希夏邦马峰地区三趾马化石对古高度和古环境重建的厘定

在第一次青藏高原科学考察中,于希夏邦马峰地区吉隆盆地晚中新世沃马组中发现的三趾马动物群化石成为证明青藏高原隆升历程的重要证据之一。在其后的考察中,希夏邦马峰周边以及青藏高原其他地区有若干三趾马新材料发现,持续对青藏高原隆升过程研究起到了非常重要的作用。本文研究了采集自希夏邦马峰地区吉隆盆地的三趾马新材料,其形态特征包括:门齿唇侧无纵沟;上颊齿原尖圆、小,无次尖收缩,褶皱较弱;下颊齿双叶近圆形,双叶谷浅,宽U形,外中谷在前臼齿中浅。这些特征与原来在吉隆盆地发现的福氏三趾马(Hipparion forstenae)的鉴定特征完全一致。自三趾马在晚中新世初期从北美迁入旧大陆以后,在众多的地点都有非常繁盛的三趾马动物群分布,其中的三趾马通常有多个种共存。然而,青藏高原腹地目前已知的三趾马动物群中均只有一种三趾马存在,这种现象非常罕见。在现代青藏高原,物种数量会随着海拔升高而发生变化,在中等海拔地段物种丰富度最高,在2500m以上的高海拔地区显著下降。本文通过高原腹地与泛第三极地区的青藏高原南缘、北缘、以东及以西区域三趾马物种多样性的比较,结果表明这一现象是青藏高原在新近纪时期的强烈隆升导致的特殊地形与气候环境所致。

陕西宝鸡市三趾马红土工程地质特性及灾害效应

陕西宝鸡市渭河北岸地区厚层黄土底部普遍存在一套三趾马红土，其物理力学特性控制着滑坡灾害的发生。通过试验分析发现：①三趾马红土粘粒含量高（一般在37％～55％之间）、蒙脱石或伊利石／蒙脱石类膨胀性粘土矿物含量大（相对舍量55％～75％，绝对含量21．99％～33．98％）、有效蒙脱石含量为18．61％～27．56％，比表面积平均值为204．7m2／g，最高达262．9m2／g，属于膨胀性粘土，物理化学活性强；②三趾马红土微裂隙发育、胶结程度差、易崩解，天然状态下为坚硬粘土，饱水后呈现可塑-软塑态．具显著膨胀性；（彭三趾马红土的天然强度相对较高，而遇水饱和后，粘聚力和内摩擦角明显降低，峰值强度和残余剪强度降幅在47％～63％之间。因此，三趾马红土在地下水作用下强度显著降低，成为高陡斜坡中的软弱地层，形成剪切带，控制着渭北黄土塬边地区滑坡的发育与分布。

陕西北部三趾马红粘土的形成环境

多种地质资料表明，陕西北部的三趾马红粘土主体形成于半干旱草原疏林环境中。５．３ＭａＢ．Ｐ左右所对应地层记录了半湿润森林景观。红粘土形成期间古气候周期性波动是其重要特征之一，使得淋溶粘土层与钙质淀积结核层交替出现。化石埋藏特点与含化石岩性的差别显示了不同层位有着不同的沉积环境。气候干湿、冷暖的交替不断改变着本区动植物的面貌。

风成三趾马红土与第四纪黄土的粘土矿物组成异同及其环境意义

文章基于X射线衍射、热分析和理化分析,对西峰三趾马红土的粘土矿物组成进行较系统研究,并与上覆第四纪黄土和古土壤样品进行对比。结果表明,二者的粘土矿物类型相似,以伊利石为主,其次是绿泥石、蒙脱石和高岭石;但伊利石结晶度明显低于第四纪黄土,而与发育较好的第四纪古土壤(如S4和S5)相当;三趾马红土中的粘土矿物组成主要为碎屑成因,成壤作用只对伊利石结晶度有明显影响。根据现代土壤粘土矿物地带性分布规律,三趾马红土的粘土矿物组合指示了大约6Ma以来,我国北方黄土高原地区一直处于温带半湿润-半干润的环境条件下,以后的气候主要在此范围内波动。但伊利石结晶度的变化指示了晚中新世-上新世总体比第四纪较高的风化成壤强度,体现了较强的夏季风效应。

