晚更新世以来奄美三角盆地黏土矿物的来源及其对古气候的指示

对"国际大洋发现计划"(IODP)351航次U1438A孔晚更新世以来沉积物中黏土矿物的组成、含量及矿物学特征进行了分析。结果表明,U1438A孔中黏土矿物以伊利石为主,平均含量为57%;其次是蒙皂石,平均含量为26%;绿泥石的平均含量为14%;高岭石的含量最少,平均仅为3%。伊利石的结晶度较好(0.4°Δ2θ),而且化学指数较低(0.43),表明伊利石主要形成于干冷的气候环境。通过将U1438A孔黏土矿物组合特征与周边可能源区对比,并结合黏土矿物的结晶参数特征,认为蒙皂石主要来源于奄美三角盆地周边岛弧火山物质;伊利石、绿泥石和高岭石主要来自于亚洲大陆风尘。(伊利石+绿泥石)/蒙皂石比值阶段性增加与亚洲大陆晚更新世以来变干冷的趋势是一致的。(伊利石+绿泥石)/蒙皂石和(伊利石+绿泥石)/高岭石比值在冰期的高值,指示了冰期亚洲风尘物质输入的增加,这是对亚洲大陆冰期干旱化和东亚季风增强的响应。     

临夏盆地晚更新世沉积物粘土矿物的特征及其古气候指示

利用X射线衍射、扫描电子分析方法,对临夏地区塔湾黄土沉积物的粘土矿物学特征及其古气候指示作用进行了深入研究。结果表明：晚更新世的黄土沉积物风成黄土或经过表生风化改造形成的古土壤,其粘土矿物组成主要为伊利石、绿泥石、伊/蒙混层粘土矿物、高岭石和少量的坡缕石,沉积物中高岭石、伊利石/蒙脱石、伊利石和绿泥石矿物组合,指示物源区经历了气候从湿润变为冷干的转变。沉积物中伊利石结晶度的测量结果显示,其（001）衍射峰的半高宽在0.23°~0.86°之间,不同岩性层中伊利石结晶度存在明显的差别,伊利石结晶度存在着两个明显的峰值区,这表明临夏地区晚更新世的气候变化经历了从湿润→冷干→湿润→冷干的两个周期性的演化,而且晚期与早期相比更加湿润同时又更为冷干。沉积物中既有自生成因的坡缕石,又有碎屑成因的坡缕石。沉积物中自生成因坡缕石和碎屑成因坡缕石均稳定存在的现象表明,本区晚更新世的古气候是以干旱为特征,年均降雨量在300 mm左右。     

广西百色盆地更新世沉积物中粘土矿物特征及其古气候指示意义

为研究百色盆地红土剖面中粘土矿物的特征并恢复盆地中更新世以来的古气候演化序列,利用X射线衍射分析对百色盆地大旺红土剖面中粘土矿物进行了深入、系统的研究。结果表明,沉积物的粘土矿物组成主要为伊利石、高岭石及蛭石（或羟基铝蛭石）,但在约0.26Ma处其相对含量出现明显变化,表明百色盆地中更新世中期至晚更新世早期表生风化作用逐渐加强,其气候条件经历了从“相对干凉→暖湿”的演化。这一结果与河湖相沉积物磁化率所记录的MIS 7.5（0.26Ma）“冰期→间冰期”转折时期相一致。沉积物中伊利石结晶度结果显示,其（001）衍射峰半高宽值从早期的相对平稳转变为晚期的波动性变化,说明百色地区气候经历了相对冷干到相对暖湿的转型,与粘土矿物相对含量变化、河湖相沉积物磁化率变化、邻区钙华沉积及南海各古气候指标所揭示的记录相一致。     

西藏佩枯错盆地晚更新世以来的孢粉组合特征及其古气候意义

西藏佩枯错盆地晚更新世以来河湖相沉积剖面的孢粉分析显示,该地区在晚更新世早期的127—72 ka B.P.时期,气候温和湿润,植被以针阔叶混交林为主;至66—56 ka B.P.时期,气候转变为温凉略干,植被转为疏林草原;在56—49 ka B.P.时期,气候温凉潮湿,植被又转为针阔叶混交林为主的森林草原;而在49—46 ka B.P.时期,气候温和偏干,植被转为疏林草原;在46—31 ka B.P.时期,气候寒凉湿润,植被表现为温度进一步下降的疏林草原;在31—15 ka B.P.时期,环境向寒冷方向发展,植被转为高寒草原;自11 ka B.P.(全新世初期)开始,气候由温暖偏干转变为温凉偏湿,植被由灌丛草原转变为森林灌丛草原.这表明自晚更新世以来,该区气候环境是在逐渐变干的总趋势上,经历了多次明显的冷暖与干湿波动.     

