镇江下蜀黄土粒度特征及其成因初探

根据具有代表性的镇江大港剖面的粒度分析结果探讨了下蜀黄土的成因。结果表明：镇江下蜀黄土主要由＜50μm细颗粒物质组成，＞50μm的砂粒贫乏，平均含量仅占4．18％；50－10μm粗粉砂含量为49．36％，为众数粒组；10－5μm的细粉砂平均含量为18．02％；＜5μm的粘粒含量为28．44％。粒度概率累积曲线呈标准的二段工，频率分布曲线为单峰，粒度参数具有高度一致性特征。粒度分析证实，镇江下蜀黄土与北方黄土一样同是大气粉尘堆积物。我国自西北向东南沿主风方向呈带状排列的砂黄土带（柴达木黄土）、典型黄土带（黄土高原黄土）、粘黄土带（山东黄土）、细粘黄土带（宁镇下蜀黄土）共同构成了我国独特的第四纪风尘堆积空间分布延伸序列，它们是在第四纪冰期干冷气候条件下气－地系统相互作用形成的地质统一体。     

粒度分析在中国第四纪黄土古气候研究中的应用现状

中国黄土是记录第四纪古气候信息的重要载体,作者就第四纪黄土研究中涉及的粒度测量、常用粒度指标、敏感粒度、粒度年龄模型以及粒度指标时间序列周期分析等方面的应用现状作了回顾。前人研究结果表明:不同前处理方法对粒度测量结果有较大影响;传统粒度指标应用广泛;敏感粒度的确定是反演古环境的关键;粒度指标时序谱分析是古气候定量化研究的重要方法之一;粒度年龄模型仍是较可信的建立地层年代序列的方法。     

金衢盆地第四纪红土沉积粒度组成特征

浙江金衢盆地第四纪红土分布广泛,是开展红土与全球变化研究的理想场所之一。汤溪红土沉积剖面的粒度组成研究表明:砂(>63 μm)含量极少,平均1.58%,粉砂(4~63 μm)和黏粒(<4 μm)为众数粒组,其含量的平均值分别为48.51%和49.91%,频率曲线呈双峰式,推测红土母质具风成特性,沉积后经历了较强的风化成壤作用;均质红土与网纹红土具有相似的粒度分布特征,但网纹红土的分选更为复杂,底部有近源物质的混入;汤溪红土粒度的纵向变化旋回和纵向变化趋势,可能指示了中更新世以来南方气候的不稳定性和气候逐渐变干冷的趋势。     

黄海盆地西部下蜀黄土成因机制的新探索

下蜀黄土分布于北起苏北,南至太湖,西始江汉,东迄黄东海陆架的广大地区,是一套棕黄至灰黄色的粉砂亚砂土层,其平原区相应部分———硬黏土层则为一层呈黄褐色、灰绿和暗绿色的致密硬土层,总体上是属于更新统的一套细粒堆积,这套堆积在苏北称戚嘴组,在皖南称茆塘组［１］。１研究区下蜀黄土分布与剖面地层划分主要研究区位于南京下蜀镇。黄土呈连续性和披覆性覆盖了从海拔４４８ｍ的宝华山到各种负海拔的不同高度的地形,在山丘顶部厚度较小,低洼处厚度大可达３０ｍ;在江北浦口研究区,黄土分布基本类似。据野外地层观察和室内粒度、磁化率分析…     

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。     

不同前处理方法对下蜀黄土粒度测量的影响

采用7种前处理方法对南京泰山新村下蜀黄土剖面30个样品进行了粒度分析,以探讨不同前处理方法对下蜀黄土粒度测量结果的影响。结果表明：（1）方法A（未做任何前处理）和方法D（加盐酸处理）的粒度频率分布曲线都呈单峰分布特征,而其他5种前处理方法处理后的粒度频率分布曲线都呈双峰分布特征,而且在双峰曲线的细粒端还存在一个很小的超细粒组分。（2）下蜀黄土中含有一定含量的有机质,尤其是古土壤层中的有机质含量更高,会明显影响粒度测量的结果。因而,下蜀黄土在进行粒度测量前处理时,需要加双氧水去除有机质。（3）下蜀黄土因处于湿热环境,淋溶作用强烈,碳酸盐含量极低,因而粒度测量时无需加盐酸去除碳酸盐。盐酸可能会与矿物发生反应,过剩的盐酸使溶液呈现较强的酸性促使土壤颗粒凝聚,使得所测粒径偏粗,而且使μm的超细粒组分含量减少。因此,综合理论和经验分析,推荐了一种较好的进行下蜀黄土粒度测量的前处理方法G,即先使用双氧水去除有机质,静置一夜,再使用（NaPO3）6分散剂,然后用超声波清洗机振荡后上机测试。     

