安徽宣城更新世红土正构烷烃分布特征及其古植被意义

利用气相色谱一质谱联用仪(GC-MS)在安徽宣城更新世红土中检测出了微量的分子化石,包括正构烷烃、一元正脂肪酸、一元正脂肪醇以及α-正构脂肪酮等．正构烷烃的分布型式表明其来源于低等菌藻类生物和陆生高等植物,其中高碳数正构烷烃主要以C29为主峰,显示流域中的植被类型以木本植物为主;(C27 C29)／(C31 C33)比值的变化反映出,在以木本植物占优势的背景下,流域中草本植物的相对比例也发生了多次变化．这一比值在本剖面上表现出多阶段的变化．而且这种变化与岩性、粒度变化密切相关,反映出这些参数可能还蕴涵着古气候信息．     

江西九江红土生物标志化合物的分布特征及其古气候环境意义

为了探求江西九江红土地层中所记录的古气候环境信息,论文在对江西九江红土剖面的野外地貌、岩性和相关沉积环境调查分析基础上,利用气相色谱-质谱联用仪对正构烷烃、一元正脂肪酸等生物标志化合物进行了研究,着重分析了正构烷烃和一元正脂肪酸的来源及其碳数分布特征。结果显示:江西九江红土剖面上部均质红土中正构烷烃的CPI、∑C_(21)~–/∑C_(22)~+及一元正脂肪酸的CPI_L值均大于其下部的网纹红土,且波动较为明显,表明网纹红土的形成气候比其上的均质红土形成时期气候暖湿,反映了中更新世中期(600～300kaBP)的极端暖湿期;正构烷烃的∑C_(21)~–/∑C_(22)~+、(C_(15)+C_(17)+C_(19))/(C_(27)+C_(29)+C_(31))、(C_(16)+C_(17)+C_(18))/(C_(29)+C_(31)+C_(33))、C_(17)/C_(31)在剖面上表现出一致的旋回性变化,反应了江西九江中更新世以来气候的冷暖旋回变化。结果表明红土地层中的生物标志化合物具有很好的古气候环境意义。     

青藏高原东部现代泥炭GDGTs分布特征及环境意义

运用HPLC-APCI-MS详细分析了青藏高原东部红原现代泥炭(32°46'N,02°31'E)和越西现代泥炭(28°46'N,102°34'E)中甘油二烷基甘油四醚类脂物(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,简称GDGTs)的组成及分布特征,检测出了丰富的GDGTs化合物,显示研究区分布着产甲烷菌、氨氧化古菌、细菌等多种微生物。其中,细菌支链GDGTs(branched GDGTs,简称bGDGTs)丰度明显高于古菌类异戊二烯GDGTs(isoprenoid GDGTs,简称iGDGTs)。无环的GDGT-0和archaeol是古菌iGDGTs的主要组分,说明古菌以产甲烷菌为主。bGDGTs中Ia与Ⅱa丰度最高,由CBT(环化指数)参数得到的pH值与泥炭实测pH值相近,但基于MBT'(甲基化指数)-CBT指标得到的年平均大气温度(MAT)与两研究区现代年平均温度有一定差别。通过该项工作发现今后进行区域细菌bGDGTs相关环境参数的校正是十分必要的。     

安徽宣城红土剖面中粘土矿物过渡相及其意义

为研究长江中下游红土剖面中粘土矿物的特征及其成因意义, 对安徽宣城红土剖面中粘土矿物进行深入、系统的X射线衍射分析.结果表明, 宣城剖面各土壤层中粘土矿物成分基本一致, 主要为蛭石、伊利石、高岭石, 以及粘土矿物过渡相. 由采自剖面上部样品的X射线衍射图可知, 经乙二醇饱和后7 ?衍射峰可分解为7.15、7.60和7.92 ?三部分, 表明除了高岭石(7.15 ?)外, 还存在高岭晶层含量分别为~80%和~95%的2种高岭-蒙脱石过渡相, 并以前者为主; 剖面下部样品在乙二醇饱和后, 7 ?衍射峰可分解为7.16、7.79和8.35 ?等3个衍射峰, 其中8.35 ?峰衍射强度很小, 表明除了高岭石外, 样品中存在高岭晶层含量为~90%和~43%的高岭-蒙脱石过渡相, 后者含量甚少.甲酰胺饱和结果表明, 高岭-蒙脱石混层粘土矿物相中高岭晶层为埃洛石相.加热试验的衍射图中10 ?衍射峰强度明显增强, 证实高岭相中含有一定数量的来源于绿泥石风化的蒙脱石间层; 而10 ?衍射峰的低角度一侧没有出现拖尾现象, 则指示高岭-蒙脱石混层矿物中的蒙脱石不是简单的羟基间层蒙脱石.此外, 红土剖面中还普遍出现过渡性粘土矿物伊利石-蒙脱石混层和伊利石-蛭石混层粘土矿物.大量过渡性粘土矿物相的出现, 从成土作用的角度上说明红土沉积物经历了沉积-风化、以及多期风化作用叠加, 而且在沉积-风化成土过程中, 气候环境变化于强烈化学风化的温暖、季节性干旱和强烈风化淋滤的温暖而更加潮湿的条件.蛭石-伊利石混层粘土矿物仅发育于红土剖面上部, 表明总体上剖面上部的化学风化程度低于剖面下部.      

