青海湖地区冰消期以来气候变化的黄土记录

青海湖周围堆积着很多黄土和风沙沉积,这些风成沉积序列是过去气候变化的良好记录.相对于湖泊沉积,这些沉积物受到的研究较为薄弱.对青海湖南岸的黄土堆积进行了光释光年代学、磁化率、Fe/Mg值、粒度和有机质含量等气候替代性指标测量.在具有绝对年代标尺控制的基础上,结合气候替代性指标变化特征的分析,表明冰消期以来青海湖地区的古气候经历了多次的冷暖和干湿变化过程:14～9 ka间气候前期相对冷干,后期转为凉干,其中可能在11 ka左右存在一次暖湿事件;9～2.5 ka间气候呈暖湿状态;2.5 ka以后的地层扰动较大.黄土和湖泊沉积记录的环境变化过程具有可比性.     

青海湖沉积物生物硅的环境意义初步研究

湖泊沉积物中生物硅含量的变化已经被广泛应用于评价湖泊生产力和古气候变化研究,但大型湖泊不同位置生物硅含量的时空变化及其与环境要素之间的关系仍缺乏详细的现代过程研究.通过对青海湖不同位置表层沉积样品的生物硅含量测定,建立其空间分布模式及最近数百年生物硅含量的时间序列.结果表明,青海湖表层沉积物生物硅含量变化范围是1.75%～2.98%,平均值为2.25%.与世界其他湖泊相比,青海湖生物硅含量处于相对较低水平,可能与其特殊的地理位置和气候条件有关.青海湖生物硅含量的空间分布规律与沉积物质量堆积速率以及陆源组分含量(如SiO2)相反,而与化学/生物沉积组分(如CaCO3)含量的空间分布规律大体一致,说明生物硅的空间分布受到陆源碎屑物质的"稀释效应"影响.时间序列上,生物硅含量与SiO2含量呈相反变化趋势,与指示降雨量变化的C/N比值也是反相变化,说明生物硅含量在时间序列上也受与气候条件密切相关的陆源输入的影响.青海湖湖心低沉积速率区域的生物硅指标具有指示古气候变化的潜力.     

季风与西风对青藏高原全新世气候变化的影响:同位素证据

青藏高原气候变化在冰期-间冰期、千年、十年际和季节尺度上受亚洲季风和西风环流的交互影响,表现出显著的区域性特征。然而全新世以来青藏高原气候变化的机制还不甚清楚,主要原因之一是缺少指示意义明确的古气候代用指标。课题组近年来利用叶蜡氢同位素(δDwax)重建了高原东北部的青海湖、中北部的令戈错、中部的达则错、西部的班公错和阿翁错不同时间尺度的大气降水同位素记录,本文对上述工作进行总结,并结合青藏高原全新世以来已发表的其他地点的同位素和古水文记录,揭示全新世以来季风与西风对青藏高原不同区域气候变化的影响。结果表明:1)早全新世青海湖、令戈错、班公错和阿翁错4个湖泊均主要受夏季风影响,夏季风可以影响到青藏高原的大部分地区,此时夏季风在青藏高原的最北界限可能位于青海湖以北、克鲁克湖以南。2)中全新世青海湖、班公错和阿翁错受夏季风影响逐渐减弱;然而令戈错在7.0~4.5 ka水汽主要来源于西风环流。3)晚全新世青海湖和班公错受季风的影响进一步减弱;西风在3.5~1.7 ka和2.0~1.0 ka分别影响到高原中部的令戈错和达则错;晚全新世阿翁错受冰川融水补给影响降水同位素异常偏负。4)本研究表明在中晚全新世季风较弱的时期,西风能够深入到青藏高原内部地区,给高原内部地区带来冷湿的水汽。     

鄂西-渝东地区下侏罗统东岳庙段泥岩地球化学特征及有机质富集模式

我国不同地区页岩非均质性研究是亟待解决的基础地质问题,且四川盆地陆相页岩气的研究十分薄弱.通过对鄂西-渝东地区下侏罗统自流井组东岳庙段剖面和钻井岩心的岩石学特征、地球化学等方面的精细分析,结合测井曲线,查明了该层段地球化学垂向变化特征及有机质富集模式.结果表明,东岳庙段脆性矿物含量高,粘土矿物含量较少,下部有机质含量高于上部.地球化学指标所反映的古气候、古生产力、古氧化还原、古盐度表明东岳庙段垂向上具有明显差异;东岳庙段下部为干旱炎热古气候、贫氧-偏咸化水体和高古生产力,而东岳庙段上部为温暖湿润古气候、淡化水体和低古生产力,故东岳庙段下部更有利于有机质富集.      

