末次冰期东海嵊山岛黄土粒度端元分析及其环境意义

【目的】东海岛屿晚更新世风尘黄土堆积是我国黄土在东部长三角及外延海域重要的拓展,深化这一区域风尘黄土沉积的物源特征和后期演化问题研究,对于认识晚更新世区域古环境变化尤为重要。【方法】在OSL测年和磁化率测试基础上,基于东海岛屿典型风尘黄土剖面(嵊山岛黄土)的粒度分析,开展了粒度组成的端元分析,探讨了其蕴含的古环境信息。【结果与结论】嵊山岛黄土沉积可提取出3个粒度端元(EM1~EM3),进一步分析发现EM1可能代表通过高空西风气流传输的远源黏粒组分,EM2可能代表以浮尘形式远距离悬浮搬运并随风力减弱而沉降堆积的细粉砂组分,EM3可能代表冬季风驱动下的近地表短距离搬运堆积的粗粉砂组分。粒度端元分析结果表明,高空西风输送的黏粒端元组分和远距离悬浮运移的浮尘端元组分可能是沉积剖面主要粉尘来源;综合年代学结果、百分频率磁化率和颗粒中值粒径等参数分析,认为东海嵊山岛黄土沉积过程在MIS3阶段先后经历暖湿—冷干—暖湿的旋回波动;并且,所记录的MIS3阶段气候波动以及MIS2阶段末次冰盛期和冰消期的古环境变化同深海氧同位素和古海平面变化趋势相对应,说明东海陆架区域该时期环境演变与全球性气候波动相协同。

末次冰期东海嵊山岛黄土元素地球化学特征及其古气候意义

以东部季风区浙江省舟山群岛嵊山岛黄土沉积为研究对象,在光释光测年基础上,探讨黄土沉积的元素地球化学等特征并揭示其记录的古气候意义。光释光年代结果显示,嵊山岛黄土堆积于末次冰期时期。黄土中地球化学成分以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)为主,占比90.22%,与黄土高原洛川剖面中黄土层和古土壤层以及镇江下蜀黄土样品相比,嵊山岛黄土常量元素中的铝、铁元素表现为相对富集,钙、钠和钾元素相对亏损,化学蚀变指数CIA为85.1。从东部嵊山岛到西北黄土高原洛川,不同区域黄土风化强度差异显著,总体表现为:嵊山岛黄土>镇江下蜀黄土>陆源页岩>洛川古土壤>洛川黄土>上陆壳(UCC)。嵊山岛黄土沉积剖面磁化率平均值为70.9×10^(-8)m^(3)/kg,磁化率随剖面深度变化明显。结合磁化率指标,嵊山岛黄土地球化学记录揭示了末次冰期间冰阶时期气候大体呈现由暖湿至冷干再至暖湿的波动特征,这与会宁黄土、下蜀黄土等所反映的MIS3时段气候变化情况具有一致性。嵊山岛黄土沉积记录末次冰期间冰阶时期气候特征也与全球气候变化具有一致性。

气量法测定下蜀黄土碳酸钙含量的改进

对下蜀黄土碳酸钙含量的测定采用气量法即二氧化碳气体体积法。为了使测定装置结构简单、操作简便、读数精确,对其进行了简化和改进。推荐一种较好的测定下蜀黄土碳酸钙含量的实验装置,即,①用侧面肩部带一个细颈的抽滤瓶代替三角瓶,使橡皮塞只需打一个孔即可,增加了装置的气密性;②在酸式滴定管底端连接一个带玻璃管(或圆珠笔管)的橡皮管,在抽滤瓶的细颈端连接一根橡皮管,使得盐酸与土壤样品反应的过程中摇动反应瓶时起到缓冲作用;③对碳酸钙含量很低的下蜀黄土样品来说,在测定碳酸钙含量的实验中用25 mL的酸式滴定管更加合适,而且调整液面的左右两端的管子也都用25 mL的碱式滴定管。

