山地冰川冰消后(paraglacial)沉积的粒度与石英颗粒表面特征--以贡嘎山东坡为例

冰期向间冰期转换或现代全球气候变暖等背景下,冰川一旦退缩就会引发基岩和冰碛边坡失稳,甚至冰川泥石流等冰消后(paraglacial)地表过程;因此,该过程成为驱动原冰川作用区及其下游谷地地貌演化的重要因子。然而,冰消后过程时空变化特征及其驱动因子等相关研究,目前仍面临两方面问题:其一,各种冰消后沉积、冰碛等混杂堆积间判别的手段缺乏;其二,冰消后过程对下游谷地演化影响的关注不足。为此,本文以典型海洋型冰川作用区--贡嘎山东坡的冰碛和冰消后沉积为研究对象,并结合两处大陆型冰川冰碛,探讨了粒度和石英颗粒表面形态特征两个指标区分上述混杂堆积的有效性。结果表明,各种冰消后沉积物继承了源区冰碛的很多特征,但也呈现出一定独特性,指示出这两个指标综合对比的方法能实现各类冰消后沉积、冰碛的有效判别;同时,鉴于冰川性质、冰川作用期次和岩性等因素都可能影响源区冰碛的粒度和石英颗粒表面形态,以这两个指标判别时应限于同区域,避免选用沉积物的共性特征。基于贡嘎山东坡冰碛、各种冰消后沉积物与磨西台地不同层位粒度与石英颗粒表面形态的对比和聚类分析,确认台地底部和中部可能分别为MIS3冰碛与MIS3以来的泥石流沉积,上部则可能为河流沉积或河流改造过的冰川泥石流沉积。磨西谷地冰消后过程堆积和暴露时代,指示出强烈冰消后过程使得磨西河谷地末次冰期向全新世转换时一直在堆积,甚至持续到约6~7 ka前后才停止,之后转为侵蚀下切。

湖芯沉积物揭示的末次冰消开始时期普莫雍错湖区环境变化

文章讨论了末次冰消开始时期青藏高原南部普莫雍错湖芯沉积反映的环境暖湿化以及原因。通过对现代湖泊和周边河流水文状况调查，发现流域内发育众多冰川，冰川融水构成维持湖面稳定的重要来源；湖面以及湖泊沉积环境的变化与冰川融水以及相应的温度改变具有密切的联系。利用湖泊沉积岩芯PM-1孔，通过加速器^14C测年和粒度、元素、碳酸盐含量、总有机碳以及有机碳同位素、总氮、分子标志化合物、孢粉等环境指标的分析，发现在16．4～15．4cal．kaB．P．有大量流水进入湖泊，使湖面扩大，湖水加深；流域地表产生大量有机碎屑，并被流水带入湖泊进行沉积；流域内的喜湿植被得以发展。该时段湖泊扩张、陆源植被发展的原因一方面得益于冰期过后气候向温暖湿润方向转化，另一方面温度上升带来大量冰川融水则可能具有更加重要的影响，对于深入理解当前青藏高原冰川普遍退缩和一些湖泊的水面上涨具有重要的参考价值。

南黄海东侧陆架冰消期以来的海侵沉积特征

根据浅地层剖面、海底地貌、柱状样和对钻孔岩心的分析测试数据，论述了南黄海东侧陆架冰消期以来的沉积特征。在冰消期海侵的初期，海水对南黄海东侧陆架早期沉积物的侵蚀和改造形成了滞留砂砾层、席状砂和潮流沙脊。随着海面的上升和海侵范围的扩大，黄海暖流形成并由于它的驱动在南黄海东侧陆架的南部发育涡旋而形成厚层泥质沉积，而在北部（３５°４０至３６°３５Ｎ之间）则形成潮上带－潮坪－浅海沉积序列。中全新世后，强潮流作用在北部陆架形成潮流沙脊；在江华湾形成潮控三角洲。

南黄海东北陆架YSDP 105孔冰消期以来沉积层序的磁学特征研究

尝试对南黄海东北陆架ＹＳＤＰ１０５孔０．６０—２９．６８ｍ的沉积层序进行环境磁学的研究，测量了岩心的磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁、饱和等温剩磁等磁学参数。对磁学参数及其有关比值的研究发现，沉积层序以含碎屑成因的低矫顽力磁性矿物为主，另含少量高矫顽力磁性矿物。磁性矿物大部分为准单畴，少部分为单畴；其粒度受控于沉积环境：从潮间带、浅水潮下带→深水潮下带→浅海，磁性矿物的粒度依次递减，反映了沉积水动力的控制作用。自冰消期以来，沉积层序中高矫顽力磁性矿物的含量逐渐降低，表明进入黄海的风尘物质逐渐减少。

