剖面,粒度变化特征显示在7.6～6.2 Ma,或至5.4 Ma粒径都较粗,表明冬季风较强;之后至3.6 Ma平均粒径较细,沉积速率较低,指示了冬季风发育较弱,为气候环境较好的阶段;从3.6～2.6 Ma,大多数剖面都显示平均粒径增大,沉积速率增加,冬夏季风同时增强,进入向第四纪冰期过渡的阶段。北极冰...     

黄土原高红粘土成因及上新世北方干旱化问题

本文通过对黄土高原第三纪红粘土的野外观察，以及沉积学和地球化学分析，得到能证明红粘土为风成沉积的新证据。另外，佳县红粘土沉积的土这特征表明，上新世明期的东亚夏季风强度总体强于第四纪。     

中国黄土高原红粘土环境磁学研究进展

黄土高原地区的红粘土沉积序列蕴含着晚新生代气候变化和高原隆升的信息。最近的研究表明,红粘土与上覆的黄土-古土壤序列具有相似的磁学性质,用环境磁学的方法可以成功地提取红粘土中的古环境、古气候信息。文章评述了近年来红粘土环境磁学研究所取得的一系列进展,对黄土高原红粘土的磁学性质、磁学参数的古环境意义以及红粘土磁化率所记录的米兰科维奇气候周期和东亚夏季风的演化历史等问题进行了回顾和讨论。     

三趾马红粘土的粒度组成特征及其地质意义

黄河中游三趾马红粘土的粒度组成特征是以粉土（０．０５－０．００５ｍｍ）粒级为主，且粗粉土（０．０５—０．０１ｍｍ）粒级含量为所有粒级含量之冠，缺乏大于０．２５ｍｍ颗粒．主要粒级百分含量、粒度分布概率曲线显示出与黄土及现代风尘极为相似的面貌，表明三趾马红粘土为风力搬运的粉尘堆积．     

黄土高原黄土粒度的空间变化及其古环境意义

20世纪50~60年代,刘东生先生组织了黄河中游黄土区十条大断面（六纵四横）的野外考察和室内分析,从而证实了从西北到东南黄土粒度逐渐变细的现象,并划分出砂黄土、黄土和粘黄土带。从此,粒度成为黄土研究最基本、最重要的物理指标之一。时至今日,黄土粒度的古气候意义依然有待进一步明确。在前辈研究的基础上,我们对黄土高原57个S2以上剖面进行了详细调查和粒度分析,构建了典型冷暖时期粒度等值线。结果显示,无论是黄土还是古土壤,其粒度均从北向南变细,粒度等值线整体上呈现近东西向展布,表明粒度空间分异以南北向为主。地质记录综合对比显示,沉积区距物源区的距离变化对黄土粒度的影响是第一位的,冬季风风力变化的影响是第二位的。据此,我们构建了"黄土中值粒径-沉积区距源区最小距离"的模型。模型显示：距源区最小距离在400km以内为"快速分异区",粉尘沉积的粒度随搬运距离增加迅速变细,黄土高原黄土即在此区域;在400~2000km间为"缓慢分异区",粉尘粒度随搬运距离的增加缓缓变细,黄土高原新近纪红粘土即为典型代表;距源区2000km以上为粉尘沉积与搬运风力的"平衡区",粉尘粒度随搬运距离增加变化很小,深海粉尘沉积为典型代表。依据低空搬运的黄土"粒度-距离"模型推测的远距离（>2000km）搬运后的粉尘粒度为1~3μm,同高空搬运的北太平洋现代降尘和深海粉尘沉积粒度（2~4μm）非常吻合,表明该模型可能揭示了风力这样一种地质营力的内在动力学特征,这一点需要在今后研究中予以关注。     

3Ma以来黄土高原朝那黄土-红粘土序列赤铁矿记录及其古气候意义

土壤和前期研究表明黄土-红粘土序列的赤铁矿含量与环境密切相关,对气候的干湿变化非常敏感,气候越湿热,赤铁矿含量越高。本文研究表明黄土-红粘土样品漫反射光谱一阶导数曲线在555~575nm间的峰面积作为赤铁矿指数可以客观有效地指示赤铁矿含量的高低。通过黄土高原朝那剖面红粘土-黄土序列的系统漫反射光谱分析,建立了3Ma以来黄土高原赤铁矿含量变化记录,揭示赤铁矿含量在约2.5Ma,1.5Ma,0.6Ma和0.15Ma显著阶段性减小,指示了黄土高原阶段性变冷干的演化历史。     

