第四纪以来辽东湾滨岸沉积特征与沉积环境的演变

本文根椐钻孔、孢粉、微体古生物和14C测年等分析资料.探讨了第四纪以来辽东湾滨岸沉积特征、沉积层序、沉积环境及大小凌河扇形地的形成和发育过程.在构造抬升的辽东湾东西两侧的低山丘陵区第四纪地层不发育;中部沉降的下辽河平原区堆积了巨厚的第四纪地层,成为辽宁地区第四系发育的中心.第四纪以来主要以陆相的河湖沉积环境为主,大小凌河扇形地的演变基本反映了该区沉积环境的变化.     

30 ka以来东阿拉伯海U1456站位粘土粒级碎屑沉积物来源及其古环境意义

通过对国际大洋发现计划U1456站位沉积物AMS 14C年代、粘土矿物、常量元素及粒度组成的综合分析,探讨了东阿拉伯海粘土粒级碎屑沉积物的源-汇过程及其古环境指示意义.30 ka以来U1456站位的粘土矿物组合以蒙脱石和伊利石为主,并含有少量的绿泥石和高岭石.物源分析结果表明粘土粒级碎屑沉积物主要来自于印度河与德干高原.30 ka以来西南季风很可能是影响喜马拉雅山脉以及印度大陆风化剥蚀的重要因素.在西南季风减弱的阶段,印度河物源端元对研究区的输入量减少,这可能与此时热带辐合带的南移及末次冰盛期喜马拉雅山脉冰川覆盖面积的增加有关,从而导致印度河径流量及喜马拉雅山脉可供风化剥蚀的区域减少.K/Al比值指示的源区大陆化学风化作用强度与前人重建的西南季风记录间较为同步,在东阿拉伯海可以作为晚第四纪以来西南季风演化的有效重建指标.      

青藏高原古里雅冰帽冰碛和冰水沉积物粒度特征及其意义

冰冻圈演化不仅与青藏高原水塔变化、地表侵蚀风化及荒漠化密切相关,还深刻影响着亚洲季风系统和全球气候,冰碛物的粒度组成可以为冰冻圈演化提供重要信息,但高原冰碛物的特征粒度组成及其形成机理仍不清楚,高原冰碛物与高原冷黄土及河湖沉积物的关系也不明确。为此,选择青藏高原最大的冰帽——古里雅冰帽的冰碛物及系列冰水沉积物,开展系统粒度组成研究。研究发现:自终碛到冰川前端冰水扇及下游河流冰水沉积均表现出特征的双峰模态,即1～3φ(500～125μm)的中细砂峰和6～8φ(16～4μm)的细粉砂峰,前者可能由冰川压碎、寒冻风化崩裂作用造成,后者由冰川研磨作用形成,并受到源区基岩岩性软弱和组成颗粒大小的影响。冰川磨蚀的细粉砂组分含量,从冰碛物经冰水扇、河流到湖滩沉积物整体呈现减小趋势,粗粉砂在湖滩沉积中几乎完全被风吹走,粗粉砂直接成为下游黄土的物源并富集其中成为黄土特征组分,水流分选在开口湖泊中产生粗、细粉砂的明显富集,这些证据揭示出,无论是与冰川发育相关的尾闾湖沉积还是近源、远源的青藏高原及周边黄土沉积,其粉砂组成和来源,均可为高原冰冻圈的形成演化提供重要信息。     

云南大理点苍山末次冰期冰碛物石英砂扫描电镜形态特征分析

云南大理点苍山是大理冰期的命名地,保存有确切的末次冰期冰川作用遗迹.对点苍山冰碛物石英砂进行了扫描电镜形态特征分析,获得了其石英砂形态特征及其频率,并在冰川成因的典型特征的频率上取得了新的认识.扫描电镜分析表明,点苍山冰碛物石英砂形态特征主要为：石英砂形状主要为次棱角状、尖棱角状和多棱角状,边缘多可见次棱脊和棱脊磨损,表面起伏度高;机械特征主要有贝壳状断口、平行解理面、裂隙、粘附碎片、擦痕、机械V形坑;化学特征主要有蚀坑和蚀缝、蜂窝状溶蚀表面、无定形硅沉淀和硅质薄膜.在石英砂表面与冰川作用密切相关的擦痕的频率为8%～32%;粘附碎片的频率为16%～40%;裂隙的频率为12%～32%.通过对点苍山冰碛物的石英砂扫描电镜分析,得出该第四纪海洋性冰斗冰川和悬冰川的石英砂形态特征及其频率.该冰碛物石英砂原始形态特征明显,机械特征频率不高,是近源堆积的冰碛物石英砂的典型形态特征.     

