洞庭盆地第四纪红土地层及古气候研究

洞庭盆地周缘广泛发育着第四纪红土地层,我们在野外对典型红土剖面进行了考察,并在岳阳市月山红土剖面进行了取样,在室内对土壤样品进行了磁化率、粘土矿物和粒度等实验分析,从而对洞庭盆地第四纪红土地层的剖面特征进行了研究,在此基础上,对洞庭盆地第四纪古气候变迁进行了探讨。月山红土剖面地层界限清晰,剖面特征明显,与中国南方其它的红土地层具有较好的地层对比性。月山红土剖面磁化率和粘土矿物分析表明:中更新世早期洞庭盆地气候干凉,中更新世晚期转为湿热;晚更新世早期气候仍保持湿热,晚更新世晚期则转为干凉;全新世以来洞庭盆地的气候再次转为湿热。粒度分析表明月山红土剖面第四纪沉积物的沉积环境为洪水盆地中的泛滥平原环境。     

中国南方红土记录的晚第四纪干旱化

第四纪期间干旱的触发机制及持续时间一直是研究的热点。然而针对东亚夏季风前沿的中国南方地区晚第四纪干旱事件鲜有报道。本研究基于九江市沙河(SH)红土剖面(厚6.94 m)的环境指标,分析该地区的古植被和古环境信息,重建晚第四纪中国南方地区干旱化历史,解译干旱气候在中国南方红土中的环境效应及关联机制。结果表明：1) SH红土剖面网纹红土层(6.94~4.69 m)到上覆黄棕色土层(4.69~0 m)记录了中国南方地区晚第四纪气候环境逐渐变干的趋势,尤其是黄棕色土层记录的干旱化过程进一步可分为A (下)和B (上)两阶段。B阶段(2.24~0 m)较A阶段(4.69~2.24 m)粘粒含量由27.59%减少至24.37%,粉砂含量由71.36%增至74.52%,CIA指数由81.50降至78.05,风化淋溶指数ba值由0.33增至0.46,风化程度减弱,粒径明显增大。2)孢粉分析表明,0.29~0.23 Ma (带Ⅲ,2.24~0 m),松属花粉相对高含量可能指示本地降温和冬季风增强的过程,陆生草本相对增加,高炭屑浓度指示火灾发生的频率增加,尤其是在Ⅲ-2(1.50~0 m)各环境指标对干旱气候响应更为明显,区域干旱化过程明显加深;晚第四纪南方地区整体以落叶阔叶林为主,林下灌木和陆生草本发育,与现在的地带性植被落叶阔叶林相比,当时植被带可能有一定程度的南移;3)结合冰期-粉尘-干旱耦合特征,推测0.29 Ma之后冷空气活动增强及空气湿度的下降共同驱动中国南方地区干旱化程度增强,成壤和植被组合变化特征很可能是冬季风增强导致区域干旱化程度加强的表现,该研究为认识中国南方红土植被和气候关系提供了新的线索。

     

植硅石分析在第四纪环境研究中的应用

简介了植硅石分析方法在第四纪环境研究中的应用，包括植硅石的研究现状，现化性质，实验室析方法及其应用领域，并将植硅石与孢粉进行了对比，表明了植硅石特有的性质，并将它运用到南方网纹红土的研究中来恢复当时的古气候，为可靠地发掘网纹红土中赋存的生物－气候信息提供了新依据。     

论中国第四纪冰期与间冰期

李四光教授在庐山划分三个冰期与两个间冰期,后来加上晚更新世的大理冰期,为四个冰期三个间冰期,李承三教授继而在四川西北部山区划分现五个冰期与四个间冰期,孙殿卿教授等后来在河北省泥河湾划分出六个冰期与五个间冰期。景才瑞等也曾在庐山与鄂西高原地区划分出四个冰期与三个间冰期。学者们比较公认的为：鄱阳冰期,鄱阳－大姑间冰期、大始冰期,大姑－庐山间冰期,庐山冰期,庐山－大理间冰期与大理冰期,目前处在冰后期。     

