全新世黄土剖面Li/Ba值变化及其古气候意义

对陕西华县老官台全新世黄土和古土壤剖面的化学分析表明:Li和Ba两种化学元素含量受后期风化成壤作用的控制而发生分离,Li在风化剖面中残留而相对富集,表现为残留富集的特点;而Ba在整个剖面中的变化相当显著,随成壤强度的增强而大量淋失,导致其含量急剧减少,表现为极强的活动性。所以Li/Ba值能较好地反映风尘沉积物在后期经历的风化成壤强度。由于控制风尘沉积物成壤过程的主导因素是降水量的多少,而影响黄土高原及周边地区降水量的主导因素是东亚季风环流,因此Li/Ba值变化实际上反映了东亚季风系统的变化。Li/Ba值是再现古气候环境变化的良好替代指标,这在其与磁化率和Rb/Sr值良好的对应关系中得到有力的证实。

渭河流域东部全新世环境演变与古文化发展的关系研究

在对渭河流域东部全新世黄土剖面磁化率、粒度、Rb/Sr、CaCO3等气候指标测定分析的基础上,结合已测定的光释光(OSL)年龄和古文化研究的最新成果,探讨了该区环境演变与人类古文化演进的历史及其相互关系。研究发现,在9.34～6.77 ka BP全新世最适宜的气候条件下,在7.80～7.30 ka BP出现了老官台文化,之后发育了仰韶早期文化;在全新世中期6.77～5.48 ka BP干冷气候初期出现了仰韶文化最繁荣的庙底沟类型文化;中后期随资源环境的持续恶化,该区出现了仰韶文化衰落的西王村类型文化;在全新世中晚期的5.48～3.12 ka BP气候再次发生好转推动了该区龙山文化的发展;4.60～3.76 ka BP期间频繁发生的洪水事件可能进一步强化了人地关系,并进而推动了该区文化进入夏商人类文明时期;3.12 ka BP以来趋于干冷的气候在推动该区人类文明进一步发展的同时,人类活动对环境影响的强度和范围也日益加大。渭河流域古文化得以延续发展至今,一方面说明气候环境的变化并未超越先民适应能力的范围,另一方面也说明渭河流域具有先民维持生存和发展的优越资源环境条件。

渭河流域东部全新世黄土-古土壤剖面光释光测年及其记录的土壤侵蚀事件

在渭河流域东部老官台(LGT)全新世黄土-古土壤剖面中,系统采集了15个黄土释光测年样品,应用单片再生剂量法(SAR)对这些样品的细颗粒混合矿物进行了光释光(OSL)测年,测定结果表明:红外之后蓝光释光([post—IR]OSL)的年龄偏大,红外释光(IRSL)的年龄偏小或与蓝光释光(BLSL)的年龄基本一致,应用IRSL和BLSL信号测定的OSL年龄整体偏小可能与测定样品中长石矿物的异常衰退有关,而[post—IR]OSL信号由于很少发生异常衰退问题,使得其年龄可靠性更高。基于测定的[post-IR]OSL年龄,结合该剖面的磁化率和粒度指标,进一步探讨了渭河流域东部自全新世以来发生的两期土壤侵蚀事件,第1期土壤侵蚀事件发生在约12.40～9.34 kaBP,即全新世大暧期来临之前的气候转暖期间;第2期土壤侵蚀事件发生在约4.60～3.76 kaBP,即全新世大暖期即将结束、气候开始出现恶化、黄河中游地区夏文化发展的时期,这为深入探索夏代发生的大洪水事件及其气候背景提供了科学依据,本区两期显著的土壤侵蚀事件的发现,揭示了东亚季风系统的不稳定性,表现为千年到百年尺度上的快速变化。

释光测年在应用研究方面的新进展

根据释光测年是地质学研究和考古学研究领域重要的研究手段和断代方法,总结出了在近十多年来应用该方法在以下几个方面所取得的成果及进展:(1)主要包括激发光源、晒退光源、辐射源以及操作软件等技术设备方面的巨大进展,以及由于释光测年技术设备精度的提高而由此极大地降低了释光测年的系统误差;(2)以单片再生测年技术和线性调整技术为代表的多种测年方法的快速发展,使得不同类型样品等效剂量的测定更加准确,而且测年流程更加简单易于操作;(3)测年材料不仅包括经受热过(主要是陶瓦)和经充足曝光的物质,同时对未经充足曝光的物质(如水积物和崩积物等)和其他经受热过的物质(如断层泥等)等也进行了大量的测年研究,从而极大地拓展了释光测年的应用领域;(4)各种年剂量测定方法的相互补充降低了在年剂量测定方面的不确定性.