A comparison of mineral magnetic, geochemical and mineralogical techniques for compositional studies of glacial diamictons

Data from heavy mineral analysis, X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and X-ray diffractrometry (XRD) are compared with those obtained from mineral magnetic analysis for a range of glacial diamicton samples taken from the Quaternary sequence in the Isle of Man. These data show that the mineral magnetic approach offers a useful means of characterizing glacial sediments for purposes of lithostratigraphic correlation and provenance indication and that the magnetic data are of a comparable quality to those obtained from standard applications of the more traditional techniques. The heavy mineral and XRD data indicate that little post-depositional chemical alteration of the detrital composition of the sediments has taken place. The mineral magnetic, heavy mineral and XRF analysis suggests both similar lithostratigraphic relationships between the various diamicton units and consistent indications of their likely provenance. These are consistent with published, field-based, stratigraphic relationships of the same sediments and ice-flow directions in the Irish Sea Basin during the Devensian.     

黄土高原红粘土与黄土古土壤粒度特征对比--红粘土风成成因的新证据

对黄土高原具有代表意义四个剖面的晚第三纪红粘土样品进行了粒度分析,并将结果与典型风成黄土古土壤样品的粒度特征进行详细对比,得到红粘土是风成成因的沉积学证据。结果表明,黄土高原红粘土与其上覆第四纪古土壤形成环境相似,红粘土是在相对于黄土堆积搬运风动力变幅小的条件下沉积的,在沉积之后受到较强的风化成壤改造作用。     

珠江三角洲第四纪沉积物Cd元素的分布特征及成因

根据珠江三角洲平原区44个钻孔揭示的第四系,对晚更新世以来沉积物的地球化学特征进行了系统分析,结合沉积物粒度,探讨了珠江三角洲平原区第四纪沉积物Cd的分布特征、高含量来源及迁移富集规律。研究结果表明：①珠江三角洲第四纪沉积物的Cd含量地区差异较大,西江、北江冲积区为主要富集区,而潭江和东江冲积区为背景区。②物质来源、沉积物粒度、沉积环境与有机质含量共同影响了珠江三角洲第四纪沉积物Cd的含量分布,西江、北江冲积区受控于富Cd的泥盆系、石炭系砂页岩,而东江、潭江冲积区主要由贫Cd的燕山期花岗岩等限定;沉积物平均粒径（φ值）与Cd含量存在显著正相关关系;另外,温暖湿润、海陆交互作用强烈的沉积环境与富含有机质的地区有利于Cd的聚积富集。③西江、北江流域相对富Cd岩石风化的产物,特别是具高强度Cd含量的铅锌多金属矿区,是西江、北江冲积区Cd高含量的主要来源。④珠江三角洲第四纪沉积物Cd的高含量区分成西江、北江西北部和东南濒海两大片区,究其原因,前者由区域发育的铅锌多金属矿控制,后者则受海陆交互作用沉积环境的影响。     