全新世以来滇西北地区天才湖粒度特征及古降水

根据滇西北高山冰蚀湖泊——天才湖的地理位置与湖泊特征,探讨了天才湖粒度所代表的古气候意义,认为天才湖沉积物的粒度特征能有效地显示该地区古降水的变化历史.综合分析天才湖TCK1沉积钻孔的粒度指标,同时结合磁化率、烧失量指标,认为全新世以来天才湖湖区的古降水经历了6个阶段,即11940～11240cal.aB.P.期间,降...     

安徽宣城红土微生物GDGTs分布特征及其古环境意义

中国南方更新世红土是古气候环境变化研究非常重要的载体之一,红土微生物类脂分子是其古气候环境研究的有效指标,但其在红土中的古气候意义需要更进一步的挖掘和明确.选取处于气候变化敏感地带并且已有很好年代学基础的安徽宣城红土剖面进行详细的野外调查和系统的样品采集,利用改善后的碱式水解法提取红土微生物类脂分子,通过对比分析、比较印证等方法对其中的甘油二烷基链甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,简称GDGTs)进行系统研究.宣城剖面GDGTs分布特征显示:剖面下部各指标呈旋回性变化、而上部相对稳定,表明形成初期环境比较动荡,而后期成土环境相对稳定;土壤pH为7.0~8.0,推测其物源主要来源于北方干旱区或长江中下游干涸河滩沉积;BIT指标反映宣城地区在130 ka BP左右气候极为干旱.结果表明,红土中微生物类脂物GDGTs能够定量、高分辨率地重建安徽宣城的古气候环境,具有重要的研究意义.      

华北不同地区全新世环境演变对古文化发展的影响

辽西牛河梁、内蒙古中南部庙子沟和甘肃秦安大地湾是中国北方的3个重要新石器文化遗址.本文利用孢粉、黏土矿物等古气候指标对3个遗址所在地区的全新世气候变化进行了研究,并结合这些地区的地理位置和地质地形条件等特征,分析和探讨了这些地区的自然条件和全新世环境演变及其与古文化发展的关系,阐明了不同地点的环境及其演变的共性和差异以及对古文化发展的影响.     

东特提斯地区二叠—三叠纪古气候特征及其古地理意义

对东特提斯地区二叠-三叠纪古气候特征及其演化的系统分析表明,二叠纪-晚三叠世期间东特提斯地区分带型气候特征仍然较为清楚.二叠纪早期非暖水沉积在印度板块上的时空分布表明,现今印度板块东南边缘当时应贴近南极洲而非澳大利亚西北部.早二叠世早期非暖水沉积的北界在滇西位于昌宁-孟连带之西;在青藏高原,可能位于班公湖-丁青带.之后随着联合古大陆的整体北移,亲冈瓦纳地块群经历了由南温带到热带的古气候演化,欧亚大陆南部经历了由热带到北温带的古气候演化.各地块二叠-三叠纪期间古气候特征的演化为其古地理位置的确定提供了重要依据.二叠纪栖霞期古地理再造表明特提斯洋具多岛洋特点,二叠纪早期昌宁-孟连洋向北延入班公湖-怒江带,向南延入清迈带,大体占据南部亚热带,宽约10°古纬距.     

东营凹陷中晚始新世古气候演化特征及其意义——以Hk1井为例

始新世中晚期是东亚地区古近纪气候的关键转变期,其古气候演化过程及影响因素非常复杂。以往主要是依据中国中西部地区的沉积资料对这一时期的古气候演化进行研究,但是中国东部缺少广泛分布的沉积地层证据,使得这一时期的古气候演化仍然是争论的焦点。位于中国东部的东营凹陷中晚始新世发育有一套连续的红层—膏盐层—湖相泥岩沉积序列,对古气候变化非常敏感。以东营凹陷Hk1井沙四段为研究对象,综合利用沉积学资料和Na/Al比值、化学变化指数（CIW’）等地球化学指标,探讨了其中晚始新世古气候演化特征及其意义。研究表明:中国东部中晚始新世气候演化分为五个阶段,其中,第1~3阶段古气候变化与中国中西部古气候变化基本一致,即长周期的干冷趋势中出现一个短暂的急剧变暖过程（MECO）;第4~5阶段古气候演化与中国中西部古气候变化趋势出现明显差异。第4阶段沉积时期,中国东部古气候变得湿润,纬向分带古气候开始格局被打破;第5阶段时期,古气候整体转变为东湿西干的气候格局,东亚季风开始盛行并成为中国东部地区气候的主导因素。     