记甘肃东乡汪集的板齿犀和三趾马化石

汪集的板齿犀化石和周明镇1958年所定的“Sinotherium”simplum，在大小、齿冠高度和构造上都很接近，应归为同种。它们和Sinotherium的属型种，S.lagrelii,有明显的差别，而和Killgus于1923年所定的Parelasmotheriumschansiense更为接近。笔者认为Parelasmotherium属应予恢复。“Sinotherium”simplum应该改称为Parelasmotheriumsimplum。汪集新发现的Hippariondongxiangense是我国已知三趾马中牙齿尺寸最小的。汪集含上述化石的地点的地质时代可能是晚中新世的早期。

山西静乐贺丰三趾马动物群与磁性地层

对P．TeilharddeChardin（德日进）和杨钟健发现贺丰动物群的山西静乐贺丰剖面作了磁性地层学测量。结果表明：静乐贺丰地点的静乐红土记录了Gauss正极性带，年龄为250－3．00MaB．P，时代为晚上新世。因此，贺丰动物群的古地磁年龄当为250—3.00Ma。

黄河中游三趾马红粘土的岩石学研究及古气候意义——以陕西府谷老高川三趾马红粘土剖面为例

将岩石学研究方法引入三趾马红粘土研究中，利用薄片系统观察、电镜扫描、Ｘ－射线衍射、粒度分析及化学分析手段，对红粘土的岩石学、微结构及形态学进行较为细致的研究。结果表明，各粘土层下部的沉淀层系成壤过程中钙质从上部土壤中淋滤并向下迁移再沉淀的结果。土壤中粘化层的光性定向粘粒及淀积铁质粘胶膜的发育程度受古气候及淋滤作用强度的控制。红粘土形成过程中主要为干旱、半干旱－半湿润气候的草原疏林环境，也有湿润气候的森林环境出现。

泥河湾盆地叶沟晚上新世贺风三趾马动物群及其生物地层学意义

目前对于泥河湾盆地晚新生代地层的年代学认识还存在分歧,基于哺乳动物化石的生物地层学对比结果与基于磁性地层学的年代测定结果存在较大矛盾。生物地层学对比表明,泥河湾盆地桑干河峡谷地带与壶流河下游两岸出露的风成红粘土、含砂砾石河湖相红粘土与沼泽相砂质粘土属上上新统;而磁性地层学研究一般将其归为下更新统。记述了泥河湾盆地叶沟晚上新世贺风三趾马动物群,由丁氏貉Nyctereutes tingi,中华貉N.sinensis,比利牛斯硕鬣狗Pachycrocuta pyrenaica,锯齿虎属(未定种)Homotherium sp.,贺风(近)三趾马Hipparion(Plesiohipparion)houfenense,额鼻角犀属(未定种)Dicerorhinus sp.,麂属(未定种)Muntiacus sp.,山西轴鹿Axis shansius,步氏羚羊Gazella blacki,副驼属(未定种)Paracamelus sp.等9属10种构成。这个动物群的组成与经典的泥河湾早更新世动物群显著不同,是泥河湾盆地内上上新统存在的新证据。在系统记述的基础上,对叶沟贺风三趾马动物群的时代和组成进行了讨论,并对泥河湾盆地晚上新世与早更新世大型哺乳动物群的组合特征进行了归纳,以期对今后泥河湾盆地的地层学研究工作有所帮助。

青海西宁盆地三趾马、副板齿犀化石的发现及意义

首次在青海西宁盆地新近纪河湖相沉积地层中发现了三趾马、副板齿犀牙齿化石,对化石的基本特征和埋藏情况进行了描述,三趾马化石经鉴定为东乡三趾马。结合区域和前人资料认为,本次发现化石的岩石地层应该属于咸水河组或以上层位,时代为晚中新世早期。分析前人孢粉资料认为化石形成时的古植被为森林-草原,古气候环境为亚热带干旱气候环境。这一发现为西宁盆地晚新生代河湖相地层格架的建立,提供了古生物学依据,对西宁盆地中新世地层确立起到时序标尺的作用。为青藏高原东北缘盆地的环境演化、地层划分、时代厘定提供了新的资料,对深入研究青藏高原隆升环境效具有重要意义。同时,也为青藏高原东北缘、华北地区、青藏高原三趾马动物群进行对比研究,提供了基础材料。

