辽南黄土化学风化特点及其环境意义

对辽南地区周家沟黄土剖面的常量与微量元素进行测试,系统分析了化学蚀变指数、Na/K和元素迁移在剖面中的变化,结合矿物、粒度分析,与黄土高原和东部陆架黄土的化学特征(全样、酸不溶相)进行比较,结果表明:辽南地区黄土中的SiO2、Al2O3、TFe2O3、MgO、CaO、Na2O含量与黄土高原明显不同,而MgO、CaO、Na2O含量与我国南部滨海黄土以及洛川古土壤的含量比较接近,K2O、MnO、TiO2含量各地比较一致;辽南地区黄土的化学风化基本完成早期去Na、Ca风化过程,并进入中期去K、Si风化阶段;周家沟黄土剖面元素的迁移和富集在马兰黄土和离石黄土中表现完全不同,说明辽南地区在中更新世晚期和晚更新世气候发生了明显的变化,由暖湿的气候环境突变为冷干的气候环境。化学风化程度由强至弱依次为:镇江下蜀黄土、陆源页岩、辽南地区、洛川黄土(酸不溶相)、洛川黄土(全样)、上部陆壳。镇江下蜀黄土的化学风化程度最强,辽南地区黄土的风化程度略高于酸不溶相的洛川黄土,而明显大于全样的洛川黄土,主要差异来源于风化过程中不同的气候条件以及粒度效应。

辽南黄土晚更新世粒度敏感组分的古环境意义

选取大连市金州区北部华农村一处高度为14.5 m的黄土剖面为研究对象,进行高密度采样获得714个样品并进行粒度测试,运用粒径-标准偏差法和端元模型法提取粒度敏感组分并对其进行分析,与深海氧同位素MIS气候阶段进行对比,重建了晚更新世以来辽南地区的环境变化过程.结果表明:①端元组分EM1、EM2、EM3、EM4分别代表低空环流短距离的沉积物、西伯利亚控制下的尘暴组分、冰期出露的黄渤海陆架平原以及周围河流沉积物,充分说明了辽南黄土沉积物源的复杂性.②气候阶段Ⅰ(12.26~14.45 m)、阶段Ⅱ(6.55~12.26 m)、阶段Ⅲ(2.3~6.58 m)、阶段Ⅳ(0~2.3 m)分别对应深海氧同位素气候阶段MIS5、MIS4、MIS3、MIS2,经历了较长的温暖湿润期、较短的寒冷干燥期、相对较弱的暖期和明显的干冷时期4个气候阶段.

辽南黄土粒度参数计算方法的比较研究

选择最常用的Folk-Ward图解法和McManus矩法以及Collias矩法对辽南黄土七顶山剖面的31个样品的粒度参数进行计算,并对2种矩法、Collias矩法和图解法所得结果分别进行对比分析。结果表明:Collias矩法偏度与峰态均较大,受粒度组成影响较大。Collias矩法平均粒径比图解法偏大,分选系数偏小,偏度值和峰态值均比较大。两种算法平均粒径相关系数为0.982,呈高度相关,可以相互替代使用;分选系数、偏度、峰态相关程度较低。根据两种算法参数的拟合方程对矩法参数等级进行了描述。Collias矩法与图解法平均粒径差异的主要影响因素是二者计算原理和方法不同。二者偏度与峰态差异的影响因素有粒径组分、主峰位置、主次峰频数以及众数差值,而且对偏度的影响更为复杂。Collias矩法计算的粒度参数更能敏感地反映沉积物粒度特征。

辽南地区环境磁学特点与环境演化关系

本文对辽南滨海地区的周家沟黄土剖面采集的土样进行磁化率测量,并与中国东部滨海其他地区和黄土高原洛川黄土磁化率进行对比分析,了解到本地区基本与山东长岛磁化率值相同,且略低于镇江下蜀黄土和浪岗山黄土。且本地区磁化率值和变化幅度都明显小于洛川黄土,说明了两地间黄土物源差异和黄土形成时期气候差异。

马栏河阶地黄土粒度特征指示的粉尘堆积过程

以辽南马栏河阶地黄土为研究对象,运用粒度数据分析了其物源。结果表明:(1)选取无标度区间为概率累积5%~95%数据计算,分维值(2.06~2.32)与洪泛和河床质沉积接近,物源较近;(2)参数化端元分析结果表明:剖面可分解3个端元,EM1是高空西风和西北冬季风搬运内陆的细粉砂沉降组分和少量风化成壤的黏土;EM2是地方风系搬运的冰期出露沿海陆架和马栏河流域裸露河床河漫滩的粗粉砂;EM3是强冬季风或强尘暴搬运剖面附近的极细砂,物质来源复杂。