亚洲季风系统的起源和发展及其与两极冰盖和区域构造运动的时代耦合性

本文基于对我国新生代环境记录的分析,揭示出在早第三纪,气候带大致呈行星风系控制下的东西走向格局。东南部地区在渐新世开始湿润化,显示了东南季风的雏形,可称为雏形季风阶段。中新世中期东南和西南部显著湿润化,标志着东南和西南季风的形成,可称为成形季风阶段。中新世末和上新世形成的“红粘土”的风尘特性是冬季风和中国北方与中亚干旱化的重要标志。第四纪以来中国环境发生的重要转变表现为季风强度的变化与气候波动周期的改变。上述重大环境事件在时代上分别与两极冰盖的起源和演化以及东亚构造运动有较好的吻合性。我们认为,这种季风一冰盖一构造的耦合关系可能是通过不同机制共同作用的结果。     

用地貌学方法研究贺兰山山前断层全新世活动状况

本文根据穿过断层的45条冲沟中的裂点和阶地测量资料,论述贺兰山山前断层全新世以来的活动状况。我们认为全新世以来该断层至少有8次活动。最后一次断层活动错断了距今400年的长城,并在冲沟中形成一个裂点,该裂点现今已距断层陡坎约5米远。假定这次断层活动和1739年平罗大地震有关,求出裂点的溯源侵蚀平均速度为2.0—2.5厘米/年.根据两裂点间的距离和裂点的溯源侵蚀平均速度,并考虑到我国近5000年的气候有逐渐变干的趋势,求出断层活动的周期(表3)。从断层陡坎附近的各级阶地面之间的高差,求出断层各次活动的幅度(表4)。     

黄土中钙结核的碳氧同位素研究（二）碳同位素及其古环境意义

从洛川黄土剖面离石黄土各层古土壤中钙结核的碳同位素分析结果，探讨了钙结核碳同位素变化所反映的古土壤形成时的植被状况，还借助于“干燥度”，结合由钙结核氧同位素变化所获得的古温度资料，估算了各层古土壤形成时长时段的年平均降水量。所得结果表明，各层古土壤形成时温度和湿度状况有更复杂的变化。大部分古土壤形成时的年平均降水量与现代相差不多（增幅在５０ｍｍ左右），但发育最好的Ｓ５形成时，年平均降水量超过现在约２００ｍｍ。古土壤的碳氧同位素能很好指示古环境，但研究工作还有待深入。     

1.2 Ma以来黄土-古土壤序列风化成壤强度的定量化研究与东亚夏季风演化

中国黄土－古土壤序列是第四纪古气候演化的连续记录，其风化成壤强度对东 亚夏季风演化有明确的指示意义．基于２１８１个样品的分析，采用土壤学上的游离氧化 铁（ＦｅＤ）／全氧化铁（ＦｅＴ）指标，建立了 １．２ Ｍａ以来黄土高原中部两个代表性剖面的高分 辨率古风化强度序列，并与土壤微形态特征、低频磁化率和频率磁化率、 Ｒｂ／Ｓｒ比值等 其他反映夏季风强度的代用指标进行了对比，发现ＦｅＤ／ＦｅＴ指标更能客观地反映古土 壤发育强度．因为黄土高原地区的化学风化主要受夏季的降水和气温控制，与东亚夏 季风的强度密切相关，所以古风化强度ＦｅＤ／ＦｅＴ的变化基本反映了东亚夏季风演化的 信息．该替代指标记录的很多夏季风变化信息在磁化率曲线上并无反映．     

环境磁学某些研究进展评述

环境磁学是应用岩石磁学和矿物磁学技术去恢复环境过程、重塑环境演化历史的一门边缘科学。沉积环境中磁性矿物的形成、搬运、沉积和演化受气候变化和环境过程的控制,因此,岩石和矿物磁学性质可作为环境变化和气候过程的代用指标。环境磁学能为全球环境变化、气候过程研究提供有价值的资料。鉴于环境磁学方法在古环境和古气候研究中的重要作用。本文对当前黄土、湖泊沉积物和海洋喾物环境磁学研究的一些进展作简要评述。     