末次冰消期以来东海内陆架沉积物地球化学特征及其古环境意义

尝试对末次冰消期以来东海内陆架沉积物地球化学特征及其蕴含的古环境、古气候信息进行探讨。对位于浙-闽沿岸泥质沉积中心附近的EC2005孔岩性、粒度、常量元素、矿物以及AMS14C测年数据进行了综合分析,得出以下主要结论:(1)东海内陆架沉积物不同常量元素与TiO2的比值具有不同的环境、气候意义,SiO2、Na2O与TiO2的比值可以用来反映沉积水动力条件的强弱,Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、MnO以及下部湖相沉积层中的CaO、P2O5与TiO2的比值则主要反映了沉积物源区的变化以及与风化程度相关的源区气候变化。(2)研究区自17.3kaBP以来沉积环境经历了剧烈变化,岩芯底部60.20m至41.00m(17.3～13.1kaBP)为湖泊三角洲沉积序列,海水自13.1kaBP开始侵入研究区,形成了41.00m的海相沉积地层。自12.3kaBP研究区受到沿岸流影响,7.3kaBP以来稳定的泥质沉积体开始形成。(3)自末次冰消期初期至末期,气候总体向暖湿方向发展,新仙女木事件、8.2ka冷事件在本孔中有明显的记录,显示出全球性重要气候事件在中纬度浅海陆架海域的区域性响应。

末次冰消期以来东海内陆架沉积物磁化率的环境意义

对末次冰消期以来东海内陆架沉积物磁化率的影响因素及其蕴含的古环境信息进行了探讨。对位于浙闽沿岸泥质沉积中心附近的EC2005孔沉积物磁化率、岩性、粒度、常量元素、矿物以及AMS14C测年数据进行了综合分析,得出以下主要结论：EC2005孔沉积物磁化率的变化受多种因素的制约,不同层位的主要控制因素不同,60.20~28.06 m层主要受岩性控制,28.06~8.40 m层主要受早期成岩还原作用的影响,8.40 m以上层位可能主要受人类活动的影响;岩心底部60.20~41.00 m层磁化率的逐渐降低对应气候暖湿化、湖泊逐渐扩张的过程,这与以往磁化率高值对应于暖湿气候条件的观点不符,说明由于研究区不同,其蕴含的信息也会有所不同;对不同研究区磁化率作为气候代用指标进行应用时要慎重,应该对其指示意义进行深入探讨。

现代长江口的形成及末次冰消期以来沉积环境演变

利用在长江口崇明岛获得的一个第四纪钻孔,对中更新世末以来的沉积物进行了OSL、14C测年,在此基础上进行岩性、微体古生物和孢粉分析,以探讨现代长江口形成的基础以及末次冰消期以来在气候-海平面波动控制下河口沉积环境的演变。研究结果显示,本孔所在地中更新世末处于湖沼环境,但晚更新世一直以河流环境为主,且主要发育末次冰期的河道滞留相沉积。在此基础上,随着末次冰消期海平面的上升,先后发育了河口湾和三角洲沉积体系。末次冰消期的海平面快速上升在本孔沉积物记录中体现为微体古生物化石较丰富,潮流作用显著。全新世早期长江口堆积速率明显高于全新世中晚期,应当反映了温暖湿润的季风气候条件下入海泥沙非常丰富。

末次冰消期热带湖光岩玛珥湖古季风变化记录

末次冰消期热带湖光岩玛珥湖沉积物高分辨率的生物硅、总有机碳、总氮和总氢等有机地化指标记录显示了一系列百年至千年尺度的快速变化 ,表明季风环流系统运行的强烈不稳定性。这种不稳定变化与格陵兰冰芯记录的气候事件相比较 ,表现出一定的遥相关 ,但也表现出了末次冰消期初始转暖低纬度区超前高纬度区的显著不同 。

冲绳海槽中段末次冰消期以来的元素地层

在对冲绳海槽中段180号岩心进行高分辨率取样的基础上,测定了沉积物中的23个地球化学指标,通过对各元素与Al_2O_3含量的比值在岩心中的垂向变化规律的分析,结合氧同位素、黏土矿物、粒度、AMS^(14)C测年和R型因子分析方法,可将岩心从上至下划分为5层:第1,3,5层具有相似的元素组合特征,第2,4层为明显的异常变化层位,将元素的地球化学行为、元素组合与物质来源联系起来,并与碎屑矿物、古生物资料对比,探讨岩心中元素组合垂向变化的制约因素,据此讨论了冲绳海槽中段末次冰消期以来陆源、火山源及生物源物质的分布规律。结果表明,冲绳海槽中段末次冰消期以来的沉积物来源以陆源物质为主,但在局部层位可因生源组分和火山源组分的强烈影响而发生实质性的变化。