吕梁山西麓三趾马红土铁路隧道围岩分级研究

吕梁山西麓地区三趾马红土地层沉积厚度大、连续性好、典型剖面多,历来为三趾马红土研究的热点地区,但有关其工程地质特征及岩土力学性质方面的研究非常薄弱。三趾马红土围岩分级是山西中南部铁路通道工程吕梁段隧道建设面临的一项工程地质新问题。通过现场监测、室内试验研究及工程实践经验,研究三趾马红土的物理力学指标及强度特性,对影响三趾马红土围岩稳定性的地下水作用、裂隙作用、砂土夹层作用及各因素耦合作用进行分析,最后对三趾马红土在均质和多因素条件下围岩分级进行定量化探讨。

水-力耦合作用下三趾马红土围岩变形特征研究

以地下水位线以下的石楼隧道典型三趾马红土围岩段为例,通过现场监测对三趾马红土围岩的体积含水量、孔隙水压力、围岩应力（土压力）、拱顶沉降与水平收敛进行了分析。在此基础上,通过原位大剪试验获得了可靠的围岩抗剪强度参数,并建立了隧道三维有限元数值模型,分别对考虑水-力耦合效应、不考虑水-力耦合效应的三趾马红土围岩变形规律进行了探讨,分析了孔隙水压力随着隧道开挖的变化和三趾马红土围岩位移场、应力场受水-力耦合效应的影响程度,并提出了围岩破坏变形机制。结果表明：（1）实测拱顶下沉大于围岩水平变形,围岩应力可分为增长期（〈20d）、调整期（20~60d）、稳定期（〉60d）3个阶段,且整体应力水平较高,下台阶含水量大于上台阶,孔隙水压力经历了由负变正的过程。（2）现场剪切试验所测围岩的黏聚力为64.0k Pa,内摩擦角为27.7°。（3）数值分析表明,隧道开挖后孔隙水压力场变化十分明显,这是由地下水流速场的改变引起的,水力坡降在衬砌面附近最为明显,渗透动水压力导致土体产生一定的渗透变形;考虑水-力耦合后围岩剪应力、最大剪应变、拱顶沉降、水平收敛、底板隆起均较大。（4）受开挖及支护的影响,地下水产生渗流并依次经过拱顶、边墙,最终汇集于隧底;受开挖、地下水渗流的影响,围岩节理裂隙进一步扩张,成为地下水良好的运移通道;围岩的有效应力随着孔隙水压力的减小而增大,围岩的力学强度在土体趋于饱和状态时骤降,反过来,高有效应力、低围岩强度以及贯通性节理裂隙三者共同改变着地下水渗流场的状态。（5）为保障围岩整体稳定性,建议及时排出隧道底部积水并施做仰拱。

云南禄丰石灰坝地点的三趾马(Hipparion)化石

描述了产自禄丰石灰坝古猿化石地点的三趾马化石,分别归入两个种。其中一个种个体大、上颊齿窝内褶皱复杂且珐琅质厚、马刺呈不对称的多分叉状、次尖呈颈状收缩。根据上述特征组合将其归为西氏三趾马(Hipparion theobaldi (Lydekker, 1877)), 该种在南亚的西瓦里克地区也有分布。另一个种个体小、上颊齿褶皱复杂且珐琅质厚、下颊齿外谷窄而且浅。禄丰这一种与欧亚大陆、非洲和北美的三趾马均有明显差异,故将其定为禄丰三趾马(新种)(Hipparion (Hipparion) lufengense sp. nov.), 该种在西瓦里克地区亦有分布。根据这两种三趾马的齿冠高度及褶皱情况判断,两个种均向适应粗硬食物的方向发展。在这两个种生活的时期里,禄丰以森林环境为主,而西瓦里克地区则向草原化方向发展。因此推断这两个种在积极适应当地环境变化的同时也在为寻求更加适宜的环境进行长距离的迁徙。