白水黄土-红粘土化学风化强度的剖面特征与粒度效应

白水剖面黄土-红粘土全样化学分析表明,以CIA指数为代表的化学风化强度从剖面下部往上逐步变弱,波动增大,总体趋势与深海氧同位素代表的全球冰量变化可以很好对比。分粒级组分化学分析则显示,黄土-红粘土主要元素迁移及化学风化强度与粒度强烈相关,CIA指数表征的化学风化强度变化在相当程度上受到粒度变化的控制。总体上,黄土-红粘土各粒级颗粒的风化程度都不高,而且沉积之后的成土风化作用对其主要元素含量的影响有限,黄土-红粘土化学成分的长期变化趋势主要受到物源的新加入和混合过程的影响。从剖面变化看,粗粒级部分(5～20μm和20～63μm)的风化指数的变化特征与细粒级部分(2O/Al2O3,Na2O/Al2O3,CaO/Al2O3和MgO/Al2O3比率的变化依次出现转折,这很可能与晚新生代黄土-红粘土物源区构造抬升、冰川剥蚀能力不断加大,使得新鲜基岩不断被剥蚀、去顶,由此造成主要造岩矿物顺序剥蚀、接受风化,成为粉尘新物源有关。     

黄土高原红粘土成因及上新世北方干旱化问题

本文通过对黄土高原第三纪红粘土的野外观察，以及沉积学和地球化学分析，得到能证明红粘土为风成沉积的新证据。另外，佳县红粘土沉积的土壤学特征表明，上新世时期的东亚夏季风强度总体强于第四纪。     

黄土高原红粘土序列与晚第三纪的气候事件

红粘土序列由7个古土壤组合和与之相间的红色黄土组合组成,它们是建议的地层划 分和对比的一级单位。系统的古地磁研究表明,黄土高原风尘沉积开始的年龄约为7．2MaB．P．,它标志着晚新生代亚洲内陆干旱化的开始,可能意味着青藏高原在此时达到了有意义的高度,东亚古季风环流基本建立。风尘沉积速率与夏季风强度在长时间尺度上的耦合揭示了它们与青藏高原高度的共同联系,也意味着青藏高原可能经历了多次隆升和夷平过程;第四纪黄土-古土壤序列是2.6～2.8MaB.P．全球冰期-间冰期气候旋回建立的证据。     

基于U Pb定年和单颗粒锆石粒径分析示踪 中国黄土高原黄土和红粘土物源

中国黄土高原的风成沉积蕴含着丰富的大陆古气候和大气环流变化信息,但关于黄土和红粘土物源是否有变化目前仍存在着争论。近些年,锆石的LA-ICP-MS定年被广泛用于追踪沉积物来源,本文把碎屑锆石的UPb定年运用到红粘土中,并结合前人的数据和碎屑锆石粒径分析对黄土和红粘土物源进行了重新的讨论,认为黄土高原黄土碎屑锆石主要来源于黄土高原北部戈壁沙漠和附近的沙漠,极少量锆石来源于青藏高原北部,而不是主要来源于青藏高原北部和柴达木盆地,红粘土的锆石物源受近缘的基岩影响较大,朝那6.2~3.6Ma红粘土锆石碎屑部分来源于附近的六盘山。而且在0.12 Ma、0.86 Ma、1.25 Ma之间,黄土碎屑锆石物源较稳定,存在少量变化,在2.6 Ma和3.6 Ma前后,黄土、红粘土碎屑锆石物源存在明显变化,这可能和全球变冷导致近地面冬季风增强有关。     

