河北省南部石炭、二叠纪煤系土壤特征

河北南部石炭、二叠纪煤系中发育了多种类型的古土壤.通过露头剖面宏观特征的观察描述,并系统采样后,在室内进行了地球化学黏土矿物分析.依据所观察到的宏观特征和地球化学、黏土矿物在古土壤剖面上的变化特征,共识别出6种类型古土壤.根据Nettleton等关于古土壤的分类方案,这6种古土壤分别为古始成土、古有机土、古氧化土、古变性土、古灰化土和古旱成土.

中国典型粘黄土区地质灾害风险评估危险性影响因素分析

地层岩性、岩土体结构及其工程地质特性为黄土区地质灾害提供了物质基础,黄土斜坡的坡型、坡度、坡高、阶地等地形地貌因素为地质灾害提供了边界条件,人类工程活动和降雨为黄土区地质灾害提供了触发条件。黄土地形地貌、地层岩性、岩土体结构类型及其工程地质特性、水文地质条件等为粘黄土区地质灾害形成的内在因素,降雨、人类工程活动等为其诱发因素。

郑州织机洞遗址MIS3阶段古人类活动的环境背景

MIS3阶段,即深海氧同位素第3阶段,是末次冰期中气候比较温暖湿润的时期。大量的考古调查资料表明,这个阶段也是末次冰期中人类活动最活跃的时期,当时不仅人类遗址的数量明显增多,而且石制品也较前也有较大的进步和发展。人类活动与气候环境之间的耦合关系似乎暗示着两者之间存在着某种内在的联系,适宜的气候环境可能是导致人类活动活跃的重要原因。河南郑州织机洞遗址是我国北方重要的旧石器文化中-晚期洞穴遗址,包括上、中、下3个文化层,其中,下文化层距今5.0～3.5万年,属MIS3阶段。本文试以织机洞遗址下文化层为主要研究对象,结合洞外黄土-古土壤剖面的研究,就我国中原地区MIS3阶段人类活动的环境背景做一初步的分析。分析结果表明,在这一阶段,中原地区属于暖温带草原-森林草原环境,气候比较温暖湿润,适宜于人类生活。其中,距今5.0万年前后的MIS3阶段早期,是MIS3阶段中气候最为适宜的时期,也是人类活动最为活跃的时期,当时生长有落叶阔叶树的暖温带森林草原环境,为MIS3阶段旧石器文化的繁荣和发展提供了重要的环境背景。

中国铝土矿成矿作用的物质来源与深时环境因素:进展与讨论

铝土矿是工业上可供利用的铝矿石总称,可视为陆表化学风化作用的终极产物。作为一种战略性大宗矿产,当前我国铝土矿使用总量的60%以上依赖于进口铝土矿石,铝土矿及其伴生的其他金属资源对国家资源安全的重要性突出。铝土矿化作用、红土化作用、热带成壤作用是热带风化作用的不同表现形式,主控因素包括适宜的气候(温度、降水)、侵蚀速率、母岩、时间、植被、地形地貌等。三者之间存在联系,但区别也较为显著,主要体现在时间尺度和沉积作用复杂程度两方面。红土化作用或热带成壤作用可能包含在铝土矿化作用的某一阶段。中国铝土矿资源主要集中在晚古生代,在不同地区存在不同的物质来源,可概括为:稳定的板块内部原地-准原地物源、板块边缘异地火山活动物源、板块边缘造山带异地物源3种主要类型。物源成分则可能来自于下伏沉积岩基底或板块边缘火山弧物质,或者两者的混合供给。不同成矿物质来源的铝土矿中保存了特征明显的碎屑锆石年代学分布规律,且在一定程度上决定了不同地区铝土矿床的地球化学组成特征,其中TiO_(2)含量变化显著,可视为潜在的物源指标。中国晚古生代铝土矿化作用除特殊的大地构造背景外,古气候、海平面变化、古水文条件等深时环境因素也需加以考量。在古气候条件类似的情况下,通过使用逻辑回归模型计算,本文认为区域构造活动性是中国铝土矿形成的关键因素,决定了铝土矿成矿物质来源和构造抬升强度等成矿条件。海平面变化为次级因素,相对较低的海平面条件能够促使成矿母质更强烈的暴露和淋滤,形成优质的铝土矿资源。