辽河三角洲大凌河河口湿地沉积物晚更新世以来的矿物特征及其物源、气候意义

对辽河三角洲大凌河河口湿地地区ZK3钻孔的58个沉积物样品中碎屑矿物和黏土矿物进行鉴定和分析,结果显示:碎屑矿物中轻矿物占比大,平均含量为95.7%,主要包括斜长石(43.89%)、钾长石(28.10%)和石英(22.45%);重矿物平均含量仅为4.3%,主要为普通角闪石(38.03%)、绿帘石(27.51%)和自生重晶石(12.01%)。黏土矿物中伊利石平均含量(50.3%)最高,其次为蒙脱石(24.5%)、绿泥石(12.7%)和高岭石(12.6%),黏土矿物组合为伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石型。ZK3孔晚更新世以来沉积物的物源有所差异,但总体上来说,除河道和湖相沉积时期物源主要来自大凌河外,其它沉积环境中沉积物主要来自辽河和大辽河,物源相对稳定。黏土矿物组合特征所指示的气候变化过程与本区域的孢粉数据有很好的对应关系:45～31 ka BP处于庐山—大理的间冰期阶段,蒙脱石/(伊利石+绿泥石)比值较大,指示气候温和湿润;31～11 ka BP为大理冰期阶段,蒙脱石/高岭石比值较低,指示气候寒冷干燥;11 ka BP至今为冰后期阶段,随着新仙女木事件(YD)的结束,温度逐渐回升,蒙脱...     

乌伦古湖沉积物粒度特征及其古气候环境意义

利用乌伦古湖沉积钻孔的粒度资料,分析了粒度频率曲线、粒度参数和粒度组成等粒度特征,并探讨了乌伦古湖粒度代表的古气候意义。结果表明乌伦古湖沉积物频率曲线主要是正态单峰型,反映流水作用为主要沉积作用。岩芯下部（225197cm）沉积物分选较差,偏度和尖度较大,为浅水沉积环境;中部（197103cm）分选由差变好,物源由复杂变单一,为浅水沉积向深水沉积过渡环境;上部（1030cm）分选较好,物源单一,中值粒径减小,反映了湖水位的下降。沉积物粒度特征反映了乌伦古湖地区全新世降水、流水和风力作用以及湖面水位高低的变化。乌伦古湖一万年来的古气候环境演化大致经历了102507720cal.aBP的干旱、77202800cal.aBP的湿润和2800cal.aBP以来的偏干三个阶段。      

江陵剖面沉积物的粒度特征及其古气候意义

通过对江汉平原江陵剖面高分辨率采样，利用激光粒度仪对沉积物粒度进行测试，分析了粒度的组成及其参数特征，结合孢粉资料和岩性特征，探讨了粒度在该区的古气候意义。结果表明，降水量较大的湿润气候条件下沉积物的粗颗粒组分明显增多；而降水量相对较少的干旱气候条件下沉积物的粗颗粒组分相对减少。通过与邻区对比．江汉平原江陵剖面沉积物粒度所揭示的该区近9000aB．P．以来的古气候变化与国内相邻区域其他指标的研究结果相一致。     

伊犁盆地三道河河流阶地沉积物粒度特征及其古气候响应

河流成因沉积物中携带了古气候变化和古环境变迁的关键信息。笔者利用三道河剖面的粒度、磁化率特征及光释光（OSL）年龄对其沉积环境进行了探讨。结果表明：粒度频率曲线包括单峰和双峰2种,频率累积曲线以三段式为主,粒度特征反映三道河一级阶地沉积经历了由低能湖泊相→高能河流相→中高能河流相的演变过程;磁化率结果显示H1期间存在最低值,在B-A暖期迅速升高,在YD期间降低-升高-降低。三道河一级阶地形成于晚更新世—全新世早期,完整记录了末次冰消期以来的YD、B-A以及H1三次重大气候变化事件。     

