九江加积型红土网纹形态特征及其环境意义

【目的】第四纪加积型网纹红土发育具有独特的网纹结构,在长江中下游地区分布较为广泛,是对第四纪环境变化的记录和响应。以往对网纹理化性质关注较多,但对网纹形态特征研究较少,结合理化性质去全面分析网纹特征有利于更为深刻地认识其环境意义。【方法】根据对江西九江网纹红土剖面的网纹形态和理化性质的分析,在理解理化性质可能对形态的影响和网纹化机制的基础上着重讨论了网纹形态特征的环境意义。【结果与结论】（1）该剖面的网纹形态具有较为系统的变化特征,剖面上部的网纹相对较细小,而下部的网纹则相对较粗大;（2）从风化指标ba等和网纹形态指标的对应程度来看,总体上网纹形态与气候由暖湿到冷干的变化趋势具有一定对应性,但网纹形态对气候指示意义具有一定的局限性。     

MIS5b以来西樵山主量地球化学元素记录的D/O旋回与古生物实证

位于中国南亚热带的西樵剖面主要是一套大约MIS5b以来形成的湖沼相。根据对该剖面759个主要元素氧化物SiO₂、Al₂O₃和TOFE（Fe₂O₃+ FeO）含量分析结果并以Al₂O₃/SiO₂比值作为考察“脱硅富铝”的气候代用指标,将西樵剖面MIS5b以来的主要元素波动划分出34.5个元素旋回“CY0—CY34”（其中CY0属于0.5个旋回）,其平均变率—3.1 ka/旋回为千年尺度级别。通过对这些元素与气候的关系和古生物（孢粉和哺乳动物化石）指示的古生态的论证,认为气候旋回与这些元素旋回存在内在的因果关系,进而提出MIS5b以来该地曾发生过34.5个时期的寒冷与温暖即东亚冬季风与夏季风交替变化的千年尺度的气候旋回。研究表明,MIS5b以来这些旋回中的若干阶段与北半球高纬地区D/O事件存在很好的“遥相关”,即在时间—气候性质上的变化节奏基本一致。这是首次在中国的南亚热带发现的MIS5b以来高分辨率的元素/气候波动,其意义在于它展现了自那时以来一个比较完整的D/O气候旋回在东亚大陆更南部区域的存在。表明,这个时代东亚季风旋回的发生、发展和演化,除了北半球冰量变化幅度的影响外,西太平洋暖池（温度与消长幅度）亦对其产生过重要的影响,其中夏季风时期对低纬地区的影响更加强烈。     

石笋初始234 U/238 U值的冰量周期特征及其环境意义 ——以湖北三宝洞为例

石笋氧同位素记录具有明显的2万年周期,其他记录中广泛存在的10万年周期是否在石笋中有所表现目前还鲜有报道。通过对湖北三宝洞20支石笋的铀同位素数据的分析研究发现,石笋初始234U/238U值在序列连续性较好的640.3~299.6 ka B.P.时间段有强烈的10万年周期特征。在间冰期和冰期时,初始234U/238U值分别呈增大和减小状态。初始234U/238U值的10万年周期与全球冰量、黄土磁化率、黄土平均粒度和大气CO₂变化有良好的对应关系。这些对应关系表明全球冰量、大气CO₂对喀斯特区地球化学元素富集和迁移作用有重要影响。石笋氧同位素的显著岁差周期独立于石笋微量元素、高纬冰量和全球温室气体变化,暗示了太阳辐射变化对中低纬水汽环流的直接影响。石笋初始234U/238U与氧同位素、太阳辐射在冰消期时的对应变化支持北半球太阳辐射能量变化对冰期-间冰期旋回的调控作用。     

小冰期东亚夏季风快速变化特征:湖北石笋记录

研究小冰期的结构特征及动力机理有助于理解全球增暖和极端气候事件的原因。基于湖北永兴洞总长为120 mm的YX275石笋7个高精度²³⁰Th年龄和120个氧同位素数据,重建了1361~1955 A.D.时段分辨率达5 a的东亚夏季风降水变化序列。该石笋δ¹⁸O值在-7.8 ‰~-9.3 ‰范围内波动,长期趋势呈现出先缓慢增大后减小的变化特征,整体呈下凹形态。该记录与中国季风区北部和南部石笋记录变化大体一致,指示小冰期发生时东亚夏季风水循环发生减弱变化。在百年-数十年尺度上,YX275石笋记录的小冰期内5次显著季风降水减弱事件与南部贵州董哥洞、织金洞石笋记录变化一致,但不同于北方大鱼洞、九仙洞、黄爷洞和万象洞石笋记录的5次小幅度季风旋回特征,表明小冰期时中国南北部夏季风降水在短时间尺度上可能存在着区域差异。该记录与太阳总辐照度记录和北半球温度记录变化一致,表明太阳总辐照度和北半球温度变化对东亚夏季风水文变化有重要驱动作用。

     

