黄土高原100万年以来东亚夏季风演变信号的多尺度分析

在研究黄土高原东亚季风地质时期周期演变中,利用经验模态分解(EMD)方法对黄土高原甘肃省灵台和赵家川黄土剖面约1 MaB.P.以来磁化率时间序列进行多尺度变化分析,结果表明:1)0~0.8 MaB.P.地球轨道三要素中的偏心率准400 ka、100 ka周期在黄土沉积中反映明显,方差贡献率达35.19%,还发现16 ka的岁差周期及334 ka1、77 ka5、8 ka、31 ka、7.9 ka、3.9 ka的非轨道准周期;2)0.8~1 MaB.P.也发现地球轨道三要素中的偏心率准100 ka周期2、1 ka岁差周期及55 ka、8.3 ka、3.5 ka非轨道准周期,偏心率准100 ka周期具有主导地位(方差贡献率达37.44%);3)尽管黄土记录的东亚夏季风100 ka周期的产生机制已有多种假说,古气候学界还是普遍认为它产生于某些尚不清楚的过程,有待进一步研究。     

天山北麓黄土发育特征及形成年代

对天山北麓黄土年代的认识还存在一定分歧.文章在对天山北麓河流阶地进行划分的基础上,通过分析黄土分布与地貌单元(河流阶地与冲积扇)的依附关系,同时结合黄土-古土壤序列分析与ESR测年,初步确定天山北麓地貌面上覆盖的最老黄土年代为0.54Ma B.P.,这为分析黄土所赋含的环境信息提供时间标尺.     

印度季风演化在中国川西高原碳酸盐记录上的反映

通过分析甘孜黄土1．15Ma以来的高分辨率碳酸盐记录,发现0．65Ma以前川西地区受到印度季风强烈稳定的影响,降水丰沛,气候湿润;0．65Ma以后,尤其是0．50Ma以后印度季风对该地区的影响开始逐步减弱,气候开始向干旱化方向发展．     

棋子山运动的发现及其意义

棋子山运动是一次强烈的地质构造运动。它使老黄土下部及其同期异相的湖积层发生了一系列的构造变动——断层、褶曲（向斜、背斜）等;使我国北方的地貌条件有了很大的改变,许多大的湖泊如泥河湾古湖、三门古湖等都在此时灭亡;桑干河、汾河、渭河、黄河等都在此时形成。棋子山运动发生在老黄土下部堆积之后,老黄土上部堆积之初;在地磁柱上属安比拉亚时,其绝对年龄为距今049～050 Ma。由于棋子山运动的发生,在河谷地带和山前平原生成了非常良好的蓄水构造,成为许多大、中城市的供水水源地和矿产生成地;同时也由于棋子山运动的发生,使断裂的复活、地震的发生、边坡的坍塌,给许多工程带来了不利因素和造成了严重后果。     

川西高原黄土—古土壤序列环境磁学研究最新进展与展望

川西高原堆积的黄土—古土壤序列是青藏高原东部地区良好的古气候记录载体,记录了不同时间尺度的古环境变化,对揭示印度季风和高原季风的演化历史及其驱动机制,理解青藏高原隆升效应与周边大气环流之间的关系具有重要意义.相比黄土高原,川西高原黄土环境磁学研究相对薄弱,亟需厘清黄土的磁学性质、磁化率增强机制、成壤过程中磁性矿物的生成...     

洛川黄土剖面末次冰期间冰段弱古土壤 (L1 SS1)分子化石及其古植被与古环境*

利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对连续取样的洛川黄土剖面弱古土壤层(L₁ SS₁)和相邻黄土层(L₁LL₁,L₁LL₂)的分子化石进行了检测,获得正构烷烃、正烷基-2-酮和酰胺等种类众多、丰度较高的分子化石。W_草/植=nC₃₁/(nC₂₇+nC₂₉+nC₃₁),W_木/植=(nC₂₇+nC₂₉)/(nC₂₇+nC₂₉+nC₃₁)和W_木/草=(nC₂₇+nC₂₉)/nC₃₁记录了草本与植被、木本与植被、木本与草本比例变化规律的古植被信息。检测样品的CPI值为5.60~11.50,地质作用影响较小;通过磁化率、粒度和分子化石指标的相关性分析,认为磁化率、粒度记录了环境变化及主要气候事件(相关系数达-0.81);而分子化石能较好地反映古植被变化。当气候环境由干冷向温湿变化、水热配置条件改善时,植被变化响应较迅速;当环境恶化、转向干冷时,响应较弱或滞后,这种现象可能是由于植被生态系统稳定性造成的结果。整个研究剖面段样品以nC₃₁为主峰的高碳数优势,分子化石表明末次冰期间冰段洛川地区(黄土高原)发育草本植被而没有出现以森林为主的植被。     

