新疆塔城黄土的形成

中亚黄土是研究区域古气候和古环境变化的重要载体。但是对于受到广泛研究的黄土 高原黄土来说,对中亚东部塔城黄土的报道较少。基于对塔城黄土粒度的系统分析,与伊犁盆 地黄土、典型黄土高原的黄土对比,我们发现无论是粒度频率曲线、粒度结构散点图、还是三 角图,塔城黄土与伊犁盆地清水河黄土较相似,而与黄土高原黄土不同,塔城黄土粒度频率分 布曲线为三峰分布,粒度组成比较分散,分选较差,细、中颗粒含量较少,主要以粗颗粒物质 为主,属近源风成黄土。结合当地地形和现代环流分析,我们认为中亚萨雷耶西克阿特劳沙漠 为塔城黄土提供主要的物源,盛行西风为粉尘的搬运提供足够的动力,向西开口的山间盆地地 形为粉尘的沉积提供有利的沉积中心,这三个条件的共同作用导致了塔城盆地厚层黄土的沉积。     

西风区末次冰期以来昭苏黄土剖面微量元素分布特征及其环境意义

通过对新疆伊犁昭苏黄土剖面微量元素和粒度的测定分析,并与黄土高原黄土进行 对比,揭示了西风区末次冰期以来黄土微量元素地球化学变化特征,探讨了其古气候意义。 分析结果表明,伊犁黄土除Sr 和Cr 元素出现富集外,其他微量元素含量与黄土高原总体具 有较好的相似性,可能表明末次冰期以来伊犁黄土形成环境较黄土高原干旱;伊犁黄土除 Sr、Zn、Co 和Ni 元素含量分布变化比黄土高原稍大外,其他微量元素变化均比黄土高原小 的多,可能意味着末次冰期以来伊犁地区环境变化幅度总体较黄土高原小的多。此外,研究 结果还表明,伊犁黄土Zr 元素主要赋存在粒径>20 μm 的粗颗粒中,暗示着黄土中锆石组分 主要赋存于这种粗颗粒组分中;该剖面微量元素在风化成壤过程中,其迁移性由强至弱依次 为Zr > Y > Sr > Cr > V > Ga > Rb > Ni > Cu > Ba > Th > Zn > Co > U,均出现不同程度的富集,富 集率均较低且变化幅度较小,可能指示末次冰期以来伊犁黄土沉积环境较为干旱且波动变化 较小。     

四川西部黄土沉积与环境演变研究综述

四川西部(川西)地处青藏高原东部,黄土广泛分布于河谷和断陷盆地中.该地区黄土的主体属风成堆积,为附近及高原内部地区的冰川沉积、寒冻风化物、河湖沉积、风沙沉积和坡积物等多种沉积物中的细粒物质,在西风、高原冬季风和近地面风的搬运下堆积而成.局部有受坡面流水作用形成的次生黄土.最早的黄土堆积始于早更新世(1150ka),现主...     

天山北麓地区博乐黄土磁化率、粒度特征与古气候意义

受西风控制的天山地区黄土广泛分布,是中亚重要的黄土分布区之一。这些陆相风成沉积物为研究中亚干旱区气候环境变化历史提供了重要的信息载体。本文选取天山北麓博乐地区一个厚为12.7 m的黄土剖面作为研究对象,分析了其磁化率、粒度指标的变化特征,并探讨了其古气候意义。结果表明:(1)博乐黄土粒度组成以粉砂为主,是典型的风成沉积物,成壤作用很弱;(2)博乐黄土磁化率变化主要受控于风力强度;(3)剖面粒度的环境敏感粒级为31.7μm、31.7—282.5μm,分别可能代表风暴过后的浮尘堆积和风暴过程中风力近距离搬运的沉积物组分;(4)博乐黄土MIS(海洋氧同位素)3阶段记录了多次千年尺度气候事件,能与北大西洋Heinrich事件和D-O事件对应,表明中纬度西风环流在传递北大西洋信号到东亚的过程中扮演着重要角色。     

新疆伊犁地区近地表黄土的磁化率研究

伊犁盆地位于亚洲中纬度内陆,其特殊的构造和地理位置,使得该区具有特殊的气候 环境。分布在盆地内的黄土记录了该区气候环境的变化过程,但是由于受到区域气候、海拔及 近地物源的影响,使得磁化率在该区的表现和环境意义与黄土高原黄土中的会有差异。为了较 准确的应用磁化率指标表征气候环境意义,就必须理解磁化率变化所受到的制约因素。本文通 过伊犁盆地近地表采取的38 个黄土样品（相当于黄土高原马兰黄土顶层）,应用粒度,磁化率, 元素分析的方法,结合地形和气候因素,初步探讨了近地表黄土的磁性特征、地域分异和受控 因素,指出了磁化率在伊犁古环境研究中需考虑的问题。结果表明,近地表黄土样品的磁化率 与<2 μm 的粘粒含量、Fe2O3 含量成负相关,与>63 μm 的粗粒级含量呈正相关关系;样品的频 率磁化率与<2 μm 含量、Fe2O3 含量呈正相关;成壤作用形成的超顺磁颗粒对磁化率的贡献有限, 粗颗粒组分对磁化率贡献较大。近地表黄土磁化率与降水、海拔高度、局地物源等多种因子有关, 在黄土古气候解译中需要综合考虑这些因子对磁化率变化的可能影响。     