九江红土的磁学特征及其环境意义

为了解南方红土磁性变化的机理,采用磁化率仪、扫描电子显微镜及X荧光光谱分析对九江红土剖面的磁性特征、磁性矿物的特征及风化程度进行了深入研究。研究结果表明,九江剖面上部砂土经历的风化改造强度弱于下部的网纹红土,而磁性强度高于下部网纹红土,磁性强度的增加与超顺磁颗粒及多畴磁铁矿的含量密切相关;风化强度的增加导致磁铁矿的晶形遭到破坏,同时导致红土中强磁性矿物向弱磁性矿物转化,这是造成网纹红土磁性强度低于砂土的主要原因;红土中的多畴磁铁矿并不是形成于风化成土作用过程中,而是来自红土原始母质的风化残留。从中更新世到晚更新世气候由湿热向冷干转变,风化作用强度逐渐减弱,导致上部砂土相对于网纹红土保留了更多的强磁性矿物。因此,红土中主要的载磁矿物并不是风化成土过程中的产物,其磁性特征不能反映气候环境的变化。     

安徽宣城第四纪红土剖面的全氧化铁含量及其古环境意义

对宣城第四纪红土剖面的研究表明,全氧化铁含量能够较好地指示中国南方第四纪气候的波动。与北方黄土古土壤序列相比,宣城剖面的全氧化铁明显较高,指示了南方地区更强的风化成壤作用。     

安徽宣城黄土堆积的磁性地层学与古环境意义

利用磁性地层学方法对安徽宣城剖面的研究表明,B/M界限位于剖面中网纹红土的中下部,结合光释光测年可以外推出长江中下游地区的典型风成沉积开始形成于0.85Ma前后。这一年龄对应于一次全球性的气候转型事件,在海洋沉积与我国北方的黄土-古土壤序列中均记录了这一气候转型事件。同时,0.85Ma对应于中更新世的两大地质事件,一是全球冰量的增加,二是青藏高原的快速隆升,长江中下游地区风成堆积的开始,可能是上述两个因素共同作用的结果。      

安徽巢湖地区二叠系有机地球化学特征及其古环境意义

对中国东部巢湖地区二叠系的三套富含有机质“黑层”中的代表性样品，进行了生物标志物及有机岩石学等项分析，下二叠系下部栖霞组（样品代号Ｐｔ）含生物碎屑泥灰岩的ＴＯＣ为１．２４％－２．２７％，Ｔｍａｘ４５７－４９５℃可溶有机质含量１５０－４７０×１０＾－６，Ｒ＾００．９１％－１．３０％，∑Ｃ＾－２２／∑Ｃ＾＋２３〉３，有机组分主要是海相腐泥基质及沥青，下二叠系上部银屏组（样品代号Ｙ）黑色泥岩的ＴＯＣ为１     

内蒙古热河生物群化石分布特征及其古气候、古环境意义

热河生物群是分布于亚洲东部早白垩世的著名古生物化石群, 地质时代距今120~131 Ma. 早期研究认为, 热河生物群主要分布于中国冀北、辽西等地区. 直到20世纪80年代内蒙古地区开展专题区域地质研究, 才陆续发现了许多新的热河生物群化石分布区域和重要的化石产地. 通过对内蒙古自治区东、西部白垩纪热河生物群分布特征及地层对比研究, 明确了内蒙古热河生物群分布区域、产出层位、组合差异及古气候和古环境演变规律, 进一步理清了内蒙古地区白垩纪沉积古地理、古气候和古环境演变与热河生物群辐射演化的制约和协同关系.     

