大别山北麓黄土地球化学特征及其古气候意义

通过对大别山北麓GS剖面系统的氧化物地球化学的测试及综合分析,讨论该地区中更新世以来GS剖面的氧化物地球化学分布特征及其所记录的古气候变迁规律.综合分析表明:大别山北麓富含硅、铝、铁,三者之和高达85%,该区中更新世以来以湿热气候为主;氧化物地球化学分布特征和变化规律可推断该地区中更新世以来经历了8次暖湿期与8次干凉期的交替过程;氧化物比值分析验证该地区经历多次干冷-温湿大幅度的波动,同时伴随着成壤程度、淋溶和化学风化强弱多次旋回.     

伊犁典型黄土磁学与常量元素地球化学特征及其古气候意义

选取有多层古土壤发育的新疆伊犁尼勒克黄土剖面,分析其地球化学特征与粒度分布,并做详细的岩石磁学研究,检测磁性矿物组成和亚铁磁性矿物粒度在各黄土-古土壤层的变化,探讨其记录的古气候演变过程。常量元素地球化学元素测试结果显示：尼勒克剖面MgO、Na₂O与CaO在剖面下部变幅较大,在最底部的S₃古土壤层含量低;各常量元素含量与伊犁的波马剖面和塔勒德剖面一致,普遍低于天山北麓黄土;元素含量比值风化指标显示古土壤层化学风化程度较高,其中又以S₃最高;Fe₂O₃/Al₂O₃在古土壤层较高,反映化学风化过程中铁相对富集。剖面磁性强弱的垂向变化主要受控于风成输入的磁铁矿。就整个剖面而言,成壤生成的超细颗粒亚铁磁性矿物相对含量随深度减少呈降低的趋势,在古土壤层比在黄土层更高;亚铁磁性矿物的粒度在S₃最细,较多分布在超顺磁至稳定单畴的粒径范围之内。各黄土-古土壤层样品热磁曲线变化都受磁铁矿主导,L₃热磁曲线有别于L₁和L₂,而与S₂相似。 < 4 μm粒度组分的磁性矿物组成并不像较粗组分一样以磁铁矿为主,而是含有较多赤铁矿,反映过湿条件下成壤产生的磁赤铁矿转化为赤铁矿,不同于黄土高原的成壤过程生成大量磁赤铁矿的磁性成壤增强模式。尼勒克黄土地球化学、粒度与环境磁学指标一致揭示自S₃发育以来至全新世古气候干旱化的趋势。综合各指标变化与热磁曲线差异,研究区古气候演变可以分为两个阶段,即S₃发育至L₂堆积之前阶段与L₂堆积以来至全新世阶段,在S₂/L₂过渡时期干旱化突然加剧。虽然伊犁黄土不同剖面的磁学性质不同,但都反映了干旱化的趋势。

     

邙山黄土L5以来的常量元素地球化学特征及其对物源的指示意义

晋豫间的三门峡谷曾是黄河东流入海的最后一道屏障,地处黄河三门峡段下游的邙山黄土,中更新世晚期以来沉积厚度近100m,远大于洛川、白水等地典型黄土剖面的同期堆积。前人从沉积速率、粒度等方面进行研究,推测邙山黄土堆积可能源于三门峡段下游的冲积物,并以此作为三门峡贯通的证据。本文对L₅以来的邙山、三门峡及其上游等黄土以及S₂前后的邙山上游沿黄冲积物（邙山上游黄河现代砂及黄河两岸阶地冲积物）进行了常量元素测试,并与洛川、白水等典型黄土的地球化学特征进行了对比。结果表明,与洛川黄土相比,邙山黄土明显富SiO₂贫Al₂O₃,在Na₂O等活动元素含量差异显著;CIA值及A-CN-K图解也显示,邙山黄土的化学风化程度明显偏低,处于初等化学风化作用阶段;邙山黄土具有较高的SiO₂/Al₂O₃、SiO₂/TiO₂和TiO₂/Al₂O₃,反映其粒度较粗,石英含量较高;元素地球化学特征显示,邙山黄土与洛川等典型黄土的物源可能并不完全一致,而与沿黄冲积物存在较为显著的相关关系,暗示邙山黄土可能相当一部分来自近源冲积物;UCC标准化图解显示,沿黄冲积物在S₂前后多数元素含量迥异,而邙山黄土元素地球化学特征在S₂前后也出现了显著变化。上述现象表明,200ka左右可能是邙山黄土沉积、河流沉积的重大转型期。用三门峡贯通来解释可能比较合理,即大约200ka前后,溯源侵蚀导致三门峡贯通,巨量水砂下泄并堆积在邙山附近形成广阔的冲积平原,强劲的冬季风扬起冲积物并堆积于邙山,形成现今所见邙山黄土厚度、粒度、沉积速率以及元素地球化学特征突变的现象。