关中盆地西部黄土剖面年代序列及其记录的成壤环境演变

应用光释光技术确定匠杨村黄土沉积序列年代框架。结合地层沉积特征和其他指标测量结果,得到该区自末次冰消期以来成壤环境演变:16.66～13.16kaB.P.期间气候干旱,风尘输入量较大,成壤作用微弱;13.16～8.31kaB.P.期间气候转暖转湿,风尘输入量最小,但因植被没完全恢复致使成壤强度仍很弱;8.31～3.24kaB.P.期间气候湿润,风尘输入量较小,是重要的成壤期,其间6.19～5.77ka和末期3.78～3.24ka旱化趋势导致风尘输入量增加和成壤强度减弱;3.24ka以来,在气候旱化趋势下风尘输入量增加,成壤作用再次减弱。

华县老官台全新世黄土剖面pH值及其古气候意义研究

对华县老官台剖面190个样品的土壤pH值测定表明:pH值的变化从总体上与其他代用指标对应良好,可用于古气候环境的研究.当气候变得湿润时,植被生长茂盛,生物化学风化强烈,土壤pH值低;当气候变干冷时,植被稀疏,生物化学风化微弱,土壤pH值高.但就局部层位的对比情况看其pH值存在差异,主要表现在气候转型期的突变方面(不像其它指标的渐变),其两个低谷均突然出现在古土壤层S20和S10的中部,这两个古土壤层上部和下部又突然转为峰值.pH值的上述变化特点似乎说明其对降水的变化更加敏感,从这个意义上讲,pH值的变化是一个很好地反映降水情况非常敏感的气候代用指标,其可以用来定量恢复古气候中的降水量的多少,具体的实施方案还有待于进一步研究.

关中盆地东部全新世剖面粒度组成与气候变化研究

根据李湾全新世剖面粒度组成的分析结果,探讨了关中盆地东部黄土粒度组成特征及其所指示的古气候意义:2～6μm的细粒级组分反映了夏季风的强度或成壤作用的强度,26～53μm的较粗颗粒组分反映了冬季风的强度,大于53μm以上的粗颗粒组分反映了冬季风的异常变化特征,小于2μm粘粒组分和6～26μm的较细粒级组分的含量变化可能反映了两种动力条件下搬运的大气粉尘本底;粒度组成变化同时说明:全新世气候的不稳定性在关中盆地东部地区亦有明显的反映,6000～5000aBP的干旱事件在关中盆地具有普遍性。

全球变暖背景下中国北方沙尘暴变化及其对黄土高原成壤的影响研究

黄土的风成说表明粉尘黄土沉积及其成壤与沙尘暴之间存在着密切的联系,作为粉尘搬运的典型:沙尘暴是一种在强冷空气条件下粉尘快速而大规模被搬运和沉降事件,而长时间尺度的沙尘暴事件受全球气候变化的控制和影响;同时,沙尘暴发生的频次和强度变化进而会影响黄土高原地区的黄土粉尘沉积及其成壤强度的变化。本文是在考察中国北方沙尘暴成因机制与黄土高原粉尘沉积和成壤之间关系的基础上,探讨了在全球持续变暖背景下中国北方沙尘暴的发生频次变化及其对黄土高原地区粉尘沉积和成壤强度的可能影响。主要结论是:在全球持续变暖的背景下,虽然粉尘沉积区的降水并没有显著增加,但粉尘源区气候趋于暖湿化,导致中国北方沙尘暴有逐年减少的趋势,使得黄土高原粉尘堆积的速率减小,因而,黄土高原地区将进入一个成壤相对强的时期。