江苏南通黄泥山黄土粒度与环境磁学特征及其成因

选取江苏省南通市黄泥山150cm黄土堆积剖面为研究对象,进行环境磁学及粒度分析,探讨黄泥山黄土堆积的成因。研究发现该堆积物属黏土质粉砂,其粒径较镇江下蜀黄土及北方红黏土、黄土为细。南通黄泥山黄土堆积与镇江大港下蜀黄土的磁性特征具明显的相似性。结合粒度、环境磁学数据推测南通黄泥山黄土堆积与大港下蜀黄土相同,为风成堆积物,堆积物磁性参数的高、低变化反映了暖湿、干冷沉积环境的交替。黄泥山黄土较镇江大港下蜀黄土剖面具有较低的细颗粒亚铁磁性矿物含量和较高的退磁参数S-100比值,指示南通黄土与大港黄土相比,总体上经历了较弱的成壤作用。     

中国黄土磁性地层研究进展与展望

中国黄土是最重要的第四纪陆相气候记录之一,磁极性地层是建立第四纪黄土年代框架的主要方法之一。本文总结了中国黄土所记录的布容/松山（Brunhes/Matuyama）、加拉米诺（Jaramillo）、奥尔都维（Olduvai）和松山/高斯（Matuyama/Gauss）等几个作为主要定年依据的极性倒转界限的研究结果,并将黄土记录的这些界限位置与深海记录进行了对比。结果发现,不同黄土剖面所记录的各地磁极性倒转界限的位置并不一致,其差异可超过一个黄土-古土壤旋回,且不能用lock-in效应、气候和沉积速率差异、黄土地层划分差异来解释。这些地磁极性界限位置的差异指示极性界限附近的黄土可能经历了不同程度的重磁化。同时,这些差异也导致了不同研究者基于磁极性地层所建立的轨道尺度的黄土年代标尺与深海氧同位素记录的对比存在较大分歧。未来对黄土所记录的地磁场相对古强度（RPI）的研究可望为识别极性倒转界限的真实位置提供依据,并最终解决中国黄土与深海记录轨道尺度对比方案的分歧。     

黄土高原东西部末次间冰期以来黄土显微特征与古气候记录

以西安刘家坡和甘肃会宁西雁山末次间冰期以来黄土剖面为例,通过剖面土壤结构特征、骨架颗粒矿物成分、主要碎屑颗粒形态、骨架颗粒接触关系以及孔隙特征的分析对比,研究了黄土高原东西部黄土显微特征,进而探讨了其古气候意义。研究进一步证明,古土壤形成期气候比黄土形成期气候湿热,黄土剖面中黄土与古土壤交替反映了干与湿、热与冷的古气候变换;在古土壤形成期气候较湿热的总趋势下,黄土高原东南部比西北部更为湿热,在黄土形成期气候较干冷的总趋势下,黄土高原西北部比东南部更为干冷,这与现今黄土高原的区域性气候差异一致。     

浙江长兴更新世红土中的分子化石及其古环境意义

利用GC／MS从浙江长江更新世红土中检测出种类繁多但含量甚微的分子化石，主要包括正构烷烃、长链三环萜、五环三萜、一元正脂肪酸、正脂肪醇、正烷基－2－酮等系列。红土中的这些分子化石，特别是正构烷烃的特征表明本区的红土是在多水的环境下形成的，并且其上发育了以草本植物为主的高等植被。三环萜烷与三萜烷比值（C23／C30）随地层的变化与红土网纹化程度密切相关，可能具有潜在的古气候指示意义。     

镇江下蜀土中的黏土矿物及其古环境意义

镇江大港砖瓦厂下蜀黄土剖面30个样品的X衍射分析和半定量结果表明,该剖面黏土矿物组合为伊利石-蛭石-高岭石型,其中以伊利石（52.8%～70%）和蛭石（20.6%～38.5%）为主;古土壤层的伊利石相对含量高于黄土层,蛭石的变化与之相反,二者互为消长.高岭石含量为6.0%～11.1%,在古土壤中的含量略高于黄土层.从剖面底部（S4）至顶部（S1）, 伊利石相对含量略呈增加趋势,蛭石和高岭石则略呈减少趋势.镇江下蜀黄土中的黏土矿物组合类型与北方黄土明显不同,伊利石的结晶度总体上也较北方黄土差,反映下蜀黄土堆积区相对温暖、湿润,风化淋滤作用相对较强.从黏土矿物组合和含量来看,下蜀黄土经历了中等强度的风化作用.     