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<2μm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。

南京周家山下蜀黄土色度特征及其意义

对南京周家山下蜀黄土-古土壤的研究发现,色度参数与其他参数对应关系良好,如亮度(L*)值与有机质含量明显正相关;红度(a*)值与氧化铁含量也有着显著相关性。与西北黄土相比,下蜀黄土经历了较强的风化作用。在其他指标不能很好地记录气候变化和土壤发育的情况下,色度参数可以发展成为一种可靠且简便的古环境研究的潜在替代性指标。在周家山地区,L*值受到土壤中有机质含量的影响较大,碳酸盐由于发生了较强的淋溶而对L*值影响不大。a*值受土壤中Fe元素含量的直接影响,对环境变化的响应更为敏感。黄度(b*)值在本区域对气候响应程度有限。

崇明东滩湿地沉积物中汞累积特征及其影响因素研究

湿地是汞的活性库,研究湿地汞的累积特征对揭示湿地汞生物地球化学过程及其生态效应等均具有重要意义.通过分析崇明东滩沉积物汞累积特征,为进一步深入研究湿地汞的地球化学循环和湿地环境保护提供依据.采集了崇明东滩湿地高潮滩、中潮滩、中潮滩植被带前缘3个柱状沉积物样品,测得沉积物中w（Hg）为0.015-0.315 mg/kg.利用地累积指数法对潮滩沉积物中汞的污染状况进行了评价,结果表明：崇明东滩沉积物存在轻度的汞污染.同时对w（Fe）,w（Mn）,w（有机质）及粒度等理化参数进行了测定.采用相关性分析,探讨沉积物中w（有机质）,w（Fe）,w（Mn）和粒度对沉积物汞累积的影响,指出有机质和铁、锰循环是影响沉积物中汞累积的主导因素,而粒度不是控制因素.

长江中下游河流沉积物磁性特征初探

通过多参数磁性测量分析,探讨长江中下游干、支流河流沉积物的磁性特征,为研究长江水沙环境积累基础资料.研究结果表明,长江中下游干、支流河流沉积物中,磁性矿物类别均以磁铁矿为主,晶粒均以假单畴-多畴为主.与干流相比,支流沉积物中不完整反铁磁性物质含量较多,晶粒较细,χ值仅是干流的1/10.随着支流泥沙的汇入,入江口以下江段沉积物的磁性特征相应发生变化.支流泥沙物源贡献的研究是探讨长江中下游干流沉积物环境特征的主要因子.

关于野外联合实践教学与地理学创新人才培养的思考

野外实践教学是地理学人才培养的重要环节。全国地理学理科基地联合实习是野外联合实践教学模式的全新探索。文章系统总结了6届全国地理学联合实习的教学实践经验,聚焦地理学创新人才的综合素质培养,从提高地理观察能力、锻炼野外实践技能、提高成果展示水平、培养团队协作精神等方面,探讨野外联合实践教学对地理学创新人才培养的重要意义。

太湖地区近百年Hg污染富集特征研究

通过对太湖梅梁湾沉积物柱样中重金属汞总量的分析测量,并结合210Pb和137Cs计算沉积速率以确定年代,由此探讨了近百年以来Hg的富集特征和Hg的积累过程。结合磁化率与粒度特征,分析其与太湖沉积物中Hg含量的相关关系。结果表明,近百年来太湖沉积物中Hg含量呈持续增长的趋势,但是在20世纪80年代初期以来,沉积物中Hg的含量在逐渐降低,这与流域区域内重度污染工业规模的缩减是息息相关的;磁性矿物含量的增加与重金属污染的输入有关,中值粒径含量与磁化率呈一定的负相关关系,不同粒级的沉积物对于Hg的富集起到不同的作用,其中>32μm的粒级对于Hg的吸附作用随深度的增加而有所加强。

对王家大院旅游地形象评价的调查研究

通过对山西师范大学城市与环境科学学院0301班和0302班60名本科实习生就“王家大院旅游地形象评价”的抽样调查研究,本文得出大学地理科学专业本科生对王家大院旅游地形象的代表性评价意见,即“景观特色”和“旅游产品”为其旅游地形象的优势领域;知晓度和美誉度均相对较高;基础接待设施较差,吸引力一般.