福建九龙江河口第四纪沉积物特征及沉积环境演变

根据福建九龙江河口ZK1孔及ZK7孔沉积物AMS(Accelerator Mass Spectrometry,加速器质谱测年技术) ¹⁴C测年、古地磁和剖面特征分析,进行该地区的第四纪地层划分,依据粒度特征,结合磁化率、微体古生物和Sr/Ba等环境代用指标进行沉积相分析,重建了该区晚第四纪的古环境演变历史。结果表明:(1)九龙江河口第四纪沉积时代为晚更新世中期至全新世晚期。(2)上更新统沉积可划分为下部龙海组洪冲积相和上部东山组河漫滩相沉积,中间有10 ka的沉积间断,末次冰期又再遭受风化剥蚀作用,推测有5～6 ka的风化剥蚀期。(3)全新统最早沉积年代约为14 ka BP,依次出现河口湾相、河口砂坝—分汊河道相、潮滩相沉积。(4)根据年代学数据和沉积相变化,重塑了该区晚第四纪沉积环境变化过程,为该区的第四纪研究和工程地质工作提供了参考依据。     

贡嘎山第四纪冰川遗迹及冰期划分

在对贡嘎山现代冰川和古冰川考察研究的基础上，结合定位观测分析，对该区第四纪冰川遗迹进行了深入讨论，划分出三次冰期，即中更新世早期的倒数第三次冰期，中更新世晚期的倒数第二次冰期和晚更新世的末次冰期，以及全新世的新冰期和小冰期。提出在早更新世时，由于山体未达到当时冰川发育的雪线高度，所以未发育冰川；中更新世早期的冰期冰川为半覆盖式冰川类型，规模不大；中更新世晚期的冰期冰川是本区最大冰川作用时期，形成网状山麓冰川，东坡冰川曾达磨西台地；晚更新世冰期冰川以山谷冰川为主，以后规模逐次缩小。     

冰川沉积释光测年： 采样策略与测试选择

释光测年是可对冰川地貌进行直接定年的一种测年技术,已被广泛应用于冰川沉积测年中,推动了第四纪冰川研究的深入发展。但冰川沉积释光测年还没有达到标准化的程度,实际应用中仍有不少问题需要探究,其中最受关注的是冰川沉积物释光信号晒退不完全的问题,即样品在埋藏前因曝光机会有限导致信号没有归零或仅部分归零。冰川沉积释光信号晒退程度与地貌部位和沉积环境密切相关。冰川沉积释光采样需注意几个方面：（1）详细的地貌学和沉积学调查及对采样点的选择;（2）较适合释光测年的冰水沉积和冰缘风成沉积采集及其与冰川作用期次的联系;（3）冰碛夹层中的冰水砂透镜体的选取;（4）冰碛垄采样时垂直与水平方向上的考量;（5）岩石释光测年的发展使砾石成为当前第四纪冰川释光测年采样的一种选择。室内进行释光等效剂量测试时,也有几个关键的选择：（1）粗颗粒石英光释光测年是末次冰期以来冰川作用的首选方法;（2）如果样品年代老于石英测年上限,或者石英不适合测试,则可考虑钾长石后红外高温释光测年方法;（3）单颗粒、小测片和岩石释光埋藏测年技术可以鉴别样品的晒退情况,是目前最适合冰川沉积释光测年的几种选择;（4）如有条件,尝试用不同矿物、不同粒径、不同方法进行测试对比和交叉检验。要获得第四纪冰川释光测年的最佳年代学结果,地貌学、沉积学和年代学的结合是非常必要的。     

甘肃第四纪沉积物的成因类型及特征

甘肃第四纪沉积物为陆相沉积,依据沉积物搬运介质、气候条件、沉积环境、搬运动力,将成因划分为风化作用系列、坡地重力作用系列、水流作用系列、湖沼作用系列、冰川作用系列、风力作用系列、生物作用系列、人为作用系列、混合作用系列共9大系列,22种成因类型。     