金衢盆地TX红土剖面元素迁移特征

金衢盆地汤溪红土剖面主量元素地球化学特征研究揭示：（1）主量元素组成以SiO2、Fe2O3、Al2O3为主，K、Na、Ca、Mg等易溶组成含量很低。SiO2含量的平均值略低于UCC均值，Fe2O3、Al2O3含量则略高于UCC均值，符合亚热带地区风化成土中硅酸盐矿物大量转化为黏土矿物的脱硅富铝化过程的特征。（2）汤溪红土化学风化强烈，全岩样品的CIA指数（化学蚀变指数）高达89．10％～89．68％,ba（风化淋溶指数）系数为0．19～0．21。烧失量LOI与SiO2／AL2O3、SiO2／R2O3、CIA、ba系数之间均存在线性相关，对红土脱硅富铝和化学淋蚀程度具有一定指示意义。LOI值越大，脱硅富铝程度越强。（3）SiO2／Al2O3和SiO2／ReO3较好地指示了TX剖面从网纹红土至均质红土风化强度渐弱的趋势，TiO2一Al2O3、TiO2-Fe2O3、TiO2-SiO2、AlO3～K2O等元素对协变分析也得出了同样的结论，网纹红土风化程度较均质红土更强。（4）以zr为参比的元素剖面迁移特征表明，Fe2O3、Al2O3沿剖面向下呈相对富集态势，SiO2则相反，呈亏损态势；Na、P沿剖面均呈迁出特征，K、Mg、Ca呈波动式迁出，个别层段有轻微言集；Mn沿剖面向下呈亏损态势，与铁呈反向变化；Ti相对于Zr的迁移虽有波动但迁移量最小。τj.w系数总体上也反映TX剖面从上至下脱磕富铝化程度增强的趋势。     

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。     

南黄海第四纪轨道事件与非轨道事件的探讨

南黄海陆架区,作为地球轨道事件的代表,最明显的表现是海侵—海退序列。其中海侵层HⅠ、HⅣ、HⅤ、HⅥ、HⅦ分别与氧同位素1、5、7、13、23等温暖阶段相对应。主要的海侵周期受控于地球轨道要素所引起的全球变化进程。 关于非轨道事件,在南黄海发现了新仙女木事件(Younger Dryas)的证据,在~(14)C测年11100±260aB.P.至10340±110aB.P.这一时段,出现了海平面短时期下落;孢扮资料发现11100aB.P.以前的植被由栎树落叶阔叶林—草原突变为干旱草原植被,持续到11340aB.P.再度变为栎树落叶阔叶林植被,证明这段时间发生了突然变旱及降温事件。从碳氧同位素资料还发现14100±810aB.P.(~(14)C)之后的冰消期在新仙女木期之前有两期更短时间的降温,可对应于老仙女木期(Older Dryas)和最老仙女木期(Oldest Dryas)。     

九江JL红土剖面记录的中更新世气候转型事件

粒度测试表明九江红土具风成特征。粉砂(4~63 μm)为优势粒级,含量为66.20%~74.02%,富集风尘粒组。选择敏感粒组15~30 μm作为气候代用指标,根据ESR测年和粒度年龄模型,建立JL剖面时间标尺,结果表明其沉积时代为2 098.4~233.2 kaBP,跨早、中更新世。下段网纹红土的沉积年龄为2 098.4~441.5 kaBP,上段棕黄色土的沉积时代为441.5~233.2 kaBP。基于3PBase软件对234~2 084 kaBP期间气候周期的频谱分析,九江JL红土剖面记录了准100 ka、准41 ka和准30 ka的地球轨道要素变化周期,并在734~784 kaBP期间,气候周期发生了转型,由之前的准41和准30 ka地轴倾斜率周期变成之后的准100 ka地球轨道偏心率周期,这一信号响应了全球范围内中更新世气候转型事件。谱密度分析还表明剖面气候周期具复杂性,可能与东亚季风的非线性反馈机制有关。