长江中下游地区第四纪红土磁学特征及其环境意义

通过采集长江中下游湖南长沙(CS)、岳阳(HN)、江西南昌(NC)、新余(XY)和浙江金华高村(GC)5个剖面不同层位的红土样品,对其粒度和多种磁学参数进行测量和分析,探讨了红土剖面随深度变化的成土作用强弱以及多磁学参数在揭示我国南方红土第四纪气候演化信息的价值。结果表明:①粒度分析显示,红黄土交接带(约28°~31°N)的CS、HN、NC、GC 4个剖面的红土粒度与北方黄土和下蜀黄土有很好的可比性,具有明显的风成特性;位置更偏南的XY剖面红土颗粒较粗,10~50 μm粒组富集不明显,具有典型的冲积相特征。②各红土剖面的多磁学参数分析表明,成土过程中产生的磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿是红土磁性的主要载体。③同一红土剖面内,不同沉积结构的磁性矿物含量和组成具有很大差异。下部网纹红土中赤铁矿的含量较高,磁赤铁矿的含量较上覆均质红土或黄棕色土低,揭示了网纹红土形成于中国南方一个极端湿润期,长期剧烈的水分活动导致均质红土中磁赤铁矿的溶解和铁质的流失,同时较强的成土作用使强磁性的磁赤铁矿向弱磁性的赤铁矿转化,从而导致网纹红土的磁化率比上覆均质红土或黄棕色土低了一个数量级。④具有冲积相特征的XY剖面磁学特征与其他风尘成因红土(特别是NC剖面)差异甚大,可能成为它具有不同物质来源的一个佐证。     

陕西旬阳溶蚀残余红土的研究

根据显微结构和矿物成分等的鉴定,笔者在陕西旬阳溶蚀残余红土中,发现了在北亚热带及其以北地区不存在的原生石英的强烈溶蚀结构和次生石英、玉髓微晶粒结构,这一发现对确定该区古环境变迁提供了有力证据。结合孢粉和化学成分资料,本文得出以粘土矿物占优势的旬阳溶蚀残余红土形成了高温多雨的中亚热带气候条件下,植被以常绿阔叶林为主,土壤类型相当于现代的红壤,时代属于中新世。     

Phytolith Records in Vermicular Red Earth:Implications for Bioclimatic Variationsduring Pleistocene

INTRODUCTIONVermicular red earth is distributed widely in South China,significant for the research into Quaternary environment andglobal change. Huang (1993) discovered the evidence of human activities-popple tools in vermicular red earth of the middle-upper reaches of Hanshui Riverl Zhu et al. (1991 ) statedthat red earth was a good information carrier of global changeafter the research into tropic red earth and environment byweathered mineral and geochemistry. Zhao and Yang (1995)stud…     

江西九江中更新世红土物质来源研究

华南地区广泛分布中更新世红土。目前, 对其物质来源尚有争议。九江红土剖面的沉积时代已得到很好限定, 同时由于其沉积连续、地层出露较好, 是开展中更新世红土物质来源研究的理想剖面。通过对九江中更新世红土2件碎屑锆石样品的分析, 共获得177颗谐和锆石U-Pb年龄, 主要峰值集中在新元古代(816 Ma、801 Ma和991 Ma)、古元古代(2019 Ma、2022 Ma和2481 Ma)和新太古代(2502 Ma), 并具有不显著的中生代峰值(135 Ma)。将其与潜在远源和近源物源区的锆石U-Pb年龄组成进行对比, 结果发现中国北方戈壁、沙漠和黄土高原、塔里木盆地、华北平原并不是九江中更新世红土的主要源区。庐山北麓早更新世发育的洪积扇为九江中更新世红土发育提供了充足物质。九江中更新世红土和九江晚更新世黄土的碎屑锆石U-Pb年龄组成存在明显差别, 后者主要来自长江河漫滩的碎屑物质。不同的气候条件主导了九江地区红土和黄土的发育, 二者都受控于青藏高原构造隆升产生的环境变化。     