黄土高原西段表层土壤有机碳储量及时空变化规律

黄土高原表层土壤有机碳在土壤碳循环中具有重要地位,通过土地质量地球化学调查获得的黄土高原甘肃省境内表层土壤有机碳数据,总结了表层土壤有机碳在不同土壤类型、土地利用方式及地形地貌中的分布特征,分析了研究区土壤有机碳密度与全国其他典型地区的差异,并与全省第二次土壤普查成果进行了比较。结果表明:在不同土壤类型中有机碳密度呈灰褐土>高山草甸土>黑钙土>栗钙土>红黏土>灌漠土>灌淤土>黑麻土>黑垆土>黄绵土>灰钙土>风沙土的分布趋势;在不同土地利用方式下土壤有机碳密度呈林地>建设用地>耕地>园地>草地>未利用地的分布趋势;在不同地形地貌单元间土壤有机碳密度呈塬面>梯田>坡地>沟道的分布规律。黄土高原西段表层土壤有机碳密度在全国各典型地区最低,为1.87 kg/m²;有机碳储量为78.56 Mt,较1990年增幅10.54%,近年来土壤有机碳储量呈不断上升趋势。     

黄土高原黄土、红色粘土与古湖盆沉积物关系

本文通过磁性地层学、古生物地层学、沉积学的对比研究，讨论了中国黄土高原地区黄土，红色粘土与该区重要古湖盆之一，古三门湖堆积物之间关系，并分析气候环境对它们的影响。主要结论如下：１）红色粘土与上覆黄土可以是连续沉积，并呈相渐变关系。２）中国黄土与三门组记录了布容正极性带与松山负极性带。Ｂ／Ｍ界限位于Ｌ８，Ｊ亚带位于标志层Ｌ９与Ｌ１５之间，大约Ｓ１０－Ｓ１３之间，Ｏ亚带位于Ｓ２２－Ｓ３３，或三门组之中。Ｍ／Ｇａ界限对应于黄土与红土界限。并基本对应于三门组与游河组界限。３）红色粘土（三趾马红粘土）并非仅仅是中新世保德期沉积物。它包括上新统与中新统，上新世静乐组记录了高斯正极性带，吉尔伯特负极性带，中新世蓝田组记录了Ｅｐｏｃｈ５。４）古三门湖堆积包括早更新世早期三门组（１．２０—２．５０Ｍａ，松山负极性带），上新世晚期游河组（２．５０—３．５０Ｍａ，高斯正极性带），更早期的三门湖沉积未出露。三门组与午域黄土为同期异相沉积，记录了松山负极性带，游河组则与该区上部红色粘土（静乐组上段）为同期异相沉积，记录了高斯正极性带     

Chronological Link Between the Abrupt Change of the Loess Grain Size Sequence and the Formation of River Terraces on the Eastern Margin of the Qinghai-Tibetan Plateau Since the Late Early-Pleistocene

Based on the study of magnetostratigraphy, magnetic susceptibility and grain size of Garzê A section on the southeastern margin of the Qinghai-Tibetan Plateau since the late early-Pleistocene, the basal age of Garzê loess is located at ~1.16?MaBP and a series of abrupt paleoclimatic changes is detected. The times of abrupt changes are of distinct series features, and the interval between each two adjacent abrupt changes is ~50 kyr or ~100?kyr. The most significant abrupt changes occur at around 1.06, 0.85, 0.6, 0.46, 0.39 and 0.14?MaBP. There is a chronological link between the abrupt changes of paleoclimate and the formation of river terraces and it is almost simultaneous with a strengthening trend of neotectonic activities. Therefore, maybe the climatic transition controll the timing of terrace formation, and the tectonic uplift originate potential energy and has a direct effect on channel incision, both the climatic transition and the tectonic uplift are important. Terraces are the products of the interaction of instable climatic variations and tectonic uplift. Like the loess-paleosol sequences, river terrace sequences are also controlled by the climate-tectonic coupling system and are ruled by climate-tectonic gyration with a ~100?kyr paracycle, which may be the short eccentricity period of the earth.     

