河西走廊末次冰期芒硝和砂楔与古气候重建

芒硝和砂楔是冷干气候环境的典型标志。河西走廊砂楔主要形成在晚更新世冲洪积砾石层中 ,楔体内充填的风成砂14 C年龄证明其是末次冰期的产物 ,古砂楔所对应的年均气温为- 5 6℃左右。芒硝主要分布在内陆河终端的盐湖中 ,花海芒硝矿粘土夹层中的陆生树枝残条普通14 C和AMS14 C年龄分别为 (116 0 0± 2 80 )aB .P .和 (11181± 54)aB .P .,证明芒硝层为末次盛冰期 (LGM )和新仙女木期 (YD)异常冷干气候的产物。计算表明 ,该区LGM年均气温较现在低 11～ 15℃ ,YD年均气温比现代低约 6～ 8℃。这一降温幅度与中国北方根据孢粉、砂楔、冰芯等所推测的气温下降值大体一致 ,亦与最近有关北半球高。

河西走廊末次冰期砂楔的发现及其古气候意义

河西走廊砂楔主要形成在晚更新世冲洪积砾石层中 ,楔体内充填的风成砂14 C年龄证明其是末次冰期的产物 .在末次冰期 ,河西走廊年平均气温为 - 5～ - 7℃左右 ,较现在低 13～ 15℃ .这一估算数据与根据本区芒硝沉积层所推测的气温下降值是一致的 ,亦与最近有关北半球高、中纬度冰期降温幅度的研究相符合 .当时 ,河西走廊西段年降水量可能达到 10 0～ 2 0 0mm ,比现在平均年降水量增加约10

山西大同、内蒙古鄂尔多斯冰楔、砂楔群的发现及其环境意义

研究了山西大同、内蒙古东胜和乌审旗地区发现的大量冰楔假型、砂楔、寒冻裂隙和南部白城子附近的冰卷泥 .根据这些冰缘现象 ,并参考前人工作成果 ,划定了晚更新世晚期末次冰期时多年冻土的南界 ,并根据所获得的年代资料划分了 4次冰缘期 :33kaBP ,30～ 2 6kaBP ,2 0～ 1 6kaBP和 8kaBP左右 ,当时的温度比今天分别降低 8.4℃ ,1 2～ 1 3℃ ,1 0℃和 7～ 1 0℃ .

西昆仑山甜水海北湖砂楔的形成与环境演变

青藏高原是世界上中低纬度地区冰缘最发育的区域,其中西昆仑山甜水海地区广泛分布着砂楔群等冰缘现象。砂楔是寒冷气候条件的产物,对古气候和古环境的重建具有重要意义。文章通过分析甜水海北湖砂楔矿物特征发现,砂楔填充物基本属于近源堆积;^(14)C测年结果以及粒度再结合砂楔形态分析得出,该砂楔的形成经历了13.9kaB.P.,11.9kaB.P.和11.5kaB.P.这3个时期,这3个时期均属于气候小波动中的降温过程,但在甜水海地区它们所对应的降温幅度都不是特别大,大约分别为1.8℃,1℃和4℃。总的来说砂楔可以作为气候由暖湿转为冷干的指示剂。

乌海盆地内末次冰期砂楔/冰楔铸型的发现及古气候意义

砂楔/冰楔铸型等具有定量古环境意义的冰缘现象在中国北方已有多处报道,但多集中在末次冰期晚冰阶。报道了首次发现于乌海盆地的冰缘现象,从楔体形态特征、填充物粒度特征和光释光测年等方面对其成因和发育年代进行了深入研究。楔体和填充物剖面穿插关系、物质组成和形态特征分析等指示其形成过程大致可分为两个阶段:早期原生砂楔发育与楔壁近平行的充填-挤压构造;晚期冰楔铸型(包括冰楔形成、融化和填充)在砂楔之上进行叠加。冰楔切穿早期砂楔,导致楔壁物质发生强烈挤压变形,结构扰动,楔体表现为弯曲的不规则形态。光释光测年结果显示,原生砂楔发育的年代主要集中在(62.69±6.81)^(66.45±7.08)ka B.P.,即末次冰期早冰阶,对应于MIS4阶段,并可能部分延续至MIS3b阶段;冰楔铸型填充物年代为(5.95±0.61)^(6.62±0.73)ka B.P.,对应于全新世中期。由于冰楔铸型的填充晚于冰楔发育年代,推测冰楔发育年代可能为末次冰期晚冰阶。基于砂楔/冰楔铸型的发育过程及对环境条件的要求,初步估算出砂楔和冰楔发育时期年均气温比现在低12.1℃~13.6℃,砂楔发育时期(即末次冰期早冰阶)年降水量与现在相当。乌海盆地砂楔/冰楔铸型的发现为研究中国北方末次冰期尤其是末次冰期早冰阶纬度多年冻土分布及古气候环境提供了新的依据。

