河南三门峡水沟—会兴沟旧石器遗址的黄土地层研究

水沟—会兴沟遗址是黄土高原东南部三门峡盆地的一个代表性旧石器遗址,传统上将遗址文化层上覆较厚的黄土层看作是"红色土",而认为文化层属于中更新世早期。在对遗址的会兴沟剖面进行野外考察和地层划分基础上,通过对剖面磁化率曲线的测量及与不同黄土剖面土壤地层和磁化率曲线的对比,证实遗址剖面上部的黄土地层包括了S_0~S_8的黄土-古土壤序列。遗址文化层位于S8以下约10m处的河流相地层中,因此其年代必定早于S_8顶部的轨道调谐年龄,即0.8Ma。因为遗址文化层出现在黄河第四级阶地的河流相地层中,而河流相地层是在L9形成时的冰期环境下河流沉积作用的产物,其轨道调谐年龄为0.86~0.95Ma。据此推断该年龄即是遗址文化层的形成年代。     

土耳其Nallihan黄土-古土壤岩石磁学特征及其环境意义

黄土广泛分布在东欧和西亚地区, 但位于欧亚大陆连接地带的土耳其未见风积黄土的报道, 本文对位于土耳其首都安卡拉西北的Nallihan新发现的黄土-古土壤剖面进行系统的环境磁学研究, 结合粒度参数和稀土元素指标, 讨论土耳其黄土的成因和磁化率变化机制。研究结果显示: 土耳其Nallihan S0~L3黄土剖面与典型风积的西伯利亚和中国西峰黄土的粒度特征图形态相似, 暗示它们的成因相似性; 稀土分配模式与黄土高原黄土基本一致, 为上地壳平均值, 指示了风积黄土在搬运过程中经过充分混合, 整个剖面上下稀土模式分配高度吻合, 说明研究区黄土堆积期间物源区相对稳定。热磁和磁滞分析表明样品的主要载磁矿物是亚铁磁性矿物磁铁矿/磁赤铁矿。该剖面磁化率在古土壤获得高值, 在黄土层获得低值, 磁化率与成土作用和指示细颗粒磁性矿物贡献的χfd % 、χARM正相关, 说明成土作用生成的细颗粒亚铁磁性矿物是磁化率增强的主导因素, 土耳其黄土剖面磁化率总体上低于中国黄土高原地区黄土。该黄土剖面中有一层古土壤层S2, 其顶部覆盖一层砾石层, 说明在该间冰期发生过洪水作用, 将高坡风化的砾石层冲到土层中堆积下来, 在该砾石层之下的古土壤层, 磁化率降低, 可能与该时期土壤层湿度大, 形成湿润氧化环境, 导致部分强磁性的超顺畅/稳定单畴(SP/SSD)颗粒磁性矿物转化为弱磁性矿物, 使得磁化率降低。     

柴达木盆地大红沟剖面新生代地层岩石磁学 特征与环境演变

通过对柴达木盆地大红沟剖面新生代沉积物岩石磁学的研究,探讨青藏高原东北部的构造活动与气候变化。典型样品的热退磁曲线表明,磁铁矿含量随地层年代的变新而增大。沉积物的磁化率由老至新划分为5个阶段,随时代变新而不断增大,与磁铁矿含量的增大相吻合。柴达木盆地沉积物磁化率值的变化与气候变化关系密切:①约43Ma,磁化率增大是全球气候变冷变干导致沉积物中磁铁矿含量增加所致;②约33Ma,磁化率增大是全球气候加速变冷的结果;③22Ma左右,青藏高原整体隆升,控制中国大陆环境的气候系统由行星风系转变为季风风系,亚洲内陆开始干旱化,致使更多的磁铁矿得以保存,磁化率值再度增大;④14Ma青藏高原东北缘发生区域构造抬升,西北干旱区进一步扩大,东亚季风明显加强,同时全球冰量扩张,导致柴达木盆地沉积物的磁化率整体增大,而且波动幅度和频率增大。     

