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.     

关中盆地新生界地层划分对比与第四纪下限

关中盆地巨厚的新生代沉积为研究区域构造、沉积环境演变与古气候变化研究提供了良好的地质记录,但目前对新生界地层划分和第四纪下限问题仍存在争论.基于钻孔和剖面资料,结合古地磁和生物地层,对关中盆地新生界地层进行了梳理和修订,就第四纪下限和新生界地层划分与对比问题进行了探讨.岩性地层、磁性地层、生物地层证据以及气候变化特征等...     

天山北坡黄土记录的中更新世以来干旱化过程

对天山北坡沙湾县东湾镇厚71 m的风成黄土剖面气候代用指标的研究表明,中更新世以来北疆地区气候环境演化经历了0.80~0.60 Ma气候相对湿润时期、0.60~0.25 Ma干旱化时期和0.25~0 Ma干旱气候3个时期,气候总的变化趋势是越来越干旱。在0.60和0.25 Ma左右发生了重要的干旱化气候事件,这些事件加速了该区的干旱化进程。黄土的形成年代说明,北疆的古尔班通古特沙漠早在0.8 Ma前就已经有相当规模了,现在的干旱气候格局是0.25 Ma左右形成延续至今。天山北坡0.8 Ma开始堆积黄土、准噶尔盆地沙漠大规模扩张主要是1.2 Ma左右青藏高原及亚洲山地强烈隆升造成大气环流发生巨大调整的结果。     

MIS3以来天山黄土沉积速率时空分布规律及其意义

风尘堆积沉积速率的变化对揭示大气环流与古气候变化具有重要意义。基于中亚东北部天山及其周边黄土剖面已有的释光和放射性14 C年代数据的分析筛选整理,初步获得了该区深海氧同位素MIS3以来黄土沉积速率的时空变化特征,并探讨了可能的原因。结果表明:(1)末次盛冰期(LGM)沉积速率总体上表现出天山西部低、伊犁盆地高的特征。这种空间变化特征可能与地形、大气环流以及伊犁盆地黄土的近源堆积有关。(2)LGM和MIS3b时期是MIS3阶段以来主要的粉尘沉积阶段。MIS3b时期沉积速率最高,LGM次之,而全新世沉积速率较低。MIS3b时期高的沉积速率可能与大规模的冰川发育有关。在全新世期间,中全新世的沉积速率相对较高,可能与中全新世气候湿润、地表捕获粉尘的能力强有关。     

环境磁学在古气候环境研究中的回顾与展望

基于磁性矿物的性质变化能敏感记录现在和地质历史时期的气候环境变化信息,环境磁学方法能鉴别环境演化过程中磁性物质在大气圈、水圈和岩石圈中运移、沉积和转化的过程,系统介绍了沉积物中磁性矿物的特征和鉴别方法以及主要的环境磁学参数和意义,着重回顾了环境磁学在以黄土、湖泊和海洋沉积物为载体的古气候环境研究中的应用及其取得的重要进展,指出了环境磁学在古气候环境研究过程中要加强多磁学参数综合应用,促进地质记录和磁学指标之间的定量研究,有利于理解不同沉积物的磁性矿物特征和环境变化过程的相关关系.同时强调沉积物还原成岩作用过程的环境磁学研究是目前以至今后发展的一个重要方向.     

关中盆地新生界地层划分对比与第四纪下限

关中盆地巨厚的新生代沉积为研究区域构造、沉积环境演变与古气候变化研究提供了良好的地质记录，但目前对新生界地层划分和第四纪下限问题仍存在争论。基于钻孔和剖面资料，结合古地磁和生物地层，对关中盆地新生界地层进行了梳理和修订，就第四纪下限和新生界地层划分与对比问题进行了探讨。岩性地层、磁性地层、生物地层证据以及气候变化特征等都支持将第四纪下限定在传统三门组的黄三门与绿三门的交界处或风成黄土与红黏土的界线之处，即松山负极性向高斯正极性转换处(M/G)，古地磁年龄为2.6 Ma。基于关中盆地钻孔和剖面的古地磁数据及前人资料，划分了新生界地层，重新厘定了各沉积地层的沉积年代，将新近纪和第四纪沉积分为风成相和河湖相两套同期异相沉积地层序列，风成红黏土的年代延伸到中中新世，建议将中新世的风成堆积命名为段家坡组。这对关中盆地沉积环境形成演化与古气候变化研究、盆地资源开发以及地质工程建设具有重要意义。      