珠江三角洲晚第四纪风化层稀土元素地球化学特征*

珠江三角洲地区上更新统与全新统之间广泛发育1层杂色黏土,其成因多认为主要是由上更新统沉积物在末次冰盛期暴露于地表风化而成。对取自珠江三角洲3条钻孔（PRD09、PRD16和PRD17）的岩心样品分析表明,受风化作用的影响,其稀土元素含量和分异特征发生了较明显的变化。杂色黏土层的稀土总量大大低于下伏沉积物,而在邻近风化层的下伏沉积物中稀土元素却表现为明显富集,尤其是重稀土元素的富集。风化作用强度较大的PRD09孔和PRD17孔下伏沉积物中的稀土富集程度高于风化作用强度相对较小的PRD16孔。珠江三角洲在末次冰盛期时普遍发育的酸性介质条件,促进了风化层的稀土元素发生溶解和迁移。在风化过程中,由于轻、重稀土元素具有不同的溶解迁移能力和吸附能力,导致杂色黏土层的REE指标值（LREE/HREE、(La/Gd)_N和(La/Yb)_N）高于下伏沉积物。风化过程对Ce、Eu异常有一定的影响,但不十分明显,杂色黏土层的Ce、Eu异常值仅略低于下伏沉积物。     

Evidence for the zircon origin of cadmium anomalies in bottom sediments from the littoral zone of the northern part of Lake Ladoga

The minor-element composition of bottom sediments from the littoral zone of the northern part of Lake Ladoga was studied. Close relationships between the anomalous Cd concentrations in lake sediments and Quaternary glacial formations on the territory of Karelia were shown. A negative correlation of Cd with other heavy metals and a positive correlation with Zr were observed. Most likely, Cd is an impurity in zircons from sandy and sandy loam sedimentary formations on the northern coastal area of Lake Ladoga.     

山东蒙山第四纪冰川组合遗迹的发现及初步研究

本文介绍了山东蒙山地区南坡保存的丰富而清晰的第四纪冰川遗迹,重点展示了兰溪山谷的冰石河、侧碛堤组合,并对相伴产出的擦痕、磨光面、颤痕等冰川遗迹进行了调查与测量。同时对冰石河、侧碛堤的分布、规模、物质组成、岩石特征进行了介绍。根据侧碛堤的排列位置及砾石的风化程度,初步确定为末次冰期的冰碛遗迹;对山谷两侧磨光面上的擦痕进行了测量统计,显示谷壁磨光面上擦痕的长宽比具有10:1左右的比例规律;根据侧碛最大高度法(MELM),结合对于蒙山侧碛的调查,对蒙山雪线的高度进行了估算,初步估算蒙山南坡末次冰期时的雪线高度约为700 m左右。蒙山地区这些组合冰川遗迹的发现,为中国东部第四纪冰川的研究提供了直接的证据。     

An overview of the role of weathering in the production of quartz silt

Quartz silt is a widespread detrital sediment with large aeolian (loess) and alluvial silt deposits forming important components of many contemporary landscapes. Despite research findings which indicate that a range of opportunities exist for the comminution of quartz into silt particles within a wide variety of geomorphic environments (e.g. glacial grinding, fluvial comminution, aeolian abrasion, frost weathering, salt weathering, insolation weathering and deep weathering), the ‘glacial-aeolian’ hypothesis has traditionally been favoured as the most likely explanation for loess formation and loess is seen as primarily a Quaternary phenomenon. As a consequence there has been a tendency to underestimate sediment inputs into loess systems by geomorphological processes operating within pre-Quaternary environments. In particular, earth scientists may have considerably underestimated the role of weathering in global silt generation, as there are now many references to the existence of a patchy but widespread distribution of pre-Quaternary weathering profiles across the glacial and periglacial landscapes of the Northern Hemisphere (e.g. North America, British Isles, north and central Europe), landscapes within which many of the classical loess deposits are located. These observations suggest that weathering profiles may have covered large tracts of the Northern Hemisphere land surface prior to the Quaternary glaciations. This, in turn, may have important implications for quartz silt generation as: (1) experimental studies indicate that many weathering processes are capable of generating significant quantities of silt-sized debris, and (2) particle characteristics displayed by saprolitic material that has developed on quartz rich crystalline source rocks often include significant quantities of either silt-sized material, or quartz grains that are weakened by weathering derived microfractures. Thus, weathering profiles may represent ‘mines’ of actual and potential quartz silt, available for release into sedimentary systems when these profiles are subsequently reworked by geomorphological processes such as glacial, fluvial and aeolian erosion.     