青海湖滩坝分布规律及其古气候意义

青海湖是我国最大的内陆湖盆,对气候变化十分敏感,而滩坝是青海湖滨浅湖带最为发育的沉积类型之一,其滩坝分布规律对晚更新世以来的古气候演化具有重要指示意义。在对青海湖一郎剑剖面进行实地考察的基础之上,对滩坝的分布规律及沉积特征进行精细解剖。通过分析总结前人相关测年数据,并与青海湖滩坝分布规律进行对比,发现青海湖湖平面升降对滩坝分布有明显的控制作用,建立了18 ka以来青海湖滩坝的演化过程,并将近18 ka以来青海湖湖平面升降史分为4个阶段:(1)更新世末温湿期,湖平面在海拔3 197～3 202 m附近波动;(2)全新世冷干期,湖平面近乎干涸;(3)全新世大暖期,湖平面处于全新世以来的最高值,约为3 212 m;(4)全新世凉湿期,湖平面回落到3 200 m附近,并在近2. 5 ka湖平面加速下降。在晚更新世和晚全新世时,湖平面在海拔3 202 m附近波动时间较长,在该海拔范围内,形成了规模较大的复合滩坝;在早全新世,青海湖平面最低,多发育风成黄土和潟湖沉积;在中全新世,湖平面最高,形成了距离现今湖平面最远的数列单体滩坝。     

利用泥质岩化学蚀变指数分析物源区风化程度时的限制因素*

近年来,根据泥质岩中常量元素的摩尔数计算出的化学蚀变指数(CIA: Chemical index of alteration)、化学风化指数(CIW: Chemical index of weathering)和斜长石蚀变指数(PIA: Plagioclase index of alteration)被广泛用来反映物源区的风化程度及物源区古气候,这些指数在应用时都有一些严格的限制因素,应给予足够重视。CIA计算公式未排除成岩作用过程中钾交代作用的影响,需要采用A-CN-K[Al₂O₃-(CaO^*+Na₂O)-K₂O]三角图进行判断,对发生钾交代作用的样品利用A-CN-K三角图或CIA_corr计算公式进行校正。CIW计算公式中去掉了K₂O,但没有排除钾长石中的Al元素。PIA计算公式中考虑了钾长石中的Al元素,但只适用于判断母岩中仅含有斜长石而不含钾长石的物源区风化程度。综合分析表明,在判断物源区风化程度及古气候时,CIA的干扰因素相对较少,值得推广。但即使利用从泥质岩常量元素获得的CIA值来判断物源区的风化程度时,仍需要考虑沉积分异作用、再旋回作用、沉积区进一步风化作用以及成土作用、成岩期的钾交代作用的影响,建议首先依据泥质岩常量元素的摩尔数计算出成分变异指数(ICV: Index of compositional variability),然后对ICV>1的样品进行CIA的计算,并利用A-CN-K三角图或CIA_corr计算公式对CIA值进行钾交代作用的校正,该校正过的CIA_corr计算值可用来判断物源区的风化程度。     

柴北缘冷湖七号下干柴沟组上段古气候及物源分析

通过对柴达木盆地北缘(柴北缘)冷湖七号下干柴沟组上段(E23)岩心样品中主量元素和稀土元素的分析,结合钻井岩心的观测、薄片鉴定及扫描电镜厘清了研究区古气候演化历史和源区构造背景.黏土矿物分析结果显示冷湖七号砂岩呈高伊利石、较高伊蒙混层和绿泥石、少蒙脱石,缺失高岭石的分布特点,主量元素分析结果显示氧化物含量变化较大,整体...     

