青海南山风成沉积光释光年代学研究

青海湖地区的黄土是独立于湖相沉积的重要古气候记录。对青海南山夏拉水库和橡皮山黄土剖面进行了沉积学、地貌学和光释光年代学的研究,重建了全新世以来青海湖地区的环境变化。结果表明,1)青海南山地区至少在10.4 ka之前由河流沉积转换为风成堆积,指示气候转型期;2)10.4~5.0 ka间以黄土堆积为主,偶尔夹杂风成砂,指示气候整体比较温暖适宜,有个别的降温事件;3)3.4~1.0 ka古土壤发育为主,指示气温—降水组合较好,气候最适宜;4)0.6 ka以来发育现代土壤。研究数据基本与青藏高原东北缘的古气候/环境变化记录相一致,但在时间上存在一定的相位差,可能与海拔较高,区域对气候反应滞后有关。     

镇江下蜀黄土-古土壤序列磁化率特征与环境记录

将北方黄土研究中广泛应用的磁化率参数引入长江中下游下蜀黄土的研究,对镇江下蜀黄土古土壤序列进行了系统的质量磁化率采样测试。磁化率变化记录了中更世以来长江中下游地区经历了7~8次大的气候旋回变迁,与邻区风尘堆积及北方黄土高原具有一致性和相似性;下蜀黄土S₂以来磁化率记录可与深海氧同位素记录进行细节上的详细对比,首次在下蜀黄土记录中发现了对应于MIS中5a、5b、5c、5d和5e亚阶段的波动特征;对比揭示,近20多万年以来,下蜀黄土堆积区对全球古气候变化有着积极的响应。     

淮河上游全新世风成黄土-土壤物质来源研究

通过对淮河上游地区河南新郑全新世黄土—古土壤剖面磁化率和粒度的测量分析，揭示了淮河上游地区沙质黄土和古土壤的物质来源。该区黄土—古土壤磁化率明显低于黄土高原区，而粒度明显比黄土高原区粗，属于沙质黄土。通过两地区粒度分布的对比，揭示了它们有不同的粉尘源区，分属于不同的风成系统。淮河上游地区黄土是近源风尘沉积物，粉尘主要来源于孟津以东黄河冲积、洪积扇的松散河流沉积粉沙，实质是黄土高原水土流失的产物。黄河的频繁决口、改道、泛滥沉积为其提供了丰富的物源，其粗颗粒粉尘产生和搬运堆积的动力是东北风。淮河上游地区全新世早期粉尘是近源粗颗粒堆积，堆积速率可达18．6cm／ka，是黄土高原南部地区的2．3倍。     

青海黄土有别于黄土高原的管见

黄土分布于全球,在我国主要分布于北方广大地区,尤以黄河中游的黄土高原,是中国和世界黄土分布与发育最为典型的地区,青梅东部地区的黄土分布范围,西界乌鞘岭一青海湖或日月山,也即黄土高原的西界;另一认为是东经102°以东地区的乌鞘岭与龙羊峡为界.历来人们对青海黄土区尽管在分布范围上有不同的认为,但在归属问题上却是一致的,认     

则克台黄土粒度组分分离及其记录的末次冰期气候波动

北大西洋地区的末次冰期气候波动在全球具有广泛记录。伊犁地区作为西风区向季风区过渡的边缘带,对气候变化响应敏感,千年尺度气候波动如何影响该区域有待进一步解答。黄土作为恢复古气候的重要地质记录,有利于上述问题的研究。通过对伊犁则克台剖面黄土沉积进行粒度端元分析,结果表明：则克台黄土粒度可分为四个端元,分别为EM1（0.8 μm）、EM2（8 μm）、EM3（25.1 μm）和EM4（51.6 μm）。EM1代表成壤组分;EM2代表高空西风组分;EM3和EM4代表尘暴组分,但EM4组分更能够反映末次冰期西伯利亚高压在伊犁地区的扩张。EM2和EM4都能记录千年尺度气候的波动,但响应程度却不同：51.3~20 ka,EM4含量变化曲线记录的千年尺度气候事件更为明显;然而20 ka之后,千年尺度事件在EM2含量变化曲线中更为突出。这表明西风和西伯利亚高压都是千年尺度气候信号的重要扩散机制,且造成上述差异的原因很可能是太阳辐射驱动下的北半球冰量变化。     

