南海北部沉积物磁化率对古气候非线性变化的响应

对南海北部海区ＳＯ－５０－２９ＫＬ柱样全孔磁化率与古气候变化对比研究，结果表明：（１）沉积物磁化率较好响应古气候的变化，存在明显的地球轨道偏心率，岁差及岁差半周期；（２）奇异谱分析结果显示十余万年来磁化率曲线的统计维为９，与黄土获得的结果基本一致，各主成分变化的周期均与谱分析所得的周期大致吻合，（３）奇异谱分析所得的各成分的变化特征显示过去十余万年古气候存在明显的非线性变化。     

晚新生代洛川典型风尘堆积序列的延伸

对中国黄土标准剖面———洛川黄土剖面之下的上新世红黏土进行了沉积特征和磁性地层学的研究,结果表明洛川红黏土堆积于约2.6~3.2 MaBP期间,从而确定世界惟一的黄土类地质公园的风尘开始堆积的年代约为3.2 MaBP。古气候替代性指标磁化率和粒度的分析表明,洛川风尘堆积序列记录了上新世到第四纪古气候的重大转型。     

皖南风尘堆积序列氧化物地球化学特征与古气候记录

根据安徽宣城向阳剖面64个样品系统的氧化物地球化学测试结果,分析讨论了皖南更新世风尘堆积序列氧化物地球化学特征及其所记录的气候变迁规律。结果表明：该区气候总体上以湿热为主,淋溶及氧化作用较强;近0．8Ma以来经历了8次大的干冷-暖湿气候旋回,显示本区中、晚更新世气候变迁具有全球一致性特点;中更新世以来本区气候演变的总趋势是由湿热向偏于偏凉发展。     

西安白鹿塬全新世黄土剖面磁化率的古气候特征

对西安地区全新世以来的环境演变特征进行了系统研究,建立了该地区全新世以来黄土-古土壤沉积的年代序列,揭示其反映的东亚冬、夏季风变迁规律,为预测西安地区乃至中国和全球未来环境的发展趋势提供依据。通过对西安白鹿塬刘家坡典型剖面全新世黄土-古土壤地层的岩性描述、地层划分和对比,结合泾阳县新庄村AMS14C的年代测定和其他学者的测年数据,建立了该地区全新世以来黄土沉积的年代序列。根据磁化率气候替代指标显示的曲线特征,阐述了这一替代指标在剖面上的变化规律,探讨了该黄土剖面所反映的东亚冬、夏季风强弱变化特点,详细分析了西安地区全新世以来环境变化的特征和规律,进而将该剖面磁化率曲线特征与其他学者根据孢粉谱建立的温度曲线对比,对西安地区全新世以来古气候的阶段性进行了详细分析和论证,将西安地区10000a以来的气候演变划分为7个阶段。     

前处理步骤与方法对风成红粘土粒度测量的影响

中国北方晚第三纪红粘土堆积为研究古气候与古环境提供了很好的地质记录,其粒度测量作为一个重要的代用指标被广泛应用。粒度测量结果受到前处理方法的影响,但是,现在各个实验室的前处理方法还不一致,这就为粒度数据分析和古气候古环境解释带来了困难。在黄土高原从北到南选择了3个具有代表性的红粘土剖面,对每个剖面从下向上取10块样品总计得到30块样品,对每个样品用不同的前处理方法与步骤（包括化学分离石英的方法）处理后用激光粒度仪进行颗粒测量。结果表明,前处理方法与步骤可以使同一个样品粒度参数发生几倍甚至于二十几倍的变化。综合理论和经验分析,推荐了一种较好的进行风尘堆积粒度测量的前处理方法（正文中方法C）。化学分离的纯石英的粒度分布比本文推荐的方法处理同一个样品的粒度结果偏粗,表明在提纯石英的过程中较细的不稳定矿物已经被剔除。     