南黄海YSDP102孔冰消期以来的重矿物组合特征

利用 1995年中韩合作项目在黄海东部海域获得的 YSDP10 2钻孔岩心 ,选取了 2 8个样品进行了矿物学的分析与测试 ,共发现矿物 2 4种 ,其中重矿物 2 0种 ,组合为绿泥石、云母、绿帘石、角闪石、石榴子石。结果显示重矿物组合及物质来源比较稳定 ,主要是冰消期以来海侵过程对陆架上早期沉积物的改造 ,其次是各种海洋动力对陆架基岩的侵蚀所形成的沉积物 ,在垂向上可以分成 3个矿物段 ,这

末次冰消期气候转型对青藏高原东部地震活动的影响

探讨构造和气候在地质演化过程中的耦合作用一直是地球系统科学研究的热点。通过对青藏高原东部古地震和古气候资料的收集和分析,发现18-15 ka期间湖相沉积存在大量且强烈的地震成因软沉积物变形构造或地震事件,可能是末次冰消期以来青藏高原大陆冰川(或冰帽)快速消融和冰川剥蚀卸载作用,引起中上地壳应力卸载和均衡反弹,以及冰川融水引起地下水波动,导致区域应力场变化和断层活动增强,诱发了区域频繁的地震所致。本研究为更好地理解晚第四纪青藏高原东部的地震活动、气候变化和地貌过程具有一定的启示意义。

CO_2浓度升高导致末次冰消期全球变暖

南极冰核记录中二氧化碳（c02）浓度与温度的协同变化意味着更新世冰川时代CO2与气候之间的紧密联系．但CO2在引起这些气候变化方面的作用和相对重要性仍不清楚，部分原因是冰核氚记录反映的是当地而非全球温度．汇集全球80处媒介物间接测算点还原了远古全球地表温度记录，数据表明，末次（即最近一次）冰消期的温度与CO2浓度相关，且略滞后于CO2浓度变化北半球与南半球各自温度变化的差异与大西洋海洋沉积物记录的经向环流强度的差异一致这些观察与瞬时全球气候模型模拟共同支持如下的结论：对海洋环流变化的反相半球温度响应CO2浓度升高导致的全球同步变暖相叠加，能够很大程度上解释最近一次冰川时代末期的温度变化．

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。

东北地区向海湖泊沉积物正构烷烃单体碳同位素特征及其古环境意义

以松嫩平原西部向海1 420cm湖泊沉积物剖面为研究对象,根据AMS 14C年代信息建立末次冰消期以来的年代序列;结合沉积物类型、有机质丰度,重点对样品中正构烷烃及长链正构烷烃碳同位素等分子有机地球化学特征进行研究;通过综合对比各气候指标,重建该地区末次冰消期以来的古植被、古气候变化。结果表明:向海湖泊沉积物中正构烷烃的分布特征表明其主要来源于低等菌藻类生物和高等植物;正构烷烃的高碳数部分呈现明显的奇碳优势,高碳数部分主峰碳主要为nC31,指示有机质主要来源于陆生高等植物,且草本高等植物输入丰富;长链正构烷烃(nC27、nC29、nC31)稳定碳同位素整体呈偏正的趋势,并利用二元模式估算出湖区主要高等植被类型以C3植物占绝对优势,末次冰消期到全新世大暖期C4植物相对生物量增加;末次冰消期以来,研究区气候环境变化较不稳定,可分为5个阶段,分别为气候冷干的末次冰消期,气候冷湿的早全新世,气候暖干的中全新世大暖期前期,气候温暖湿润的中全新世大暖期后期以及气候温凉变干的晚全新世。

东海陆架浙-闽沿岸泥质沉积研究进展

比较全面的回顾了关于东海浙-闽沿岸泥质体以及其形成前的沉积演化历史、泥质沉积的物质来源及其东亚季风/古气候记录等方面的研究进展。分析了目前关于浙-闽沿岸沉积研究中所存在的问题,即,泥质体的物质来源与形成,长江入海历史的陆架沉积物记录,8.2 ka冷事件,年代框架调整及区域对比,代用指标指示意义等多方面问题。提出在东海浙-闽沿岸泥质区,我们需要更多高分辨率的钻孔进行综合研究,其中应该特别加强对泥质沉积物的研究,以期对海陆交界敏感地带的"源到汇"以及全球变化研究取得突破性进展。

末次冰消期以来东海内陆架沉积速率及其气候环境响应

对位于东海内陆架浙—闽沿岸泥质带的EC2005孔岩性、粒度以及AMS14C年代进行了分析,着重探讨了研究区自末次冰消期以来的沉积速率变化,划分出4个大的沉积阶段和4次快速沉积事件。千年时间尺度上大的沉积阶段主要受控于物源供应、海平面变化以及可容空间的大小。百年时间尺度上揭示的4次快速沉积事件主要受控于东亚冬季风的增强或是气候的变冷,与中国湖光玛珥湖沉积物Ti含量以及北大西洋浮冰碎屑具有良好对应,与世界范围内存在的新仙女木事件、7300 a BP冷事件、第二新冰期(5500 a BP强降温事件)以及北大西洋1400a BP浮冰事件也均有良好的对应。全新世高海平面以来东海内陆架泥质沉积物百年时间尺度上的沉积速率可以作为东亚冬季风变化的沉积学代用指标。