     

黄土高原晚更新世的植被与气候环境

在被认为孢粉贫乏的黄土中分析出了大量孢粉,首次作出了黄土地层的孢粉浓度图式。根据10余个剖面上孢粉组合的变化,阐明了晚更新世的植被与气候在时间上演变与空间上分布的规律,证明了各地植被在时间上的演变韵律十分相似,说明它们同受全球气候变化的控制,但在同一时期各地植被不尽相同,此乃局部自然环境差异所致。根据植被变化重建了古气温曲线。      

泥河湾盆地剖面顶部黄土沉积及其古地理意义

选取泥河湾盆地郝家台、小长梁和东谷坨三个典型剖面顶部的黄土沉积进行磁化率和粒度特征的研究，以期揭示盆地晚更新世以来的古地理状况。结果表明，黄土沉积可以划分为S1、L1和S0三层，与我国西北地区典型剖面的黄土堆积和深海氧同位素阶段MIS1-MIS5可以很好的对比。它记录了这一地区130Ka.B.P.以来至少千年尺度的气候和环境变化历史，也说明这一地区对东亚季风气候的变化是十分敏感的。剖面黄土沉积说明盆地在更新世晚期的发育具有差异性，由于断块抬升作用使盆地西部继续接受湖相沉积，而东部则湖盆消失，接受黄土堆积。这些初步成果对研究盆地晚更新世时期的演化具有重要意义。     

陕西关中晚更新世黄土—古土壤序列特征及其记录的古环境变迁

陕西关中盆地的泾阳南塬和西安东郊席王晚更新世黄土剖面底部的Ｓ１古生境是由４层古土壤及与其相间的两层古土壤构成。这是目前发现的黄土高原晚更新世黄土，古土壤序列保存较好的剖面。两剖面的地层结构，磁化率曲线和地球化学组分反映出了１２个温湿，冷干气候变化阶段可以归纳为６个气候变化旋回。     

陕西洛川黄土剖面的Rb/Sr值及其气候地层学意义

本文系统地测试了陕西洛川黄土-古土壤剖面中的Rb,Sr含量和磁化率。通过对比该剖面2．50MaB．P．以来Rb／Sr曲线和磁化率曲线,发现两者的形状和变化的相位十分相似,然而两者的相对振幅却有明显的差别。Rb／Sr曲线记录了0．80MaB．P．左右一次重要的气候转型界面,揭示了黄士和古土壤内部次一级的气候波动旋回,反映了早更新世黄土高原较温暖潮湿的特点以及更新世以来气候由湿向干的变化趋势。研究表明,Rb／Sr值可以作为衡量东亚夏季风环流强度变化的较为敏感的替代性指标。     

陕西蓝田段家坡黄土剖面地球化学元素特征及古气候效应分析

地球化学元素在剖面上的变化能够反映当时沉积时期的古气候环境。通过对陕西蓝田段家坡剖面的24件样品进行系统分析,段家坡剖面中各元素含量存在一个明显的变化点。0.57~0.37 Ma的元素含量波动较大,0.37 Ma以来的各元素含量变化较小,反映出不同时期的古气候变化趋势不同。0.57~0.37 Ma的黄土剖面总体上反映了冷暖间或的古气候特征,0.37~0.13 Ma的黄土剖面总体上反映了温暖湿润的古气候环境,0.13 Ma以来至马兰黄土沉积结束时期(10ka BP)的气候变得较为干冷。这一变化规律与深海氧同位素、古植被、古气候的变化规律具有较好的一致性,并且符合米兰科维奇旋回的变化规律。     

金沙江支流硕曲河中更新世红土层的发现及地质意义

金沙江支流硕曲河Ｖ级及以上阶地阶面和两级带状剥夷面上发现中更新世红土层。根据ＥＳＲ、＾１４Ｃ测年资料,结合地层层位、冰期和深海氧同位素阶段对比,将红土层形成时代确定为１５０～１８５ｈａ,与康滇地区中更新世末期网纹化红土可以对比。拟建为吾斯顶红土层。红土层形成于海拔２０００ｍ以下湿热的河流宽谷环境,现今活动为２８９０ｍ以上,因此该区中更新世末期以来处于平均速率为５９ｍｍ／ａ的快速隆升状态,气候与环境     

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。     

Typical Geochemical Elements in Loess Deposit in the Northeastern Tibetan Plateau and Its Paleoclimatic Implication

