末次间冰期以来洛川黄土天然剩磁记录的可靠性

地磁倒转和漂移不仅是研究地球动力学的重要手段之一,也能使地磁年代框架更加准确。通过对洛川黄土剖面L1、S1进行详细的岩石磁学、古地磁研究,结果表明:L1、S1中主要的载磁矿物是磁铁矿,但赤铁矿也可能携带稳定的特征剩磁;洛川黄土剖面能够记录Blake漂移,并发生于(123±2)ka。通过S1中1 092~1 240cm处6套平行样品的古地磁结果,表明洛川黄土难以记录Blake漂移的形态学特征;L1未记录到Mono Lake和Laschamp漂移,但是在175cm处识别出1次明显的地磁异常事件,年代约17.9ka。我们认为该地磁异常事件应为Hilina Pali/Tianchi漂移。此外,导致同一极性事件在不同地区记录产生差异的可能原因有中国黄土存在千年尺度的沉积间断、较低的沉积速率及黄土剖面所处地理位置的不同。同一剖面平行样品间地磁漂移形态学存在差异,可能是由于极性漂移期间较低的古地磁场强度抑制了黄土剩磁记录能力所致。     

兰州九州台“上粉砂层”黄土L9的剩磁记录特征研究

中国第四纪黄土-古土壤序列记录了距今2.6Ma以来丰富的古气候和地球磁场变化的信息。近年来的研究表明,松山反向极性期内沉积的“上粉砂层”黄土L9,在黄土高原多个剖面上记录的特征剩磁方向除了反向极性之外,还有多个正极性段。对于“上粉砂层”L9记录的正极性段究竟代表了短期地磁漂移事件还是重磁化的结果,目前还存在较大的争议。为了进一步查明黄土层L9古地磁记录的可靠性,本文对沉积速率高、成壤作用影响弱的兰州九州台黄土剖面（36.09°N,103.79°E）的L6~L10段地层（海拔1830~1916m）开展了详细的古地磁学和岩石磁学研究。研究结果显示,剖面黄土粒度与磁化率成正相关关系,磁化率主要由风力输送的粗粒磁性矿物颗粒含量所控制;磁化率各向异性（AMS）呈扁平状,磁化率最小轴与最大轴分布方向显示其为较强劲西北向冬季风作用下形成的原生磁组构;磁滞回线和Day图显示该剖面中主要的磁性矿物颗粒可能为低矫顽力的假单畴/多畴磁铁矿与磁赤铁矿以及高矫顽力的赤铁矿和针铁矿组合。特征剩磁（ChRM）结果表明松山/布容界限（MBB）位于黄土层L8底部,贾拉米洛顶界（UJ）位于古土壤层S10中。MBB与UJ界限之间记录的3段较稳定（最大角偏差MAD9和L10中粒度较粗的位置,其间还记录有两个可信度较差（MAD>10°）的正极性段落。按MBB（0.78Ma）与UJ（0.99Ma）之间的平均沉积速率计算,这两段正极性中间时间点分别为0.888Ma和0.927Ma,可分别与Kamikatsura（0.850~0.899Ma）和Santa Rosa（0.922~0.936Ma）地磁漂移对应。九州台黄土L9中粒度较粗层位记录稳定反极性与黄土西北边缘古浪剖面一致,而与中部及东南部洛川、三门峡、宋家店剖面粒度较粗层位记录相反,反映了黄土剩磁记录的复杂性。黄土高原不同地区的黄土可能具有不同的剩磁记录机制,需要今后深入研究。     

马兰黄土和离石黄土的磁学性质

中国黄土-古土壤系列的磁学性质,如磁化率等被广泛用于古气候和古环境研究,这必须建立在对黄土-古土壤的剩磁的性质和获得剩磁的机制以及古土壤磁性增强的原因有深入了解的基础之上。作者通过对洛川和吉县剖面马兰黄土和离石黄土的磁学性质的深入研究,对黄土与古土壤磁学性质差异的各种表现,对它们剩磁的性质,对古土壤磁性增强的原因以及磁性变化对古气候、古环境研究的意义进行了讨论,并对利用某些磁学性质建立的黄土-古土壤形成的时间模式提出了质疑。     

黄土和古土壤中磁性矿物的粒度分布

磁化率是一种重要的环境替代性指标,对中国黄土中古土壤磁性增强已有不少讨论．本文对采自吉县、西峰和西宁的S1和L2的代表性样品进行了粒度分离,并测量了各个不同粒级的磁性参数,对所获得的结果就不同粒级的颗粒对磁化率的贡献、黄土和古土壤中磁性矿物颗粒的粒度和古土壤磁性增强的原因进行了初步的探讨,指出古土壤形成过程中并没有像一些学者所认为的那样,有大量超顺磁颗粒生成,它们对古土壤磁化率增大的作用有限。     

