晚中新世-上新世黄土高原佳县红粘土剖面碳同位素记录与C4植被演化

新生代C4植被开始扩张的年代、过程和驱动机制是全球古气候变化研究的焦点问题.中国黄土高原的黄土-红粘土剖面保存了连续的古生态演化记录,是研究这一关键科学问题的理想载体.本文选择黄土高原北部佳县厚达64m的红粘土剖面(8.2～2.7Ma),对190个层位的次生方解石矿物进行了无机碳同位素测试,由此分析了晚中新世-上新世末的C4植被扩张和演化过程.C4植被持续增长与全球冰盖的扩张基本一致,表明气候变冷很可能导致了黄土高原区域气候的干旱化与降雨季节性的增强.C4植被的扩张存在明显的3个阶段,分别以6.6Ma和3.6Ma为界限,每一次扩张增加10％左右,暗示了全球性的构造事件对黄土高原植被演化的控制.此外,佳县红粘土剖面呈现10次持续时间为10 ～ 20万年的碳同位素正漂移事件,平均每40万年发生一次,说明40万年轨道周期也控制着C4植被的演化.     

青海湖晚更新世沉积物中胶黄铁矿的发现及其环境指示意义

对青海湖南盆沉积中心钻取的一根长18.6 m的高取芯率沉积岩芯(1F)进行磁化率测试显示,该岩芯在8.15～8.96 m和15.50～17.28m两沉积段具有非常高的磁化率.详细的岩石磁学测量和矿物分析表明这两段沉积物中有大量的胶黄铁矿存在,其磁畴特征主要以单畴(SD)为主,并显示少量超顺磁(SP)颗粒特征,这是导致磁...     

1.5 Ma以来黄土高原风尘堆积的岩石磁学记录与中更新世气候转型

通过对黄土高原中部朝那剖面黄土-古土壤序列系统的岩石磁学分析,建立了1.5Ma以来黄土高原高分辨率岩石磁学指标演化序列。岩石磁学记录表明本区1.5Ma以来以0.93和0.62Ma为界经历了3个不同的气候演化阶段。在1.5～O.93和0.62～0Ma期间各种磁学参数大致呈同步变化趋势,能较好地与深海氧同位素（MIS）曲线相对应,而在0.93～0.62Ma期间（相当于L9底到L6顶,MIS24-MISl6）,尽管磁化率、饱和剩磁强度（Mr）、饱和磁化强度（Ms）与剩磁矫顽力（Bcr）、矫顽力（Bc）曲线的峰谷能与MIS的峰谷相对比,但该阶段的磁学参数变化幅度和形式明显不同于1.5～0.93和0.62Ma以来的两个演化阶段。磁化率、Mr和Ms在0.93Ma突然降低,此后变幅很小,反映夏季风较弱且相对稳定,一直维持到0.62Ma前后。在0.9Ma前后Bc、Bcr突然增大,可能反映了冬季风突然增强,然后宽幅波动下降。这种变化可能是黄土高原风尘堆积对中更新世气候转型事件的响应。黄土高原岩石磁学记录的中更新世气候转型事件发生于0.93Ma,结束于0.62Ma。造成这次气候转型事件的原因除了与全球冰量和太阳辐射变化有关之外,还可能与中更新世青藏高原急剧隆升而激发的亚洲内陆干旱化加剧,从而导致亚洲内陆沙漠的形成与扩张有关。     

盆山沉积耦合原理在定量恢复造山带隆升剥蚀过程中的应用

造山带的隆升剥蚀过程研究一直是地学界研究的热点和难点,而与造山带毗邻的沉积盆地则真实地记录了造山带隆升剥蚀演化历史。因此,通过对沉积盆地中沉积物的研究可以反演山地隆升剥蚀历史。基于这种思路,介绍了两种定量恢复造山带隆升剥蚀的方法,即裂变径迹热年代学方法和质量平衡法。前者利用样品碎屑单颗粒的裂变径迹年龄的统计分析确定其源区,并量化源区的抬升剥露及热演化历史,但要求对样品的沉积时代有很好的年代学控制,沉积后样品没有遭受热重置。后者则假定在一定时间间隔内,盆山耦合系统中物源区的地形变化总和与沉积区的碎屑沉积质量总和成正比,即隆升过程中产生侵蚀总量与毗邻盆地的沉积总量之间质量守恒,从而通过研究盆地中相应时间段的沉积总量、沉积速度来定量恢复古地形,反演造山带的演化,但盆山系统的界定以及地层定年的精度直接影响到恢复造山带隆升剥蚀过程的可靠性。     

渤海海峡BHS01孔沉积物磁性地层学研究

磁性地层学研究是建立渤海地区第四纪沉积序列地层年代框架的主要技术手段之一。通过对渤海海峡地区BHS01孔(孔深121.3 m)进行详细的磁性地层学研究,结果表明:BHS01孔岩心记录了布容(Brunhes)正极性时至松山(Matuyama)负极性时底部,包括贾拉米洛(Jaramillo)和奥尔都维(Olduvai)正极性亚时。早、中更新世界线即布容(Brunhes)正极性时/松山(Matuyama)负极性时界限(B/M)深度位于该钻孔的46.4 m处。根据沉积速率,推测钻孔底部121.3 m处的年龄约2.25 Ma。综合沉积物的岩性、磁性及沉积速率变化特征,将BHS01孔沉积物记录的区域沉积过程自下而上划分为3个阶段:阶段Ⅰ(2.25～1.46 Ma)以河流相沉积为主;阶段Ⅱ(1.46～0.78 Ma)为稳定的湖泊相沉积;阶段Ⅲ(0.78～0 Ma)发育海陆交互相沉积。这一研究为该钻孔提供了可靠的年代标尺,为渤海海峡及邻区第四纪地层的划分对比和沉积演化过程提供了新的依据。     