Widespread and thick loess deposit in the northeastern Tibetan Plateau records paleoclimatic changes over the Quaternary period. In this study, we investigate a loess section located in a high terrace of the Huangshui River in the Xining Basin, and collect samples at 20-cm intervals by digging a well of 16-m depth （including paleosol S1 and SO and several loess interlayers over the last glacial-interglacial cycle and the Holocene）. Concentration of some active elements （Sr and Ca） and inert elements （Rb, Zr, Ti） in these loess samples are measured. The results show that ratios of those elements （oxide）, such as Rb/Sr, Ti/Sr, and Zr/CaO ratios, would indicate sensitively paleoclimatic changes, especially the history of precipitation over the last glacial-interglacial and the Holocene. Moreover, the curves of Rb/Sr, Ti/Sr, and Zr/CaO ratios had almost the same variable trends from the bottom to the top and also closely correlated with values of magnetic susceptibility and the global marine δ^18O record. But compared with the curves of magnetic susceptibility, the changes of ratios of these elements （oxide） are clearer and easy to understand. Therefore, the ratios of these typical chemical elements in the loess deposit may be used as an excellent index to investigate the history of paleoclimate, particularly precipitation changes in the northeastern Tibetan Plateau.     

中国黄土地层Rb和Sr地球化学特征及其古季风气候意义

本文详细研究了陕西洛川黄土剖面中Rb,Sr的含量变化及其在不同粒级与不同相态中的分布特征。结果表明Rb在粘粒中含量高，基本只存在于残留态中，而Sr则主要分布于砂和粉砂粒级中，并以残留态与碳酸盐结合态为主要赋存相态，因此黄土和古土壤中Rb、Sr含量的差异应与冬季风驱动的粒度分选作用引起的物质组成变化及风驱动的风化成壤强度密切相关。Rb／Sr值变化实际上反映了东一业季风系统的两个相互消长因子－－冬季风与夏季风在轨道时间尺度上的循环交互特征。洛川剖面2.6Ma以来Sr含量总体演化趋势与北半球冰量变化模式的相似性验证了高纬度冰盖生长与东亚季风强度之间存在着耦合关系，而Rb含量与磁化率之间极佳的正相关关第为今后用Rb画评估成壤作用对磁化率的贡献成为可能。     

Rb and Sr Geochemical Characterization of the Chinese Loess Stratigraphy and Its Implications for Palaeomonsoon Climate

Concentrations and distributions of Rb and Sr in loess and palaeosol samples from the Luochuan profile have been studied, in grain-size fractions and chemical forms. Results show that Rb is quite rich in the fraction of less than 2μm, and exits only in the residual phase, while Sr is distributed in sand and silt fractions, occurring in the residual and carbonate phases. Therefore, variations of the concentrations of Rb and Sr in loess and palaeosols are closely related not only to dustfall compositions depending on winter monsoon wind strength but also to summer monsoon-induced pedogenic intensity. This indicates that variations of Rb/Sr ratio in Chinese loess sequences represent cyclic alternations of East Asian summer and winter monsoon climates on the orbital time-scale. Variations in Sr concentrations along the sequence bear a high similarity to the oxygen isotope record of the deep sea sediments over the past 2.5 Ma, whereas variations in Rb concentrations are in good agreement with the record of     

内蒙古大青山北麓黄土堆积的年代、粒度特征及古气候意义

通过对内蒙古大青山北麓大南窑子黄土剖面的野外观察、定年和粒度分析等研究,首次将该黄土剖面厘定为中更新世堆积,属于上部离石黄土,其层位大致与S2古土壤层相当。对粒度参数的计算和粒度成分的分析表明,该套黄土显示风成相为主,具有风水两相的特点,黏粒(<5μm)含量很高,平均含量54 32%,具有多层钙结黄土层,揭示出该套黄土形成于气候相对湿润,且以夏季风为主,风化成壤作用很强的环境中。此研究为该区中更新世气候研究和古气候年表的建立提供了时间标尺和基础资料。     

末次间冰期以来沙漠边缘黄土沉积的地球化学特征初探

沙漠边缘地区黄土磁化率的增强机制与黄土高原地区有所不同,不宜用于夏季风强度变化的重建。所以,本文尝试将黄土高原地区常用的化学风化指标:化学蚀变指数（CIA）和Rb/Sr用于沙漠边缘地区白崖剖面夏季风演化的重建。结果显示,CIA可以较好地反映成壤作用,因而也可以较好地反映夏季风的变化,而Rb/Sr受源区因素和成壤因素共同作用,不能有效地指示夏季风的强度。同时,本文还选取了常见的反映粒度分选和冬季风变化的SiO2/TiO2和Zr/Rb,结果显示,SiO2/TiO2和Zr/Rb能明确指示粒度分选作用和冬季风的变化。此外,Al-Ti-Zr三角图显示,物源在不同时期存在一定的变化,在全新世和末次间冰期黄土物质混合较为均匀,表明风尘经历了较长距离的搬运和较为充分的混合过程;在末次冰期黄土物质混合程度存在明显分异,意味着部分时段物源可能较近。     

