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我国东部沿海热带气旋演化特征研究 被引量:2
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作者 张广迎 方克艳 +2 位作者 陈平 白毛伟 赵正 《地球环境学报》 CSCD 2021年第1期84-92,共9页
我国是遭受热带气旋灾害最为严重的国家之一。其年际年代际演化特征仍不清晰。采用中国气象局公布的1949—2018年的最佳路径数据集、登陆热带气旋名录以及HadlSST数据,探讨近70 a以来我国东部沿海热带气旋的时空演化特征及其与海表温度... 我国是遭受热带气旋灾害最为严重的国家之一。其年际年代际演化特征仍不清晰。采用中国气象局公布的1949—2018年的最佳路径数据集、登陆热带气旋名录以及HadlSST数据,探讨近70 a以来我国东部沿海热带气旋的时空演化特征及其与海表温度变化的内在关联。结果表明:(1)70 a间,热带气旋生成个数以及登陆我国东部沿海地区的个数略有波动,但超强热带气旋个数生成以及登陆我国的个数呈现明显增加趋势;登陆我国东部沿海地区的热带气旋大多生成于7、8、9月份,但4月以及11月也存在热带气旋生成并登陆现象。(2)登陆我国东部沿海地区的热带气旋主要生成于西北太平洋海域(432个)、南海海域(199个)和东海海域(28个),且主要在我国广东(220个)、海南(153个)、台湾(146个)、福建(47个)登陆。(3)热带气旋生成及登陆我国气旋与全球海表温度具有高度相关性;与西太平洋海温呈正相关,与东太平洋与印度洋海温呈负相关。 展开更多
关键词 热带气旋 东部沿海 演化特征 海表温度
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亚热带地区花岗岩风化壳上发育红土的磁性矿物转化机制——基于非磁学指标和岩石磁学的综合分析 被引量:18
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作者 吕镔 刘秀铭 +3 位作者 赵国永 周子博 毛学刚 陈渠 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期367-378,共12页
选取亚热带地区发育于花岗岩风化壳上的两个典型红土剖面(福州剖面和泉州剖面)作为研究对象,在前期系统岩石磁学研究的基础上,结合常量地球化学元素、色度、粒度指标,分析磁学特征与环境条件的内在联系,重点探讨亚热带湿热气候条... 选取亚热带地区发育于花岗岩风化壳上的两个典型红土剖面(福州剖面和泉州剖面)作为研究对象,在前期系统岩石磁学研究的基础上,结合常量地球化学元素、色度、粒度指标,分析磁学特征与环境条件的内在联系,重点探讨亚热带湿热气候条件下红土中磁性矿物转化途径及机制。结果显示:1)两个剖面硅(SiO2)、铝(Al2O3)、铁(Fe2O3)等常量地球化学元素含量及其随剖面深度变化规律基本一致;衡量风化强度的化学蚀变指数(CIA)、风化淋溶指数(ba指数)以及元素比率(如硅铝率和硅铝铁率)在数值上非常相近。常量地球化学参数表明两个剖面土壤均处于脱硅富铝化的成土阶段。2)两个剖面红度和黄度值差异较大,表明福州剖面土壤中赤铁矿和针铁矿含量相对较高;色度参数在两个剖面中随深度变化规律具有较好的一致性。3)两个剖面粒径均随风化程度增强而变细,强风化层位粘粒含量最高;相较于泉州剖面,福州剖面粒度更细。综合分析野外土壤发生特征及上述参数,认为福州红土剖面由于成土时间较长,因此经历了更强的后期风化作用。在此基础上,分析土壤磁性转化影响因素及转化机制,得出如下结论:1)亚热带地区湿热的气候条件是磁性矿物总体特征变化的主导因素;2)土壤母质和成土时间是亚热带地区不同红土剖面磁性矿物特征差异的主控因子;3)亚热带地区土壤磁性矿物转化途径不同于温带地区:湿热气候条件对原生磁性矿物改造作用更为明显,并且影响次生磁性矿物的赋存形式。 展开更多
关键词 亚热带红土 岩石磁学 磁性矿物转化 地球化学 色度 粒度
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澳大利亚中部Alice Spring红色表土磁学特征分析 被引量:4
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作者 温昌辉 刘秀铭 +2 位作者 王涛 周子博 侯顺民 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1041-1050,共10页