宁夏南部晚更新世沉积物沉积特征及其构造意义

通过研究宁夏南部第四纪沉积物类型及沉积作用,结合沉积物年代学分析,初步确定宁夏南部晚更新世发育众多沉积盆地。其沉积学特征研究表明,晚更新世沉积盆地主要发育冲积扇沉积物、湖相泥质粉砂质沉积物、盆地边缘斜坡岩相组合、现代河流一级阶地沉积物以及黄土等几种沉积物。沉积作用特点显示,晚更新世沉积盆地的大范围出现主要受构造伸展作用控制,表明青藏高原北东扩展过程中,宁夏南部地区于晚更新世期间还存在较明显的构造伸展活动,从而证实青藏高原隆升及其北东向扩展具明显的阶段性。     

近1Ma以来帕里西维拉海盆沉积物物源和古气候:粒度和黏土矿物特征的指示

通过对西太平洋帕里西维拉海盆的C-P19柱状样沉积物进行磁化率各向异性测量和古地磁分析,建立了磁性地层年代框架,并结合粒度组分和黏土矿物分析,揭示了沉积物中蕴含的物源和古气候信息.古地磁结果表明,C-P19柱状样的底界年龄小于1.072 Ma,为更新世以来的沉积,沉积过程可以划分为两个阶段,沉积速率分别为4.0 mm/...     

长江三角洲地区晚新生代沉积物岩石磁学特征及其物源指示意义

对长江三角洲地区7个晚新生代钻孔沉积物的岩石地层和磁化率特征进行详细对比,并进一步选择浦东机场孔（PD孔）进行了详细的岩石磁学测试,讨论了该地区的晚新生代沉积物物源的演变。结果显示沉积物磁性的4次显著变化：  1）各钻孔上新世磁性强弱差异明显;   2）早更新世早期本区普遍表现出弱磁性;   3）从早更新世中晚期至全新世,磁性强度一般随粒度粗细变化波动,即砂质沉积磁性强,泥质沉积磁性弱;   4）晚更新世晚期以来,细颗粒沉积物的磁性较明显增强。磁性参数分析显示上新世和早更新世早期磁性矿物晶体颗粒较细,早更新世中晚期-晚更新世以粗晶粒磁性矿物为主,全新世细晶粒磁铁矿再次占主导。我们认为上述磁性变化反映构造沉降控制下现代长江三角洲地区物源区的不断扩大。     

宁夏清水河盆地晚更新世中晚期孢粉记录及古气候意义

亚洲内陆荒漠化和干旱化与中国西部人类生存环境和社会可持续发展密切相关。中国西部地区的气候自晚更新世以来经历了多次冷暖、干湿变化, 研究其晚更新世古气候变化, 有助于预测未来气候的变化趋势。文章分析了宁夏南部清水河盆地晚更新世中晚期的孢粉记录, 结果显示孢粉序列可从下至上划分为4个组合带, 反映了该地区晚更新世中晚期植被和气候变化规律。研究表明研究区晚更新世中期(75~50 ka B.P.)是植被以蒿属为主的干草原, 气候温凉偏干; 晚更新世晚期(25~15 ka B.P.)由荒漠草原-干草原和疏林草原交替出现逐渐过渡到荒漠草原, 该时期冬季风呈现逐渐增强的趋势, 致使气候逐渐变冷变干, 气候类型由温凉偏湿过渡到冷干。宁夏南部清水河盆地晚更新世中晚期孢粉记录的深入研究对于正确认识黄土高原自然环境历史演变和黄土高原治理决策的制定具有重要指导意义。     

循化盆地中新世沉积物粘土矿物的特征及其古气候指示

为揭示循化盆地沉积物对古气候及青藏高原隆升过程的指示作用, 采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)方法对循化盆地中新世沉积物中粘土矿物组成、微观形貌进行了深入研究.结果表明, 沉积物中粘土矿物以伊利石、蒙脱石为主, 绿泥石、高岭石和坡缕石含量较低; 粘土矿物相对含量及伊利石结晶度变化特征指示, 在23.1~21.2 Ma期间, 古气候以温暖潮湿为主; 21.2~14.3 Ma期间古气候以冷干为主, 出现短暂的相对暖湿时段; 14.3~10.6 Ma期间, 古气候以相对暖湿为主; 10.6~9.3 Ma时期, 气候以冷干为主; 9.3~5.2 Ma期间, 气候虽有冷干与暖湿波动, 但总体上以暖湿为主.在21.2 Ma和5.8 Ma时期发生的明显强降温事件, 可能与青藏高原的阶段性隆升有关.      