长江中下游地区第四纪红土磁学特征及其环境意义

通过采集长江中下游湖南长沙(CS)、岳阳(HN)、江西南昌(NC)、新余(XY)和浙江金华高村(GC)5个剖面不同层位的红土样品,对其粒度和多种磁学参数进行测量和分析,探讨了红土剖面随深度变化的成土作用强弱以及多磁学参数在揭示我国南方红土第四纪气候演化信息的价值。结果表明:1粒度分析显示,红黄土交接带(约28°~31°N)的CS、HN、NC、GC 4个剖面的红土粒度与北方黄土和下蜀黄土有很好的可比性,具有明显的风成特性;位置更偏南的XY剖面红土颗粒较粗,10~50μm粒组富集不明显,具有典型的冲积相特征。2各红土剖面的多磁学参数分析表明,成土过程中产生的磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿是红土磁性的主要载体。3同一红土剖面内,不同沉积结构的磁性矿物含量和组成具有很大差异。下部网纹红土中赤铁矿的含量较高,磁赤铁矿的含量较上覆均质红土或黄棕色土低,揭示了网纹红土形成于中国南方一个极端湿润期,长期剧烈的水分活动导致均质红土中磁赤铁矿的溶解和铁质的流失,同时较强的成土作用使强磁性的磁赤铁矿向弱磁性的赤铁矿转化,从而导致网纹红土的磁化率比上覆均质红土或黄棕色土低了一个数量级。4具有冲积相特征的XY剖面磁学特征与其他风尘成因红土(特别是NC剖面)差异甚大,可能成为它具有不同物质来源的一个佐证。

我国南方红土岩石磁学特征及其磁化率增强机制

我国南方第四纪红土是研究古环境变化的重要载体,主要由均质红土和网纹红土两大不同类型的沉积层组成。运用岩石磁学、漫反射光谱和粒度相结合的方法,分别对我国南方长沙(CS)、岳阳(HN)、南昌(NC)以及新余(XY)典型红土剖面的均质层和网纹层进行了详细的对比分析,结果表明网纹红土层<2μm的黏粒含量较多,网纹红土层形成时期气候更加温暖湿润,成土作用高于上覆均质红土层。磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿和针铁矿都是均质红土层和网纹红土层磁性矿物的主要载体。其中,网纹红土层的亚铁磁性矿物低于均质红土层,主要以较粗的假单畴PSD和多畴MD存在,反铁磁性矿物以赤铁矿为主;而上覆均质红土层却以较多的SSD磁赤铁矿为主。网纹红土层可见大量黑褐色铁锰胶膜和铁锰结核分布,这是由于沉积后土壤长期处于高温高湿的还原环境中,强磁性矿物如细粒磁铁矿、磁赤铁矿等部分被溶解转化为弱磁性矿物(如赤铁矿和针铁矿,主要是赤铁矿),这种磁性矿物的转化可能导致了成土作用强的网纹红土层较粗磁性颗粒的增加,而超顺磁亚铁磁性矿物含量的减少以及磁化率的降低。

南京周家山下蜀黄土石英颗粒特征及其物源意义

下蜀黄土的成因和物源一直是学术界研究的热点。对南京周家山下蜀黄土的石英粒度和石英表面微结构进行分析,结果显示：粉砂粒级石英颗粒（5~50μm）占绝对优势;〈20μm组分平均含量为42.76%,〈30μm组分平均含量为62.98%;粒度分布曲线和累积曲线总体具有颗粒偏细,呈正偏态,分选较差,峰形尖锐,双峰曲线不对称的特征;粒级—标准偏差曲线呈＂双峰＂分布,两个明显的标准偏差峰值分别出现在7.962 1μm和39.905 2μm。石英颗粒表面形态主要以次棱角状为主;表面机械结构具有丰富的蝶形坑、曲脊、贝壳状断口,部分表面出现平行节理面、V形坑;不同粒级组分表面形态和机械结构特征存在差异。分析表明,南京周家山下蜀黄土属典型风成成因堆积物,是多源区物质高度混合搬运堆积的结果。