六盘山地区下白垩统红色绿色泥岩地球化学特征及气候环境

白垩纪是距今最近的"温室地球"时期,研究其气候演变对认识现今气候环境格局形成及演变具有重要意义。通过对六盘山地区下白垩统六盘山群李洼峡组中段红色、绿色泥岩的元素地球化学特征研究,发现2种泥岩中大部分元素变异趋势相似;化学风化指数(CIA)相当(红色泥岩平均为66.3%,绿色泥岩平均为65.5%),反映中—低化学风化强度;A-CN-K图解显示源岩单一。利用CaCO3质量百分含量,(CaO+Na2O+K2O)/Al2O3,TFeO/Mn,Ti/Sr,Rb/Sr,Sr/Ba比值等指标分析显示泥岩颜色差异与气候背景有关,红色泥岩形成时气候较为稳定,表现为相对湿润且氧化的环境,而绿色泥岩形成时气候波动较大,表现为相对干旱且还原的环境。     

青海湖地区晚第四纪黄土的物质来源

青海湖地区的晚第四纪黄土记录了湖区晚第四纪以来的环境和气候变化.迄今为止,对于青海湖地区晚第四纪黄土物质来源的研究较薄弱.以青海湖东岸的种羊场晚第四纪风成沉积剖面为主要研究对象,在青海湖区及其周边采集了黄土、风成砂、湖相沉积、河流沉积等样品,结合黄土高原西部临洮黄土样品,对它们的元素组成(＜75 μm的硅酸盐组分)进行了对比研究.初步结果表明:(1) K₂O/Al₂O₃(摩尔比)和Zr/Ti、Zr/Nb比值显示青海湖地区的风成沉积显著区别于本区的河流沉积和湖相沉积;(2) 青海湖地区的晚第四纪黄土与黄土高原西部临洮黄土的K₂O/Al₂O₃和Zr/Ti、Zr/Nb比值相一致;(3) 青海湖地区的晚第四纪黄土可能来自柴达木盆地.      

松辽盆地钱家店地区姚家组赋矿砂岩的组成、地球化学特征及其构造背景

松辽盆地钱家店地区姚家组砂岩矿物、地球化学成分与源区岩石性质和沉积构造环境密切相关。岩相学观察和矿物化学分析表明,所研究的岩石主要碎屑矿物由石英、岩屑和长石组成,含少量的黄铁矿、炭屑和重矿物等矿物。地球化学特征上,这些岩石普遍具有高SiO2含量(68.4%~79.61%)、相对高的K2O/Na2O比值(1.83~2.03)和较低的Fe2O3T+MgO含量(1.48%~4.22%),稀土元素标准化配分曲线呈现轻稀土富集,重稀土平坦和弱Eu、Ce负异常特征。较低的CIA(57~63)和PIA(60~71)指数、A-CN-K以及AK-C-N分布模式还说明源区经历了相对较弱的风化作用。Zr/Sc和Th/Sc比值共同表明姚家组的碎屑组成不具备沉积再旋回的特征,说明其为近源沉积,具有较差的分选性。砂岩物源区组成判别图研究表明,姚家组砂岩的物源区主要出露长英质岩浆岩。砂岩形成构造环境判别图解及特征指数分析表明,姚家组主要形成于被动大陆边缘沉积环境。     

青藏高原东北缘宁南盆地晚古近纪气候变化及其驱动机制

宁南盆地咸化湖相清水营组沉积记录,是研究青藏高原东北缘地区晚古近纪气候变化及其驱动机制的绝佳选择。以宁南盆地古近系清水营组为研究对象,通过野外地质调查、样品采集、石膏主量元素和锶同位素的测试,分析沉积地层记录的化学风化和古气候的变化;并通过与全球气候变化和青藏高原隆升过程的对比分析,研究青藏高原东北缘宁南盆地气候变化的驱动机制。结果表明:宁南盆地清水营组石膏中Al₂O₃/SiO₂、Al₂O₃/Ti₂O、K₂O/Na₂O和87Sr/86Sr等指标可以很好地反映晚古近纪气候变化,在38~36 Ma、34.5~33 Ma、32~31 Ma、30~27 Ma、26~23 Ma这5个时期,化学风化减弱,气候干旱化;在36~34.5 Ma、33~32 Ma、31~30 Ma、27~26 Ma这4个时期,化学风化增强,气候湿润化。晚古近纪38~26 Ma,青藏高原东北缘宁南盆地古气候变化主要受到全球气候变化的驱动;但在26~23 Ma之间,宁南盆地古气候变化受到了青藏高原隆升的重要影响。     