炎热干旱的澳大利亚中部是现代正在形成红色地表的区域.围绕中部Alice Spring地区采集了一系列红色地表样品.这些红色样品按照岩性大致可以分为三类:砂土、沙丘砂和岩石.通过对这些样品详细的磁学测量,发现这三类样品存在明显磁学特征... 炎热干旱的澳大利亚中部是现代正在形成红色地表的区域.围绕中部Alice Spring地区采集了一系列红色地表样品.这些红色样品按照岩性大致可以分为三类:砂土、沙丘砂和岩石.通过对这些样品详细的磁学测量,发现这三类样品存在明显磁学特征差异,红色砂土和沙丘砂样品磁化率较岩石样品高出许多(砂土和沙丘砂磁化率均值为93.82&#215; 10-8m3/kg),红色岩石样品磁化率值最低(均值为23.2&#215;10-8m3/kg);三者主要磁性矿物也不尽相同;磁颗粒均以超顺磁(SP)颗粒为主,而单畴(SD)颗粒含量少.研究区百分比频率磁化率xfd%均值为8.28%,较黄土高原西部表土(兰州为3.5%)高出许多.该区现代年降水量约300mm,比兰州(约330mm)还低,成土导致百分比频率磁化率增高却比兰州明显高出几倍.这可能反映了黄土高原表土频率磁化率增高与降水量密切相关;而在澳洲中部可能与持续高温成土条件和作用的时间存在更密切的关系.澳洲中部不论岩石还是表土均以红色为主.磁学实验表明,砂土和沙丘砂样品均以磁铁矿为主,三类样品普遍含一定量磁赤铁矿和赤铁矿的贡献,与地表红色外貌相符.说明澳洲红色地表过程很可能是黑色磁铁矿颗粒表面被长期氧化条件下形成的红色磁赤铁矿/赤铁矿所包裹的现象,使得澳洲中部广大地区岩石露头和地表沉积物,普遍形成一层红色染色层. 展开更多
关键词 干旱氧化 澳大利亚中部 红色表土 环境磁学
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伊犁典型黄土磁学与常量元素地球化学特征及其古气候意义 被引量:18
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作者 陈渠 吕镔 +2 位作者 刘秀铭 叶玮 赵国永 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1632-1644,共13页
选取有多层古土壤发育的新疆伊犁尼勒克黄土剖面,分析其地球化学特征与粒度分布,并做详细的岩石磁学研究,检测磁性矿物组成和亚铁磁性矿物粒度在各黄土-古土壤层的变化,探讨其记录的古气候演变过程。常量元素地球化学元素测试结果显示:... 选取有多层古土壤发育的新疆伊犁尼勒克黄土剖面,分析其地球化学特征与粒度分布,并做详细的岩石磁学研究,检测磁性矿物组成和亚铁磁性矿物粒度在各黄土-古土壤层的变化,探讨其记录的古气候演变过程。常量元素地球化学元素测试结果显示:尼勒克剖面MgO、Na_(2)O与CaO在剖面下部变幅较大,在最底部的S_(3)古土壤层含量低;各常量元素含量与伊犁的波马剖面和塔勒德剖面一致,普遍低于天山北麓黄土;元素含量比值风化指标显示古土壤层化学风化程度较高,其中又以S_(3)最高;Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)在古土壤层较高,反映化学风化过程中铁相对富集。剖面磁性强弱的垂向变化主要受控于风成输入的磁铁矿。就整个剖面而言,成壤生成的超细颗粒亚铁磁性矿物相对含量随深度减少呈降低的趋势,在古土壤层比在黄土层更高;亚铁磁性矿物的粒度在S_(3)最细,较多分布在超顺磁至稳定单畴的粒径范围之内。各黄土-古土壤层样品热磁曲线变化都受磁铁矿主导,L_(3)热磁曲线有别于L_(1)和L_(2),而与S_(2)相似。<4μm粒度组分的磁性矿物组成并不像较粗组分一样以磁铁矿为主,而是含有较多赤铁矿,反映过湿条件下成壤产生的磁赤铁矿转化为赤铁矿,不同于黄土高原的成壤过程生成大量磁赤铁矿的磁性成壤增强模式。尼勒克黄土地球化学、粒度与环境磁学指标一致揭示自S_(3)发育以来至全新世古气候干旱化的趋势。综合各指标变化与热磁曲线差异,研究区古气候演变可以分为两个阶段,即S_(3)发育至L_(2)堆积之前阶段与L_(2)堆积以来至全新世阶段,在S_(2)/L_(2)过渡时期干旱化突然加剧。虽然伊犁黄土不同剖面的磁学性质不同,但都反映了干旱化的趋势。 展开更多
关键词 黄土 古土壤 伊犁 古气候 环境磁学 地球化学 粒度
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树轮学研究方法及其在全球变化中的应用 被引量:11