伊犁尼勒克黄土石英颗粒微形态特征及其成因与物源意义

石英颗粒表面微形态分析是判断沉积物成因和来源的重要方法之一。对伊犁盆地尼勒克黄土石英颗粒表面微形态特征进行了研究,并将其与冰川、河流、沙漠样品进行比较,结果表明尼勒克黄土石英颗粒磨圆较差,冰川和水流作用的微形态特征明显,系近源风力搬运沉积。通过对比分析讨论了石英粉砂的可能产生机制,认为流水和寒冻风化作用为伊犁黄土的形成提供了重要动力来源。尼勒克黄土的物质来源和匈牙利黄土类似,而与黄土高原黄土有较大差别,这主要表现在经受风力搬运-沉积的次数上或者风力搬运的距离上。该研究为解译伊犁地区黄土的古气候环境意义提供了重要基础。     

川西高原甘孜黄土-古土壤容重的特征及其古环境意义

川西高原一带黄土沉积广泛分布,研究该地区黄土-古土壤序列的容重对于理解黄土沉积过程,探讨青藏高原东部地区的环境演化具有重要意义。论文详细分析了甘孜地区末次间冰期以来的典型黄土-古土壤序列的容重变化,结果表明该区土壤容重在1.63—2.53 g?cm~(-3)变化,黄土地层中容重较大,平均为2.01 g?cm~(-3);古土壤地层中容重较小,平均为1.94 g?cm~(-3)。土壤容重与磁化率、粒度2μm组分具有很好的负相关关系,而与平均粒径、粒度63μm组分呈明显正相关,可能表明了土壤化过程和沉积过程对土壤容重的影响;进一步的环境指标相关分析表明甘孜黄土-古土壤容重可以作为西风和高原冬季风变化的替代性指标。详细研究该区黄土的容重变化将有助于深入理解区域环流的演化过程和高原内部的干旱化历史。     

西北干旱区柴窝堡湖干涸湖底粉尘潜在扩散特征

运用HYSPLIT模型,结合美国环境预报中心(NCEP)和大气研究中心(NCAR)2000~2013年的再分析气象资料,对柴窝堡盆地粉尘潜在扩散的时间和空间特征进行了研究.结果表明:柴窝堡湖干涸湖底粉尘潜在扩散范围具有明显的季节分异.春季粉尘潜在扩散范围和密度最大,覆盖我国大部分地区,最远可达朝鲜半岛部分地区,其次是秋季,夏季粉尘潜在扩散以1000m为界表明出明显的高度差异,冬季粉尘潜在扩散范围和密度均是最小的.随高度增加,不同季节气流可能携带粉尘密度均呈降低趋势.受地形影响,粉尘潜在扩散有两个主要通道,100m以下主要向西南方向扩散,而100m以上主要向东南方向扩散.柴窝堡盆地干涸湖底大量的粉尘在气流携带下可以长时间远距离输送,在近源区沉降,严重影响乌鲁木齐及其周边地区,并可能加速天山山区的雪冰消融.     

西风区黄土–古土壤的碳酸盐含量对磁化率影响研究

本文选择伊犁盆地塔勒德黄土– 古土壤序列,系统地开展了沉积物碳酸盐和磁化率等指 标研究,初步探讨了伊犁黄土碳酸盐含量对磁化率增减的影响机制。研究发现,塔勒德古土壤 中低频磁化率值中明显低于黄土层,且较黄土高原古土壤值小,频率磁化率也远小于黄土高原; 碳酸盐含量在S₁ 层中含量明显高于黄土,且较黄土高原古土壤高,与剖面磁化率负相关,在古 土壤中相关度更显著。去除碳酸盐的设计实验显示加入蒸馏水后沉积物磁化率值变化在10％以 内;加入醋酸（HAc）后样品磁化率值均增加,其最大增幅达12.89%（黄土）,古土壤的磁化 率增加9% 以上;加入稀盐酸后影响程度不一,在黄土中约在15%,而对古土壤影响较大,最大 可达35%,表明沉积物中碳酸盐含量对磁化率的影响不仅是简单的稀释作用,还与干旱气候环 境下碳酸盐化、次生碳酸盐化作用相关。     