黄土-三趾马红土滑坡滑带土的长期强度影响因素研究

西北地区三趾马红土广泛分布,其蠕变特性强、变形后强度衰减明显,为典型的易滑地层。以往研究较少关注三趾马红土的长期强度衰减规律,为探讨三趾马红土强度时间效应,文章开展三趾马红土蠕变试验研究,获取其蠕变全过程曲线;利用等时曲线法求取其长期强度,并分析影响因素对长期强度影响的敏感性。结果表明:三趾马红土蠕变性强,蠕变特性受初始条件影响显著,试样干密度越小、含水率越高、试验围压越小,其蠕变变形量越大;三趾马红土蠕变变形后强度衰减明显,强度损失率为6.67%~34.58%,干密度越小、含水率越高、围压越小其长期强度越低;三趾马红土长期强度衰减随影响因素变化敏感性不同,随含水率变化最为敏感,随围压变化敏感性次之,随干密度变化敏感性最低;三趾马红土强度损失率变化则呈现不同规律,干密度越小、含水率越高、围压越低,其强度损失率越大,且其变化幅度随围压变化最为敏感,随含水率变化次之,随干密度变化敏感性最低。

甘肃东乡龙担的长鼻三趾马头骨化石--龙担哺乳动物群补充报道之三(英文)

报道了在甘肃省东乡县龙担地点发现的中国长鼻三趾马Hipparion(Proboscidipparion)sinense头骨化石。此前在早更新世龙担动物群中记述过的长鼻三趾马材料仅有一枚第三掌骨,头骨化石的发现不仅使该动物群的三趾马种级分类得到证实,同时扩大了对这个种头骨和牙齿特征的认识。由于最初建种的正型标本为老年个体,此后也未发现过中国长鼻三趾马的完好头骨化石,因此龙担的新材料将为该种的特征补充更多重要的信息,尤其是鼻切迹的构成。其鼻骨下部呈一细窄条状向前强烈延伸,组成鼻颌切迹下缘的后部,其前端尖,到达P2/P3界线水平,与前颌骨鼻突的末梢间有30mm的距离。这些特征的识别对判断长鼻三趾马的系统关系有重要意义。

黄土-三趾马红土滑坡滑带土剪切力学特性影响因素

中国西北地区黄土广泛沉积于三趾马红土之上形成"双层异质"接触层面,控制和影响黄土滑坡的形成。为研究黄土-三趾马红土界面剪切力学特性,研制可视化界面直剪仪,开展界面试样剪切试验,探讨齿面角度、含水率、干密度对其剪切破坏模式、强度与变形特性影响规律。结果表明:试样均沿界面产生剪切破坏,试样剪切破坏模式可分为齿间滑动、齿间滑动-齿面剪断、齿面剪断3种;界面试样剪切应力-位移曲线呈应变软化型,峰值强度后应变"跳跃"及"塑态"特征反映出界面的脆性与塑性剪断破坏特征,剪切刚度、剪切破坏位移演化规律均受界面接触条件影响;界面剪切过程存在明显剪胀效应,剪胀位移演化规律反映了剪切过程的齿面挤密、齿间滑动、齿面剪断与界面摩擦阶段;界面试样强度随界面接触条件均呈非线性变化,齿面角度越大,峰值强度与残余强度越高,试样剪切破坏模式越趋于脆性齿面剪断;含水率越高,界面峰值强度越低,试样剪切破坏模式越趋于塑性齿面剪断;界面试样干密度越大,峰值强度越大,残余强度越低,试样剪切破坏模式越趋于脆性的齿间滑动-齿面剪断。研究成果可为进一步研究黄土-三趾马红土界面强度准则,揭示黄土-三趾马红土复合型滑坡启动机制提供参考。

接触角度对黄土-三趾马红土界面剪切力学特性影响研究

西北黄土高原第四系黄土广泛沉积于新近系三趾马红土之上形成粗糙接触的异质土界面,为典型的易滑层面。为探讨接触界面粗糙度对黄土-三趾马红土界面剪切力学特性影响,研制界面制样装置及剪切仪,开展简化黄土-三趾马红土界面直剪试验研究。结果表明:界面剪切破坏模式有齿间滑动、齿间滑动-齿面剪断、齿面剪断3种,界面接触角度越大,破坏模式越趋于齿面剪断,接触角度越小,破坏模式越趋于齿间滑动;界面剪切应力-剪切位移曲线演化规律表明界面脆性剪切破坏特征明显,且界面接触角度越大,峰值前剪切刚度与剪切破坏位移越大,峰值后剪切位移“跳跃”跌落现象越明显,界面脆性剪断破坏特征越显著;界面剪切过程产生明显剪胀效应,随界面接触角度增大,峰值剪胀角呈先减小而后增大趋势,反映了界面不同剪切破坏模式变化;受界面间初始黏聚强度与剪切破坏模式影响,界面抗剪强度随法向应力呈非线性变化,并受界面接触角度影响,峰值强度随界面角度增大呈先增大而后减小趋势,残余强度随界面角度增大呈增大趋势。