南海北部沉积物磁化率对古气候非线性变化的响应

对南海北部海区ＳＯ－５０－２９ＫＬ柱样全孔磁化率与古气候变化作对比研究，结果表明：（１）沉积物磁化率较好地响应着古气候的变化，存在明显的地球轨道偏心率、岁差及岁差半周期，（２）奇异谱分析结果显示十余万年来磁化率曲线的统计维为９，与黄土获得的结果基本一致．各主成分变化的周期均与增分析所得的周期大致吻合；（３）奇异谱分析所得的各成分的变化特征显示了过去十余万年古气候存在明显的非线性变化。     

晚新生代风尘沉积的稀土元素地球化学特征及其古气候意义

通过西峰巴家咀剖面晚新生代风尘沉积中的红粘土、黄土、古土壤的稀土元素、分布模式、特征参数的研究，并与晚第三纪红色沙漠风成砂、晚第三纪河流相细砂岩、第四纪沙漠风成砂、现代尘暴粉尘、中国黄土以及青藏高原远源西风粉尘进行对比分析，结果表明，晚新生代风尘沉积物均具有轻稀土适度富集、缓右倾斜型、Eu负异常的REE分布模式；晚第三纪红色沙漠是红粘土的主要物源之一；红粘土和典型的风尘物质－现代尘暴粉尘及中国黄土有相似的沙漠物质来源和形成过程，与基岩明显不同，这为红粘土的“风成说”而非“残积说”提供了新的证据。巴家咀红粘土的堆积过程与第四纪黄土相似，东亚季风环流而非西风环流控制着沙漠区粉尘物质的输送。     

三门峡地区的红粘土磁性地层及环境记录

位于黄土高原东南缘的三门峡红粘土地层，以陕县指望剖面为其典型代表。厚度为74．3m的指望剖面由上部厚34m的黄土地层和下伏厚40.3m的红粘土沉积组成，黄土为L24－L33的连续风尘沉积，下部红粘土为RS1－RS5的沉积。磁性地层研究显示：M／Ga界线位于33.8m处，黄土与红粘土界线之上20cm，Ga/Gi界线位于56.25m处的RS3中下部。该区红粘土近5Ma至2.6Ma的风尘沉积夹河湖相沉积。指望剖面的红粘土地层磁化率较黄土高原内部偏高，总体特征一致，说明近5Ma来东亚季风在区域演化上的一致性。     

兴凯湖沉积物磁化率和色度反映的28kaBP以来区域古气候环境演化

对兴凯湖长269 cm的沉积岩心的研究结果显示:沉积物的色度和磁化率特征可以较好地反映区域气候环境变化。沉积物明度分别与红度、磁化率、黏土和有机质含量之间及磁化率与黏土之间有很好的相关性;红度高值与明度低值对应暖湿气候环境,磁化率低值反映沉积物较粗的较低湖面,对应冷干气候。28480~26160 cal.aBP,湖区处于温湿气候时期;22880~18170 cal.aBP,岩心孢粉浓度很低,流域处于末次盛冰期疏桦林草原环境;18170~12650 cal.aBP处于Bφlling/Older Dryas/Allerφd暖期。岩心深度90~78 cm段,对应于新仙女木期;11500~4570 cal.aBP,进入全新世暖期,其中8000~5000 cal.aBP,本区处于全新世大暖期(气候适宜期);4570~1470 cal.aBP气候变为凉干;1470 cal.aBP以来,流域又变为暖湿气候环境,同时,人类活动逐渐增强造成水土流失加剧。     

晚第三纪以来黄土高原风积序列的压实校正及其古气候意义

晚第三纪以来黄土高原完整连续、高分辨率的风尘堆积序列为研究以冬、夏季风组合为特征的东亚季风环流长期演化提供了很好的气候信息载体。利用高压固结试验结果,基于高分辨申的磁化率和容重测量及相关性分析,初步探讨了黄土、古土壤及红粘土不同地层单元的压缩特性,校正了压实作用对容重的影响,获得了更真实的东亚季风气候演化信息。有助于深入探讨晚第三纪以未东亚李凤阶段性演化特征及其与太阳辐射、全球冰量变化、青藏高原阶段性隆升等气候控制因子之间的密切关系。     