青藏高原东部黄土粒度分布的端元模型研究

为了探讨青藏高原东部黄土粒度指标蕴含的物源和沉积信息,运用参数化端元分析模型对青藏高原东部地区采集的大量表土和马兰黄土样品粒度数据进行了分解。结果得到五个Gen.Weibull分布端元,分别是:(1)众数粒径为1~2μm和7~9μm的远源端元,可能由高空西风搬运而来;(2)众数粒径为35~45μm和60~80μm中远源端元,可能主要由高原季风搬运而来;(3)众数粒径为180~560μm的砂粒组分端元,可能主要为近源和局地来源。因此研究区黄土为多物源、多搬运动力下的风成沉积物。进一步比较端元间的众数粒径、标准偏差以及含量占比的差异,揭示了沉积区的地理位置、地形地貌等环境因素差异对黄土沉积有重要影响。此外,研究区与邻近的黄土高原西缘黄土粒度端元的特征差异指示了青藏高原东部黄土在搬运动力、物质来源及其贡献方面与西部黄土高原明显不同。     

沙尘暴期间上海市大气颗粒物元素地球化学特征及其物源示踪意义

采集了2009年10月～2010年10月上海市普陀、闵行、青浦这3个区的大气颗粒物(包括沙尘暴期间),并在南通、郑州、西安、北京等沙尘暴输沙沿途城市追踪采集春季大气颗粒物样品,运用XRF及ICP-MS分别测试了样品的主量及稀土元素含量.闵行、普陀、青浦区这3个区的大气颗粒物的化学组成非常相似,表明样品物源相似.将主量元素数据UCC标准化显示,沙尘暴样品主量元素含量较非沙尘暴样品更接近于黄土,可能主要来源于西北内陆地区,部分为局地源物质.北方各城市沙尘暴样品的稀土元素配分模式一致,且与黄土相似,说明沙尘暴样品物质来源与黄土接近,以壳源物质为主,说明非沙尘暴样品与沙尘暴样品和黄土物质来源不同,有非壳源物质的混合.     

Atmospheric trace elements over source regions for Chinese dust: concentrations,sources and atmospheric deposition on the Loess plateau

The mass-particle size distributions of up to 17 trace elements in aerosol particle samples from dust storm and non-dust storm periods were determined for three sites in or near the source regions of Chinese dust. The mass of particulate material in the atmosphere at the sites is dominated by mineral aerosol particles. An absolute principal component analysis of the non-dust storm elemental data for the loess region allows the estimation of the mass contributions from two coarse-particle classes (soil dust and dust associated with pollutants), and two fine-particle classes (soil dust and anomalously enriched). For most elements (Al, Si, Ca, Fe, Ti, K, S and As), the mass-particle size distributions (MSDs) were approximately log-normal. The mass-median diameters (MMDs) of the soil-derived elements tended to decrease with distance from the desert region and when the dust storms subsided. Total dry deposition velocities were calculated by fitting a log-normal distribution to the aerosol data and calculating deposition rates for 100 particle-size intervals using a two-layer deposition model. The mean dry-deposition rates and fluxes were highest during dust storms over desert regions. In thloess region, the calculated dry deposition velocities of soil derived elements (Al, Si, Ca, Fe and Ti) during non-dust storm periods were from 3.1 to 3.7 cm s⁻¹. From the estimated mass-particles size distributions, the coarser and finer mineral particles were found to benriched with Ca, Fe, Ti and K relative to Al or Si. On a yearly basis, the dry atmospheric input to the Loess Plateau was mainly attributable to normal transport processes, i.e. non-dust storm conditions. Wet deposition fluxes estimated from scavenging ratios indicate that dry deposition dominated the total atmospheric deposition of mineral aerosol. The deposition of aerosol particles associated with coal burning or other anthropogenic sources also was considerable on the Loess Plateau.     

青海共和盆地降尘观测与137Cs测定的初步结果

通过对1998～1999年共和盆地的降尘观测和尘样的¹³⁷Cs分析,测定了降尘速率及其月分配;对尘源进行了¹³⁷Cs示踪,并从理论上估算出降尘产生的¹³⁷Cs再分配,对沉积速率的计算模型进行了讨论.作为采用¹³⁷Cs法研究沙尘暴降尘的一次尝试,这些初步结果对沙尘暴测定及其强度评估等方面研究有一定的借鉴作用.     