新疆西风区黄土与古土壤磁化率变化特点

在东部季风区的黄土研究中,磁化率是反映季风区气候变化的重要替代性指标之一,但关于中国西风区黄土磁化率的研究至今仍然为空白。通过对新疆典型的西风区——伊犁地区现代土壤和两个典型剖面黄土与古土壤序列磁化率研究发现,两个剖面黄土与古土壤磁化率特征存在差别。地处荒漠草原地带的则克台黄土剖面中马兰黄土的磁化率值略高于弱成壤层,末次间冰期古土壤层的上部磁化率也低于黄土,与东部季风区相比黄土磁化率偏高;而位于草原地带的库尔德能布拉克剖面黄土磁化率为低值,古土壤为高值,表现出与东部季风区类似的变化特点。两个黄土剖面所反映的磁化率的区域差异在一定程度上揭示了气候对磁化率变化的控制作用,但另一方面也反映了该区磁化率物理意义的复杂性。提出虽然在西风区黄土记录研究中不能简单套用东部季风区的方法,但磁化率和碳酸盐含量在西风区可指示湿度变化。     

青藏高原东部黄土沉积的基本特征及其环境

青藏高原东部黄土沉积分布广泛。本文对青藏高原东部较大范围内黄土沉积从地层学、年代学和沉积学等方面做了初步研究。结果表明:高原黄土属典型的风成沉积,其物质主要来源于高原本身,高原冬季风是粉尘搬运的动力。研究区黄土沉积虽始于中更新世,但目前分布最广泛的黄土沉积主要是末次间冰期以来的产物。高原黄土沉积地层的黄土-古土壤序列中蕴藏着丰富的环境变化信息,是研究高原季风演化的良好地质记录。中更新世以来,末次间冰期以前,研究区经历了11次高原冬季风强盛和11次高原夏季风占优势的时段;末次间冰期以来,共经历了6次夏季风占主导地位和5次冬季风强盛时期。     

1.08Ma以来中国东北赤峰地区黄土粒度变化及其揭示的沙地扩张事件

科尔沁和浑善达克沙地周边沉积了中国东北地区目前已知的保存完好、沉积年代最久远的黄土,是研究区域干旱化过程和沙地演化的理想材料。通过对内蒙古自治区赤峰市附近约1.08 Ma以来约60m厚黄土剖面的高分辨率粒度分析,发现该地区黄土具有典型风成沉积特征,并且其沉积过程受东亚季风在冰期-间冰期周期性变化影响。由于距离粉尘源区较近,这些黄土序列记录了中更新世以来冬季风增强导致的源区沙漠/沙地的阶段性干旱化和发生于~670ka和~943ka的两次沙漠/沙地扩张事件。新揭示的干旱化事件与中国西部-中部的环境演变过程一致,可能是中更新世气候转型时期阶段性全球冰量增加、温度降低驱动中国东北地区更新世气候演化的结果。     

黄土粒度分维在公路自然区划中的应用探讨

针对当前黄土地区公路自然区划宏观程度高、实际难应用等问题,研究新的区划方案、寻找理想的区划指标意义重大。以分形理论为基础,分析了甘肃黄土粒度分布的分形结构特征。结果显示,黄土具有良好的统计自相似性,其分维值介于2.15~2.705之间;黄土的粒度分维值可定量表征黄土的物理、力学和水理性质及差异,即黄土的粒度分维值越大,其干密度、比表面积、粘聚力、内摩擦角越大,微、小孔隙含量越高,但其平均孔径、孔隙比、湿陷系数和渗透系数越小,其工程地质性质愈稳定;在空间上,黄土粒度分维值存在显著的区域性变化规律,反映了甘肃黄土地区二级公路自然区划的5个二级区的差异。认为黄土粒度分维值可作为公路自然区划的主要指标之一,参与三级区的划分,为公路工程的设计、施工提供科学依据。     

中国天山地区的黄土

黄土问题一向为国内外众多学者所关注。尤其是黄土的成因问题,更是众说纷纭,诸如风成、冰水、洪积、坡积……等成因,至今仍在争论。我们认为对黄土成因不可一概而论,要按具体地域和自然环境而具体分析。对我国新疆境内天山地区的黄土,虽曾有人著文作过记述,对黄土成因也提出了“风成”、“水成”、“风水共成”、“洪积”等不同的看法。但是对这方面的研究仍显不足。我们在前人工作的基础上,根据多年的野外考察和室内分析,提出了一些看法。如有不妥,请批评指正。     