两种生物炭对稻米中砷累积的影响研究

为探究土壤添加低剂量生物炭对稻米中砷累积的影响及作用机理,使用矿区砷污染土壤添加小麦和棉花秸秆生物炭进行盆栽和模拟试验。盆栽试验结果表明:添加质量分数为0.5%的低剂量小麦和棉花秸秆生物炭,可以降低稻米(糙米)砷浓度(约10%),作用有限。糙米中砷浓度的降低主要是由于其生物量增加所致。模拟试验结果表明:添加质量分数为1%—5%的高剂量生物炭可以显著促进土壤中砷释放,相比对照组,生物炭添加组土壤溶液中砷浓度增加了69%—243%,推测其可能是生物炭促进了微生物作用下铁氧化物的还原,进而导致砷释放。研究表明:土壤中施加低剂量小麦和棉花秸秆生物炭对减少水稻砷累积作用可能有限,而高剂量可能增加水稻砷污染健康风险。

长江三角洲东部岛屿风尘堆积赤铁矿和针铁矿含量及古气候意义

长江三角洲东延海域嵊山岛屿风尘堆积地层是记录晚更新世晚期东亚季风演变的重要载体。采用漫反射光谱(DRS)法、柠檬酸钠—重碳酸钠—连二亚硫酸钠(CBD)浸提法结合标准赤铁矿、针铁矿建立标准铁氧化物含量与反射率之间的校准方程,定量重建了东部岛屿风尘堆积的赤铁矿、针铁矿含量的变化特征。结果显示,东海嵊山岛风尘堆积中赤铁矿的含量为0.18%~0.40%,平均值为0.31%,针铁矿的含量为0.7%~1.19%,平均值为1.11%。根据赤铁矿、针铁矿含量特征结合地球化学和环境磁学参数,分析其记录的古环境信息:54~46 ka B.P.时期内气候相对干燥,季风降水减弱,46~39 ka B.P.时期内气候相对潮湿,季风降水增强;46±4 ka B.P.时期的高值可能指示了一个冷事件。

豫南黄土粒度和常量元素地球化学特征及其对物源的指示意义

选取豫南驻马店地区埋藏黄土样品进行了粒度、常量元素化学测试分析,探讨了其成因与物源。结果表明:驻马店黄土的粒级组分以粉砂为主,分选较差,峰态中等。粒径频率曲线以双峰为主,而且主峰突出;常量元素分析显示,驻马店黄土来源广泛并且经过了充分混合,化学风化作用处于中等风化阶段;沉积环境判别显示,驻马店黄土大部分为典型的风成成因,但部分层位可能受到古洪水带来的河流相物质的影响;结合黄土粒度与豫东地区风场模拟分析发现,驻马店与黄土高原黄土物源有所差异,驻马店黄土中的粗颗粒是近源风尘沉积物,主要来源于黄河下游泛滥造成的风沙带,受控于冬季豫东地区近地面盛行的东北风。豫南黄土是中国黄土的重要组成部分,深入了解该套沉积物的成因与物源对于研究该地区古环境具有重要意义。