风成沉积地层化学元素记录的毛乌素沙地气候变化

毛乌素沙地位于东亚季风边缘区,是研究全球气候变化和沙漠变迁的理想场所。选取沙地东缘风成砂/古土壤/湖沼相沉积序列,以常量化学元素含量及比值变化揭示了全新世的气候变化。结果表明：常量化学元素氧化物含量在全剖面上呈SiO₂ > Al₂O₃ > K₂O > Na₂O > Fe₂O₃ > MgO > CaO,且在不同沉积相中含量存在差异;常量化学元素氧化物与<63 μm粉黏组分及磁化率的相关性分析显示,Al₂O₃、Fe₂O₃、MgO三者之间呈显著正相关性,且与粉黏组分、低频磁化率（X_lf）也呈显著正相关性,表明<63 μm粉黏组分、X_lf可以反映夏季风的强弱;全新世气候变化存在多次暖湿冷干波动,10.39 ka BP之前出现3次快速的气候颤动,表现为3层风成砂与3层湖沼相互层沉积,指示存在3次冬夏季风交替变化;10.39~9.34 ka BP、8.68~8.29 ka BP、2.72~1.34 ka BP为3次明显的冬季风势力增强、风沙活动加剧的相对冷干气候;在9.34~8.68 ka BP、8.29~2.72 ka BP、1.34~0.62 ka BP为3次明显的夏季风盛行、降水增多、生草成壤的相对暖湿气候;0.62 ka BP之后与现代气候状况相近。化学元素及其比值反映出毛乌素沙地具有千百年尺度的气候波动,并与北半球其他地区气候变化有着良好的对比。     

16ka以来青海湖湖相自生碳酸盐沉积记录的古气候

研究了青海湖沉积物碳酸盐的组成、来源及其同湖水物理化学性质的关系,建立了文石饱和指数同温度和湖水Mg/Ca比值（可指示盐度）的关系,利用碳酸盐的组成探讨了青海湖16ka B.P.以来的古气候环境演化过程。结果表明,青海湖沉积碳酸盐大都是自生的,16ka B.P.以来沉积碳酸盐以文石为主。文石的高含量时段同暖湿气候相对应,低含量则同冷干气候相对应。15.2ka B.P.为末次冰期盛冰阶进入晚冰期的界限,晚冰期气候的冷暖波动频繁,幅度较小,13.4-13ka B.P.,11.6-12ka B.P.和11-10.4ka B.P.之间的冷颤动分别相当于老仙女木、中仙女木和新仙女木事件,12－13ka B.P.和11.6-11ka B.P.之间的暖期则分别对应于博令和阿勒罗得暖期。全新世初期（10.4-10ka B.P.)白云石含量的突然增高和文石的消失,可能同淡水快速补给前期盐度较高的湖水有关,反映了全新世开始时气温和降水的增加具有突变性的特点。全新世大暖期的鼎盛期,即6.7ka B.P.左右时湖水的盐度较低。6.7-4ka B.P.为气候转型过程中的冷暖和干湿的快速波动期。4ka B.P.以后碳酸盐含量急剧降低,气候逐步向冷干化方向发展。     

长春地区中更新世晚期古环境重建的沉积地球化学与孢粉学证据

通过对长春地区HDBZK-1孔沉积序列的热释光测年和沉积物粒度分析,选取对气候变化较为敏感的K₂O、Na₂O、MgO、CaO、Al₂O₃等氧化物及K₂O/ Na₂O、Al₂O₃/(Al₂O₃+CaO+Na₂O)作为环境代用指标,并与孢粉分析资料相结合,分析了长春地区中更新世晚期（约280～120 kaB.P.）的气候环境变化。结果表明：该区中更新世晚期总体经历了4次明显的冷干-暖湿气候变化,即寒冷干旱（281.6～244.0 kaB.P.）-温凉稍湿（244.0～215.0 kaB.P.）-寒冷干旱（215.0～ 131.8 kaB.P.）-以淡水藻类花粉突然增多为明显标志的暖湿（131.8～126.4 kaB.P.）;这与深海氧同位素曲线所反映的气候变化旋回有较好的对应关系。     

利用被动微波探测青海湖湖冰物候变化特征

湖冰物候是气候变化的敏感因子,不仅能反映区域气候变化特征,还可以反映区域气候与湖泊相互作用.利用长时间序列(1978—2018年)被动微波遥感18 GHz和19 GHz亮度温度数据、MODIS数据(2000—2018年)、实测湖冰厚度数据(1983—2018年)和气温、风速、降水(雪)数据(1961—2018年),分析...