碱式水解法提取红土分子化石: 以安徽宣城更新世网纹红土为例

红土中种类丰富的分子化石为红土古生态研究提供了直接证据, 但较低含量的分子化石限制了传统索氏抽提方法的推广应用.本次研究尝试性地运用碱式水解法提取安徽宣城更新世红土中的分子化石, 在25g样品中检测到了含量明显、种类丰富的有机物, 且该方法可以显著地降低空白污染, 这说明碱式水解法在分子化石含量低的地质体(如红土) 研究中具有一定的应用潜力.本次研究检测出除了传统索式抽提得到的正构烷烃、脂肪酸、脂肪醇等以外, 还提取到了二元羧酸这一重要化合物, 它的存在为网纹红土可能形成于多水环境提供了新的证据.测试样品中各类分子化石组合信息显示出红土有机物以微生物为主的来源特征, 表明网纹红土形成过程受到了微生物活动的影响, 同时伴有大量低等菌、藻来源有机质的输入, 初步结果为红土形成环境研究提供了新的证据.      

青海湖地区全新世风尘堆积的GDGTs化合物及其环境指示意义

青海湖晚第四纪的古环境演化和湖面变化是学术界长期关注的热点问题,争议也较多。我们对青海湖地区种羊场（ZYC）剖面（120 cm厚）全新世风尘堆积的GDGTs（甘油二烷基甘油四醚）化合物相关指标的古环境意义进行了初步研究,以期从一个新的角度对上述问题进行探讨。研究结果表明：1）ZYC剖面的TEX₈₆（由86个碳原子组成的四醚指标）与磁化率正相关,而R_i/b比值（类异戊二烯GDGTs与支链GDGTs丰度的比值）与磁化率负相关。2）ZYC剖面的TEX₈₆指标与湖泊岩芯胖真星介（Eucypris inflata）壳体δ¹⁸O指示的7月古水温及长链烯酮（U₃₇^K）指示的夏季古水温变化具有相似的变化特征,显示TEX₈₆指标较可靠地指示了青海湖地区的大气温度变化。然而,ZYC剖面的MBT（甲基化指数）和CBT（环化指数）指标在重建古气温方面具有一定的局限性,可能与青海湖地区全新世出现的干旱环境有关。3）ZYC剖面的R_i/b比值与湖泊岩芯E.inflata壳体Sr/Ca比值指示的青海湖湖水的古盐度具有较一致的变化特征,表明R_i/b比值较有效地指示了青海湖地区环境的干湿状况。4）TEX₈₆和R_i/b指标揭示青海湖区在9.5~7.5 ka B.P.为冷干时期;7.5~5.5 ka B.P.为独特的温干阶段,温度在6.2 ka B.P.左右达到最高值;5.5~1.7 ka B.P.为温湿时期;1.7~0 ka B.P.为冷干时期。5）风尘堆积的GDGTs记录表明：7.5~5.5 ka B.P.由于环境干旱,青海湖不太可能出现高湖面;5.5~1.7 ka B.P.由于环境湿润,青海湖很可能出现全新世高湖面;1.7 ka B.P.以来,青海湖地区的气候快速变干。

     

Distributions of branched GDGTs in soils and lake sediments from western Uganda: Implications for a lacustrine paleothermometer

Bacterially produced branched glycerol dialkyl glycerol tetraethers (GDGTs) are ubiquitous in soils and lake sediments and can potentially be used to reconstruct past temperatures. In lakes, however, it is still unclear if these compounds are derived from eroded soils or if they are produced in situ. To better understand environmental controls on the distributions of these compounds and the sources of branched GDGTs to lake sediments, we compare branched GDGT distributions and concentrations in lake sediments and catchment soils within a 3600 m altitudinal transect in western Uganda. Reconstructed mean annual air temperature (MAAT), determined from the degree of methylation (MBT) and cyclisation (CBT) of branched GDGTs in soils, decreases with increasing altitude, as is expected from the air temperature gradient in our transect. However, we observe significant offsets between observed and reconstructed temperatures in soils from wet, high elevation soils but not in most dry, low elevation soils. Branched GDGT distributions differ significantly between lake sediments and soils at all elevations, with greater differences at low elevations than at high elevations. These data support previous hypotheses that branched GDGTs are produced in situ in lakes and suggest that the abundance of water in soil environments may play a role in controlling the distribution of branched GDGTs. While branched GDGTs in lacustrine sediments can be used to reconstruct temporal temperature variations in lakes, we urge caution in utilizing this proxy in lacustrine systems with high soil loadings, especially if there is evidence of changing clastic fluxes through time.