灵台风尘堆积中钙质结核的地球化学研究

通过对甘肃灵台风成黄土－古土壤－红粘土序列中钙质结核的野外分布及形态特征观察,并对主元素和微量元素进行化学分析,发现结核中氧化物活动给分和惰性组分含量的比值在剖面中自下而上逐渐变大,反映了结核形成时其上覆土层所经历的淋溶程度逐渐增强;而ＭｇＯ含量校正后的ＭｇＯ／Ｃａｏ比值则逐渐减小,批示结核形成时环境温度逐渐降低。灵台剖面自下而上不同层位结核中Ｓｒ／Ｂａ比值及ＣａＣＯ３含量的变化同氧化物含量及比值     

最近14 Ma青藏高原东北缘阶段性隆升的地貌证据

对青藏高原东北缘代表性的河流阶地-风成堆积序列进行了沉积学、地貌学和年代学的综合调查研究, 获得了最近14 Ma以来高原东北缘阶段性隆升的新证据和新认识. 湟水流域西宁-互助地区至少发育了11级典型的河流阶地(除第1级阶地T1外, 全部为基座阶地). 测试了阶地上覆风成黄土-红粘土序列的1030块古地磁样品、16块释光样品和4000多个粉末样品, 结合地貌发育和地层结构分析表明, T11, T10, T8, T7, T3, T2和T1分别形成于距今约14, 11.3, 1.55, 1.2, 0.15, 0.07和0.01 Ma. 基于沉积物分析和地貌发育过程的研究证实, 这里的河流阶地以构造抬升驱动为主, 以气候变化对河流阶地发育的影响为辅. 因此, 西宁盆地的阶地序列指示了14 Ma以来高原东北缘的多次阶段性抬升, 其中, 在距今14, 11.3, 1.2和0.15 Ma的构造抬升是明显的. 青藏高原东北缘西宁-互助地区的河流在中新世数百万年时间内(T11到T9)下切不到100 m, 而在更新世1.2 Ma以来(T7以来)下切了432 m, 指示了该地区在晚新生代后期加速隆升的事实. 湟水流域在1.55~1.2 Ma之间有一次大的水系格局调整. 在此之前, 古河流流向是西偏南, 之后流向为东偏南, 这次水系调整与构造活动有关.     

青海湖二郎剑钻孔的粘土矿物学研究

位于青藏高原东北边缘的青海湖盆地拥有巨厚的新生代沉积,较好地记录了湖盆形成以来的古气候和古环境演化历史,对认识青藏高原东北部隆升过程和东亚气候变化具有重要的科学意义.但迄今为止,对青海湖沉积物长时间尺度的研究尚不多见,对沉积矿物学的研究较少涉及.利用X射线衍射分析技术,基于麦夸特算法对青海湖1108.95 m长的二郎剑钻孔岩芯开展了系统的粘土矿物学研究,获得了该钻孔沉积物中粘土矿物的组成、相对含量、化学指数和结晶学特征等方面的信息.结合钻孔的粒度指标,探讨了晚中新世以来高原构造隆升事件和青海湖地区的风化历史与古气候演化过程.研究表明,麦夸特算法在粘土矿物含量计算中能取得较好的效果,二郎剑钻孔中的粘土矿物以伊利石和绿泥石为主,高岭石和蒙脱石的含量较低;粘土矿物主要为碎屑成因,指示了化学风化作用较弱而物理风化作用强.各项粘土矿物学指标和粒度组分的变化特征揭示了自钻孔底部沉积以来青海湖地区处在总体相对寒冷干旱的气候环境下,并经历了5次大的环境演化阶段.其中在晚中新世早期气候相对温和湿润,之后具趋冷趋干的特点;在晚中新世晚期到上新世早期经历了一个短暂的温暖期之后,一直到第四纪气候持续变得寒冷干旱.各项指标可能也蕴含了自晚中新世以来青藏高原东北部发生过多次构造隆升事件的信息.     

以气候变化为标志的中国第四纪地层对比表

随着新技术方法的不断引入和地层学多元划分理论的提出,除了传统的岩石地层、生物地层和年代地层,又开拓了地貌地层、磁性地层、土壤地层、同位素地层、事件地层和旋回地层等新的分支。高分辨率古气候研究的需要,促使我们去探索第四纪地层,特别是陆相地层新的划分方案。本文作者在各自对不同的成因类型的第四纪沉积物的研究中,都或多或少参照深海氧同位素阶段进行过地层的划分和对比的尝试,自然就产生了以氧同位素阶段为参照的划分和对比第四纪地层的设想。我们“抛砖引玉”,提出了中国第四纪ＭＩＳ地层表,只求“有”,尚不能求“准”,希望我们的工作能够推进我国第四纪地层的研究,对第四纪科学的发展作出贡献。     

