中国黄土和阿拉斯加黄土磁化率气候记录的两种模式探讨

在中国和中欧黄土-古土壤研究中发现的磁化率与成壤作用(或古气候温湿程度)的正相关性已被第四纪科学家广泛认识,并应用于古气候研究中.成壤过程形成的亚铁磁性矿物被认为是古土壤磁化率增加的主要原因;然而,这一模式并不一定适用于其他黄土沉积地区,如阿拉斯加和西伯利亚黄土沉积显示了一个完全相反的磁化率行为,即在黄土层获高磁化率值而在古土壤层获低磁化率.这种相反的关系过去被解释为磁化率反映的是与风动力吹来的亚铁磁性矿物的含量,即与风速或风力大小有关.本研究发现阿拉斯加黄土与古土壤的磁性矿物性质有明显差异,不仅仅是粒径的大小,还有磁性矿物的种类即矿物相的差别.这一证据很难单纯以风力强度的大小来解释,意味着阿拉斯加古土壤的低磁化率至少部分是在成壤过程中亚铁磁性矿物发生改变(如溶解)而造成,表明阿拉斯加黄土和中国黄土的磁化率与古气候记录可能存在两种模式,即氧化和还原条件下的成土模式.黄土磁化率在不同的气候(温度湿度)条件下有着不同的对应关系:在低降水量、高蒸发量的干旱氧化成壤条件下,利于亚铁磁性矿物的生成,其磁化率与古气候的关系呈正相关,如中国和中亚黄土;在高纬高湿的还原成壤条件下,亚铁磁性矿物会被破坏被分解,其磁化率与古气候呈负相关关系,如阿拉斯加黄土.如果成壤条件在氧化和还原之间来回变换,那么就很难找到两者之间的联系.因此,将磁化率应用于古气候的重建时要加倍的小心.     

二百五十万年来季风环流与大陆冰量变化的阶段性耦合过程

根据黄土中的气候替代性指标与深海氧同位素曲线的比较,本文作者发现2.5Ma以来东亚地区的冬、夏季风环流与全球冰量变化具有阶段性的耦合过程,即从2.5MaB.P.至今,季风环流与大陆冰量的耦合程度呈阶段性增强的趋势,其间有三个转折时期:2.5Ma B.P.前后、1.6Ma B.P.前后和0.8Ma B.P.前后。二者间的阶段性耦合可能与青藏高原的阶段性隆起有关。     

第四纪时期东亚季风变化的动力机制

本文作者主张：古气候演化的动力机制研究应从动力因子和动力过程两个方面人手。通过对比东亚冬季风、夏季风、印度季风及全球冰量变化的时间特征和频率特征,我们得到以下认识：1）大致在过去0.8Ma这个时段,东亚冬、夏季风基本上具同相位、同周期的互为消长演化特征;2）东南季风演化具0.1Ma的主导周期,而印度季风变化则以较短周期为主;3）东亚冬、夏季风与全球冰量变化在时间范畴上可作很好的对比,尤其是这三者均含有主导性的0.1Ma周期。在此基础上,本文提出东亚季风演化的“全球冰量驱动模式”,并初步讨论了东亚季风变化对全球冰量变化响应的动力过程。     

灵台红粘土和黄土-古土壤序列的地球化学演化

沉积物的化学成分无疑取决于来源物质的成分和沉积后的化学作用。对来自于甘肃灵台7MaBP以来风成沉积序列的红粘土、黄土和古土壤样品的化学分析表明,风成沉积物化学成分的演化主要由沉积前所经历的各种地表作用(尤其是风化作用)所决定,当地成壤作用对化学成分的影响叠加在106a演化趋势上5反映风化程度的化学指标Na／Al值和Fe2+／Fe3+值总体均呈逐步增加的趋势,基本一致于上新世以来全球气候变化的趋势,这可能与青藏高原隆升和北半球冰盖发育加速粉尘物质源区侵蚀同时降低化学风化程度有关。     