黄土高原降雨空间分布的不均匀性研究

根据黄土高原13条流域的降雨资料,分三种雨型妈局地强对流条件引起的小范围,短历时,高强度的局地性暴雨（A型暴雨）,峰面型降夹有局地雷暴性质的较大范围,中历时,中强度暴雨（B型暴雨）,峰面型降雨引起的大面积,长历时,低强度暴雨（C型暴雨）,选用汉域面雨量离差系数C,流域降雨不均匀系数η和流域最大点与最小点降雨比值系数α三种指标,分析了次降雨空间分布的不均匀性。     

黄土高原植物与不同粒级中土壤体系氮同位素组成变化及意义

目前观点认为，自然生态条件下的非固氮植物-土壤体系中，根据分解供给是土壤中氮的主要来源。研究植物-土壤体系中氮素的分布转化规律是评估土壤中氮素有效性的重要基础。笔者选取黄土高原这一典型西北生境中植物-土壤样品，通过测定样品氮含量与同位素自然丰度组成变化，来说明不同粒级土壤中氮素的分解水平与潜力。 结果表明，植物在分解过程中氮同位素产生3‰-5‰不等的分馏，在粒级由大到小变化的土壤组份中，随着可分解氮素的减少，土壤总氮同位素比值表现不同程度的偏正趋势，并于小粒级中趋于稳定，这与含量测量中表现出的矿化氮含量增加规律一致。氮的同位素自然丰度组成对于植物分解程度的灵敏响应，使其可以作为一种指示植物-土壤体系中氮素转化程度与趋势以及评估土壤中氮的有效性的指标，应用于自然生态研究。     

黄土高原黄土地层的对比及细分

将前人对黄土高原黄土地层划分的研究成果进行全面总结、分析,结合洛川、宝鸡、西峰3个经典剖面,利用土壤 地层学、沉积学、磁性地层学、古生物学、年代学、地球化学等研究方法对黄土高原的黄土地层进行详细对比以及进一步 细分。将早、中更新世界线调整为B/M极性倒转开始的对应层位——L9顶部。根据岩性和气候旋回周期的差异性等,将离 石黄土三分,S8/L9作为离石黄土内部划分的一条新界线,S1~L5划分为上离石黄土,S5~S8划分为中离石黄土,L9~L15划分为 下离石黄土。在分析过程中发现关键层位（S0,L1,S1,S5,L9,L15,L33） 的年龄具有差异性。     

河北三河晚更新世地层粒度特征分析

本文通过详细测量河北三河齐心庄一带第四纪剖面、采集光释光测年样品和粒度样品,分析该区地层形成年龄、沉积速率、各粒度样品粒度参数、频率分布曲线及概率累积曲线,进而推断其沉积环境。实测剖面显示地层可以分为20层,沉积物以细砂、粉砂和黏土为主。第2层光释光地质年龄为12.23±1.32ka,第19层光释光地质年龄为19.35±2.10ka,故实测剖面为晚更新世末期堆积,根据地层厚度及年龄测定结果测算出该区平均沉积速率为0.071cm/a。12个粒度样品频率分布曲线均为不对称的单峰态,表明沉积物成分单一,为相对稳定条件下形成。概率累积曲线分为两段式和三段式,滚动组分较少,总体为能量相对不高的沉积环境。地层自下而上呈现明显的旋回性沉积特征,存在两种韵律沉积模式:"中砂-细砂-粉砂"和"粉砂-黏土"。结合区域地质特征,综合分析结果显示河北三河晚更新世地层形成于相对稳定的低水能条件下的河流环境,进一步可细分为河流砂坝和泛滥平原沉积。本文研究结果对于探讨华北北部平原的形成与发展过程、潮白河下游的变迁历史、晚更新世末期的沉积速率提供了重要的基础资料和数据。实测剖面位于新夏垫断裂的下盘,本文测试结果对于研究新夏垫活断裂两盘的差异性活动和断裂性质提供了重要的资料。     

巫山黄土粒度特征及其对成因的指示

为了探讨巫山黄土的成因, 对剖面样品进行了粒度分析.结果表明: 巫山黄土主要由 < 50 μm的颗粒组成, ＞50 μm的砂级以上颗粒平均含量为16.9%;作为风尘基本粒组的10~50 μm的粗粉砂平均含量达43.1%, 为众数粒组; 5~10 μm的细粉砂颗粒含量平均为14.5%;＜5 μm的粘土颗粒含量平均为25.5%, 为次众数粒组.粒度参数、频率曲线与典型风尘沉积物相似, 显示为典型的风积成因; 粒度参数的C-M、L-M、A-M图等粒度象分析及结构参数散点图与现代河流沉积物差别明显, 而与长江中下游分布的下蜀土却基本一致.判别分析结果绝大部分为负值, 显示了风积成因为主、个别层位受到水流作用改造的成因特征.