关中盆地东部李湾剖面全新世高分辨率气候研究

根据李湾剖面磁化率、粒度、微量元素Rb/Sr比值和全铁值的分析结果 ,探讨了李湾剖面黄土纪录所揭示的全新世以来的高分辨率的气候变化。结果发现 :全新世气候的不稳定性在关中盆地东部地区亦有明显的反映 ,这说明 60 0 0 - 50 0 0aB .P .的干旱事件在关中盆地具有普遍性 ;同时 ,本区自 850 0aB .P .以来的全新世最适宜期至少发生了五次气候恶化 ,分别位于李湾剖面深 1 85cm、1 70cm、1 2 5cm、1 0 5cm、85cm附近。

地球化学指标在黄土环境演变研究中的应用进展

中国黄土沉积纪录了最近2.6Ma以来黄土高原及全球自然环境演变的历史。重建其演变历史以预测未来气候环境的变化趋势是指导该地区经济、生态环境建设的重要基础。黄土的地球化学指标是重建该地区环境演变历史的重要途径之一。基于进一步研究的目的,总结了黄土地球化学指标在环境演变研究中的应用和近年来取得的进展。

黄土高原地区生态环境建设的理论问题探讨

分析黄土高原地区在建国后生态环境建设的经验和教训,提出目前在该地区生态环境建设中需要解决的科学理论问题。

释光测年的主要问题及其理论探讨

在地质学研究和考古学研究领域,年代测定受到高度重视。释光测年由于其测年范围较大、测年材料多种多样、测年快速和在其整个测年范围内有较高的测年精度和准确度而得到迅速发展。但释光测年由于受特定因素的影响而使测年结果在有些条件下与样品真实的年代相差较大。在列举释光测年存在主要问题的同时,对这些问题在近十多年来的理论探讨方面取得的研究进展进行了评述。

新形势下宁夏南部山区生态环境建设的对策研究

在主体功能区划实施、西部大开发深入推进、区域移民、新农村建设、全球气候变暖等新形势下,区域产业及其结构的空间调整势在必行。宁夏南部山区的人口、经济的空间调整和布局为其生态环境建设创造了极大的机遇。该研究在分析宁夏南部山区生态环境建设的机遇和挑战的基础上,探讨了推进该区生态环境建设的对策,以期为该区的生态环境建设提供一定的理论指导。

单片再生剂量法测定全新世黄土等效剂量预热条件的研究

本文通过对双程序单片再生剂量法(Double-SAR)即同时测红外释光(IRSL)和红外之后的蓝光释光(Post-IR OSL)中普遍采用的几种预热温度和cut-heat温度进行了不同组合,然后测定了全新世黄土样品的等效剂量。测定结果表明:等效剂量对预热温度有一定程度的依赖性,而对cut-heat温度的依赖性显得更加明显,一般随cut-heat温度的升高而增大;同时在200—300℃的预热温度范围内,200—240℃的cut-heat温度下测定的等效剂量出现了一个显著坪区,且红外释光和红外之后的蓝光释光测得的结果最为接近。红外释光和红外之后的蓝光释光在以上预热温度和cut-heat温度条件下光释光信号的感量变化方向一致、变幅较小可能是测得的等效剂量较为一致的主要原因。这说明在200—300℃的预热温度范围内,200—240℃的cut-heat温度对于测定年轻的全新世黄土样品是较为可靠的。

单片再生剂量法测定全新世黄土等效剂量预热条件研究

释光测年在等效剂量测定过程中都会对测年样品进行热处理,其中预热是最为主要的热处理过程,但由于随之产生的热迁移和热激活等问题,使得预热处理及其条件的设置是应用释光准确测年的关键之一。本文主要是将目前常规测年中应用的双程序单片再生释光法的红外释光(IRSL)和红外之后的蓝光释光(Post-IR OSL)中的几种预热温度和实验剂量后的cut-heat温度进行不同组合,然后进行了若干黄土样品等效剂量的测定。测定结果表明:等效剂量表现了对预热温度一定程度的依赖性,尤其是对实验剂量后cut-heat温度的依赖性更加明显,一般随cut-heat温度的升高而增大;在200-300℃预热温度范围内,200-240℃的cut-heat温度下测定的等效剂量出现了一个坪区,且红外释光和红外之后的蓝光释光测得的结果最为接近。二者在以上预热温度范围内在200-240℃的cut-heat温度条件下释光信号的感量变化方向一致、变幅较小可能是两种释光条件下测定的等效剂量较为一致的主要原因,而这种感量变化在整个测定过程中没有被完全校正又导致了等效剂量随cut-heat温度的变化。