浙江金衢盆地界首红土剖面磁性特征及环境意义

通过对浙江金衢盆地界首红土剖面的研究, 探讨其磁性特征垂向变化、影响因素及其古环境意义。结果表明, 界首红土剖面粒度组成以粉砂(4~63μm)和粘土(<4μm)为优势组分, 砂含量极少,"风尘基本粒组"(10~50μm)含量较高, 平均值为34 %, 呈现出一定的风成特性。粒度频率分布曲线显示, 剖面上部(0~430cm)与剖面下部(430~920cm)具有相似的特性, 但剖面下部更为复杂, 混杂有粗粒级组分。粒度与磁性特征的相关分析表明, 亚铁磁性矿物与粉砂粒级组有密切关系, 而不完整反铁磁性矿物多赋存于细粒级的粘土组分中, 并具有附着于石英颗粒表面的特征。界首剖面下部地层中尽管存在近源搬运或水成成因的粗粒级组分, 但因其含量极少, 对磁性特征的贡献往往被含量较多的细粒级组分所掩盖。该剖面磁性矿物组合自底部向上由不完整反铁磁性矿物主导向亚铁磁性矿物主导变化, 这一变化特征与九江九庐(JL)风积成因红土剖面具有极大的相似性, 反映了气候变化通过影响红土风化成土形成的磁性矿物组合, 控制了南方红土磁性特征的变化。总体上, 界首红土剖面的磁性特征自下而上的变化指示了中国南方自中更新世以来气候由湿热向冷干演变的趋势。     

网纹红土稀土元素分馏特征及其粒级效应的物源意义

网纹红土是南方红土中最具标志性的地层之一。本文以中亚热带地区典型网纹红土样品为研究对象,针对网纹红土原样及其分离出的红基质和白网纹3类样品的全样、<2μm、2～4μm、4～10μm、10～32μm、32～63μm和>63μm等不同粒级组分样品的稀土元素(REE)进行分析,研究中国南方网纹红土中红基质、白网纹和分粒级组分的REE分馏特征。结果显示:(1)白网纹的∑REE和各稀土元素含量均明显高于红基质,主要原因是白网纹中含有较多的锆石及高岭石等黏土矿物,也可能是稀土元素在两者之间的迁移导致了相对含量的变化。红基质Ce异常均大于白网纹的现象,指示了网纹的形成可能与氧化还原环境的差异有关;(2)网纹红土中REE含量存在明显的粒级效应,>2μm的粒级组分中,REE含量随着粒级增大而降低。网纹红土中<2μm组分的REE总量较低,可能与该粒级副矿物类型有关,相对酸性的环境对其影响有限;(3)不同样品间球粒陨石标准化稀土元素配分模式基本一致。在<32μm组分中,红基质和白网纹的LREE/HREE、Eu/Eu*等特征参数均十分接近,并与全样一致,而在>32μm组分中...     

城市灰尘地球化学研究进展

城市灰尘是城市环境学研究的对象之一.对国内外有关城市灰尘的物化特征、时空分布、物质来源、迁移转化、生物效应及环境质量评价等方面的研究成果进行总结,提出在今后的研究中应进一步完善城市灰尘来源的判别、城市灰尘不同空间尺度的研究、迁移转化机理的研究以及环境综合评价研究.     

中国南方第四纪红土的形成时代

通过对目前中国南方红土的不同测年方法和测年结果的详细对比和总结,得出南方第四纪红土不同层次的年代序列.上覆黄土沉积时间小于100kaBP;均质红土介于100～400kaBP;网纹红土400～80kaBP;下伏砾石层年龄大于800 ka BP.     

九江JL红土剖面记录的中更新世气候转型事件

粒度测试表明九江红土具风成特征。粉砂(4~63 μm)为优势粒级,含量为66.20%~74.02%,富集风尘粒组。选择敏感粒组15~30 μm作为气候代用指标,根据ESR测年和粒度年龄模型,建立JL剖面时间标尺,结果表明其沉积时代为2 098.4~233.2 kaBP,跨早、中更新世。下段网纹红土的沉积年龄为2 098.4~441.5 kaBP,上段棕黄色土的沉积时代为441.5~233.2 kaBP。基于3PBase软件对234~2 084 kaBP期间气候周期的频谱分析,九江JL红土剖面记录了准100 ka、准41 ka和准30 ka的地球轨道要素变化周期,并在734~784 kaBP期间,气候周期发生了转型,由之前的准41和准30 ka地轴倾斜率周期变成之后的准100 ka地球轨道偏心率周期,这一信号响应了全球范围内中更新世气候转型事件。谱密度分析还表明剖面气候周期具复杂性,可能与东亚季风的非线性反馈机制有关。     

第四纪网纹红土的类型与网纹化作用

第四纪网纹红土在中国南方红土发育区内广泛分布,具有特殊的结构,是第四纪红粘土的重要组成部分,按照质地网纹红土可分为均质类网纹红土和非均质类网纹红土。测试结果显示:（1）均质类网纹红土的粒度组成以粉砂（5～50 μm）和粘粒（<5 μm）为优势粒级,砂（>50 μm）含量很小,不足3%;粒度频率曲线多数呈单峰正偏形态,众数峰值位于5.5～6.5之间,部分呈双峰形态,两个峰值分别位于6和8附近;CIA值较高（84.31%～89.26%）,ba值较低（0.19～0.30）;稀土元素平均含量和分布模式与风尘沉积相似,87Sr/86Sr值与佳县上新世红粘土接近;εNd（0）介于-10.54～-12.66之间,表明物质源区基本稳定;均质类网纹红土的理化特征体现了风成沉积的特性和风化成土作用的显著影响,可称之为加积型网纹红土。（2）非均质类网纹红土发育自冲洪积相、坡积相沉积物或基岩风化壳红土,土体粉砂含量明显减少,多小于50%,砂含量大大增加,>50 μm和>250 μm粒级的离散系数较高,指示了显著的非均质特征;CIA值多数大于84%,化学元素和风化指标的离散系数多小于10%,显示其经历了较为强烈和稳定的风化作用。第四纪网纹红土的形成先后经历了风化成土过程和网纹化过程,南方红土区在网纹红土发育期内具有整体湿润的气候条件。