宝鸡剖面S5古土壤磁化率变化机制

运用岩石磁学和地球化学相结合的方法对宝鸡剖面S5和S3古土壤的磁性特征进行了详细对比分析,结果表明S5古土壤层 Rb/Sr 比值较高,S5古土壤形成期气候温暖湿润,成壤程度比S3时期强。S5层亚铁磁性矿物含量低于S3层,反铁磁性矿物主要为针铁矿; 而S3层的反铁磁性矿物主要为赤铁矿。S5层土体表面及土壤空隙中可见大量黑褐色的铁锰胶膜分布,由于沉积后土壤长时期处于偏干或偏湿的氧化、还原交替环境中,细粒的磁铁矿和/或磁赤铁矿、赤铁矿溶解转化成褐铁矿、针铁矿等弱磁性矿物,主要转化成在局域湿润环境下能够稳定存在的针铁矿,这种磁性矿物的转化可能导致了成壤强的S5古土壤超顺磁亚铁磁性矿物含量的减少和磁化率的降低。     

黄土高原全新世黄土-古土壤演替及气候演变的再研讨

文章从黄土-古土壤的演替规律、黄土再沉积与古土壤埋藏后的次生成壤特殊性,揭示了第四纪生物气候演变的实质。对黄土高原具代表性的现代耕种土壤壤土和黑垆土的研究,揭示了土壤剖面内伏形成环境较现代暖湿的古土壤层;对于土壤剖面上部的覆盖层,证实不仅是人为施加土粪的堆积物,且包含新的黄土沉积物;从土壤发生学观点,埃土与黑垆土称之耕种埋藏型古土壤较合适;通过分辨古土壤剖面层内干旱草原和暖湿型森林植被孢粉共存的矛盾实质,证实黄土高原全新世曾存在茂密的森林和森林草原植被及森林型土壤的发育,并延续到人类历史时期。在第四纪研究中,通常把黑垆土作为全新世代表地层,以S0表示,我们的研究补充提出,根据黄土高原生物气候地带性的分异规律,自南而北,S0应以埃土与黑垆土分别表示,并应在S0层上部划分出Lx,说明气候冷干化的趋向及新一轮黄土沉积期已悄然来临。以上问题的再研讨,对第四纪生态环境演变和当前黄土高原生态环境建设的战略部署,具有重要的理论和实际意义。     

宝鸡渭河北岸大型深层黄土滑坡基本特征与稳定性研究

以宝鸡渭河北岸杨家村大型深层黄土滑坡为研究对象,综合应用野外地质详细调查、工程地质勘察和高密度直流电阻率地球物理勘探等方法,基本查明了杨家村滑坡的特征和稳定性。调查研究结果表明,杨家村滑坡属于深层多级旋转型黄土滑坡,滑面总体呈圆弧形,渭河北缘断裂从杨家村滑坡滑体中部通过,对滑坡结构具有控制性作用,新近纪三门组粘土层的变形破坏是滑坡形成的主要内因。综合评价结果表明杨家村滑坡目前总体处于稳定状态,需关注前缘局部失稳,研究结果可为杨家村滑坡防治提供依据。      

三门峡地区黄土L9的重磁化现象及原因探析

对黄河三门峡地区曹村黄土剖面L₁至L₁₃(年代持续约1.1Ma)的高分辨率古地磁研究发现:布容/松山界线位于第8层古土壤(S₈)的顶部,贾拉米洛正极性亚时的顶、底界分别位于S₁₀和L₁₃的顶部,上述古地磁极性转换界线与洛川标准剖面一致。“上粉砂层”(L₉)的绝大多数样品特征剩磁方向与现代地磁场方向一致,而其中的弱发育古土壤层(L₉SS₁)则呈预期的反极性特征。综合L₉的厚度、岩性和岩石磁学特征,认为这一巨厚的正极性带可能反映了完全由岩性所控制的重磁化特征。对于L₉重磁化的原因,似乎很难用后生的化学剩磁和粘滞剩磁来解释。文章尝试性地提出,可能在L₉沉积后的间冰期(对应S₈)和布容正极性时内气候较湿润的时期,由于雨水的向下渗透而诱导了其中强磁性矿物(磁铁矿)在沉积后随地磁场方向的变化而进行了重新排列。     