极性转换期间地球磁场形态学研究

本文对采自中国黄土高原西峰(35.7°N,107.6°E)和段家坡(34.2°N,109.2°E)两个剖面中黄土层L8和古土壤层S8的1281块定向古地磁样品做了详细的岩石磁学和古地磁学研究.证实了Matuyama-Brunhes(M-B)极性转换带位于L8的中下部.提出了下列观点:1.M-B极性转换过程与地球磁场方向变化相联系的持续时间为3600—4500a,而与地球磁场强度变化相联系的持续时间则为8000—9000a,即强度变化存在“超前和滞后” 效应;2.M-B转换场的形态是由三次快速倒转和一次不成功的倒转构成,或者说,转换场具有快速变换极性的振荡特征;3.M-B转换过程中地球磁场并不是以轴对称的非偶极子场为主,而是偶极子场至少与非偶极子场相当;4.中国黄土-古土壤沉积物所含磁性矿物的主要成分是磁铁矿,它是研究极性转换期间地球磁场详细结构的良好物质.

末次冰消期以来内蒙古东部气候变化——基于风成砂-古土壤序列的地球化学记录

通过对内蒙古东部现代东亚季风界线两侧的浑善达克沙地和呼伦贝尔沙地风成砂-古土壤剖面的光释光、^(14)C年代和沉积物主、微量元素地球化学的分析,重建内蒙古东部末次冰消期以来气候变迁过程。浑善达克沙地的浩来呼热剖面(hsh1-09)显示了末次冰消期以来3次暖湿气候期,分别对应末次冰消期、全新世大暖期、中世纪暖期。呼伦贝尔沙地的嵯岗剖面(CG-09)表现了全新世大暖期和中世纪暖期两次的暖湿气候期。这一过程是对东亚夏季风的响应,大致反映了内蒙古东部末次冰消期以来的东亚夏季风两次不同程度增强及大暖期结束的南退过程。通过对比前人研究结果,全新世中期东亚夏季风较强,在内蒙古东部大约距今4 ka开始减弱、南退;中世纪暖期夏季风强度较弱,持续时间短。

不同类型沉积物磁化率的比较研究和初步解释

沉积物的磁化率分析以被广泛应用在第四纪古气候研究中,不同类型沉积物磁化率的解释可能存在明显的差异。本文选择了黄土、冲积物、湖积物、风沙堆积和南方红土等五种不同类型的沉积物,进行了磁化率的测试,粒度和孢粉分析,试图通过对沉积物磁化率和相关古环境指标的研究,对不同类型沉积物的磁化率予以对比并进行初步解释。研究结果表明,黄土和湖泊沉积中磁化率的变化主要受气候变化的影响,是指示古气候的重要指标;河流沉积物和风沙沉积物的磁化率主要受粒度的影响;影响南方红土磁化率的因素十分复杂,其磁化率的解释比较困难有待进一步的研究。这一研究表明,鉴于不同沉积物磁化率的影响因素存在明显的不同,因此在运用磁化率进行古环境解释时须持慎重态度。

华北平原中部晚上新世以来沉积物碳氧同位素特征及其古环境意义

利用华北平原中部衡水水文地质科研深孔的岩芯,对平原区古土壤钙结核层碳氧同位素组分的古气候环境意义及相关气候指标的定量转换进行探讨,发现碳氧同位素对古气候变化具有较好的响应关系:3.5MaB.P.以来华北平原古气候逐渐由湿润转向干旱,早更新世由多个干湿冷暖旋回组成,晚期气候由暖迅速转凉;中更新世气候略温和,由3个冷干-暖湿旋回组成;晚更新世气候变化趋势为湿润-干燥-湿润,总体上呈现增温趋势。进入全新世后,δ13C平均值(-5)较低,属于相对湿润期;δ18 O平均值(-9.5)较低,属于相对寒冷期。应用相关公式可以定量恢复古温度变化,但平原区古土壤层受后期地下水作用的影响较大,如何消除这一影响还需更多数据支持。

新疆伊犁地区黄土与古土壤的微结构及矿物成分分析

利用偏光显微镜对伊犁地区新源县则克台剖面黄土与古土壤进行分析 ,观察到黄土的微结构为粉砂细粒支架—镶嵌孔隙—斑状胶结类型 ,古土壤则属于砂粉土分散—镶嵌斑状—基底胶结类型。二者的矿物种类差异不大 ,只是相对含量有所变化。古土壤中原生矿物略有减少 ,次生、蚀变矿物含量相应增加 ,铁染较普遍。另外 ,溶解—再沉淀作用常使矿物细粒化 ,或形成粘土矿物和次生碳酸钙的微粒集合体和微晶充填在次生大孔隙中。这些特征在黄土中较为少见。可以推断 ,则克台剖面在其形成过程中 ,气候出现了冷暖干湿的交替。