末次冰消期以来长江口沉积环境演化及沿岸流变化

长江口附近的沿岸流和水团变化对研究长江三角洲沉积物的"源-汇"机制具有重要意义.对HZK2孔沉积物的粒度、年龄和有孔虫分布特征进行了研究分析.结果表明:HZK2孔52.5 m以上有孔虫均有分布,底栖有孔虫丰度在12 m以上和26.0~52.5 m含量超过40枚/g,代表不同沿岸流和水团的有孔虫属种含量在垂向上呈现明显的分带性.HZK2孔全新世以来经历了河口湾和水下三角洲两大沉积体系,并在全新世早期发育潮流沙脊.末次冰消期,钻孔所在位置受长江冲淡水和苏北沿岸流共同影响.全新世早期,则受苏北沿岸流影响为主;在此之后,长江口冲淡水的作用减弱,苏北、黄海沿岸流影响较强.全新世中晚期,苏北沿岸流、长江冲淡水、江浙沿岸流和东海外海水团多种水体共同作用钻孔所在海域,全新世晚期长江冲淡水作用占绝对优势.

末次冰消期以来中国湖泊沉积记录的古气候演化及其驱动机制研究

末次冰消期是全球气候与环境出现较大变化的时段,其间发生了一系列气候突变事件,在全球不同地区以不同方式回应着这些事件的变化过程。综述了末次冰消期以来青藏高原高寒干旱区、西北干旱区、云贵高原湿润区以及东部平原地区的湖泊沉积记录的古气候演化特征,探讨了气候变化的驱动机制,并提出未来该研究领域亟待深入开展的工作,包括拓展高分辨率湖泊沉积记录的气候演化时间序列研究,提升学科交叉和与其他地质记录的对比研究,加强中国第四纪湖泊数据库和全球气候变化研究,以及加强水汽来源示踪研究。

末次冰消期以来民勤盆地沉积地层记录及年代学研究

石羊河流域位于西北干旱区河西走廊东段,是西北干旱区与东部季风区的交汇过渡地带。流域下游的民勤盆地分布有大量保存完整的湖相沉积地层和湖岸地貌,这些沉积地层和地貌景观在整个西北干旱、半干旱地区极具代表性,是进行古气候环境研究的理想场所。鉴于此,选取民勤盆地的青土湖剖面、西渠剖面、沙坑井剖面、九坨墚剖面作为研究对象,通过剖面地层对比及可靠14C测年,探讨了区域末次冰消期以来的气候变化的几个大的阶段。主要结论和认识如下:13000aBP前和9500—6700aBP两个阶段,区域沉积地层以风成砂、河流砂沉积为主,气候环境表现为干旱;13000—9500aBP和6700—1100aBP两个阶段,区域沉积地层表现为湖相沉积的粉砂沉积为主,气候环境表现为湿润;1100—0aBP风成砂等的沉积阶段,气候环境表现为干旱。

末次冰消期以来赛里木湖沉积记录的气候突变

末次冰消期以来的气候突变事件的时空变化特征及其区域响应是古气候环境变化研究的重要内容,然而亚洲中部干旱区末次冰消期以来的气候突变记录较少,尤其缺少末次冰消期期间快速转暖过程的区域响应.本研究通过对位于亚洲中部干旱区的新疆西天山中部亚高山湖泊赛里木湖湖心采得的长300 cm的SLM2009钻孔沉积物的碳酸盐含量和粒度变化特征的分析,在 14 个 AMS 14C测年数据的基础上,探讨了末次冰消期约23. 4 cal. ka B. P.以来亚洲中部干旱区的气候突变事件记录及其区域响应过程.结果表明:赛里木湖湖心钻孔沉积物完整记录了 H1 ( 17. 5 ~ 15. 2 cal. ka B. P.)、 YD ( 12. 6 ~ 11. 7 cal. ka B. P.)冷事件以及 B-A ( 15. 2 ~12. 9 cal. ka B. P.)暖事件等末次冰消期气候突变事件以及全新世以来的10. 5 ka、 8. 2 ka、 5. 5 ka、 4. 2 ka、 2. 8 ka和小冰期冷事件,这与亚洲中部干旱区已有的气候突变事件记录相吻合,表明末次冰消期以来亚洲中部干旱区具有相似的气候突变演化模式.同时这些气候突变事件与高纬冰芯以及低纬石笋氧同位素记录的一致性则表明气候突变具有全球性影响,受相同的成因机制因素控制.