渤海西缘YRD-1101孔晚更新世以来沉积物粒度特征及其环境变迁

对现代黄河三角洲地区YRD-1101孔上部岩心开展粒度分析,并结合AMS14C和光释光(OSL)年代学测试结果、沉积特征、微体古生物鉴定及周边钻孔对比,建立了MIS5期以来的地层框架,揭示出该地区主要经历了3个阶段的沉积环境演化过程:(1)晚更新世—早全新世河流与海相交替沉积,其中MIS5c阶段海侵水动力环境中等,MIS3期海侵水动力环境较弱,MIS2期河流沉积水动力较强;(2)全新世滨、浅海沉积环境,动力环境整体较强,相对比较稳定;(3)1855年至今形成的黄河三角洲沉积,水动力强度较弱到中等。海平面变化和构造沉降是影响研究区晚更新世以来沉积演化的主要因素,此外,黄河带来的大量泥沙对海侵强度也有显著影响。     

红寺堡盆地晚更新世沉积特征及古气候背景

萨拉乌苏组、水洞沟组和马兰黄土是青藏高原东北缘弧形构造带乃至鄂尔多斯高原西部晚更新世发育的3套重要的沉积层系,但三者之间的沉积接触关系一直存在着争议。以红寺堡盆地为研究对象,在路线地质调查的基础上,结合砂岩石英颗粒表面扫描电镜分析及黏土矿物含量分析,查明3套地层之间的纵横向变化关系,确定红寺堡盆地晚更新世接受黄土沉积的最早时限及所处的古气候背景。研究认为：红寺堡盆地萨拉乌苏组与水洞沟组和马兰黄土之间是上下叠置关系,湖盆中心萨拉乌苏组上覆水洞沟组,湖盆边缘萨拉乌苏组上覆马兰黄土;水洞沟组与马兰黄土之间为同时异相的相变关系,在湖盆中心为湖相沉积,在湖盆边缘地形相对较高的部位,则为同时期的风成黄土沉积;红寺堡盆地接受黄土沉积的最早时限为萨拉乌苏组沉积末期,萨拉乌苏组顶部局部可见风成沉积的柱状节理,砂岩石英颗粒表面具有水成和风成兼顾的特征。红寺堡盆地晚更新世经历了温暖湿润-寒冷干旱-温暖湿润-寒冷干旱的气候变化过程,在萨拉乌苏组二段与水洞沟组中部,伊利石和绿泥石含量表现为相对低值,而蒙脱石和高岭石含量表现为相对高值,蒙脱石含量明显增加,但同时又有高岭石矿物的出现,总体上反映了温暖湿润的古气候特征,两期温暖湿润的环境分别对应于深海氧同位素曲线MIS3与MIS5阶段,具有全球对比意义。研究成果为鄂尔多斯高原西部生态环境的演化及综合治理提供了基础地质依据。     

辽东湾周边河流沉积物碎屑矿物组成及其物源意义

对辽东湾周边七条河流下游段河漫滩沉积物的碎屑矿物进行了鉴定,分析了轻重矿物组分的差异、流域基岩类型和沉积物粒度对碎屑矿物组成的影响。轻矿物组成以石英和长石占绝对优势。由于辽东湾西侧河流（六股河、小凌河和大凌河）和东侧河流（双台子河、大辽河、复州河）位于两个构造块体之上,不同的基岩类型导致重矿物组合差别很大。湾西河流普通角闪石含量低、金属矿物含量高,湾东河流则相反,这两种组分能有效区分辽东湾东西两侧的河流,同时也可将滦河与上述河流区分开。石榴子石和普通辉石含量特征可区分湾西三条河流,特征为大凌河前者含量高,小凌河后者含量高,六股河两者含量都很低。绿帘石和阳起石的含量在湾东河流沉积物中差别较大,特征为双台子河前者含量高,大辽河后者含量高,复州河两者含量都很低。七条河流片状矿物和碳酸盐矿物含量低的特征有别于黄河沉积物。     

渤海东部晚更新世以来的沉积物地球化学特征

为探讨渤海东部晚更新世以来的元素地球化学特征及控制因素,对渤海东部DLC70-1孔157个沉积物样品进行了化学成分、粒度及测年分析。结果表明,晚更新世以来研究区沉积物的物质来源与沉积环境较为稳定;根据DLC70-1孔沉积物地球化学特征,钻孔岩芯可划分为6层,反映了末次间冰期（暖期）晚期以来渤海东部沉积物物源的变化以及海面波动。Al₂O₃、MgO、TFe₂O₃、MnO、TiO₂、Cu、Zn、Pb、Cr和Rb等元素与细粒沉积物呈正相关,SiO₂、Na₂O与粗粒沉积物呈正相关,K₂O、Sr和Ba分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;R-型因子分析得出三种主要组合类型,以Mg、Sr和Ba为代表,分别对应陆源细粒物质输入与黄河物质、海河物质和滦河物质的影响。运用Ba/Al₂O₃与Sr/Al₂O₃、MgO/Al₂O₃与K₂O/Al₂O₃离散图分析了DLC70-1孔的物质来源,结果表明沉积物主要来源于黄河,该孔中上部32.30~49.00 m和9.30~23.20 m沉积物受到了滦河和海河物质的影响。     

