过去8Ma兰州盆地古温度、古降水和古高度的半定量估算

兰州盆地位于青藏高原与黄土高原过渡地带,晚新生代全球降温和青藏高原的构造隆升对这一地区的温度、降水和高程产生了显著的影响。利用红度-温度和磁化率-降水转换函数并结合古生物、地层地貌资料对兰州盆地过去8Ma的温度、降水和高度的半定量重建,结果表明: 8.3~3.5Ma兰州盆地气候较为暖湿,期间经历了3个阶段两次显著的降温和变干过程,年均温度从 16.7±2.9℃降低到 11.9±3.2℃,年均降水从 1150±350mm减小至 500±100mm,这一时期盆地的冷干化可能受到全球降温和高原隆升的双重影响,但盆地海拔可能一直维持在1000m以下; 3.5~1.7Ma盆地经历了青藏运动的A,B和C三幕,形成了一级山麓剥蚀面,代表了兰州盆地演化的新高度,海拔可能达到了1400~1600m,年均温度变为 6.0±2.5℃,年均降水为 240±40mm; 1.70~0.45Ma山麓剥蚀面海拔达到1791~1991m,年均温度和年均降水分别为 4.7±3.8℃和 145±135mm; 0.45~0Ma期间青藏高原再次隆起使兰州盆地继续抬升,达到现今的高度,并最终形成了目前的地貌格局,年均温度为 5.2±4.8℃,年均降水为 363±237mm,现今的气候特征也由此形成。     

中国东南近海海底沉积物声学物理性质及其相关关系

在获得的数据资料基础上,发现了中国东南近海海底沉积物声学物理参数的平面分布规律,通过对这些参数的回归分析以及对声速和沉积物密度的估计,建立了经验公式。结果显示,中国东南近海海底沉积物的基本声学物理特性如下:沉积物类型多样而且复杂,从黏土到砂砾有13个颗粒组分组合;沉积物物理力学参数变化范围较大;沉积物声学性质相对于附近海域的数据变化范围更大。这些都与海底沉积环境、沉积物来源、沉积条件和沉积作用过程有关。该项研究有助于建立海底地声模型及开展应用。     

兰州地区晚第三纪磁性地层与古环境意义

兰州地区位于黄土高原和青藏高原的过渡带,其第三纪地层对研究风尘沉积发育和青藏高原隆升都有着特殊的意义.本研究以0.5 m间距对兰州盆地皋兰山剖面240 m的晚第三纪地层进行古地磁样品采集,古地磁样品共计422个;以50 ℃为间隔从室温至500 ℃用热退磁仪和超导磁力仪完成了皋兰山剖面样品的系统热退磁和剩磁测量.结果表明皋兰山剖面上部地层的实测极性柱出现2个负极性大段中间夹着4个正极性小段,其特点与Gilbert时的典型特征完全一致,并且两端未完全出露的正极性分别与Chron2A.3n和Chron3An.1n相对应,最终确定皋兰山剖面的年代为6～3.5 Ma.由此推断,皋兰山剖面顶部的五泉砾岩形成大约开始于3.5 Ma,五泉砾岩底界年代的确定,为青藏高原的A幕运动提供了地质证据.皋兰山剖面深度602 m处出现由河湖相砂岩向以风成红粘土为主常夹有薄层砂岩的地层转变,通过岩性地层及年代的推断,兰州地区的风尘序列堆积发育的年代至少为7 Ma,与黄土高原风尘序列堆积底界8～7 Ma基本一致,说明了兰州地区与黄土高原在风尘序列堆积过程中具有统一性.     

南海南部最近几十年珊瑚钙化趋势与大气CO2浓度升高和全球变暖的联系

本研究11个现代滨珊瑚年龄在16~49年之间,包括两个种属Porites lutea和P.lobata,于2008年7~9月采自南海南部南沙群岛海域水深3~4m处。用数字图像技术和实测方法沿珊瑚骨骼主生长轴测量生长率、密度和钙化率。结果表明,自1993~2008年,11个珊瑚平均生长率为 0.96±0.05cm/a,16年增加了10.77%,变化率0.67% /a; 密度为 1.17±0.03g/cm3,16年减小了6.92%,变化率为-0.43% /a; 钙化率为 1.13±0.05g/cm2 ·a,16年增加了2.69%,变化率为0.17% /a。标准差分析显示,密度是3个生长参数中最不易变化的参数,因此,钙化率变化主要取决于生长率。珊瑚3个生长参数的趋势变化为: 多数珊瑚生长率和钙化率都增加而其密度减小,少数珊瑚3个生长参数都增加或都减小。线性相关分析显示,多数珊瑚生长率和钙化率与大气CO2浓度和温度正相关而其密度与之负相关,然而,少数珊瑚与之反相关或相关关系不明显。这些相关关系进一步揭示,过去50年,人类活动产生的温室气体增加引起南海表层温度升高使珊瑚呼吸作用增强,从而导致其生长率和钙化率增加而密度减小。而且,少数珊瑚对大气CO2浓度升高和全球增温显示的差异响应可能与珊瑚样品个体生长的差异和局地环境的影响有关。     