洛南黄土有机碳同位素组成及其与洛川、西峰黄土对比

以往黄土-古土壤碳同位素的研究主要集中在东亚季风控制的干旱-半干旱黄土高原中北部地区,而对于秦岭南部暖温带季风性半湿润气候区黄土-古土壤序列有机碳同位素的研究鲜有报道。对比两种气候条件下的黄土有机质碳同位素组成可更广泛和深入地认识黄土碳同位素所指示的生态环境变化。为此,本研究选取了位于秦岭南麓的洛南上白川、刘湾两剖面,剖面厚度分别为74m和10m,以20cm间距采集上白川剖面38个样品,刘湾剖面51个样品。采用高温灼烧氧化法对全部样品有机质碳同位素组成进行测定,并将结果与黄土高原中部洛川和西峰剖面有机质碳同位素进行了对比。结果表明： 上白川剖面有机碳同位素（ δ13Corg.）的变化范围为-24.43‰～-21.30‰,刘湾剖面的变化范围为-24.70‰～-20.52‰,洛川剖面的变化范围为-23.37‰～-18.72‰,西峰剖面的变化范围为-23.68‰～-19.47‰。末次间冰期位于半湿润地区的上白川和刘湾剖面有机碳同位素峰值较半干旱地区洛川、西峰剖面偏负1‰～2‰,即上白川和刘湾剖面有机碳同位素峰值分别较洛川剖面的峰值偏负1.8‰和1.9‰,较西峰剖面的峰值偏负1.3‰和1.4‰。因此,该区的植被覆盖应是以C3植物为主的C3和C4混合草原植被类型;从整体上来看,洛南剖面古土壤层碳同位素较相邻黄土层的碳同位素偏正,因此,古土壤形成时期C4植被相对比例增加。末次间冰期洛南上白川和刘湾剖面有机碳同位素峰值较洛川、西峰剖面的峰值偏负1‰多,表明受东亚季风控制的半干旱-半湿润的黄土区,暖季节降水对C4/C3植被相对比例增加的趋势和幅度均具有明显的影响,主要表现在暖季节降水的增加有利于C4植被相对比例的增高,同时降水的季节性分布和/或降水量的增多影响土壤有机碳同位素所记录的C4植被相对比例及其增加幅度。     

天山北麓典型黄土沉积序列的磁学特征及主控因子初探

新疆黄土岩石磁学特征与地层性质的对应关系具有鲜明的区域特征。本文选取沙湾黄土剖面进行较为系统的岩石磁学分析。研究结果表明,沙湾剖面的磁性矿物组成与黄土高原及新疆北部其他黄土剖面相似,以亚铁磁性矿物(如磁铁矿、磁赤铁矿)为主要的载磁矿物,同时含有一定量的不完全反铁磁性矿物(如赤铁矿、针铁矿)和顺磁性矿物。假单畴(PSD)和多畴(MD)为样品的主要磁畴特征,部分土壤样品中磁性矿物磁畴状态表现为单畴(SD)。进一步分析发现,磁化率与地层对应关系较为复杂,剖面3m以上地层中的磁化率及其他相关磁学参数与成壤强度呈现正相关关系,全新世以来发育的古土壤中磁化率值较高,细颗粒磁性矿物含量也较高; 而3m之下地层中磁学参数显著表现为风力强度驱动变化模式。古风场强度的变化可能对剖面整体磁学性质具有一定的影响,成壤作用受到风动力条件的制约,主要决定了较细颗粒磁性矿物的含量变化。XARM/SIRM参数与磁化率相比对地层成壤强度的指示作用更为明显。     

湿陷性黄土地区高层建筑地基处理方法探讨

针对湿陷性黄土场地的岩土工程条件和高层建筑的特性,结合多种地基基础处理方法的特点,从技术可靠、经济合理和施工方便可行的观点出发,对湿陷性黄土场地高层建筑地基处理方法的选择进行探讨。通过工程实例着重阐述灰土挤密桩（DDC法）复合地基处理方法、素土挤密桩和CFG桩复合型地基处理方法、素土挤密桩和钢筋混凝土桩复合型地基处理方法在湿陷性黄土场地高层建筑中的应用。对湿陷性黄土地区高层建筑的地基处理有一定的借鉴作用。     

中更新世中晚期以来汾河流域地貌阶段性发育及成因分析

汾河流域中系列断陷盆地在第四纪期间的阶段性演化历史一直不甚清楚。最近作者在野外调查中发现:在流域中的太原、临汾等几个构造盆地的周边地带,普遍发育了三级冲湖积台地。根据三级台地的沉积结构特征和利用黄土古土壤序列定年法、古地磁定年法及TL测年法对三级台地的年代研究结果,发现自中更新世中晚期以来,汾河流域系列盆地中都曾同时发生过三次大幅度的湖退和三次湖进过程;其中三次湖退开始的时间分别为0.76MaB.P.、0.55MaB.P.、0.13MaB.P.;由湖退而产生的三个低湖面阶段分别对应着S₈、S₅、S₁古土壤发育时期。从引起湖盆大幅度收缩的原因看,构造运动是根本因素,三级冲湖积台地的形成是对区域三次构造抬升的地貌响应。      

陕西蓝田黄土剖面中的微生物初步研究

作者对陕西蓝田公王岭１２０万年以来的黄土剖面中微生物的种类、含量及其变化进行了初步研究，结果表明：早更新世晚期（Ｑ）以后的黄土和古土壤中含有芽孢菌，少量青霉菌，无有放线菌；剖面自上而下，微生物含量有递减规律，而且相邻的黄土和古土壤层中，微生物含量是古土壤中多于黄土中；霉菌主要见于中、早更新世分界面附近及其以下层位。