晚中新世以来亚洲季风阶段性演化的海陆记录

本文在综合对比晚新生代以来中国黄土高原黄土一红粘土沉积、西北太平洋粉尘沉积、南海有孔虫、阿拉伯海有孔虫记录的基础上，探讨了大约8Ma以来亚洲季风的阶段性演化历史。结果发现，黄土高原粉尘沉积在8Ma前后大规模出现，在3．5Ma前后大幅增加；印度季风在8Ma前后形成(或显著加强)；南海ODP1146站位浮游有孔虫Neoglcboquadrina丰度也有两次明显增加，表明海水表面温度不断降低和海洋生产力的增加，指示东亚冬季风作用增强。北太平洋()DP885／886钻孔风成粉尘通量也有增加，指示亚洲内陆进一步的干旱化和冬季风作用的增强。印度洋沉积通量在11Ma前后开始增加。在9～8Ma时出现峰值，表明喜马拉雅山和青藏高原南部逐渐隆起。当隆起达到足够高度时，导致亚洲内陆干旱气候带扩大，同时提供大量粉尘并向东传输到中国北方和北太平洋地区。青藏高原北缘山前盆地的沉积记录显示，在3．6Ma时，高原北部的进一步快速隆升过程可能影响到整个高原，从而导致亚洲内陆更加干旱化，东亚季风增强，粉尘沉积加快，南海及印度洋陆源沉积作用加剧。     

太湖平原WJ孔矿物磁学特征以及晚第四纪海侵事件

基于古地磁和AMS¹⁴C定年结果,对长江三角洲太湖平原的WJ孔进行岩性特征、矿物磁学、粒度分析及有孔虫化石研究,拟重建WJ孔记录的晚第四纪以来沉积环境演变过程与海侵事件,并探讨环境磁学参数对河口三角洲地区沉积环境演化的指示意义.研究结果表明,WJ孔可以划分为中更新世阶段I、中更新世阶段II、晚更新世、全新世四个阶段,沉积地貌环境分别为:河湖、滨海-阶地、河口坝-河口湾-潮滩与阶地、湖沼平原.WJ孔揭示了三次海侵事件,分别为中更新世晚期海侵,晚更新世MIS5海侵和晚更新世MIS3海侵.其中记录的MIS5e海侵最为强盛,MIS3后期也存在一次海侵加强事件.另外,滨海潮滩-河口坝环境的沉积物磁性特征明显,χ_lf、SIRM、HIRM等为显著高值.     

鹤庆盆地早更新世以来湖相沉积物中早期还原成岩过程的岩石磁学证据

鹤庆盆地位于我国西南地区,受印度季风影响.在盆地内获取的665.83m的湖相岩芯具有沉积连续,时间跨度长的特点,是研究印度季风在第四纪以来发展演化特征的理想材料.在岩芯的下部(1.8Ma以前),磁化率大幅度降低,而烧失量则较高.通过对这部分沉积物详细的岩石磁学测试和扫描电镜分析可知,岩芯下部(2.5 ～1.8Ma)磁性矿物含量较低,低磁化率值与沉积后的还原溶解作用密切相关.在岩芯下部有自形程度较高的单畴(SD)胶黄铁矿存在,可能为早期还原成岩过程的产物.     

西安市道路灰尘磁学特征及其对环境的响应

西安市道路表面灰尘样品的环境磁学研究显示磁化率(χ)、非磁滞磁化率（χ_ARM）以及饱和等温剩磁（SIRM）均比较高,表明样品中磁性矿物含量较高.其中磁化率（χ）主要受人类活动强度影响,而非磁滞磁化率（χ_ARM）及饱和等温剩磁（SIRM）则由人为活动强度和磁性矿物种类共同决定.κ-T曲线以及等温剩磁（IRM）获得曲线显示样品中磁铁矿和磁赤铁矿等亚铁磁性矿物占主导,并可能含有少量的单质铁,其相对含量与人类活动种类有关：与单纯的交通排放及冶金活动相比,密集的人群流动可带来更多的单质铁矿物.磁畴图谱显示磁性矿物粒径变化不大,以准单畴及多畴颗粒等粗颗粒为主,明显大于成土作用形成的磁性颗粒.综合磁性矿物含量种类以及粒径可辨别污染及污染来源,提供污染监测的磁学手段,并初步进行污染来源划分.     

甘肃西山坪遗址岩石磁学性质及其研究意义探讨

对甘肃西山坪遗址剖面样品进行磁化率、频率磁化率、热磁分析、非磁滞剩磁和等温剩磁等一系列岩石磁学实验测试,分析环境磁学参数特征变化,试图探讨西山坪遗址研究意义,为今后深入研究该沉积序列蕴含的古环境记录提供了岩石磁学基础.结果表明：西山坪遗址剖面沉积物中磁性矿物主要以低矫顽力的磁铁矿和磁赤铁矿为主,高矫顽力磁性矿物赤铁矿含量极其有限,越向剖面表层,强磁性矿物含量逐渐增加.磁性矿物颗粒表现出黄土的典型特征,以单畴、准单畴为主,含有一定量的超顺磁颗粒,颗粒度越向剖面表层越细.从物源上看,遗址沉积物主要来自近源的黄土风尘堆积,主要是风成堆积,并混合大量人类活动信息,给今后综合研究岩石磁学与人类活动特征的关系有一定借鉴意义.