郧县前坊村剖面黄土-古土壤序列风化成壤及古气候研究

秦岭作为我国南方和北方地理、气候、自然环境的天然分界线,并当作是黄土高原的南屏障。汉江上游谷地地区位于秦岭南侧,属于北亚热带气候区域,受季风气候活动影响强烈。为了探讨该地区在亚热带气候背景下,风成黄土成壤改造对气候变化的响应机制,通过对汉江上游谷地前坊村（QFC）剖面磁化率、烧失量、粒度、Rb/Sr等理化性质进行研究。结果表明:①末次冰期以来沙尘暴很有可能越过秦岭在其南侧堆积,黄土-古土壤剖面地层序列从上到下依次为:MS-L₀-S₀-Lt-L₁-AD;这些沉积物完整记录了一级阶地上晚更新世气候变化信息,地层单元受到各个时期不同程度成壤强度的改造。②前坊村剖面中,理化性质在不同地层单元有显著差异。例如磁化率、烧失量、Rb/Sr指标平均含量的高值出现在古土壤层中,低值出现在黄土层;而Zr/Rb含量变化正好相反;这些理化性质表明,在古土壤发育期,水热条件进入最适宜期,沉积物的风化成壤作用显著;在黄土堆积期,气候寒冷干燥,主要以粉尘堆积为主,沉积物的风化成壤作用较弱。③秦岭南侧北亚热带汉江上游前坊村一级阶地剖面化学风化强度变化揭示了黄土-古土壤环境气候变化的规律:末次冰期以来（大约18.0～11.5 ka B.P.）,气候干冷,沙尘暴频繁出现,沉积物以黄土堆积为主,成壤作用微弱,形成马兰黄土（L₁）;全新世早期（约11.5～8.5 ka B.P.）,气候由干冷向暖湿方向转变,但主要以干冷为主,形成过渡层（Lt）;在全新世大暖期（8.5～3.1 ka B.P.）,气候条件达到最优阶段,水热配合较好,生物活动活跃,成壤作用十分显著,发育了古土壤S₀;到了全新世晚期以来（3.1 ka B.P.）气候又由暖湿向干冷方向转变,成壤作用明显减弱,沙尘暴出现较为频繁,形成了以黄土堆积为主的全新世黄土（L₀）。现代表土层（MS）是在（1.5 ka B.P.）以来气候转暖,加之人类长期农业耕作扰动,在全新世黄土L₀顶部叠加而形成的。     

大荔人遗址黄土-古土壤序列

本文划分了大荔人化石层位上部的黄土-古土壤序列,对黄土进行了磁化率测量,并将结果与附近位于黄土塬上的垣雷剖面以及典型黄土洛川剖面的地层和磁化率曲线对比,认为大荔人化石地点地层上部黄土-古土壤序列包括S0、L1、S1、L2、S2.大荔人化石位于黄土层以下约20 m处的河流相砾石层中,因此大荔人化石的年代大于S2的轨道调谐年龄,即0.247 Ma B.P..根据动物化石和孢粉指示的环境以及化石层位上堆积较厚的河流相地层,推测大荔人生活在S3古土壤形成时期.     

灵台红粘土—黄土—古土壤序列频率磁化率的古气候意义

通过对甘肃灵台晚新生代红粘土－黄土－古土壤序列的磁化率测量和频率磁化率分析，发现红粘土及黄土－古土壤的磁化率和频率磁化率化率存有良好的正相关关系，表明两套沉积在成壤过程中由生物作用或化学作用而形成的超顺磁性矿物含量，对磁化率和频率磁化率增大有重要的贡献。相比化率而言，受影响因素较少的频率磁化率变化，反映了不同气候条件下形成的超顺磁粒级铁磁矿物的相对含量，能更真实、敏感地记录不同时间尺度的古气候波动。灵台红粘土－黄土－古土壤序列的频率磁化等在2．6MaBP前后不同的变率特征，揭示了大冰期来临前后黄土高原的冷暖、干湿反差产生了显著变化，而与此相关的冬、夏季风变迁则表现出不同的组合特征。     