东海陆架晚更新世以来沉积物常量元素的分布及其地质意义

对东海陆架西湖凹陷区SFK-1孔的岩性、粒度、常量元素以及测年数据的综合分析表明:元素地球化学信息对于地层的划分有良好的指示意义。 SFK-1孔沉积物常量元素质量分数平均值分别为SiO₂ 65.35%、Al₂O₃ 12.12%、FeO 1.75%、CaO 3.88%、MgO 2.04%、K₂O 2.63%、 Na₂O 2.04%、 TiO₂ 0.66%、 P₂O₅ 0.12%、 MnO 0.065%、TFe₂O₃ 4.74%、CaCO₃ 5.38%,标准差系数较小,反映SFK-1孔常量元素离散程度较小。SFK-1孔沉积物CaCO₃/TiO₂、CaO/TiO₂和P₂O₅/TiO₂反映了化学风化程度的强弱;TiO₂/Al₂O₃可以作为古水流能量的指标,反映当时河流水动力条件的影响强度;而SiO₂/TiO₂、Na₂O/TiO₂可以用来反映沉积水动力的强度。依据常量元素质量分数垂直变化特征划分的8个层段分别与沉积物粒度、气候变化地层划分界线吻合。研究区自91 ka BP以来沉积环境经历了剧烈变化,它们分别反映了末次间冰期( 暖期) 晚期以来东海陆架区沉积环境的变化。     

南海北部DSH-1C柱状样晚更新世以来沉积物磁性特征及其环境意义

对取自南海北部陆坡“海洋四号沉积体”的DSH-1C柱状样,进行了沉积学和磁学分析,结合相关资料探讨了该柱状样沉积物磁性特征的纵向变化及其与该区沉积环境变化的关系。结果表明：DSH-1C柱状样自上而下共划分为3个岩性单元,表层沉积物为全新世氧同位素1期(MIS1)以粘土质粉砂为主的深海-半深海沉积;中部含数层重力流沉积夹层为晚更新世氧同位素2期(MIS2)沉积;底部为晚更新世氧同位素3期(MIS3)粘土质粉砂。该柱状样磁化率(χ)平均值为1.72×10-7 m3/kg。所有样品的等温剩磁(IRM)均已达到饱和等温剩磁(SIRM)的80%以上,S300的最小值为0.605。该柱状样沉积物中的磁性矿物极少,以低矫顽力矿物为主;在陆源物质输入较多的间冰期(MIS1和MIS3期),其磁性参数值较高;反之,在MIS2其磁性参数值较低,可能与冰期该区陆源物质减少有关。此外,该岩心柱中富含有孔虫壳体或双壳碎屑的重力流层沉积物的磁性参数值低,与这些逆磁性碳酸盐组分的增加有关。     

南海西部表层沉积物碎屑矿物分布特征及其物源

南海西部海域的物源研究程度相对较低,尤其对中段的物源有较大的争议。通常认为中部没有大河注入,其物源主要来自其南北的湄公河和红河。笔者通过对该区表层沉积物的系统取样及碎屑矿物分析鉴定认为,碎屑矿物主要分布于南部陆架区和中部陆坡区域。根据因子分析,南海西部碎屑矿物可以明显分为南部、中部、北部三区。南区陆架碎屑矿物主要由重矿物金红石、锐钛矿、白钛矿、锆石、透闪石、十字石及轻矿物石英、长石等组成,原岩应以岩浆岩类为主,包括部分变质岩;中区陆坡以十字石、透闪石、电气石、褐铁矿及黑云母、白云母为主,原岩可能主要为变质岩类;北区陆坡碎屑矿物少,组合特征不明显。各区不仅组合特征明显不同,且各区分界明显,表明其物质来源明显不同,南区物源主要来自红河和加里曼丹岛;中部海域的碎屑矿物组合与中南半岛大量出露的变质岩基本吻合,表明其物源主要来自中南半岛,而不是来自其南北的湄公河和红河。