甘肃秦安糜子湾剖面中新世风尘堆积的磁性地层学研究

文章对西部黄土高原糜子湾黄土-古土壤剖面进行了磁性地层学研究。该剖面厚度为164.4m,记录了15个正磁极性段和15个负磁极性段,可与标准极性表中从C5r.3r到C5En之间的极性带对比。根据极性界限用平均沉积速率外推,得到该剖面顶界年龄为约11.6MaB.P.,底界年龄为约18.5MaB.P.。糜子湾剖面位于已发表的QAⅠ中新世黄土剖面以东约30km,两剖面相同时代的地层在岩性地层结构和磁化率曲线波动上具有高度的一致性,表明中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古土壤序列一样,地层在空间上有很好的可对比性。文章的结果为从空间角度研究中新世环境变化行为提供了新剖面的年代地层框架。     

陕西旬邑晚新生代红土-黄土序列磁化率特征与环境变迁

研究陕西旬邑下墙完整的晚新生代红土-黄土剖面后证实,磁化率也可以作为分析红土气候特征的一个替代性指标,但最好的办法是以磁化率为主,同时参考粒度、地球化学等资料进行综合分析。本区新近系红土的磁化率曲线特点是高频率、低幅度、短周期,第四系黄土-古土壤的则是低频率、长周期。结合岩性、古生物、粒度及地球化学等资料得出,新近纪的气候在总体暖湿背景下有凉干-暖湿的交替,而第四纪的气候则是在总体冷干背景下的冷干-暖湿的交替。进入第四纪的气候突变及之后的气候亚突变,主导因素是该时期青藏高原的剧烈隆升,北极冰盖的形成与扩大也起着重要的作用。     

喀斯特坡地石灰土硫形态分布及其同位素组成特征

土壤中S形态及各形态硫化物的稳定S同位素组成的分布特征对于土壤S循环研究具有重要意义。利用S形态连续提取方法测定了喀斯特坡地石灰土总S、SO4^2- -S、S^0-S、FeS—S、FeS2-S和有机S含量及其δ^34S值。有机S是石灰土主要的S形态,占总S的76．5％～93．6％。总S和有机S含量随土壤深度加深而降低,这与有机S矿化有关,对应有机S的δ^34S值逐渐增大。总体来看,FeS2是石灰土主要的无机S形态,其次为SO4^2-、FeS和S^0。石灰土表层以下深度FeS2-S增加与SO4^2-异化还原反应速率增大有关,对应SO4^2-和FeS2的δ^34S值平行增大。深层土壤FeS2-S降低则主要与SO4^2-异化还原反应速率减小及无机S厌氧氧化有关。土壤各形态S含量及其δ^34S值的分布特征,可以记录与深度相关的S形态转化过程。值得注意的是,受石灰土类型、植被状况及地形特征等因素的影响,喀斯特坡地石灰土中SO4^2-、FeS2和有机S组分容易迁移,这也是石灰土中各形态S分布变异的主要原因。     

压实黄土水分入渗规律及渗透性试验研究

为了研究压实黄土中的水分垂直入渗规律和非饱和渗透系数函数,在实验室内利用一维土柱垂直入渗模型试验装置,对两组压实黄土土柱试样分别进行了常水头入渗和降雨入渗试验。得到主要结论如下:（1）常水头入渗试验中,累积入渗量和湿润锋前进距离都随入渗时间呈幂函数形式增长,累积入渗量和湿润锋前进距离之间存在线性关系。入渗率在入渗初期最大,之后随入渗时间而快速降低,并在土柱试样底部出水以后达到稳定,且与湿润锋前进距离呈反比关系。（2）降雨入渗试验中,得到两组试样入渗过程中土-水特征曲线数据,分别用van Genuchten模型和Fredlund-Xing模型对两组试样进行了特征曲线拟合。并利用瞬时剖面法处理了入渗过程中水分和水势传感器的监测数据,得到两组试样的非饱和渗透系数,并拟合得到非饱和渗透系数与体积含水率之间的指数函数关系式。同时,采用van Genuchten和Fredlund等渗透系数模型分别对两组试样的非饱和渗透系数进行预测,通过对比模型预测结果和瞬时剖面法实测值,发现van Genuchten渗透系数模型预测结果更接近实测值。