西北干旱半干旱区自然资源开发利用现状及存在问题

资源的优劣势在一定程度上制约着经济的发展速度、规模和水平 ,所以 ,摸清资源的现实情况 (包括资源的数量、质量、可开发和可利用的程度、资源的开发利用状况等 )是进行诸如经济建设、生态环境建设关键所在 ,也是将资源优势转化为经济发展优势的关键所在。基于本地区的资源状况和资源开发利用中存在的问题 ,在实施西部大开发的过程中 。

释光测年的主要问题及其理论探讨

在地质学研究和考古学研究领域,年代测定受到高度重视.释光测年由于其测年范围较大、测年材料多种多样、测年快速和在其整个测年范围内有较高的测年精度和准确度而得到迅速发展.但释光测年由于受特定因素的影响而使测年结果在有些条件下与样品真实的年代相差较大.在列举释光测年存在主要问题的同时,对这些问题的理论探讨方面在近十多年来取得的研究进展进行了评述.

中国境内人类古文化发展的气候环境背景

气候环境及其变化是人类古文化起源和发展的重要因素之一,全新世以来我国新石器文化的演进也深受同期气候环境变化的影响。研究发现,全新世以来的暖湿气候是我国主要地区古文化起源、发展和繁荣的基本环境背景;期间气候环境的恶化却成为古文化发展的严重障碍或挑战;同时,人类古文化演进对气候环境变化的响应存在着显著的区域差异,这主要表现在响应时间和响应程度两个方面,一般而言,在时间上北方表现得要比南方滞后一点,而在响应程度上则稍轻一点,这种区域差异同样也存在于两个大区内部。

南京江北地区全新世土壤粒度分布及其古环境意义

根据对南京江北TZC全新世剖面的野外考察和室内粒度分析,揭示了该地区一万多年以来的成壤环境演变特点。研究结果表明,南京江北地区第一层古土壤为全新世最适宜期(8500～3100aBP)时形成,当时,气候温暖湿润,降水量丰沛,沙尘暴很少发生,成壤极其强烈,其成土母质为末次冰期形成的下蜀黄土,主要是在下蜀黄土堆积成壤基础上的再发育。近3100a来为全新世晚期,季风气候格局发生转变,气候干旱化,沙尘暴频繁发生,在该地区形成了50cm厚的黄土层或表土层。

浙江上山遗址剖面记录中更新世以来的环境演变

通过对上山文化遗址的野外勘察、野外采样和室内粒度、磁化率、释光年代(OSL)和AMS14C年代分析,探讨了上山地区地貌演变过程,分析了上山文化形成与发展的环境背景。研究结果表明,中更新世早期,上山地区为河流相砾石层堆积,中更新世晚期173kaBP左右,由于气候和海面变化及其新构造运动的影响,形成了河流的二级阶地。而后阶地上接受风尘堆积,形成了中更新世晚期的网纹红土。晚更新世,粉尘堆积加速,堆积了厚约1m的下蜀黄土。全新世(11.5kaBP-)开始,气候转暖,粉尘堆积速率降低,上山台地上保存有命名为"上山文化"的新石器遗址,其年代为11400￣8600aBP,遗址中发掘出大量陶器和石器工具,并发现有栽培水稻遗存,这是迄今为止长江下游地区发现的最早新石器遗址,是探索该地区农业起源和新石器文化演化具有重要意义的地点。上山台地西侧低地经历了河流相—湖沼相—河流相—湖沼相的地貌过程,并且AMS14C年代表明,西侧水源消亡于距今1000多年,而台地东侧仍有河流流过,表明上山遗址所处地貌位置为靠近河湖水源的河流阶地之上覆有风成黄土的低平台地。