渐新世“雪球事件”的发现及其意义——基于全球冰斗系统的解读与研究

冰斗系统是冰斗作用以山体为载体进行剥蚀作用形成的结果,其在山体上形成的以缩口、三角脊、残弧等为代表的冰斗遗迹很难被后期的风化作用所消解,因此冰斗系统在解读古冰川作用中具有极为重要的意义。在对全球冰斗系统进行研究的过程中,发现了雪球事件,根据深海沉积物研究获得的环境变化信息,初步确定最近的一次雪球事件发生在渐新世,也即33.7~23.8Ma之间。研究发现雪球事件发生时,全球仅在赤道附近形成了4处陆生生物避难区,分别为刚果盆地、亚马逊盆地、阿拉弗拉海以及新加坡东部海域。研究认为,渐新世雪球事件塑造的冰斗地貌,是全球现代山区地貌的本底与基础。     

松辽冰盖与松辽分水岭翘板迁移间的动力关系探讨

广布于松辽平原科尔沁沙地的巨型弧形沙垄的成因一直未能得到很好解释,该项研究采用罗根冰碛变形机理对该区的巨型弧形沙垄、密布的湖泡等特征地貌进行分析,发现其与斯堪的纳维亚冰盖、劳伦泰德冰盖的冰下软基变形地貌特征具有同一性,从而确认巨型弧形沙垄为冰盖冰流形成的巨型流线、罗根冰碛与锅穴构造的遗留,从而佐证了“松辽冰盖”的存在。研究发现松辽平原的巨型弧形流线显示出具有从盆地周围向沉降中心延伸、汇聚的特征,这表明流线的走向受制于地势的控制,而非所谓的风力所为。此外根据巨型冰川流线的展布形态与松辽分水岭之间存在的反常关系,发现在冰盖消融后松辽分水岭发生了北移现象,这一现象的产生可能与冰盖消融后导致的松辽盆地的失压反弹隆升有关。根据松辽分水岭的迁移时间、风沙层序年龄、荷载构造扰动地层年龄的综合约束,初步判断松辽冰盖的最近一次的发生时间在晚更新世早期(MIS4阶段)的东山冰期。     

山东蒙山九龙潭冰川堆积“垄槽序列”的特征及演化过程研究——兼论冰川、泥石流堆积序列的差异性

中国东部中低山区是否存在第四纪冰川已经争议了一个世纪，作为东部地区冰川堆积重要依据的"泥砾"（冰碛），一直被持非冰川观点者称作是泥石流沉积物。但是，由于冰川与泥石流的堆积过程之间存在本质差别，这必然在堆积体的特征上表现出专属性差异。因此建立冰川与泥石流在堆积特征与堆积过程上的专属性差异，在冰碛物的成因分析、冰碛堆积过程恢复上就有着重要意义。文章在对比分析了冰川堆积与泥石流堆积的过程差异的基础上，发现两类堆积体在平面与剖面上都存在明确的专属性差别。冰川冰碛在平面上形成专属性的垄槽序列，剖面上显示为无层理、混杂堆积状态。泥石流形成堆积扇，扇面上呈放射状垄岗堆积，剖面上表现为韵律序列。这是区别冰川与泥石流堆积体的本质所在。在此基础上，对蒙山九龙潭一带混杂堆积体进行调查与恢复，发现其具有典型的冰川成因垄槽序列特征，结合其剖面上表现为无层理、混杂堆积特征，从沉积序列与沉积过程的角度，佐证了蒙山九龙潭混杂堆积为第四纪冰川作用的事实。垄槽序列既是堆积物是否为冰川作用属性判断的专属性特征，也是恢复冰碛堆积体基本地貌特征与堆积过程的理论基础。      

吉林长白山天池第四纪火山旋回性喷发与冰川作用的耦合关系

长白山天池火山喷发活动贯穿整个第四纪,旋回性明显,发育良好的冰川遗迹,为火山喷发与冰川作用的耦合性研究提供了有利条件。文章通过对长白山天池第四纪火山喷发旋回及火山岩分布特征研究,收集火山喷发年代学与冰期-间冰期旋回年代学数据,并利用卫片解译了火山喷发与冰蚀U谷的关系。在年代学数据的约束下,根据天池火山锥体周边广泛发育的U谷遗迹,将研究区冰川作用分为3个冰期:锦江冰期、漫江冰期和二道白河冰期,分别对应中国东部鄱阳冰期、大姑冰期和庐山冰期。长白山天池火山造锥阶段喷发形成的白头山组3个阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),与上述3个冰期具有良好的耦合关系。天池内部冰斗为白头山冰期(即中国东部东山冰期,MIS4)产物,经黑风口冰期与气象站冰期(即中国东部蒙山冰期,MIS2)、全新世冰川作用及火山作用的双重改造,其基本特征保存至今。长白山天池冰盖消融导致的释压反弹,可能诱发了天池火山呈旋回性喷发。     

“寒亭组”是山东唐宋时期两期洪水的产物——基于沭河沙带调查及光释光测年研究

对分布于临沂一带沂河与沭河沿岸沙带的展布形态与沉积层理进行研究,认为该沙带属于古洪水期滞留沉积物(SWD),并非以往认为的风沙成因(寒亭组)。为了获取滞留沉积物的形成年龄,采用光释光测年(OSL)方法,首次获得对应沉积物年龄为0.8ka,1.2ka,结合相关历史时段的洪水记录,综合分析后,认为该滞留沉积物记录了发生在唐宋时期的两次历史洪水。     

山东蒙山第四纪冰川遗迹光释光测年研究及冰期划分与对比

针对蒙山发育的第四纪冰川遗迹,采用光释光(Optic Stimulated Luminescence)的测年方法,对遗迹较新的冰碛垄进行了采样与测试,首次在我国东部中低山区获得了8.2ka BP与18.2~22.2ka BP两个时间段的冰期年龄值,对应于8.2ka BP早全新世全球冷事件与末次冰盛期。根据冰碛垄的特征与测定年龄值,结合我国以往其他地区冰期的对比研究,在蒙山建立了拦马冰期与蒙山冰期。本项研究,确认并发展了李四光关于我国东部第四纪冰川理论。     

冰蚀三角脊链的发现及其在地貌演化研究中的意义

我国东部中低山区是否存在第四纪冰川作用一直存在争论。冰川作用使山体遗留冰蚀遗迹,通过研究冰蚀遗迹可进一步分析山体地貌的演化过程,辨识是否存在冰川作用。利用卫星遥感技术大视域俯视观察山体地貌,可突破地面视野对山体地貌观察的局限性,为冰蚀地貌结构研究提供技术支撑。喜马拉雅山广泛发育现代冰川,冰蚀地貌清晰且典型。通过研究喜马拉雅山脉冰蚀地貌结构,发现了冰蚀三角脊链,揭示了山体冰斗集群发育过程及规律。根据冰斗系统剥蚀推进方向,分辨出对蚀三角脊链、斜蚀三角脊链与追蚀三角脊链3种基本组合形态。冰蚀三角脊链是冰蚀作用的结构性遗迹,我国东部中低山区广泛发育冰蚀三角脊链,进一步佐证我国东部地区曾广泛发育第四纪冰川。