青海湖北岸原生砂楔的发现及其古气候意义

青海湖北岸刚察县城东与泉吉乡西发现原生砂楔群,楔内充填物均为中细粒砂,楔体底部中细粒砂ESR测年数据表明,刚察县城东3个原生砂楔发育时代分别为(774±70)ka、(773±70)ka和(229±20)ka,泉吉乡西1个原生砂楔形成时代为(197±18)ka,反映该区至少发育两期原生砂楔,其形成时代分别对应昆仑冰期和倒数第二次冰期.基于原生砂楔的特殊形成环境,估算青海湖盆地在昆仑冰期早期的年均温不高于-7.5^-10℃,比现今至少低9.2~11.7℃,中更新世早期青海湖盆地发育多年冻土,青藏高原东北部可能已经进入冰冻圈;倒数第二次冰期的年均温不高于-9.5^-10℃,比现今低11℃以上.

新元古代砂楔-在冰雪地球时期昼夜压力下冻土中裂隙的形成

Williams鉴于在古赤道存在的砂楔多边形而建议，在新元古代地球黄道相对于太阳系平面具有更高的倾角（≥54°，现在为23．25±1．25°）是必需的，以使年均气温下降至0℃以下，以及延长在古赤道区域的季节周期性。冰雪地球假说有人认为可以替代用于解释高位地球黄道倾角的特殊碳酸盐岩帽和低纬度冰川沉积物相结合的学说。我们利用对冻土中拉应力和潜在裂隙扩展的分析和数值模型验证这种假说，即形成砂楔的裂隙可能发生在冰雪地球气候条件下的赤道上。

某滑坡区砂楔的发现及其工程意义

滑坡体表面分布角砾砂层及砂楔的成因和特征以及砂层与滑坡的时间先后关系,证明了滑坡区确实存在古冰缘气候。从古气候条件入手,分析了冻融条件对古滑坡形成的推动作用,从而对滑坡发育过程的内外营力条件有了更充分的认识,也能更合理的解释滑坡的边界条件,动力条件,以此建立起了对古滑坡的正确认识。

青海湖鸟岛北原生砂楔的发现及其古气候意义

青海湖鸟岛北中更新世冲洪积砂砾石层中发育7个原生砂楔。原生砂楔中的细粒砂ESR测年结果表明，该地区至少经历两次冰期：砂楔剖面南侧3个楔体发育时代分别为228±2ka、228±22ka和143±14ka，形成于倒数第二次冰期；剖面北侧3个楔体发育时代分别为17±1ka、59±10ka和60±6ka，形成于末次冰期。估算青海湖盆地在倒数第二次冰期时的年平均气温不高于-9.5^-11.0℃，降温幅度较大，比现今年均气温低11.2~12.7℃；末次冰期的年平均气温不高于-7.5^-9.0℃，较现在低9.2~10.7℃。

柴达木盆地中的砂楔及其意义

冰楔假形和原生砂楔是指示古冻土发育的重要证据。两者虽然具有相似的外观形态，但形成过程不同，在反映古气候、古环境和古冻土演化等方面具有不同的指示意义。在利用地层中的楔形构造推测古环境时，确定其类型是正确解读其环境意义的前提。本文讨论了柴达木盆地发现的楔形构造，通过楔形围岩和充填物中的一些微结构判断其属于原生砂楔，进而探讨了这些砂楔代表的环境意义和多年冻土发育状况。柴达木盆地中的砂楔主要形成在末次冰消期的Heinrich1（H1）和YoungerDrays两次降温事件期间。这表明，末次冰消期，柴达木盆地地表几乎全部被风沙覆盖，处于极端干旱的沙漠环境，年平均气温较现在降低6℃左右，多年冻土下界较现在下降了约1000m。然而，多年冻土并没有占据整个盆地，在盆地中部和南部保留着大片融区，据此推测，即使末次冰期时期，柴达木盆地仍然保留一定面积的融区。末次冰期以来，青藏高原主体和祁连山两大现代多年冻土区并没有通过柴达木盆地连成一片。