冀中南黄土潜蚀地貌与黄土构造节理*

本文对冀中南黄土分布区的潜蚀地貌进行了研究后发现,与我国西北黄土区一样,该区黄土潜蚀地貌具有区域性、方向性和空间分带性特征,黄土构造节理控制了相应地区的潜蚀地貌形态、展布方向和发育程度,是黄土潜蚀地貌的构造基础。     

北疆地区全新世气候波动与水热组合特点

湖沼沉积、黄土沉积和冰积等地质记录的研究表明,北疆地区全新世气候受地理位置和大气环流影响,气候变化较为复杂。整个北疆地区早全新世气候暖干,中全新世至现代,气候特点因地因时而异。受西风控制地区,代表暖干环境的黄土沉积可一直延伸到晚全新世,而可能受夏季风影响的地区和偏北的阿尔泰山,环境的好转早于西风区,并且气候的波动也较西风区更为频繁。     

中国南方红土古环境重建中存在的几个问题

随着黄土-古土壤系列在中国北方第四纪古环境演变的成功恢复，对中国南方红土所记录的古环境和全球变化信息的研究也逐渐成为热点。然而，纵观最近10多年来对中国南方红土古环境变化的研究现状，还存在不少问题，一些结论尚难以令人满意，从成因机理上未能给予有力的理论支持。对在风化壳形成机理的认识、风化壳剖面记载环境变化的历史、红土-沉积旋回所反映的古气候变迁、红土和黄土的古环境记录的对比等方面的研究中暴露出的一些问题，本文进行了剖析和讨论。     

试论朝阳——赤峰地区黄土堆积期间哺乳动物组合特性及气候变迁

朝阳—赤峰地区第四纪黄土发育完好,其特点与晋陕地区黄土堆积时的特点基本一致。黄土中所产的哺乳动物化石较为丰富,按其产出地层进行了化石组合,并根据其组合特点反映哺乳动物的迁徙、演化规律,结合孢粉分析资料,推断黄土堆积期间古气候及地质环境的演变。朝阳—赤峰地区第四纪黄土分布广,地层发育齐全,出露完整。黄土中的哺乳动物化石均为干旱草原性的动物群,有鼢鼠类、马类、鸵鸟等;黄土中的植物花粉以草本占优势,如蒿属、藜科、禾本科等。反映了黄土是在干旱气候条件下堆积的,这与晋陕地区黄土堆积时的特点基本一致。本文根据黄土堆积时"喜冷"或"喜暖"动、植物群的组合特性,为探讨当时的古气候状况。     

两高分辨率黄土剖面末次冰消期气候事件的差异探讨

高分辨率黄土剖面的获取使我们对亚轨道时间尺度上的气候事件的研究成为可能。通过对六盘山东、西部两个高分辨率黄土剖面与GRIP冰芯记录的对比研究,我们发现两剖面都捕捉到了末次冰消期内的Younger Dryas 事件与Heinrich-1事件及Blling和Allerd事件,并且它们在时间上与冰芯的结果较为一致。更为重要的是,这些亚轨道时间尺度上的气候事件在东西两剖面内存在较大差异:Heinrich-1事件在西面沙沟剖面的烙印较东面的王官剖面要深;对于Blling和Allerd事件,沙沟剖面较王官剖面的波动要多;在沙沟剖面,Younger Dryas 的结束是一种突变行为,而在王官剖面中则是一种渐变行为;此外,沙沟剖面比王官剖面表现出更大的波动幅度和更多千年尺度上的快速波动。初步推测上述差异是由高、低纬地区对它们影响的不同所造成的。     