南海陆坡晚第四纪沉积物磁化率的对比及其古海洋学意义

对南海西沙群岛附近陆坡、南海南部陆坡以及东沙群岛附近陆坡晚第四纪磁化率变化特征进行了综合对比,并初步分析了磁化率与碳酸钙百分含量之间的关系。就磁化率变化特征而言,西沙群岛附近陆坡和南海南部陆坡可归为一个单元,东沙群岛附近陆坡划为另一单元,其中,前一单元晚第四纪磁化率曲线的共性表现为深海氧同位素期次的奇数期向偶数期过渡时期以磁化率峰值为特点,偶数期向奇数期过渡时期以磁化率谷值为特点;后一单元晚第四纪磁化率曲线的共性表现为磁化率曲线大致平行于有孔虫氧同位素曲线。上述两个单元内的磁化率曲线共性都具有地层学意义,但这两个单元内部某些部位的晚第四纪磁化率变化具有地方局限性,不宜当作大范围地层对比的工具。南海陆坡磁化率曲线和碳酸钙百分含量曲线的关系存在镜像和平行两大基本类型,但这两种对应关系未必意味着磁化率和碳酸钙百分含量之间存在着直接的因果联系。南海陆坡磁化率变化的原因很可能与冰期旋回中南海陆源物质通量的变化密切相关,另外,局部海域磁化率还可能严重受沉积物早期成岩作用的影响。     

西北干旱区黄土-古土壤磁化率变化特征

对祁连山东段黄土-古土壤环境磁学的研究表明,在这一地区黄土-古土壤沉积中主要的磁性矿物是磁铁矿型矿物,而磁化率的增强与黄土-古土壤序列并不匹配,且存在着由剖面底部向上逐渐升高的趋势。我们认为在铁磁性矿物种类没有变化的情况下,西北干旱-半干旱区磁化率的这种增强很可能是磁性颗粒物粒度变化或者来源相关的磁性颗粒含量的变化所引起。     

红土中细粒状铁锰结核的存在及其对粒度测试的影响

设计了针对红土的两种粒度分析方法,对比分析了铁锰结核对红土粒度分析结果的影响以及加入HCl对铁锰结核与红土粒度测试的影响。结果表明:(1)细粒铁锰结核对粒度测试结果有较大影响,特别是粗粒含量的增加。而盐酸可以有效地与细粒铁锰结核反应,使得粒度测试结果更接近真实值。因此,对于铁锰结核发育的红土层,若需通过粒度来分析其沉积动力特征,其粒度测试的前处理过程加入盐酸是非常有必要的。(2)盐酸的加入对红土中μm的黏土粒组有较大影响,这可能是盐酸与黏土矿物发生了化学反应,使得黏土粒组的相对含量减少。因此,对于铁锰结核发育的红土层,若需要通过粒度分析其风化过程,其前处理应当慎重选择是否加入盐酸。     

安徽宣城第四纪网纹红土的磁组构特征及其意义

安徽宣城第四纪网纹红土剖面黄棕色土层和网纹层的K、P、E、F、L、q等磁组构参数特征显示,i3>60°样品的磁组构特征有效降低了后期风化作用的影响,可近似代表黄棕色土层和网纹层的原生磁组构特征。黄棕色土层的原生磁组构特征显示它形成于沉积动力强度弱而稳定、事件沉积偶尔发生的沉积环境;该层磁组构参数的平均值及组合参数特征均与风成黄土-古土壤沉积的相应特征十分吻合,表明其原始沉积环境与风尘沉积环境一致,从而为黄棕色土层的风积成因提供了沉积动力特征上的证据。网纹层形成于沉积动力强度大、稳定性相对较差的沉积环境;该层的磁组构特征与风成沉积的相应特征差别显著,但与部分水成沉积的相应特征有近似之处,结合该层物质组成上的风成特性,初步推断网纹层可能为早期的风积物经后期水流改造的产物。     