新疆尼勒克黄土岩石磁学特征及变化机制研究

新疆黄土与黄土高原黄土相比,无论在物源还是后期成土环境方面都存在较大差异,因此二者的磁学特征有所不同。本文选取伊犁尼勒克地区的一个黄土-古土壤剖面进行了系统的岩石磁学及粒度研究。实验结果表明尼勒克剖面中磁性矿物具有以下特征：1）以亚铁磁性矿物磁铁矿和磁赤铁矿为主,并含有一定量的反铁磁性矿物赤铁矿和针铁矿;2）各黄土层成壤作用弱,磁性矿物以原始输入的粗颗粒MD和PSD为主。PS1古土壤层成壤作用强,以细颗粒SD为主。弱发育古土壤层PS0既包含SD颗粒,又有粗颗粒。各地层均不含SP颗粒;3）PS1古土壤层原始含铁矿物输入量略低于黄土高原地区,其他各地层均高于黄土高原地区,但受成土作用及其他因素影响,剖面中亚铁磁性矿物含量远低于黄土高原黄土-古土壤层。PS1古土壤层成壤作用强,在新疆地区较为少见,但其磁化率却低于各黄土层,说明尼勒克黄土-古土壤磁化率变化机制与黄土高原地区不同。古土壤层原始输入含铁矿物的量较黄土层低,但原始含铁矿物只是影响剖面磁化率变化的原因之一。PS1古土壤层在沉积后期受到间歇性水流作用,成土成因的强磁性SP磁铁矿/磁赤铁矿颗粒遭受破坏并转化为赤铁矿,导致PS1古土壤层磁化率的急剧降低,并使该层赤铁矿的相对含量增加。     

丰宁黄土-古土壤剖面常量元素地球化学特征

丰宁滦河上游的河谷地带有多处黄土堆积,由于该地区黄土分布零星、厚度较小,在以往的研究中却很少引起人们的关注,然而该地区黄土堆积是河北坝上地区环境演化和气候变化的重要地质记录.为了探讨该地区黄土的成因、物源以及化学风化强度,选取代表性的黄土-古土壤剖面77个样品进行了常量元素分析,并与已知典型风成堆积物的地球化学元素特征进行对比.结果表明:(1) 丰宁剖面的主要常量元素(SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃)之和以及UCC(Upper Continental Crust)标准化曲线均与典型风成堆积物具有较好的相似性, 表明丰宁黄土和古土壤为风成成因;(2) 丰宁黄土处于初等化学风化阶段,古土壤则进入了中等化学风化阶段.与典型风成堆积物相比,化学风化强度序列为:宣城风成红土＞＞西峰红黏土、镇江下蜀土＞丰宁古土壤、洛川古土壤＞洛川黄土＞丰宁黄土;(3) 常量元素迁移特征表明丰宁黄土和古土壤的化学风化已完成了早期去Na、Ca阶段,并进入到了中期去K阶段;(4) 丰宁黄土、古土壤的K₂O/Al₂O₃和Fe₂O₃/Al₂O₃比值与洛川黄土、洛川古土壤、镇江下蜀土、西峰红黏土较为接近,表明这些风成堆积物可能具有相似的源区.而TiO₂/Al₂O₃比值小于其他风成堆积物, 指示丰宁剖面具有其他物源.      

黄土塬竖井剖面黄土-古土壤碳同位素记录特征

选取位于黄土高原中部西峰和洛川塬面中心地区,分别开挖一个竖井获得L2以来连续黄土-古土壤沉积序列的剖面,并对剖面样品的总有机碳、无机碳酸盐的碳同位素组成进行分析.结果显示黄土-古土壤的有机质碳同位素变化与前人对天然剖面的研究结果一致,同时也注意到黄土-古土壤序列有机碳δ813Corg与无机碳酸盐δ13Ccarb有相似的变化趋势,两者在统计学分析意义上均呈显著正相关关系,西峰塬和洛川塬的相关系数分别为r=0.615和r=0.314,a<0.01,该结果与以往对黄土高原塬面边缘天然露头剖面获得有机碳与总碳酸盐碳同位素呈反相关趋势的结论不一致.对于这种现象的初步解释可能是:(1)来自后期的改造作用:由于黄土沟谷出露的天然剖面多发生在雨水冲刷黄土塬面所切割形成的沟谷两侧,这样天然剖面处于一个开放或半开放的环境,其表层至某一深度受外界水热环境和气体交换影响黄土中的无机碳酸盐;(2)同时黄土-古土壤竖井剖面也可能受土壤CO2分压的影响造成土壤次生碳酸盐的形成而导致同位素变化趋势的复杂性;(3)采样点区域性的差异.结果表明,深入研究不同地区塬面竖井剖面黄土-古土壤碳同位素组成并与相应地区的天然剖面碳同位素组成进行对比,将有助于更准确地理解黄土-古土壤碳同位素所记录的古植被和古气候变化历史.     