长江下游地区下蜀黄土堆积与成壤环境演变——以南京江北地区一典型剖面为例

通过对南京江北地区一个典型剖面（TZC剖面）进行野外调查、室内磁化率、粒度等替代性指标分析和光释光断代研究,探讨了该地区第一层古土壤形成时的粉尘堆积与成壤环境演变特点。结果表明:第一层古土壤（400⁵0cm）形成于全新世最适宜期（8500³100aBP）,是在末次冰期下蜀黄土堆积成壤基础上的再发育,与下伏黄土之间存在发生学联系。根据沉积年代和沉积厚度对沉积速率估算,该地区末次冰期沉积速率约为11.17cm/ka,而且可以推测古土壤顶部经历过强烈的水土侵蚀作用,侵蚀的厚度为98.67cm,侵蚀下来的黄土在地势低洼的地方形成次生黄土,这表明了次生黄土同为风尘成因,只是经过后期雨水的侵蚀、搬运和再堆积而已。全新世晚期3100年以来,季风转变,沙尘暴加剧,土壤退化,在南京江北地区堆积成厚约50cm左右的现代黄土层或表土层。     

黄土地层中正构烷烃记录古植被变化研究进展

有关黄土高原历史时期原生植被类型的研究不仅具有重要的理论意义,也具有现实的指导意义。对黄土有机质稳定碳同位素的研究可以部分地重建过去的植被类型变化历史;并可探讨与此有关的气候、环境问题。作为一种分布于黄土地层中的分子化石,最近几年的研究显示了正构烷烃在古植被恢复等方面的作用,使其成为一种研究黄土古植被演化方面的新的代用指标,在恢复黄土地区古植被乃至生态环境恢复方面有广阔的应用前景。     

九江下蜀黄土和红土的化学风化特征

南方下蜀黄土和红土为研究亚热带地区的古风化强度提供了良好的地质记录。对九江两个下蜀黄土和红土剖面(JJ3和JJ4)的色度、磁化率和常量元素组成进行了研究。JJ3和JJ4剖面沉积物的磁化率和红度(a*)变化趋势较一致。与上地壳相比,九江下蜀黄土与红土的Ca、Na重度亏损,K轻度亏损。九江下蜀黄土的CIA值小于80,而红土的CIA值大于80。Rb/Sr比值和CIA值显著正相关(R2为0.95),二者可有效指示下蜀黄土和红土的化学风化程度。     

汉江上游黄土常量元素地球化学特征及区域对比

本文对汉江上游黄土的常量元素含量及相关地球化学参数CIA、Na/K、淋溶系数、退碱系数、残积系数等进行了系统分析。结果显示：① 汉江黄土的主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃,三者含量总和达767.3 g/kg;常量元素含量大小排序为SiO₂>Al₂O₃>Fe₂O₃>K₂O>MgO>Na₂O>CaO。风化成壤过程中Na、Ca、Mg、Si发生不同程度的迁移淋溶,而Fe、Al、K相对富集。② 其风化成壤强度呈现从马兰黄土L₁→过渡性黄土L_t→古土壤S₀逐渐升高、全新世黄土L₀又降低的规律,记录了该区域气候经历了末次冰期（55.0-15.0 ka BP）冷干、早全新世（15.0-8.5 ka BP）增温增湿、中全新世（8.5-3.1 ka BP）达到最暖湿,晚全新世（3.1-0.0 ka BP）降温变干的演变过程。③ 汉江黄土与洛川、巫山、下蜀黄土的元素组合特征高度一致,不同地区常量元素（CaO除外）含量十分接近且UCC标准化值变幅均小于0.25,这暗示了它们风化之初具有相似的风成沉积基础;但不同区域黄土的化学风化强度差异明显,大致呈现洛川黄土<汉江黄土<巫山黄土<下蜀黄土的趋势,与中国现代季风气候的空间变化规律相吻合,即不同地区黄土风化程度差异主要是东亚季风变化影响的结果。     

雅鲁藏布江河谷黄土的沉积特征及成因

在野外调查和室内资料分析的基础上,对西藏雅鲁藏布江中部流域河谷地区黄土的形成时代、物质特征及成因进行了研究,认为该黄土是近源黄土,形成时代与青藏高原东缘武都黄土相近。黄土的重矿物组成明显受到雅鲁藏布江河谷第四纪碎屑物质的影响,其地球化学元素构成与黄土高原北部榆林剖面相近,粒度组成以100~50μm和50~10μm的颗粒为主,为沙黄土。该黄土是在雅鲁藏布江河谷丰富碎屑物质、宽谷与峡谷相间地貌特征的基础上,受冬季或寒冷时期西风急流和河谷与山地间热力差异产生的谷风搬运堆积,并在温暖时期经历生物、化学、粘化作用等过程共同形成的。