陇西第三纪红土磁学性质初步研究

在六盘山以西广泛分布着一套第三纪红色土状沉积,对这套沉积的成因及性质还没 有系统的研究。本文对陇西红土磁学性质的研究发现,该地红土的剩磁载体由主到次依次为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,赤铁矿对剩磁有比较显著的贡献;特征剩磁载体主要是磁铁矿,一些古土壤中的赤铁矿也携带了部分特征剩磁,磁赤铁矿的存在不影响特征剩磁的稳定性。与六盘山以东宝鸡红土最显著的差异是陇西红土中的赤铁矿对磁学性质有明显的影响。与第四纪黄土一古土壤序列的热磁学性质的差异在于陇西红土在高温下仅产生少量或不产生强磁性矿物。这可能暗示着红土中含铁硅酸盐和粘土等矿物(可能在高温下产生磁铁矿)处于与黄土一古土壤的相应矿物不同的演化阶段。     

Gauss-Matuyama极性转换期间地球磁场方向和强度变化特征

粒度分析和风化强度研究表明 ,黄土高原渭南阳郭剖面黄土层L33沉积期间成壤化作用相对较弱 .在此基础上 ,为研究极性转换期间地球磁场变化特征 ,本文对黄土层L33进行了详细的岩石磁学和古地磁学研究 ,其结果表明黄土层L33的主要载磁矿物为磁铁矿和磁赤铁矿 ,并以沉积剩磁为主 ;由逐步热退磁确定的特征剩磁 （ChRM ）揭示了G M（Gauss Matuyama）极性转换过程的持续时间为 9 43± 0 64ka;在G M极性转换之前 ,地球磁场曾发生过持续时间为 2 2± 0 1 3ka的短极性漂移事件 ;相对强度研究表明 ,G M极性转换期间地球磁场强度减弱 .     

末次间冰期以来黄土高原南部植被演替的植物硅酸体记录

对于本次间冰期以来黄土高原是否存在大面积森林植被的问题一直存在争议,本文通过对渭南、宝鸡和兰州剖面的植物硅酸体记录研究表明,末次间冰期以来,在黄土高原南部,主要发育草原和森林草原的植被类型,只有在气候最适宜期年降水量超过800mm以上,才可能有短期的森林植被发育。在黄土高原源区发育森林植被所需要的降水量要比基岩山地高250mm以上。     

晚第四纪风尘物质成分的变化及其环境意义

对长武和宜川晚第四纪黄土-古土壤序列的高分辨率铁含量分析表明,不同时期的风尘在化学成分上具有较明显的区别。在排除成壤过程中CaCO₃淋溶和淀积的相对影响后,研究剖面的铁含量基本反映了原始风尘的铁含量。已有研究表明,西部源区的气溶胶和现代地表流沙中铁的相对含量显著高于东部源区。本文认为,风尘铁含量的变化反映了西部沙漠风尘对黄土堆积的相对贡献。由于西风带北支是西部源区风尘的主要搬运者,风尘中全铁含量可能反映了西风带北支气流的强度,并明显存在着千年尺度的变化。     

渤海湾海陆交互相沉积的磁性地层学

渤海湾的海陆交互相沉积对研究海陆环境变化、新构造活动及华北平原的演化历史等均有重要意义,而建立可靠的年代地层框架是上述研究的前提。对取自渤海湾西岸天津市深度为203.57 m的BZ2钻孔进行了详细的磁性地层学研究,结果表明,钻孔岩心包含4个正极性段,分别可与标准极性柱中布容(Brunhes)、贾拉米洛(Jaramillo)、奥尔都维(Olduvai)和高斯(Gauss)正极性世对比;获得的3个负极性段则与松山(Matuyama)和凯纳(Kaena)事件对应,从而获得钻孔岩心底部年龄约为3.18 MaBP。磁性界限之间平均沉积速率的相对一致性,指示了渤海湾在晚上新世以来总体稳定的下沉趋势。