黄土高原黄土-古土壤序列古气候代用指标综述

黄土高原黄土-古土壤序列是古气候演化在陆相地层中的反映,已经成为认识第四纪地球气候与环境变化的3个重要信息载体之一,可用来探讨东亚季风气候的形成演化和受控机制、气侯突变事件的记录乃至反演我国内陆干早化历史.稳定同位素、磁化率和孢粉等气候代用指标的地球化学、物理学以及生物学分析为提取黄土-古土壤序列中蕴藏的古气候环境信息...     

黄土—古土壤序列的典型同结构与1万年来的环境演化——以关中地区的全新世黄土剖面为例

通过对土壤微结构系统的研究，发现黄土高原南部全新世黄土－古土壤序列的微结构可分为基底式胶结结构，胶斑状结构，斑状－胶斑结构，粒状结构，似粒状结构和粒状－斑状结构，其中前3种总是出现在古土壤中，其形成在温暖湿润，植被茂盛的环境下；后3种总是出现在黄土或风化黄土中，形成在以干旱为特征的环境下。微结构沿黄土剖面垂直方向上的变化，实质上揭示了1万年来的环境变化。     

山西静乐和陕西榆林地区红色土与黄土—古土壤序列之关系

磁性地层学测量与对比研究表明：（１）静乐贺丰地点的静乐红土即为红色土Ａ层,记录了Ｇａｕｕｓ正极性带,年龄为２．５０～３．００Ｍａ,时代为晚上新世。榆林剖面红土记录了Ｇａｕｕｓ正极性带与Ｇｉｌｂｅｒｔ负极性带,年龄为２．５０～５．００Ｍａ,时代为上新世。（２）静乐剖面红色土Ｂ层相当于黄土—古土壤序列ＷＳ—１,ＷＳ—２,ＷＳ—３或Ｓ１５—Ｓ３２地层段,记录了Ｏｌｄｕｖａｉ与Ｒｅｕｎｉｏｎ正极性带,年龄约１．２０～２．３０Ｍａ,时代为早更新世早期。（３）榆林河沿岸红色土Ｃ带,主体为离石黄土,大致为Ｓ１—Ｌ１５地层段,部分地段出露午城黄土。     

甘肃巴谢剖面黄土-古土壤的光释光测年研究

光释光（OSL）测年是测定第四纪沉积物年龄的一种新技术。它通过单色光束激发使晶体中储存的电离辐射能释放出来。与热释光（TL）测年相比，OSL测年可以不考虑残留的OSL信号，而且测量具有简便、迅速且准确等优点。本文用细颗粒光释光技术对甘肃巴谢剖面的黄土-古土壤进行了测定，其测年结果与14C测年结果相吻合。这表明，光释光是一项极潜力的年代学技术。     

伊朗西部Shooshtar黄土岩石磁学特征及增强机制研究

黄土由风积形成,黄土堆积的地层不仅记录了古气候冷暖变化,地表分布的黄土区常常是旱作农业高度发展地区,并可能发展为古文明起源地,如中国黄河流域。两河流域的古巴比伦古文明是世界上最古老的文明,伊朗西部地区是两河流域古巴比伦文明的重要组成部分,也是古代丝绸之路重要的途径地;位于两河下游的波斯湾入海口附近,分布着大面积尚未被认识的风成黄土。文章通过对伊朗西部胡齐斯坦省Shooshtar(SH)地区所采集的疑似风成沉积物样品进行系统的环境磁学、粒度、稀土元素,以及漫反射光谱测量,探究该剖面的磁学性质及其磁性增强机制,以发掘其蕴含的环境信息。结果表明:SH剖面具有风成黄土粒度分布特征和风积物稀土元素分布特征;磁性矿物以软磁性矿物磁铁矿和磁赤铁矿为主,并含少量硬磁性矿物针铁矿和赤铁矿,磁性颗粒以粗SSD颗粒为特征。该剖面磁性的增强受微弱的成壤作用和外源输入的磁性矿物共同影响,而外源输入的磁性矿物贡献更显著,SH剖面与东北部黄土-古土壤磁化率增强机制相似,但又存在区别,主要源于外源输入磁性矿物的差异和区域降水差异所导致的成壤强度不同。     