基于蠕变试验及Burgers模型参数分析的三趾马红土长期强度确定

为了确定重塑三趾马红土的长期强度,首先利用改进的直剪蠕变仪,对甘肃陇东地区三趾马红土进行了剪切蠕变试验,得到了三组固结压力下蠕变曲线。在对各级固结压力蠕变曲线的Burgers模型拟合参数分析的基础上,提出了利用Burgers模型参数中的Maxwell体的黏滞系数与相应的剪应力加载等级之间曲线的最大曲率点确定三趾马红土的长期强度的方法,得到了三趾马红土的长期强度。通过与过渡蠕变法及等时曲线法确定的长期强度值对比,表明基于Burgers拟合参数分析的三趾马红土的长期强度确定方法较为合理。提出的长期强度确定方法及试验结果可对黄土地区受三趾马红土层控制的滑坡的稳定性评价及工程防治提供参考。

内蒙古高特格上新世三趾马化石及其意义

描述了产自内蒙古高特格上新世地层中的三趾马属化石,分别归入两个种。下部层位的材料因吻部间颌突较高、犬齿粗壮并在其内侧前后缘形成嵴和沟、下颊齿齿冠较低、双叶较圆以及外中谷很深等特征而归入意外(笨重)三趾马(Hipparion(Baryhipparion)insperatum Qiuet al.,1987),其古地磁年龄为4.3Ma;上部层位的标本因下颊齿高冠、双叶贺风型、外中谷宽浅以及下马刺发育等特征而归入黄河(近)三趾马(H.(Plesiohipparion)huangheense Qiu etal.,1987),其年龄约为3.9 Ma。在此之前,这两种三趾马的分布局限,仅发现于山西榆社和陕西蒲城的上新世地层,高特格新材料的发现增加了人们对于其地理和地史分布以及特征演化的了解。此外,还对高特格颊齿标本进行了连续横切,结果显示,随着年龄增加H.insperatum的双叶一直较圆,下后尖逐渐大于下后附尖,但外中谷形态并不随磨蚀加深而有大的改变;H.huangheense的双叶稳定、贺风型,外中谷内端随着磨蚀的加深变得宽圆,下马刺渐弱而下反马刺逐渐显现,下内尖逐渐变得圆钝,其后的凹也逐渐变小。高特格地点相对较低齿冠的H.insperatum向极高齿冠的H.huangheense的转变,指示了内蒙古中部地区在上新世逐步干旱化和草原化的过程。

喜马拉雅山中段上新世三趾马动物群生活环境的探讨

前言喜马拉雅山的隆起是地球史上,新生代以来重大的地质事件之一。隆起的喜马拉雅山阻挡了印度洋暖湿季风的影响,形成了气候的屏障作用,致使喜马拉雅山南北坡自然环境发生了巨大的变化。因此,要了解青藏高原及相邻地区自然环境的现状和演变历史。

山西吕梁地区三趾马红土的工程地质特性及其工程环境效应研究

山西吕梁地区分布大量三趾马红土。试验分析发现:1三趾马红土以黏粒和粉粒(<75μm)为主,约占总含量的96%以上;主要矿物成分以伊利石为主,平均含量为61%,其次为绿泥石和蒙脱石,为弱—中等膨胀性土;2三趾马红土的骨架主要为黏、粉粒聚合而成的团粒和集粒,土体内部微孔隙、裂隙较发育,崩解性强;3三趾马红土天然状态下的体缩变化较小,强度较高,当其由天然状态变化至饱和状态时,强度下降明显,尤其是由塑性含水量状态变化至饱和状态时,强度急骤下降,其中黏聚力较内摩擦角下降趋势更为明显,为强度变化中的主变量。由于三趾马红土本身的物理特性,在外力的作用下,该区域易发生工程地质环境问题。