晚第三纪以来黄土高原风积序列的压实校正及其古气候意义

晚第三纪以来黄土高原完整连续、高分辨率的风尘堆积序列为研究以冬、夏季风组合为特征的东亚季风环流长期演化提供了很好的气候信息载体。利用高压固结试验结果,基于高分辨申的磁化率和容重测量及相关性分析,初步探讨了黄土、古土壤及红粘土不同地层单元的压缩特性,校正了压实作用对容重的影响,获得了更真实的东亚季风气候演化信息。有助于深入探讨晚第三纪以未东亚李凤阶段性演化特征及其与太阳辐射、全球冰量变化、青藏高原阶段性隆升等气候控制因子之间的密切关系。     

~(10)Be产率-地磁场转换方程的建立及其在黄土研究中的应用

建立了10Be产率-古地磁场强度的便捷转换方程,并以洛川剖面最近80ka的10Be浓度记录结合磁化率等气候代用指标为研究对象,利用全新的LGM分离方法将影响黄土10Be浓度的气候因素和地磁场因素进行了分离,成功示踪了末次冰期阶段拉尚(Laschamp(42ka))、莫诺湖(Mono Lake(32ka))等古地磁漂移事件,进而定量重建了最近80ka地磁场强度变化历史.重建结果与全球典型地磁场强度曲线(SINT-200,NAPIS75等)具有几乎同步的变化特征,从而表明采用LGM方法和新的转换方程在利用黄土10Be记录示踪和重建古地磁场强度研究中的实用意义及应用前景.通过分析表明,季风区降水的不均匀性是导致黄土10Be浓度无法直接示踪古地磁场漂移事件的主要原因,而来自粉尘源区的尘降10Be浓度和尘降磁化率具有"准恒定分布"特征.     

中原邙山黄土地层

位于黄土高原与华北平原过渡带上的中原黄土地层,以邙山赵下峪剖面为其典型代表。据光释光和热释光测年及磁性地层研究结果,该剖面从邙山塬面至黄河河床出露S₀-S₁₀黄土-古土壤序列,总厚度172.1m,B/M界线记录于S₈古土壤层顶部,以厚层晚更新世S₁古土壤(15.7m)和巨厚L₁黄土(77.3m)为其特色。赵下峪剖面上末次间冰期以来的平均沉积速率明显增大,其中以末次冰期晚冰阶L₁LL₁黄土的沉积速率最大,高达34.5mm/a。在邙山黄土堆积过程中,倒数第二冰期末(相当于L₂顶部),约150ka B P,发生了风尘沉积速率的突变,其原因是此时黄河贯通三门峡东流,给风尘源区带来丰富的物质。同时赵下峪剖面的磁化率曲线所示,黄土-古土壤的磁化率强弱,并不简单地反映夏季风强度,也要受到沉积速率变化的影响。      

中更新世以来新疆罗布泊地区气候演化过程

综合罗布泊LS2孔的碳酸盐含量、总有机碳、总氮和碳氮比的多指标分析,重建了该地区中更新世以来的沉积环境和气候环境的演化过程。结果表明,中更新世以来罗布泊地区沉积环境经历了中更新世的浅湖相沉积(厚度为12m)—滨湖相沉积(厚度约为46m)—浅湖相沉积(厚度为11m)—滨湖相沉积(厚度为28m)—晚更新世至今的滨湖相向风成相沉积(厚度约为18m)环境的演变过程;气候演化过程可以分为7个阶段:阶段Ⅰ(深度115～103m)气候由暖干向冷干气候转变;阶段Ⅱ(深度103～82m)冷湿和暖干交替变化;阶段Ⅲ(深度82～67m)气候相对暖干;阶段Ⅳ(深度67～57m)气候冷湿;阶段Ⅴ(深度57～46m.)气候温暖且偏干;阶段Ⅵ(深度46～18m)气候主要在冷湿背景下夹有3次暖干的气候波动;阶段Ⅶ(深度18～0m)气候干旱化加剧。该研究表明,中更新世时期罗布泊地区沉积环境以浅湖相—滨湖相为主,并在晚更新世发展为以风成相堆积为主;气候变化的水热组合形式主要遵循着"冷湿—暖干"的变化模式。     

开拓创新,奋斗不息——贺刘东生先生九十华诞

值此恩师刘东生先生诞辰九十周年之际,作为他的第一个研究生,向恩师表示深诚的谢意,感谢他多年来对我的严谨学风教育和始终如一的关怀;感谢他引导我走上了科学研究之路,走出国门,走向世界,参加国际科学的竞争;感谢他教导我们为科学做出自己应有的奉献,为祖国、为人民、为国家的发展而努力奋斗.     

秦岭树轮记录中的ENSO事件

通过秦岭树轮宽度年表和1949年以来6次最强El Nino年和7次最强La Nina年进行对比，发现每个El Nino年都对应正的年表指数正距平，而每个La Nina年都对应年表指数的负距平，赤道东太平洋（Nino3、4）海水表层温度（SST）和树轮宽度差值年表显著正相关（r=0.269,N=121,α=0.008),1960年以后，相关系数0.480(N=33,α=0.028)，同时，树轮年表序列和南方涛动指数（SOI）显著负相关（r=-0.484,N=33,α=0.013)，在此基础上对1743年以来的SOI进行了重建，并且重建序列具有显著的2-3a周期。