巴丹吉林沙漠东南缘砂楔年代及其环境意义

巴丹吉林沙漠东南缘新近发现的多处砂楔群和融冻褶皱,分别形成于砂砾石层和湖相沉积地层中,楔内充填物的光释光年龄证明其是末次冰期和晚冰期的产物.巴丹吉林沙漠在末次冰期和晚冰期时处于多年冻土带,年平均气温约为-3^-6℃,较现在降温约12~15℃.其时,整个阿拉善高原与纬度多年冻土带和青藏高原冻土区相连接,沙漠腹地及周边的沙丘应处于冻土状态,沙丘的移动和风沙地貌发育均会受到影响.在冷期,巴丹吉林沙漠很有可能相当于冰冻圈气候,前人关于中国北方沙漠非冻土区的认识值得商榷.

呼伦贝尔高平原全新世早晚期砂、土楔及其古气候环境意义

砂、土楔等楔状构造是多年冻土曾经存在的可靠证据,其与多年冻土及年均地、气温度的关系也是重建古冰缘环境的依据。在呼伦贝尔高平原中南部的乌尔逊河、辉河、新巴尔虎东旗和鄂温克旗发现大量砂、土楔及伴生的冻融褶皱。通过对其形态、规模及围岩(土)结构分析,并根据楔内充填物及围土的^(14)C定年结果判断,砂楔形成于早全新世(约10.0～7.5kaB.P.),当时研究区年平均气温为-6.5～-7.0℃;土楔形成于晚全新世(约2.3～2.0kaB.P.),其时年平均气温为-5.0～-5.5℃。这表明,早全新世更为干寒,风沙堆积活跃,多年冻土分布广泛;进入晚全新世后,气候转暖,呼伦贝尔气温与现今大兴安岭北部(即满归以北)的年半均气温(-5.0～-5.4℃)大体相当。据此推测,当时呼伦贝尔高平原的冻土发育程度与满归以北地区现今大片多年冻土状况相似。早全新世砂楔(脉)形成时期气温比现今大兴安岭北部低1.5～2.0℃。依此可见,早全新世该区多年冻土地温低于现今大兴安岭北部的地温(-1.5～-2.0℃),冻土厚度超过80～100m。

基于振幅属性分析法的楔状砂体厚度预测研究

基于楔状砂体模型,重点研究了其反射特征及振幅曲线特征,分析了反射特征与砂体厚度及子波主频的关系。认为反射振幅曲线中存在两个关键点,一个是极大值点,对应的砂体厚度为波长的1/4;另一个是极小值点,对应的砂体厚度为波长的1/2。当砂体厚度大于波长的1/4时,可以用砂体反射的波峰与波谷的时间差确定其厚度,称为时间可分辨区。当砂体厚度大于波长的1/2时,由于顶底反射是分开的,用肉眼可直接解释,但其分辨率较低,需要进行振幅曲线分析,找出曲线的极大值点,使纵向分辨率达到波长的1/4。

楔状构造 一种重要的第四纪环境标志

楔状构造是第四纪地层中较常见的一种现象,其成因复杂,具有丰富的环境信息.本文根据笔者的研究和认识,对已认识的楔形构造进行了分类,并对其形成、特征和环境意义以及区别标志作了初步的归纳和分析.

青海高原东部冰缘楔形构造及其形成环境

该文作者近年来在青东高原发现近八十个冰缘楔形构造,依据楔体规模、形态特征、密集程度、围岩形变等,可分为古冰楔、砂楔与混合楔三类。均形成于主玉木冰期,并可划分为两个形成期,14C年代为3.3×104a-2×104a.B.P.与1.5×104a-1×104a.B.P.。