裂变径迹法与青藏高原隆升

裂变径迹法是20世纪60年代发展起来的一种放射性同位素年代学方法,以测年范围广, 样品用量少,方法简便等优点,在地质学和考古研究中获得了广泛应用.近些年,随着径迹退火特性和径迹长度研究的深入,裂变径迹方法在造山带热历史分析和构造隆升过程研究中发挥了重要的作用,它不仅能为构造隆升研究提供年代控制,而且还能获得隆升幅度、隆升速率及隆升方式以及低温热历史等比较全面的山体隆升史资料, 成为研究构造隆升十分简捷、有效的方法.本文首先简述了裂变径迹方法研究构造隆升的基本原理,然后介绍了研究构造隆升的3种方法:年龄-高程法、矿物对法和径迹长度分析法,并对青藏高原构造隆升研究进展作了简要回顾,综合分析已有的青藏高原裂变径迹年代数据,发现在中新世晚期(约10～8 Ma)之前隆升速率较慢,之后隆升速率加快,尤其是上新世晚期(4～3 Ma)以来隆升速率迅速加快.这与地层学、沉积学等其他传统方法得出来的结论基本一致.并探讨了将来青藏高原裂变径迹研究的方向.     

佳县红粘土堆积的磁学性质及其古气候意义

对佳县剖面红粘土作了较为详细的岩石磁学研究. 实验结果显示, 该地区红粘土堆积与黄土高原黄土-古土壤及其他红粘土堆积既具有相似的磁学性质, 又有明显的自身特点, 磁性矿物以磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿为主, 褐铁矿/针铁矿含量较小. 同时, 红粘土与剖面上部午城黄土中的古土壤和黄土相似, 较强发育的古土壤层与弱发育的古土壤层相比, 显示低矫顽力特征和较高的超细颗粒含量, 说明在相对湿润气候条件下成壤作用的增强对超细颗粒的形成和磁性矿物的转化具有重要贡献, 体现出晚第三纪红粘土发育的古气候环境与黄土-古土壤相似, 具有波动变化的特点. 与黄土高原东部和南部风尘堆积的磁滞回线特征相比, 佳县红粘土样品达到饱和需要相对较高的磁场强度, 进一步证明了硬磁性矿物的存在和相应较弱的生物化学作用特征, 说明黄土高原北部与东部和南部的气候环境存在一定的差异性, 干旱化的程度相对较高.     

新疆伊犁黄土化学风化特征及其控制因素

       通过对伊犁盆地昭苏黄土剖面元素地球化学分析,结合与黄土高原典型第四纪风成堆积洛川剖面的对比,对伊犁黄 土常量元素分布规律及化学风化特征进行初步研究发现,伊犁昭苏剖面黄土和古土壤主要元素含量具有较好的一致性,暗 示着沉积后两者所经历的风化作用相似。与黄土高原相比,伊犁黄土和古土壤除CaO,MgO和Na2O,P2O5分别出现较大程度的 富集和较小程度的亏损外,其它常量元素含量的变化趋势基本一致;CIA指数、Na/K比值及A-CN-K图解显示伊犁黄土和古土 壤均经历了低等强度的化学风化作用,弱于黄土高原的洛川黄土及古土壤,黄土和古土壤风化分异作用不明显。气候条件 尤其水热组合模式（降水、温度和蒸发量等）对伊犁黄土化学风化的起着重要的制约作用。