古气候记录的时间标尺及相位关系计算——以塔吉克斯坦Chashmanigar黄土剖面为例

轨道调谐法是确定第四纪地层时间标尺的主要手段,但人工进行轨道调谐确定时间标尺具有可操作性差、客观性差、工作量大及很难得到最佳结果等缺陷,本文描述了利用计算机自动进行轨道调谐以厘定古气候记录时间标尺的方法步骤.对于不同的气候替代性指标时间序列之间在主要周期频率上的相位关系,作者提出了利用演化凝聚函数法进行计算的新方法.作为实例,利用上述方法对塔吉克斯坦Chashmanigar黄土记录进行了时间标尺和相位关系演化的计算.     

中国黄土研究新进展 (三)时间标尺

作者对宝鸡黄土剖面的粒度组成以10cm 为间隔进行了系统的采样和分析,并以这条粒度曲线为基础,建立了一条适合黄土高原各代表性剖面的轨道调谐时间标尺。据此对37个古土壤的顶、底年龄作了估计。在建立这条时间标尺的过程中,各古地磁界线的K-Ar 年龄值基本保持不变。时间标尺建立后,对地轴倾斜度和岁差的特征周期进行了滤波,发现滤波曲线与理论计算值有很好的匹配。对比已有的两条深海轨道调谐时间标尺,宝鸡剖面时间标尺在时间分辨率及滤波曲线与理论计算值相匹配方面具有一些明显的优点。     

Review and Prospect for the Research on Acoustic Characteristics of Rock and Soil

he research work on acoustic characteristics of rock and soil in laboratory in the past 20 years is reviewed in this paper. Some topics of this work are described and analysed.     

Grey characteristics of microbanding of stalagmite in Shihua Cave, Beijing and its climatic signification(I)

Grey microstructure of microbanding in thin sections of stalagmite T9501 from Shihua Cave, Beijing was studied. The types of grey and the morphologic features of organic material were classified. The signification of microbanding and annual layer was discussed. The standard distinguishing the false annual layer and the multi-year layer is set up, which provides the theoretic fundaments for paleoclimatic study. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 49672134).     

城市地表水体时空演变及其对热环境的影响

以福州市建成区为例,基于Landsat遥感影像对水体类型进行分类,并提取出1989、1996、2006和2014年的地表水体信息,然后与不透水面、植被和地表温度信息结合,运用回归模型定量分析了1989~2014年间福州城市地表水体的时空变化及其对城市热环境的影响。结果表明：① 1989~2014年间,福州建成区各类地表水体均呈不断减少趋势,25 a间水体总面积减少了1 490.67 hm²,其中有70.0%转变成不透水面;② 1989~2014年减少的1 490.67 hm²水体对福州建成区温度上升的贡献达1.03℃,而在水体减少的具体区域,其升温效应可达3.6℃。     

新疆阿尔泰沙依肯布拉克铍矿床地质特征及成因

伟晶岩是粗粒至巨粒的各种类型的脉状体及团块状体,以矿物颗粒粗大为特征,常呈板状、透镜状、串珠状及不规则状分布（路凤香等,2002）,主要可以分为花岗质伟晶岩和非花岗质伟晶岩。其中花岗伟晶岩多发育带状构造,表现为不同岩相带中矿物成分或结构构造的规律性变化,同时花岗伟晶岩也是稀有金属、宝石、非金属等矿产的重要赋矿岩石。新疆阿尔泰造山带发育十万余条伟晶岩脉,可以分为哈龙—青河成矿亚带和加曼哈巴—大喀拉苏成矿亚带,蕴含以可可托海3号脉为代表的大量稀有金属矿床,是我国重要的稀有金属、宝石、工业白云母成矿区（邹天人等,2006;周起凤等,2013）。沙依肯布拉克矿床位于阿尔泰南缘,为近年来新发现的铍矿床,其成因研究对阿尔泰造山带伟晶岩中稀有金属找矿具有重要的理论意义。