中国黄土高原红粘土序列的磁性地层与气候变化

对西峰和西安红粘土剖面作了磁性地层研究,表明黄土高原风成堆积和东亚古季风的发育至少自6.SMaBP前开始,青藏高原在此时也许达到了有意义的高度;初步重建了磁化率变化反映的晚第三纪东亚夏季风气候的时间序列,6.5～2.5Ma红粘土磁化率值的逐步升高可能与青藏高原的隆升过程密切相关.黄土高原的风尘堆积速率在距今3.2Ma以后显著增大,反映了冰量对东亚冬季风和风尘堆积的影响.中国黄土高原风成红粘土序列记录的晚第三纪东亚古季风变迁可视为青藏高原隆升、太阳辐射与全球尤其是北半球冰量变化等多种因素相互作用的结果.     

中原邙山黄土及构造与气候耦合作用

位于黄土高原与华北平原过渡带上的中原邙山黄土地层,以厚层Ｓ１古土壤（１５．７ｍ）和巨厚Ｌ１黄土（７７．３ｍ）为其特色。对赵下峪剖面Ｓ１０以上总厚１７２．１ｍ的黄土－古土壤序列的研究表明：（１）邙山黄土是一种风成近源砂黄土,其源区就在黄河下游冲积扇的扇顶部位;（２）约１５０ｋａＢ．Ｐ．（Ｌ２上部）开始,风尘沉积速率突然加快,Ｌ１ＬＬ１层段高达３．４５ｍｍ／ａ,其原因是黄河贯通三门峡东流给源区带来丰富的物质;（３）粒度和磁化率分别指示的冬季风与夏季风变迁存在四种强弱对应关系,与黄土高原的情况不完全一致;（４）邙山黄土－古土壤序列是黄土高原侵蚀与华北平原堆积的镜像反映,因而记录了构造与气候的耦合作用及其环境效应     

黄土高原红粘土序列与晚第三纪的气候事件

红粘土序列由7个古土壤组合和与之相间的红色黄土组合组成,它们是建议的地层划 分和对比的一级单位。系统的古地磁研究表明,黄土高原风尘沉积开始的年龄约为7．2MaB．P．,它标志着晚新生代亚洲内陆干旱化的开始,可能意味着青藏高原在此时达到了有意义的高度,东亚古季风环流基本建立。风尘沉积速率与夏季风强度在长时间尺度上的耦合揭示了它们与青藏高原高度的共同联系,也意味着青藏高原可能经历了多次隆升和夷平过程;第四纪黄土-古土壤序列是2.6～2.8MaB.P．全球冰期-间冰期气候旋回建立的证据。     

中原末次冰期间冰阶以来的古季风气候变迁

中原邙山黄土地层以巨厚的马兰黄土为特色。本文研究了末次冰期间冰阶以来邙山黄土－古土壤序列的粗颗粒含量和磁化率值曲线反映的冬夏季风变迁及其相互关系,发现在万年尺度上夏季风增强对应于冬季风减弱,冬季风增强对应于夏季风减弱,但在千年尺度上冬季风变化比夏季风强烈得多,而且末次间冰段开始时冬季风减弱明显早于夏季风增强。通过中原黄土记录与深海及冰芯Ｏ同位素记录的对比,发现短时间尺度气候变化阶段明显具有很大的区域性特征,它们不能简单地进行等时性全球对比,而应该通过各自独立的时间标尺来建立古气候变化的远距离联系。     

最近0.6Ma南、北半球古气候对比初探

通过中国黄土高原最近0.6Ma夏季风增强以及35～25kaBP和4～2.5kaBP时段东亚夏季风增强的记录与澳洲干旱化或沙漠化增强记录的对比,提出导致澳洲沙漠化的澳洲高压增强,通过穿越赤道的气流有可能在过去增强东亚夏季风的论点;在全新世气候适宜期东亚与澳洲气候记录所表明的同步变化,可能反映了与蒙古高压系统有关的东亚冬季风环流穿越赤道对澳洲夏季风环流增强的影响。南、北半球季风气候通过穿越赤道的气流相互作用可能自0.6MaBP开始表现明显。     

流域泥石流防治的生态效益评估模型研究

本文在对流域泥石流防治生态效益评估指标体系研究的基础上，确定了用于建立流域泥石流防治生态效益评估模型的6个主要因子。即：①地表侵蚀模数减小率；②拦蓄暴雨洪水能力增大率；③流域植被覆盖度增大率；④流域生物总量增大率；⑤植物根系固土量增大率；⑥枯季流域地表径流量增大率。考虑到上述建模因子量化过程中的量纲和量级的统一问题，采用比率计算法，对6个建模因子进行了量化分析，使所有因子的比率变化范围均在0和1之间。在此基础上，建立了用于流域泥石流防治生态效益评估的数学模型：