13ka以来呼伦湖湖面波动与泥炭发育、风沙-古土壤序列的比较及其古气候意义

呼伦湖是我国东北地区面积最大、纬度最高的湖泊 ,1 3 ka以来湖面波动、泥炭发育与风沙 -古土壤堆积是呼伦湖地区环境演化的显著特征 ,对比 1 3 ka以来呼伦湖地区湖面波动、泥炭发育与风沙 -古土壤堆积的时间序列及其与古气候的关系 ,结果显示古气候变化对湖面波动、泥炭发育、风沙 -古土壤堆积有重要影响。全新世早期 (1 0 0 0 0— 72 0 0 a B.P.)呼伦湖地区气候由冷干向暖干变化 ,伴随风沙活动加强、泥炭发育缓慢和低湖面环境演化特征。 72 0 0—5 0 0 0 a B.P.气候暖湿 ,呼伦湖地区泥炭、古土壤发育进入盛期 ,同时出现高湖面。 3 0 0 0 a B.P.以来气候冷干 ,伴随风沙堆积加强。

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。

老虎山活动断裂研究

研究了老虎山全新世活动断裂的几何学、运动学、古地震和大震复发间隔等的最新活动状况，应用第四纪研究的最新成果，较好地解决了老虎山地区第四纪微地貌的年代问题，并获得了可靠的活动断裂参数。

泥河湾盆地的水下黄土堆积及其古气候意义

本文论述了泥河湾盆地第四纪河湖相地层中水下黄土堆积的特征,认为水下黄土堆积是介于气下黄土堆积和河湖相沉积之间的一种过渡类型,水下黄土和气下黄土都是干冷气候条件下的产物,而河湖相沉积则形成于相对温湿的气候环境。在沉积剖面中水下黄土和河湖相沉积交替出现,形成水下黄土——河湖相沉积系列,这个系列反映了气候的周期性变化,它可以与我国洛川剖面的黄土—古土壤系列及深海岩芯V_(28-239)的氧同位素气候期,很好地进行对比。这为我国华北第四纪古气候地层序列的建立,又提供了一个重要的途径。

中国黄土与红色粘土记录的地磁极性界限及地质意义

本文报道由蓝田、陕县、洛川、西峰、平凉、兰州及靖远等剖面获得的古地磁研究结果．主要结论为：１．中国黄土剖面记录了Ｂｒｕｎｈｅｓ正极性带与Ｍａｔｕｙａｍａ负极性带，Ｂｒｕｎｈｅｓ／Ｍａｔｕｙａｍａ极性转换过程位于第８层黄土（Ｌ８）．在段家坡黄土剖面该转换过程对应的地层厚度为０．３７５ｍ，持续时间约６０００ａ．转换过程由３次极性变化构成，每次经历的时间约为４００ａ．２．Ｊａｒａｍｉｌｌｏ正极性亚带（Ｊ）位于标志层Ｌ９至Ｌ１５之间，大约Ｓ１０－Ｓ１３位置．３．Ｏｌｄｕｖａｉ正极性亚带（Ｏ）对应的地层为Ｓ２７－Ｓ３３４．Ｒｅｕｎｉｏｎ正极性亚带（Ｒ）由两部分组成，在蓝田段家坡黄土剖面分别位于Ｌ３６和Ｓ３８５．Ｍａｔｕｙａｍａ负极性带与Ｇａｕｓｓ正极性带界限（Ｍ／Ｇａ）位于黄土和红色粘土交界处，中国黄土的底界年龄为２．４８Ｍａ左右．黄土与红色粘土为整合接触关系．６．黄土下伏的红色粘土记录了Ｇａｕｓｓ正极性带，Ｇｉｌｂｅｒｔ负极性带和古地磁年表编号５（Ｅｐｏｃｈ５）．

新西兰黄土和中国黄土的对比研究

根据野外观测和实验室分析,本文详细地论述了新西兰黄土在分布、粒度组成、矿物成分、化学成分、石英砂表面微结构及古土壤等方面的特征,并通过与中国黄土的对比,指出新西兰黄土形成于比较潮湿的气候条件之下,其物源主要来自当地的河流泛滥平原、冰水平原和低海面时的大陆架平原,是风力就地吹扬堆积的产物。