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作者 方克艳 杨保 +6 位作者 郑怀舟 李颖俊 周非飞 董志鹏 曹春福 李大稳 陈亚君 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1283-1293,共11页
树轮学研究方法逐步完善,形成了特有的框架和体系,并不断应用到全球变化的不同领域,形成树轮学不同分支学科所特有的研究方法.当前树轮学研究方法,一方面关注如何更好地提取树轮中的环境和生态信息,包括去除树轮宽度生长趋势和提取树轮... 树轮学研究方法逐步完善,形成了特有的框架和体系,并不断应用到全球变化的不同领域,形成树轮学不同分支学科所特有的研究方法.当前树轮学研究方法,一方面关注如何更好地提取树轮中的环境和生态信息,包括去除树轮宽度生长趋势和提取树轮中与环境和生态过程密切相关的密度、稳定同位素、元素和木材解剖等指标信息;另一方面,树轮学方法又与全球变化不同领域方法的交叉,例如气候重建、森林动态(包括生物量重建和森林干扰等)和地貌改变等不同应用领域的研究方法,以建立特有的研究方法以解决不同地球科学领域的问题.目前,我国已经成为树轮学研究领域最高产的国家,然而关于树轮学方法方面的研究仍然相对较少,有待更多的关注. 展开更多
关键词 树轮学 树轮去生长趋势 树轮密度 气候重建 森林动态
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澳大利亚悉尼中新世古土壤形成时期的古气候特征 被引量:7
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作者 王涛 刘秀铭 +2 位作者 吕镔 陈家胜 郭晖 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期997-1005,共9页
澳大利亚悉尼地区普遍分布着一套中新世早期(17Ma B.P.)发育的砖红壤地层,本文选取该古土壤剖面作为研究对象,进行了常量元素、岩石磁学和土壤色度测试.通过化学蚀变指数(CIA)、磁化率(x)、磁性矿物居里温度(TC)、土壤红度(a ... 澳大利亚悉尼地区普遍分布着一套中新世早期(17Ma B.P.)发育的砖红壤地层,本文选取该古土壤剖面作为研究对象,进行了常量元素、岩石磁学和土壤色度测试.通过化学蚀变指数(CIA)、磁化率(x)、磁性矿物居里温度(TC)、土壤红度(a *)等环境代用指标,结合现代土壤诊断学特征进行综合分析,得出以下结论:1)该中新世古土壤形成时期地表化学风化作用十分强烈,悉尼地区当时可能为湿热的热带气候,通过古土壤化学风化指数对悉尼地区当时降水量进行半定量重建,年平均值高达1471.22mm;2)丰富的降水使土壤发生脱硅富铝铁过程,铁、铝氧化物沿地层自上而下淋溶淀积,在剖面底部富集形成铁结核和铁盘层;3)该古土壤剖面自上而下磁性矿物种类发生规律变化,磁性矿物由磁铁矿→磁赤铁矿化的磁铁矿→磁赤铁矿→赤铁矿逐渐转变,尤其是磁赤铁矿和赤铁矿的大量富集,说明古土壤形成时期对应着一种高温氧化环境. 展开更多
关键词 古土壤 古气候 元素地球化学 岩石磁学 土壤色度
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印度德干高原Panchgini地区黄土性质初探 被引量:6
7
作者 周子博 刘秀铭 +5 位作者 吕镔 陈家胜 马明明 王涛 侯顺民 温昌辉 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期354-366,共13页
黄土是陆地上分布较广、沉积连续的第网纪沉积物,在古气候和全球变化研究中发挥了重大的作用。本文对印度德干高原Panchgini地区黄土进行了地球化学和地球物理学研究,测试了常量元素、稀土元素(REE)、粒度以及系统的环境磁学等参数... 黄土是陆地上分布较广、沉积连续的第网纪沉积物,在古气候和全球变化研究中发挥了重大的作用。本文对印度德干高原Panchgini地区黄土进行了地球化学和地球物理学研究,测试了常量元素、稀土元素(REE)、粒度以及系统的环境磁学等参数。实验结果表明:德干高原Panchgini地区黄土与典型风积黄土的粒度组成相似,表明它们具有相似的成因;此外,常量元素含量和稀土元素分配模式都与中国典型黄土相似,上述证据小仪明确了该地区黄土的存在,也表明它们拥有相似的物质来源模式和沉积过程;系统的环境磁学测量表明Panchgini地区黄土中主要的强磁性矿物为磁铁矿,弱磁性矿物为针铁矿和赤铁矿,同时存在一部分顺磁性物质,磁性矿物粒径整体较粗,粒级主要集中在假单畴(PSD)和多畴(MD)之间。 展开更多
