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。

云南白水台泉水地球化学特征及其气候环境指示意义

为研究岩溶地下水的水文地球化学演化特征,对云南白水台地区雨水和泉水中氢氧稳定同位素(δD、δ^(18)O)组成和微量元素含量进行了为期近5年(2018年1月至2022年10月)以月为频率的连续监测。结果表明:(1)白水台雨水中δD、δ^(18)O具有明显的季节性变化特征,均表现为雨季偏轻,旱季偏重,主要受到水汽来源与蒸发条件的影响;(2)白水台泉水受当地大气降水补给,其δD、δ^(18)O经历了石灰岩基层中不同通道、裂隙网络中的新、老水混合导致的同位素调蓄平滑作用以及与深部来源CO_(2)的氧同位素交换作用,修正性继承了雨水中δD、δ^(18)O的部分特征;(3)泉水中Ca、Mg、Sr、Ba、Si等元素主要来源于喀斯特水体侵蚀下围岩的溶解,其含量变化可能指示了降水量的变化;而Fe、Al、Mn等元素主要来源于大气降水对上覆土壤的淋滤作用,其浓度变化可能反映了降水强度的变化。

东海嵊山岛末次冰期黄土有机碳同位素特征及其古环境意义

黄土沉积中有机碳同位素组成与古气候关系密切,对研究区域环境演变具有重要意义。本文聚焦我国东海嵊山岛末次冰期黄土地层,在磁化率和元素地球化学指标特征分析基础上,开展有机碳同位素组成特征研究。研究结果表明:嵊山岛黄土沉积剖面有机碳同位素组成波动范围-21.63‰~-27.56‰,平均值为-24.88‰,剖面有机碳同位素组成波动偏正;利用端元法对嵊山岛黄土沉积环境中C_(3)/C_(4)植被相对丰度进行估算,揭示沉积地层记录的植被类型是以C_(3)型植被为主导,C_(4)型植被对沉积地层中有机碳同位素的贡献有限;与南京洞穴石笋、苏禄海海洋沉积以及南极Vostok冰芯氧同位素记录对比,显示末次冰期间冰阶时期嵊山岛黄土沉积中有机碳同位素波动是以C_(3)型植被为主导的植被碳同位素对降水条件改变的响应,降水可能是这一时期黄土沉积中有机碳同位素变化的主要影响因素;在末次冰消期阶段,温度有利于C_(4)植被的发育,导致区域C_(4)型植被丰度有所上升,并对沉积地层中有机碳同位素变动的贡献增加。

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。

东海海底末次冰期埋藏风尘黄土地层初步研究

大量海底调查及钻孔岩芯资料揭示,东海海底全新世疏松沉积物之下,往往埋藏着一层厚度不大的黄褐色、暗绿色硬质粘土层。类似的硬土层在长江三角洲东部平原地层中普遍存在。作者曾对苏北、苏南平原地层中该硬土层与下蜀黄土地层进行对比研究工作,并在野外地层剖面上发现两者为连续延伸地层,认为该硬土层为末次冰期风尘黄土沉积物经埋藏后的次生成土作用演变而成。 本文通过对东海海底硬土层岩芯地层综合分析研究,以及与长江三角洲东部平原区硬土层和下蜀黄土地层沉积物特征对比,认为东海海底硬土层为末次冰期低海面期间,干、冷气候条件下的风尘黄土堆积物,后经埋藏后的次生变化而形成。而在绝大部分海底,由于受到全新世海进作用的强烈冲蚀而缺失,只在局部地区仍有保留。

长江三角洲与东海岛屿黄土研究综述

黄土是记录古气候和古环境变化信息的良好载体,长江三角洲平原及东海岛屿晚更新世黄土地层剖面的发现,证明了末次冰期以来长江三角洲地区及海域均广泛存在风尘黄土堆积的事实,研究表明长江三角洲平原埋藏黄土和东海岛屿黄土是下蜀黄土上部地层在中国东部沿海和海域的延伸和继续.中国东部风尘黄土记录了我国晚更新世以来东部沿海地区的气候变化及东亚季风演变,与中国西北地区黄土地层相比,东部黄土具有沉积厚度小、成因复杂、次生作用强烈的特点;粒度和磁化率等参数垂向变化规律没有西部明显;粘土矿物和常量化学成分显示了东部黄土经历了较强地淋溶作用.在东部风尘黄土研究过程中,更需注意区域环境特征、地貌地形特点以及沉积期后环境变化对风尘黄土沉积物的影响效应,通过多指标的综合验证才能够正确解读黄土地层赋含的环境变化信息以及认识我国东部季风区晚更新世以来的古环境演变过程及规律.