湖北郧县黄坪村剖面记录的全新世成壤特征及气候演变

本研究对湖北郧县盆地内黄坪村（ HPC）剖面的剖面构型、年龄框架以及剖面各地层单元的磁化率、粒度、微形态、烧失量、Rb／Sr指标进行分析比对。结果表明，HPC剖面具有TS－L0－S0－Lt －L1的剖面构型。各地层经历的风化成壤强度不同，其成壤强度排序为：古土壤S0＞过渡层Lt ＞全新世黄土L0＞马兰黄土L1。剖面记录了郧县盆地全新世气候的演变过程：11500～8500 a B．P．气候回暖；8500～3100 a B．P．气候温暖湿润；3100 a B．P．至今，气候恶化以干凉为主要特征。

黄土和古土壤的热释光测年

阐述了黄土中石英的热释光、样品制备、热释光测年及年剂量等问题 ,对陕西北部洛川黄土中古土壤样品及资料进行了分析和研究 ,在古土壤中石英颗粒的热释光测定 。

古土壤干湿特征指示晚古生代气候演化

古土壤是地质历史时期气候变化的重要记录者,通过古土壤记录的信息,可以定性和定量重建深时古环境和古气候,为认识地质历史时期的各种地质事件提供依据。前人大多对特定区域展开古土壤研究,对全球性古土壤数据的整理和古气候、古环境研究相对较少。基于古土壤的干湿情况对古气候环境的指示作用,我们按照植物根迹、根系结构与根化石、黏土矿物以及古土壤的结构构造等依据,将前人报道的古生代(410~255 Ma)古土壤分为干旱古土壤和湿润古土壤两种类型。将古土壤干湿特征与其他气候敏感性沉积物进行对照,显示为干旱古土壤分布与钙质结核以及蒸发岩等指示干旱气候带的敏感性沉积物分布一致,湿润古土壤分布与高岭石、煤以及铝土矿等指示湿润气候带的敏感性沉积物分布一致。干旱古土壤大都分布在晚古生代中低纬度干旱地区;湿润古土壤大都分布在晚古生代赤道附近及中纬度湿润地区。通过以上分析认为,古土壤干湿特征可以作为一个新的气候敏感指标指示古气候环境,进而作为划分气候带的有力依据。

黄土中古土壤CaCO_3淀积层及其意义

西安东郊黄土中古土壤ＣａＣＯ３和淋滤裂隙等的研究表明，使ＣａＣＯ３发生迁移的水为重力水，ＣａＣＯ３淀积层的顶界代表重力水淋溶亚带的底界，也是重力水发生突变的分界。薄膜水不具淋溶作用，也不会引起ＣａＣＯ３的淀积。由ＣａＣＯ３淀积深度可知，中更新世温湿期降水分配不均，雨季与旱季分明，增加的降水量主要集中在雨季降落；温湿期与冷干期的差别主要在雨季，旱季差异小。

兰州不同时期黄土有机质碳同位素与气候的关系

基于兰州九州台黄土剖面的土壤有机质δ1 3C分析 ,讨论了兰州地区末次间冰期和全新世 2个时期气候以及地表植被的变化特征。结果表明 ,该地区末次间冰期δ1 3C变化范围为 -2 9 97‰～ - 2 5 52‰ ,平均值为 - 2 7 79‰ ;全新世δ1 3C变化范围在 - 2 0 82～ - 34 40‰之间 ,平均值为 - 2 8 99‰。从δ1 3C平均值来看 ,该地区在以上两个时期地表植被主要为C3植物。末次间冰期九州台剖面δ1 3C表现出 3峰夹 2谷的特征与同一时期深海SPECMAP曲线有着良好的对应 ,表明了该时期兰州地区的气候变化与全球是一致的 ,全新世土壤有机质δ1 3C所反映出的 3个不同的变化阶段对应于早、中、晚全新世阶段。结合黄土高原其他剖面相应时期的土壤有机质δ1 3C的研究结果 ,我们观察到陕西关中地区的黄土剖面末次间冰期和全新世土壤有机质δ1 3C要大于黄土高原西部的兰州等地区 ,气候差异引起的地表植被中C3、C4 植物比例不同是造成两地区土壤有机质δ1 3C差异的主要因素。研究结果表明 ,黄土高原土壤有机质δ1 3C是揭示该地区气候变化的一个良好代用指标。