六盘山两侧晚新生代红黏土高程分布及其新构造意义

晚新生代红黏土广泛发育于青藏高原东北部陇西高原和鄂尔多斯高原,它不仅是我国北方晚新生代气候和环境变化的载体,而且其高程分布特征也记录了高原地区新构造运动过程。运用遥感技术和数字高程模型(DEM)技术,结合野外调查,分析了六盘山两侧红黏土空间分布特征,并结合已有的红黏土年代学资料及其沉积特征,探讨了青藏高原东北缘的构造隆升,指出红黏土在陇西地区开始沉积以来,六盘山两侧存在多期构造差异性隆升。由于陇西地区隆升速率相对较大,最终使六盘山两侧的构造-地貌格局从原先的东高西低转变为西高东低。     

南黄海北部末次冰期棕黄色细粒沉积物的磁学特征及其地质意义

南黄海北部YA023柱状样0.24～1.45m为末次冰期棕黄色细粒沉积物,以往的研究认为它属于风成黄土沉积。本文对这段沉积物的磁学性质进行了研究,包括磁化率(K)、非磁滞剩磁(ARM)、等温剩磁(IRM)、剩磁矫顽力(Hcr)、低/高矫顽力磁性矿物的比例(S300)、三轴等温磁化实验和磁组构等。实验结果表明,该沉积物的磁性矿物以赤铁矿为主、磁铁矿或钛磁铁矿的含量很低;磁化率各向异性度(P)与磁面理(F)不相关,而P与磁线理(L)存在一定的相关性,磁化率椭球体既有拉长型(扁率E<1)、也有压扁型(E>1),这些实验结果与中国风成黄土的磁学特征显著不同。我们认为,YA023柱状样0.24～1.45m的细粒沉积物应属于末次冰期洪泛沉积,洪泛平原或河漫滩由于周期性地出露地表和被洪水淹没,使沉积物发生周期性成壤化作用和还原成岩作用,导致赤铁矿含量的增加和低矫顽力磁性矿物被溶解。     

珠江口全新世沉积物粒度与磁化率的变化特征及其所反映的气候环境变化

通过对来自珠江口万顷沙W2孔的沉积物进行AMS 14 C测年,结合古地磁测试以及孢粉分析结果,并与其他相关记录综合对比,建立了该地区全新世以来的年代框架。使用粒度组合特征以及磁化率等环境代用指标,获取了该地区约6000cal yr BP以来的气候环境变化信息。经过分析与对比,认为该区自中全新世以来,经历了暖干-凉湿-温湿3个气候环境变化阶段。在晚全新世中国南方地区气候(尤其是降雨量)发生了重要的变化,这与北半球太阳辐射减弱,气温降低,亚洲季风减弱,降雨带南移有着一致的对应关系,同时还很可能与这一时期厄尔尼诺—南方涛动活动加强有着紧密的联系。     

浅剖资料在南海北部东沙西南海域水合物调查中的应用

南海北部东沙海域陆坡已经被证实为天然气水合物前景分布区,浅地层剖面数据以其高效率采集过程和浅表层高分辨率的特点被国内外学者应用到天然气水合物调查中并取得了很多成果。以南海北部东沙西南海域的两条浅剖测线为例,分析了该区浅表层沉积物的声学特征,并在浅剖剖面上发现了浅层含气带以及气体泄露现象,初步推测为深部的天然气水合物分解后通过断层运移到浅层中形成了浅层含气带,部分浅层气体还通过泄露点喷射到海水中从而形成了剖面中的气体泄露现象。最后,进一步通过对研究区域的沉积及气源条件、温压条件、地质及生物证据的讨论,证实该区具有天然气水合物发育的基本条件,因此,可以证实上述浅剖资料解释中关于天然气水合物的推测。