中国东北大兴安岭多年冻土与寒区环境考察和研究进展

由于东北地区最近150a来的显著气候变暖和清朝开禁政策以来强烈的人为活动影响，东北地区冻土和寒区环境已经产生了显著变化．由于社会经济活动日益增多和许多重大工程建设需要，及其寒区水文、生态环境的显著、急速恶化，继20世纪50—60年代大规模经济开发时的冻土研究高潮之后，东北地区冻土和寒区环境问题再次成为国人关注的重要问题．为研究中国-俄罗斯原油管道工程（漠河-大庆段）的气候变化与冻土退化对管道工程地基基础长期稳定性的影响问题，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室在2007年7—8月组织了“大兴安岭多年冻土与环境”科学考察，考察的主要区域涉及大兴安岭西坡从漠河（不连续多年冻土区）至阿尔山（多年冻土南界和下界附近）以及东坡从漠河、大杨树（零星岛状多年冻土区）至嫩江平原北部大庆附近（季节冻土区）．考察中发现多处重要古冻土遗迹和重新研究了乌玛和伊图里河不活动冰楔群，取得了大量第一手资料，以研究第四纪，特别是全新世以来，多年冻土和寒区环境演化和变化．考察过程中，对大兴安岭（漠河-黄岗梁）和长白山的针叶林优势种（兴安松和章子松）树木年轮进行了系统采样，以详细研究小冰期晚期以来的气候和环境变化．考察结果表明：最近50a来，受显著气候变暖和强烈人类活动影响，东北多年冻土已经产生显著退化，南界有较大幅度（40～120km）北移．根据最新预测表明，在未来50～100a气候变暖情景下，多年冻土将继续退化，但面积上的变化将较慢．这可能归结于东北地区较好的地表覆被条件和丰富的地下冰、雪盖减少，以及可能显著增强的西伯利亚-蒙古冷高压在冬季形成的强大、稳定和广泛的大气逆温层结对兴安-贝加尔型冻土的控制作用．

中国东部末次冰期多年冻土带的界线问题

晚更新世末次冰期是全球第四纪气候极为严寒的时期,对我国东部的海面升降、气候带移动、黄土扩张和动植物演替等都产生巨大的影响。纬向和垂向多年冻土带界线变化是自然环境变迁最明显反映之一。我国东部各种反映寒冷环境自然信息的相继发现,证明末次冰期(尤其是它的最盛期即主玉木冰期)冻土带南界和下界曾作明显的南迁和下移。但是迄今为止,对于这些界线的位置、走向和高度还存在着重大的意见分歧。

颗粒流沉积过程中的同沉积冲刷变形构造

济阳拗陷坨147井沙三段岩心的颗粒流沉积中,存在一系列特殊的同沉积期变形构造,包括:颗粒流向下侵蚀,并沿纹层面挤入到下伏油页岩层中,形成伸长状的小砂体;砂楔上部的泥页岩薄层在后续流体的冲刷下向后翻卷变形;翻卷片被撕裂、断开混入到颗粒流中,并被流体拖曳变形;变形体被继续拖曳形成脉状分叉的拖曳痕。上述几种现象可以构成一个连续的变化序列,与油页岩的薄互层和颗粒流的流体是形成上述连续变形构造的重要条件。对这种现象的研究,有助于进一步了解重力流的冲刷、沉积过程。

波兰北部Vistula下游地区Vistula冰川沉积地层学及其相应的热释光年代

结合热释光测年的结果,对Vistula下游地区Vistula沉积地层学和沉积岩石学的近期研究为Drozdowski早期提出的Vistula冰川层序年代地层学划分的三分法提供了证据。出冰碛物与冰碛间的水成沉积物所提供的所有热释光年代都与两个主要的亚冰期有关,按照沉积岩石学的分析,这两个亚冰期似乎代表下列两个独立的冰川旋回:较老的一个距今约59000～51000年;较新的一个距今约17000～15000年。两者间的一段时间命名为Grudziadz间冰期,它是相当冷的。这一间冰期的证据除冰川沉积间断外,还有在早期的冰消作用期间冰下河流切割沟槽的一些充填物,黄土状粉砂,化石砂楔和海侵的海相沉积。后者出现在这一地区北部的局部地区。

鄂尔多斯大面积冰楔群的发现及20ka以来中国北方多年冻土南界与环境

此前,中国晚更新世晚期多年冻土南界的研究有两点不足,一是限于中国北方东段,二是年代数据不够系统.通过对中国北方晚更新世晚期冰缘现象的研究,认为中国北方高纬度多年冻土南界基本上沿38o^40oN(东段)和37o^39oN(西段)延伸,并第1次绘出分布图.同时,综合其他方面的研究成果,重建了晚更新世晚期以来纬度冻土带南界的变迁,并提出26和23~13kaBP有两次寒冷期,年均温在不同地段较今降低8~12℃.