Isotopic tracers of chemical weathering and consequences for marine geochemical budgets

The mechanical breakdown of rock by physical weathering exerts a significant control on chemical weathering rates because it produces surface area. During periods of icehouse conditions on Earth, the grinding of rock by glacial processes should lead to faster chemical weathering of the continents, perhaps particularly during periods of pronounced climatic variability, like the Quaternary. Evidence is reviewed here for both high and cyclical chemical weathering rates during the Quaternary, and the implications for both marine geochemical budgets and climate-chemical weathering feedbacks are discussed.     

中国南方红土年代地层学与地层划分问题

南方红土是我国热带、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳,也是我国分布最广的第四纪土状堆积。本文在探讨第四纪松散沉积物上红色风化壳的形成机制的基础上,根据风化壳发育程度将其划分为砖红土风化壳、红壤土风化壳和红化土风化壳3种类型。南方地区第四纪松散沉积物主要有河流相沉积、滨海相海滩砂和海岸风成砂——"老红砂"以及以下蜀土为主的风尘堆积。近年来在上述沉积物中多处发现旧石器遗址,促进了南方红土的地层年代学研究。根据前人及近期对南方红土的研究成果,讨论了南方红土的年代地层学问题,提出了以风化壳岩性特征为基础的岩石地层单位初步划分框架:老红砂划分为中更新统北海组、晚更新统晋江组;风尘堆积划分为中更新统宣城组、晚更新统下蜀组;河流相沉积只划出中更新统白沙井组,晚更新统留待以后研究再划出。     

关于风化壳建造、古风化壳建造及其形成机理问题

现代风化作用形成风化壳物质,经过迁移就位以后形成风化壳建造;第四纪以前的古风化作用则形成古风化壳物质,经过迁移就位以后形成古风化壳建造。它们既不同于海相沉积,也不同于陆相沉积,与板块构造也无关系。但是它们有相同的风化作用形成机理;有大同小异的风化矿物、结构构造,以及颗粒大小不一,排列杂乱的产出特征,也有相同的迁移就位特征。是一个独特的建造,值得讨论。     

江西庐山牧马场剖面泥砾堆积物的成因分析及年代测定

庐山第四纪泥砾堆积物成因争论是庐山第四纪冰川争论的焦点之一。对新发现的庐山牧马场泥砾剖面进行了石英砂电镜扫描(SEM)和成因分析,并初步进行了电子自旋共振(ESR)年代测定。石英砂电镜扫描表明该剖面泥砾堆积物为冰川和流水共同作用形成,并在后期湿热化影响下导致部分化学特征明显;ESR测年数据表明该剖面形成于中更新世晚期(225.5±20)—(242.6±24)ka BP,与推测的时代(庐山冰期)基本一致。根据测试结果,作者认为庐山牧马场剖面具有第四纪冰川作用的痕迹,但其时代和规模尚有待探讨改进。     

传统填图法在半覆盖区的改进——第四系岩性填图法

传统地质填图方法一般按成因划分第四系填图单位,但在半覆盖区,往往存在第四系不同成因物质混杂堆积的现象,若按成因划分填图单位,则会造成混乱。笔者在填图实践中,尝试按岩性划分第四系填图单位,这一做法能避免这种混乱,且有利于第四系中基岩信息的发掘,并能为勘查地球化学工作提供景观依据,这种新式填图方法可称为"第四系岩性填图法"。用岩性划分第四系填图单位需要使用统一的分类命名方案,本文使用了按碎屑特征进行分类的方案,主要考虑第四系松散堆积中碎屑的粒径、形态和含量变化。第四系岩性填图法中填图单位的划分需要参照这一分类命名方案,并可选用颜色、构造、次要碎屑类型等修饰性要素做为辅助划分依据。填图单位划分一般在踏勘和剖面实测中完成,第四系岩性填图法剖面测制较为复杂,除采用传统垂向测制方法外,还需运用横向测法和横向-垂向联合测法,通过剖面工作,可细化填图单位划分方案,并可评价不同填图单元基岩恢复的可靠性。第四系岩性填图法除需要编制传统地质图外,还需要编制基岩推断地质图或是在报告中制作插图以阐述此成果。