末次冰期苏北平原和东延海区的风尘黄土沉积

长江三角洲北翼苏北平原和东延海区，晚更新世晚期顶部地层普遍为一层暗绿色至黄褐色的硬质粘土层。本文通过对苏北平原硬质粘土层与西部丘陵区下蜀黄土的地层对比以及粒度、地球化学、矿物组合、微体古生物和抱粉、石英颗粒表面电子显微镜扫描、１４Ｃ测年等实验分析的综合研究，讨论了其成因和年代问题，指出该硬质粘土层为末次盛冰期风尘黄土堆积物经次生变化而演变形成，同期的风尘黄土在黄海、东海海底和陆架区也有堆积，为下蜀黄土在东部平原区和海区的延续。

东海嵊山岛风尘黄土中的植物硅酸体与环境研究

东海岛屿风尘黄土地层的存在是下蜀黄土在东部的继续与延伸 ,红外释光测年 (IRSL )表明 ,东海嵊山岛黄土剖面形成年代约为 5 0～ 10 ka BP,即形成于晚更新世末次冰期期间 ;植物硅酸体分析发现该剖面样品中含有丰富的禾本科植物硅酸体化石 ,且在剖面中变化较大 ,在对植物硅酸体进行分类的基础上 ,运用了判别分析、冷暖比值判别和古植被类型判别的方法 ,对植物硅酸体所反映的古环境进行了分析 ,将岛屿风尘地层中的植物硅酸体划分为 7个变化阶段 ,反映了岛屿黄土堆积期的 7次气候变化过程 ,探讨了该地区末次冰期期间古环境、古气候变迁特征 。

城市大气颗粒物表面半醌自由基的测定方法

采集上海市城区和郊区2个典型站位的大气颗粒物样品，以二氯甲烷作萃取溶剂，采用索氏抽提法萃取分离吸附在颗粒物表面的稳定自由基，并利用电子自旋共振波谱技术（ ESR）分析测定其种类和浓度。结果表明，测试样品的波谱特征表现为显著的三重信号峰，且g因子值均为2.0027～2.0047，通过与醌类物质的碱性饱和溶液ESR图谱比对，可以推断颗粒物表面至少吸附一种邻位半醌自由基。同时，通过锰标定量的方式估算了闵行和普陀2个采样点颗粒物样品表面的半醌自由基浓度，闵行采样点TSP、PM10和PM2．5表面半醌自由基的平均浓度分别为5.02×10^5、5.54×10^5、9.43×10^5 g^-1，而普陀采样点的平均浓度分别为2.02×10^5、3.50×10^5、7.16×10^5 g^-1。

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。

上海地区晚更新世晚期暗绿色硬土层风积黄土成因说

上海地区全新世沉积物之下,埋藏着一层暗绿色、黄褐色硬质粘土层,它一直被认为是全新统的基底而被作为划分全新统与更新统的重要标志层。本文认为该硬土层为晚玉木冰期晚期沉积的风尘物质经次生变化而形成;是长江三角洲西部下蜀黄土在东部平原的延续。

东海嵊山岛风成黄土地层的植物硅酸体研究

植物硅酸体是填充于高等植物细胞内的非晶质硅 ,在恢复古气候方面具有很高的分辨率和灵敏性 ,在黄土地层研究中可以弥补孢粉分析的不足 ,对于恢复沉积古环境研究中具有重要意义。本文通过对东海嵊山岛黄土剖面进行植物硅酸体分析发现 ,该剖面样品中含有丰富的禾本科植物硅酸体化石 ,其组合特征表明该剖面的沉积环境为干冷的生草环境。粒度组成、重矿物组合、粘土矿物、孢粉、地球化学成分和石英颗粒表面特征等分析已表明嵊山岛黄土地层和下蜀黄土同为干冷气候条件下风成堆积的产物。这一研究为我国晚第四纪风成黄土沉积范围、区域古环境变化提供了又一重要的事实依据。

浦东新区“硬土层”的沉积物特征和成因

在浦东新区高层建筑主要桩基持力层之一的暗绿色和褐黄色硬土层系统勘察的基础上,运用沉积学的研究方法和地层对比研究,对硬土层的沉积特征作一剖析。认为该硬土层为末次冰期干冷气候条件下风成黄土沉积物经过次生变化作用演变而成。

太湖北部沉积物金属和营养元素的垂向变化及其影响因素

通过对太湖北部2个柱状沉积物进行了210Pb、粒度、金属元素、有机碳、总氮、总磷及磷的形态分析,探讨了其垂向分布特征及其影响因素. 粒度分析表明,沉积物呈现随深度变浅而变细的总体趋势. 210Pb分析显示该区域表层沉积物扰动较为强烈,并存在侵蚀现象. Cu、Zn、Ni、Li、V、Fe、Al垂向上的变化主要与粘土含量呈正相关,其含量表明金属污染不显著. 沉积物C/N比值显示有机质主要为陆源性质,磷以无机磷占绝对组分,有机磷含量向表层明显升高,反映了表层沉积物有机磷的输入较多或更好的保存条件.