部分元素地球化学性状的地质意义和指示作用

元素的地球化学性状,对成岩成矿作用具有极其重要意义和找矿指示作用。本文根据惯用的以变价元素Fe为标准,拟定成矿地球化学氧化还原环境及其应用;利用元素近似电离能确定成矿介质的酸碱度变化趁势;采用原生晕元素轴向分带序列了解矿床剥蚀程度,进行深部预测与评价。以会理岔河锡矿为例进行分析。以野外可操作性指示成矿作用和找矿勘探工作。     

腾格里沙漠南缘武威黄土沉积元素地球化学特征

对腾格里沙漠南缘武威黄土剖面１８个样品系统的元素地球化学分析结果表明，剖面中８种常量元素氧化物总量平均值为８８.９９%，且整个剖面中变化微弱（８７.２６%～９０.４６%），显示了构成武威黄土物质组成的均一性；反映风化程度的Ｆｅ_２Ｏ_３/ＦｅＯ和Ａｌ_２Ｏ_３/ＳｉＯ_２，值变化较为明显，平均值分别为１.４６（１.０２～２.８６）和０.１９（０.１７～０.２２）；稀土元素总含量平均值为１８５.４２（１６９.３１～１９９.８２）μｇ/ｇ，稀土分布斜率较大、有较明显Ｅｕ异常，ΣＬＲＥＥ/ΣＨＲＥＥ值平均为８.２３（７.３８～９.６０），表现出较显著的轻重稀土的分镏作用，指示着一定程度的风化作用；而代表原岩特征的稀土参数Ｅｕ/Ｓｍ、Ｓｍ/Ｎｄ、Ｎｄ/Ｌａ、δＣｅ、δＥｕ等变化不大，反映了不同时代黄土物质来源的一致性     

末次冰期以来鄱阳湖东北缘下蜀黄土常量元素地球化学特征及其物源指示

长江中游、鄱阳湖东北缘,末次冰期以来发育区域性风沙-风尘堆积体系。沿现代冬季风方向自北而南选取了10个剖面(通称D-D断面)采集下蜀黄土样品,并用湿筛法提取<20 μm粒级颗粒进行XRF元素分析,结果揭示:①自北而南,元素含量具有系统性变化特征,SrO、Na₂O、CaO、K₂O、MnO、CaO呈负对数函数关系,SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、TiO₂及化学蚀变指数(CIA)呈正对数变化;在距离长江河谷5~20 km的范围内,变化最为剧烈,随后趋于平稳。稳定元素-稳定元素、次稳定元素-稳定元素、活动元素-稳定元素对散点图同样具有系统的变化特点,显示D-D断面具有高度同源性。这些特征进一步揭示D-D断面属同一粉尘堆积体系。②现代长江河漫滩沉积物、渭南黄土、南京下蜀黄土与D-D断面上北端剖面稳定元素组成极其相似,与南端剖面则差异较大。这揭示了长江碎屑物质和风尘堆积一样具有广泛的来源及高度混合性,利用常量元素地球化学方法进行粉尘物源示踪需要谨慎。     

我国不同气候带黄土中粘土矿物组合特征分析

在兰州黄土和下蜀黄土中粘土矿物的X衍射分析基础上,对我国不同纬度和气候带的五个黄土剖面(点)中的粘土矿物组合和空间分布进行了对比分析,并探讨了与古气候的关系。结果表明,黄土中粘土矿物组合具有明显的地带性特征。从西北到东南,随着纬度的逐渐降低,黄土中的粘土矿物组合也发生有规律的变化。主要表现为绿泥石含量的逐渐减少和蛭石含量的逐渐增多。位于温带半干旱区的兰州黄土以伊利石和绿泥石为主要粘土矿物,而位于亚热带湿润区的大港下蜀黄土则以伊利石和蛭石为主要粘土矿物。黄土中含有较多量的绿泥石可作为黄土母质堆积后干冷气候和微弱风化的标志,而蛭石和蛭石/绿泥石混层矿物含量的增加指示了风化强度的增强。因此,黄土粘土矿物组合特征不仅反映物源区古环境信息,而且指示了黄土堆积期后的生物气候环境。