伊朗西部Shooshtar黄土岩石磁学特征及增强机制研究

黄土由风积形成,黄土堆积的地层不仅记录了古气候冷暖变化,地表分布的黄土区常常是旱作农业高度发展地区,并可能发展为古文明起源地,如中国黄河流域。两河流域的古巴比伦古文明是世界上最古老的文明,伊朗西部地区是两河流域古巴比伦文明的重要组成部分,也是古代丝绸之路重要的途径地;位于两河下游的波斯湾入海口附近,分布着大面积尚未被认识的风成黄土。文章通过对伊朗西部胡齐斯坦省Shooshtar(SH)地区所采集的疑似风成沉积物样品进行系统的环境磁学、粒度、稀土元素,以及漫反射光谱测量,探究该剖面的磁学性质及其磁性增强机制,以发掘其蕴含的环境信息。结果表明:SH剖面具有风成黄土粒度分布特征和风积物稀土元素分布特征;磁性矿物以软磁性矿物磁铁矿和磁赤铁矿为主,并含少量硬磁性矿物针铁矿和赤铁矿,磁性颗粒以粗SSD颗粒为特征。该剖面磁性的增强受微弱的成壤作用和外源输入的磁性矿物共同影响,而外源输入的磁性矿物贡献更显著,SH剖面与东北部黄土-古土壤磁化率增强机制相似,但又存在区别,主要源于外源输入磁性矿物的差异和区域降水差异所导致的成壤强度不同。     

陕南丹凤茶房村黄土-古土壤剖面色度参数特征

以丹凤县茶房村黄土-古土壤剖面为对象, 研究了该区黄土色度参数的变化规律及其主控因素。结果表明, L*(亮度)在黄土层中出现峰值, a*(红度)、a*/b*(红度/黄度)在古土壤层出现峰值, 色度参数的峰谷变化特征与该区黄土-古土壤地层旋回相吻合。L*(亮度)的变化与有机质含量密切相关;a*(红度)、a*/b*(红度/黄度)的变化则受控于铁氧化物的种类和含量。尽管三者的受控因素不同, 但都与风化成壤强度密切相关, 且与磁化率形成良好的对比, 可作为良好的气候代用指标, 间接地反映该区气候和成壤环境的变化规律。     

黄土剖面古土壤和生物化石14C测年对比

精确、可靠测定古土壤和生物化石年代是重建环境变化过程、探讨人地关系的关键.研究古土壤中不同组分年代的异同对于分析土壤中碳附存状态和碳储存库十分重要.对甘肃省榆中县境内兴隆山典型黄土剖面采集的动物化石、土壤无机质、土壤有机质3个样品进行常规14C和AMS测年,发现同一地层相同点样品不同组分的测年结果相差悬殊,样品无机质比其有机质年龄(3 682±70)a偏老2 624 a.对其14C测年可靠性对比分析发现,常规14C和AMS对骨骼和牙齿化石测年相差仅为13 a,校正为日历年后几乎相等,认为实验室产生的误差很小,而碳的来源、组成及其"死碳"混入的比例是影响测年结果的主要因素.化石年龄与土壤有机质年龄之间的差别,揭示该剖面可能存在持续时间达千年以上的沉积间断.由于同一层位骨化石、土壤有机质、土壤无机质14C测年结果差异,在进行化石年代确定、考古及古文明研究、生态植被恢复、土壤无机碳存储库研究中,年龄的界定应选择相应的测年数据.