大型底栖动物对长江口潮滩沉积物-水界面无机氮交换的影响

基于实验模拟,通过对比分析潮滩无机氮长短期通量交换、循环规律及沉积物中无机氮的剖面特征在有/无底栖动物活动背景下的差异,探讨了双壳类底栖动物河蚬对长江口潮滩沉积物-水界面无机氮交换的影响及其机制.研究发现:潮滩无机氮界面交换中,河蚬的钻穴活动能增加向上覆水方向氨氮和硝氮的通量值;河蚬长期栖息对界面的生物扰动和代谢物排放能促进氨氮向上覆水的释放并逐渐加强沉积物氧化层中的硝化活动;界面附近河蚬的扰动和喷灌活动改变了沉积物中无机氮的垂直剖面特征,加速了沉积物中有机质的矿化分解和两相界面间氨氮的离子交换,促进沉积物氮库向滨岸水体的释放输出.

上海市小城镇河流沉积物重金属污染特征研究

以3个典型小城镇河流为例，研究上海市小城镇河流沉积物重金属污染特征．结果显示，沉积物Zn的浓度在3．11～3．74g／kg之间，是农用污泥Zn使用允许最高值0．5g／kg的6～8倍，沉积物Zn的极度污染已经成为上海市小城镇河流沉积物区域性环境问题；沉积物Pb和Cu的浓度分别在0．03～1．00g／kg和0．07～0．20g／kg之间，小城镇河流沉积物也明显受到Pb和Cu污染且污染区域差异性大，沉积物中铁、锰、铬等重金属污染相对较轻；毒性弱的Fe，Mn，Zn沉积物区域污染差异性相对小，而毒性强的Pb，Cu，Cr区域差异性相对较大；沉积物重金属污染一般中型河流污染相对稍突出，小城镇河流沉积物由于Zn的严重污染不能用作施用污泥；利用重金属与TP，重金属与Fe之间的相关性探源结果显示：小城镇生活污水的地表排放使得街道灰尘成为河流沉积物Pb的一个重要来源．

崇明东滩湿地沉积物重金属污染的磁诊断

对取自崇明东滩的高潮滩、中潮滩和低潮滩的沉积物柱样进行了磁学、粒度、重金属含量等指标的分析、比较与综合研究.结果表明:在以粉砂为主的崇明东滩,通过污染负荷指数法进行评价,除低潮滩无污染外,中潮滩和高潮滩均有中度的重金属污染.选取中度重金属污染的高潮滩沉积物柱样进行粒度、重金属含量以及磁性参数的相关性分析显示,fχd,χARM/SIRM与重金属含量和粘土(粒径<4μm)之间有较高的相关性,并以此建立了磁诊断线性回归模型;χfd和χARM/SIRM可作为重金属含量的替代指标.

上海地区大气降水中氢氧同位素特征及其环境意义

本研究基于上海地区2016年9月~2017年8月期间采集的大气降水样品,测定并分析了雨水中δD、δ18O和δ17O特征,进一步探索氘盈余(d值)和17O盈余的环境意义。结果显示:(1)降水同位素年内变化明显,δD、δ18O和δ17O同位素比值冬春偏重、夏秋偏轻,单次降水过程中同位素呈不断贫化的趋势;(2)δ18O存在降雨量效应和反温度效应:大气降水线方程、d值显示上海地区气候整体温和湿润,蒸发作用相对较小;冬春季降水较少,相对湿度较小,同位素较富集;夏秋季降水较多,相对湿度较高,同位素较为贫化;(3)综合分析17O盈余,发现上海地区大汽降水的水汽处于从海洋向陆地转移的过程当中,在运移过程中受到沿途陆表蒸发,且雨季的大气降水来源主要为海洋气团,干季主要来源于内陆,以本地蒸发为主。

不同行为主体在发展循环经济中的努力途径

作为一种全新的发展理念,循环经济在我国尚处于研究探索阶段,其理论基础和实践途径均有待进一步发展。发展循环经济、建立资源节约型社会,需要积极发挥政府的主导作用,努力实现企业行为的转变,大力倡导社会公众的积极参与,以及尽快建设绿色技术支撑体系。本文详细分析了政府、企业和社会公众在发展循环经济过程中应采取的具体措施。