昆明机场红土地层地下结构抗震模拟研究

昆明机场残积红土既是区域内重要的土地资源,更是各类工程建设的建筑地基,由于机场及临近区域内小江地震活动断裂带和普渡河断裂带地震活动频繁,使研究区处于较不稳定状态。本文采用MIDAS GTS有限元数值分析软件,利用动三轴试验所得出的结果,分别对昆明长水国际机场玄武岩残积红土、砂页岩残积红土地层下典型的地下结构进行了抗震模拟研究。所获得的研究成果,对红土分布区城市及村镇房屋建筑地基和地下空间结构抗震安全稳定性评价具有一定的指导意义和实用价值。     

中国第四纪地层

本文综述了中国第四纪沉积类型及第四系的划分,并与国际第四系划分进行了对比。指出中国第四纪沉积物分布广泛,种类繁多,以陆相沉积为主。按其成因主要有风成黄土堆积、河一湖相沉积、冲一洪积堆积、冰川沉积、洞穴堆积、风化壳残积（红土）、火山堆积和海相沉积等。各种沉积物都有很好的剖面,尤其是黄土和河一湖相沉积更为连续完整。按中国第四纪地层发育的实际情况,第四系的底界应置于松山一高斯极性转换界线（M/G,2.6MaB,P,）;第四系内部划分为更新统（Qp）和14新统（Qh）,界线在11000aB,P,.更新统进一步划分为下、中和上3个阶（Qp1, Qp2, Qp3）, Qp2/Qp1的界线为布容一松山极性转换界线（B/M; 0.78MaB,P,）;Qp3/Qp2的界线为本次间冰期的起始时间（0.128MaB,P,）.     

以气候变化为标志的中国第四纪地层对比表

随着新技术方法的不断引入和地层学多元划分理论的提出,除了传统的岩石地层、生物地层和年代地层,又开拓了地貌地层、磁性地层、土壤地层、同位素地层、事件地层和旋回地层等新的分支。高分辨率古气候研究的需要,促使我们去探索第四纪地层,特别是陆相地层新的划分方案。本文作者在各自对不同的成因类型的第四纪沉积物的研究中,都或多或少参照深海氧同位素阶段进行过地层的划分和对比的尝试,自然就产生了以氧同位素阶段为参照的划分和对比第四纪地层的设想。我们“抛砖引玉”,提出了中国第四纪ＭＩＳ地层表,只求“有”,尚不能求“准”,希望我们的工作能够推进我国第四纪地层的研究,对第四纪科学的发展作出贡献。     

中国南方红土环境磁学

第四纪红土是中国南方古环境演化与气候变迁的最佳载体之一,记录了南方的古地理、古气候环境变迁信息。典型红土剖面由现代红壤层、均质层、网纹层、砾石层或基岩层组成,均质红土磁化率值多在80×10-8~250×10-8m3/kg,网纹红土磁化率约低一个数量级。红土的磁化率-温度（-T）曲线、等温剩磁获得曲线、XRD和TEM分析认为,成土过程产生的细粒磁性矿物（包括磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿）是红土磁性的主要载体。对红土的岩石磁学和矿物学综合分析认为,红土磁性矿物的含量、粒度、类型等可能指示其形成时期的某种环境变化,红土磁性是南方第四纪环境变迁研究的重要手段,但由于红土的物源以及受后期化学风化改造的复杂性,红土的环境磁学研究需要新的思路和方法。     