苏州地区硬粘土粒度和元素地球化学特征及其环境意义

长江三角洲晚更新世硬质粘土地层对于认识该区域晚更新世环境变化、现代工程建设等均具有重要意义,而其成因尚存较大争议。本文通过对苏州地区葑亭大道钻孔硬粘土地层样品进行粒度与元素地球化学分析,探讨其成因与古环境指示意义。结果表明:(1)苏州地区硬粘土平均粒径为5.2~7.1Φ,以粉砂颗粒为主,中、细粉砂颗粒含量在65%以上,频率曲线呈双峰分布,粒度谱分布为正偏态,分选较差;(2)环境判别显示其为风成堆积物,与南京、镇江下蜀黄土分布特征相似;(3)元素分析显示,硬粘土出现不同程度Na、P元素亏损和Mn、Al元素富集,化学风化作用处于中等风化阶段;(4)硬粘土层的上段和下段在粒度和元素特征上有明显区别,下段粒度明显偏粗,风化程度相对较弱。

安徽郎溪县十字镇第四纪红土理化性质及其古环境意义

第四纪红土广泛分布于中国长江中下游地区,是反映中国南方第四纪古环境的重要载体。基于安徽郎溪县十字镇一处典型黄棕色土-网纹红土剖面的155个样品的粒度分析,并结合磁化率、色度和漫反射光谱数据,再结合前人年代地层学和磁性地层学的研究,将郎溪十字镇剖面与长江中下游地区广泛分布的下蜀黄土进行对比,旨在探索该剖面红土的物源。并且对上部黄棕色土和下部埋藏红土的风化程度进行比较,进而揭示从网纹红土到黄棕色土的转变反映出的古气候古环境变化信息。结果表明:1)样品均不含>2 mm的砾石,砂质量分数较少,以"风尘基本粒组"(10~50μm)为优势粒级,其次为黏粒(<2μm),粒度组成特征反映了明显的风成特性;粒度频率曲线和粒度参数对比分析表明,网纹红土平均粒径较上覆黄棕色土细,细粉砂(2~10μm)和黏粒(<2μm)更加集中,说明网纹红土沉积后经历了更强的风化成土过程;2)磁化率、色度和漫反射光谱数据分析表明,网纹红土较上覆黄棕色土含有更多的赤铁矿和针铁矿。这是因为网纹红土形成于中国南方一个极端湿润期,高温高湿的还原环境导致强磁性的亚铁磁性矿物部分被溶解转化为弱磁性矿物(如赤铁矿和针铁矿);3)郎溪十字镇剖面磁化率值与黏粒(<2μm)质量分数具有很好的可比性,呈明显负相关关系,说明郎溪十字镇剖面的磁化率值具有指示风化作用强度的意义。郎溪十字镇剖面从上部黄棕色土到下部网纹红土的各项理化指标都具有非常明显的变化,可能反映了中国南方一次重大的气候转型事件,可以被视为长江中、下游地区对中更新世全球性重大气候变化的响应。

试行高校联合野外实践教学探索地理学人才培养新模式

野外实践教学是高校地理学人才培养的重要环节。针对目前高校地理学野外实践教学中存在的问题,2009-2012年多所高校共同组织了4届全国地理学理科基地跨区域联合实习。本文分别从选取代表性的精品实习路线、组建经验丰富的实习指导教学团队、编写系统科学的实习指导教材、创新组织管理模式和后勤保障模式等方面对其进行了介绍,以期推动地理学野外实践教学模式改革创新,并为高校其他学科实践教学改革提供借鉴和启示。

智慧课堂提升农村教学点课堂教学质量的路径探析——基于Seewo与Plickers的课堂教学

农村教学点作为基础教育的重要组成部分,是振兴乡村发展与乡村传统文化传承的主体,因此提升农村教学点的教学质量成为我国基础教育发展的关键。为此,文章通过调查江西省赣州地区农村教学点课堂教学现状,分析其普遍存在的问题,提出具有普适性的解决方案,并基于Seewo和Plickers智慧教学工具,探析助力农村教学点课堂教学质量提升的路径,旨在合理有效地利用信息技术构建农村教学点智慧课堂,改变当前的课堂教学现状,提升农村教学点课堂教学质量,促进我国基础教育的发展。