新疆昭苏黄土剖面色度变化特征及古气候意义

对受西风影响的伊犁盆地南缘的昭苏波马剖面进行色度指标分析后发现,在黄土堆积期间,亮度L^*在很大程度上受控于颜色分量a^*、b^*,同有机质含量关系密切。在S_* 中亮度L^* 与碳酸钙有较好的相关性,而在L_*中相关性极低。红度a^*受赤铁矿含量的影响最大,其较好的 正相关关系可以很好地反映气候变干的过程。而黄度b^*与针铁矿相关性较差,易受到多方面因 素的影响,对气候转变的敏感性不高。     

辽南黄土光释光年代地层探讨

本文依托辽南地区七顶山黄土沉积剖面,对黄土年代地层进行光释光(OSL)测年研究,结合古地磁数据资料,并与东部丘陵平原区已有释光年代比较,结果表明,七顶山黄土堆积的开始时代为中更新世早期。相当于黄土高原的马兰黄土堆积时代为晚更新世,离石黄土与马兰黄土的分界年代为100～110ka左右,这与黄土高原的研究结论相一致,反映地球轨道参数控制的气候变化。马兰黄土的堆积时间集中在末次冰期的早期(MIS4-5d)和晚期(MIS2),对应时代分别为86～113ka和22～31ka,而在末次冰期中期(MIS3),由于较高的气温和丰沛的降水及地势条件的影响,造成本区大约4～5万年的地层缺失。中国东部丘陵平原区年代地层学研究显示马兰黄土堆积是比较连续的,具体原因有待进一步深入探讨。     

黄土沉积物中次生细粒强磁性矿物记录的古气候信息

伊犁地区位于我国新疆地区西北部,为天山山脉环绕。区内降水自西向东递增,而温 度则由于海拔高度的抬升而逐渐降低。上述地理环境有利于分析和探讨温度和降水与黄土沉积 物中次生细粒强磁性颗粒数量之间关系。本研究在伊犁河谷西部地区,对不同海拔高度黄土表 层沉积物进行样品采集。环境磁学分析结果显示：黄土沉积物中次生细粒强磁性矿物含量与降 水量之间存在很好的正相关关系,而与温度之间存在反相关关系。结合黄土高原的研究结果可 以发现：温度对黄土沉积物中次生细粒强磁性矿物的数量影响微弱,降水是控制其含量的主要 因素;即：在黄土古气候研究中,次生细粒强磁性矿物的磁化率可以作为古降水量的代用指标, 但对温度变化不敏感。     

降尘收集方法对降尘效率的影响

大气降尘收集方法较多,但目前还没有通用的野外观测方法,由于降尘收集方法的多样性以及降尘缸收集效率的不同,所观测的结果很难进行对比.目前对各类降尘缸收集降尘效率的研究较少.在腾格里沙漠地区,利用国家标准规定降尘缸,对干法、湿法、过滤网法、过滤网+玻璃球法和减速沿法这5种降尘收集方法进行对比研究,旨在探讨不同降尘收集方法的收集效率,为准确评价区域降尘量提供依据.干法收集的降尘量仅占湿法的5%～62%;减速法仅占湿法的50%～95%;过滤网法仅占湿法的43%～89%;玻璃球+过滤网法仅占湿法的40%～80%.不同的降尘收集方法,风速明显影响降尘效率,平均风速<2.5m·s-1时,降尘效率随平均风速增加而降低;但在平均风速>2.5 m·s-1时,降尘效率与平均风速之间无明显规律.湿法收集的降尘粒度最细,依次为减速法、玻璃球+过滤网法、过滤网法和干法.平均风速,>5 m·s-1的平均风速与湿法,减速法收集的降尘量之间可以用指数函数表示.不同降尘方法观测的数据可以相互转化,干法、过滤网、过滤网+玻璃球法、减速沿法与湿法收集的降尘量之间为线性相关.在干旱及半干旱地区,减速法能够作为一种替代湿法进行收集降尘的有效方法.     

艾比湖流域大气降尘重金属的污染和健康风险

为了解新疆典型绿洲盆地经济发展背景下大气降尘中重金属的污染状况及潜在健康风险,通过采集样品,测试了其中重金属Zn、Cr、Hg、As、Pb、Cd和Cu含量,然后结合富集因子(EF)、地累积指数(Igeo)和健康风险评估方法进行研究.结果表明:艾比湖流域年降尘通量平均值为298.23g/m2,各月降尘平均值为24.85g/m2,从年内分配来看,艾比湖流域冬半年(2013年8月~2014年2月)大气降尘通量明显大于夏半年 (2014年3~7月),富集系数计算表明,艾比湖流域大气降尘中重金属Cu、Cr和As,主要来自于流域自然地质背景;降尘中重金属Pb、Cd和Hg主要受人为污染因素的影响.地积累指数评价表明艾比湖流域大气降尘中重金属As、Cr、Cu和Zn的无污染等级在全年各月所占比例最大;重金属Pb、Cd和Hg轻污染等级较大,中度污染也占有一定比率.健康风险评价表明艾比湖流域大气降尘中重金属的致癌和非致癌风险概率均较低,不会对流域人体健康造成危害.