加积型网纹红土网纹化机制及形成环境

选取九江地区JL剖面网纹层段典型样品,针对红基质与白网纹的物质组成及理化性质展开异同分析,在此基础上探讨网纹红土形成环境。初步得到以下结论:1)红基质与白网纹的粒度组成、元素组成、风化特征基本一致,但铁元素有显著差异,"网纹"并非原生构造,不是岩性差异及差异风化的产物,而是同源物质经历化学风化过程中元素分馏的结果。2)地球化学分析、磁学分析和粘粒级矿物组成分析一致表明,白网纹与红基质在铁含量、铁氧化物形态、铁矿物类型方面存在明显差异。白网纹与红基质相比,全铁含量(4.30%)低于红基质(8.63%);Fe³⁺/Fe²⁺比值(40.66)低于红基质(90.95);游离铁量及游离度(7.01 g/kg,32.96%)低于红基质(76.21 g/kg,77.52%);铁活化度和晶胶率(25.31%,37.77%)高于红基质(8.77%,9.69%);赤铁矿和针铁矿含量极少,这充分表明白网纹局部存在明显的铁淋失。3)白网纹局部脱色机制主要受控于赤铁矿及其转化,红基质主导矿物为赤铁矿,并含有一定的磁赤铁矿和针铁矿,而白网纹则不含磁赤铁矿,赤铁矿含量也极...     

塔里木盆地第四纪磁性地层学研究

依据塔里木盆地中部 KT2号钻孔的岩石地层、磁性地层和测年数据等资料 ,探讨了区域地层沉积旋回特征、盆地沉降的阶段性 ,判别出了松山和高斯极性带内分别存在 4个和 2个极性亚带 ,据此建立了塔里木盆地上新世 3.4 Ma以来的地层格架。     

宣城第四纪红色粘土剖面的发育特征

宣城第四纪红色粘土14层土体硅铝率、风化淋溶系数,以及阳离子交换量、盐基饱和 度和粘粒含量等风化、成土作用指标表明,该剖面各层次之间仅显示出一定程度沉积作用和成土作用的差别。它们是边沉积边成土作用的产物。上覆lm左右厚下蜀黄土,且由均质红土层、铁锰焦斑层和网纹层构成的宣城第四纪红色粘土应归属于埋藏类型古土壤。     

钻探揭示的青藏高原东北部黄土地层与第四纪气候变化

青藏高原地表侵蚀强烈,不利于保存连续的第四纪松散沉积物,难以获得良好的高原环境变化记录.在青藏高原东北部的西宁-互助地区,堆积着厚层黄土,是认识高原第四纪环境演化和气候变化重要的信息载体.但是,由于次生黄土披覆较厚,露头剖面不完整,长久以来,对这套风成沉积没有进行过全面细致的研究.根据钻探岩芯揭示的土壤地层、磁性地层以及磁化率变化,初步认为青藏高原东北部厚层黄土堆积底界的年代大约为2.0Ma.黄土-古土壤序列可以与黄土高原中部的标准黄土地层对比,但青藏高原黄土有着更为复杂的沉积和侵蚀过程.在具有较好年代学控制的基础上,可以重建第四纪气候变化的某些细节.在冰期-间冰期时间尺度,青藏高原第四纪气候变化与中国北方气候变化对应,但是,在早更新世青藏高原古气候变化有幅度大和频率高的特点.根据与标准黄土堆积的时间序列对比,在距今9～71ka, 254～188ka, 334～279ka, 428～385ka, 576～471ka, 670～658ka, 748～706ka, 788～760ka, 883～853ka, 1000～967ka, 和10～1061ka等时间段,青藏高原东北部古气候相对温暖湿润;其间厚层的黄土/砂层堆积,即71～ka, 188～130ka, 380～334ka, 471～428ka, 658～576ka, 853～788ka, 73～65ka 和1727～1640ka等时间段则反映了寒冷干燥的气候,可能与冰川发育对应.对高原黄土堆积的环境替代性指标的深入研究,不仅可以揭示古气候变化过程,而且可能为研究青藏高原冰川变化提供有价值的线索.     

中国南方红土与第四纪环境变迁的初步研究

本文简述了我国南方红土的形成时期,讨论了安徽省宣城剖面的特征及其成因,并对此剖面进行了ESR年代学的研究,建立了此剖面的时间坐标。作者在此基础上,根据土壤地层学、磁化率、全氧化铁含量及有机质的含量分析和碳同位素测定等手段,将中更新世以来的沉积物──红土（古土壤）划分为8个沉积旋回,代表了8个大的气候旋回,并与我国北方黄土-古土壤系列具有明显的可比性。