关键词 印度黄土 风成成因 元素地球化学 环境磁学
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西安蓝田S4古土壤剖面中针铁矿富集层与土壤古水分研究 被引量:2
8
作者 赵景波 罗小庆 +2 位作者 刘瑞 刘秀铭 杜娟 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期347-353,共7页
利用野外调查与观察、电镜观察和x-射线衍射法,对西安市蓝田县白鹿塬东端安村北约1km的第四纪黄土-古土壤剖面(34°17′N,109°32′E)中第4层古土壤(S4)的铁锰结核样品进行了实验分析。整个S4古土壤风化剖面厚度为5.6m... 利用野外调查与观察、电镜观察和x-射线衍射法,对西安市蓝田县白鹿塬东端安村北约1km的第四纪黄土-古土壤剖面(34°17′N,109°32′E)中第4层古土壤(S4)的铁锰结核样品进行了实验分析。整个S4古土壤风化剖面厚度为5.6m,粘化层的厚度为1.5m,在S4古土壤层下部5.0~5.6m深度范围发现了具有指示当时土壤水分含量、地下水富集、水分循环等作用的针铁矿(α-FeO(OH))与铁锰结核富集层。针铁矿呈褐黄色薄膜分布于土体表面。含针铁矿的铁锰结核呈黑褐色球形,电镜下主要呈颗粒状、球形和呈菊花形等形态。针铁矿和铁锰结核呈层分布在同一层位,形成于当时的地下水位附近。在铁锰结核样品中,针铁矿含量为0.9%~3.3%,粘土矿物伊利石含量为6.O%~15.5%,高岭石含量为2%~5%,石英含量为61.1%~66.6%,斜长石含量10%~16.4%,钾长石含量3.8%~6.O%。针铁矿与铁锰结核的发育和迁移深度指示,在西安蓝田安村附近S。古土壤发育时期,年降水量至少为900mm,且重力水分布深度达到了5.6m,5.6m深度范围内的含水量大于25%,在针铁矿和铁锰结核发育层位,含水量接近饱和。当时土壤水分含量很充足,土壤水分平衡为正,有较多水分补给地下水,适于茂盛森林植被发育。研究显示,组成铁锰结核的物质成分来自S4古土壤粘化层中高价铁锰氧化物迁移,并随着地下水位的升降而发生还原和氧化聚集形成。 展开更多
关键词 针铁矿 铁锰结核 FE2O3 迁移 土壤古含水量 水分平衡 西安蓝田
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用脉冲磁场方法研究现代沉积物中趋磁细菌的趋磁性和趋化性
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作者 毛学刚 刘秀铭 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期396-404,共9页
光学显微镜下直观显示水体环境中趋磁细菌滑磁场方向定向排列和游动,人们对其认识主要来自这些镜下观察的总结。但实际上趋磁细菌主要生活在沉积物环境中,很难对它们进行直接规察。因此,趋磁细菌在沉积物环境中的趋磁性、趋化性、以... 光学显微镜下直观显示水体环境中趋磁细菌滑磁场方向定向排列和游动,人们对其认识主要来自这些镜下观察的总结。但实际上趋磁细菌主要生活在沉积物环境中,很难对它们进行直接规察。因此,趋磁细菌在沉积物环境中的趋磁性、趋化性、以及在记录古地磁过程中可能起到的作用等方面均尚未得到足够实际观测数据的支持。本研究利用脉冲磁场反转趋磁细菌(Candidatus Magnetobacterium bavaricum )极性的特性,将趋北趋磁细菌(NS)转变为趋南趋磁细菌(SS),并在只含有Ns的沉积物中以脉冲磁场反转的SS为“示踪体”,分析趋磁细菌在沉积物环境中的趋磁性和趋化性。使沉积物所处的外界磁场与脉冲磁场方向保持一系列角度Ф(0°~180°),利用施加脉冲磁场后出现的SS%与Ф关系估算趋磁细菌在沉积物中沿外界磁场的排列程度,证实了趋磁细菌在沉积物中沿地磁场排列程度非常低(〈1%)。将脉冲SS分别置于4种不同的磁场条件(磁场方向指向上、指向下和水平)和生存环境(上部适宜环境和下部不宜环境),一定时间ss的垂直分布权相对直观地证实了:趋磁细菌游动方向受趋化性决定,趋磁性的优势在于使趋磁细菌更有效地到达其最最佳生存环境。脉冲磁场方法在理解和研究沉积物中趋磁细菌趋磁性、趋化性和古地磁应用方面有可观的应用用前景。 展开更多
关键词 趋磁细菌 沉积物环境 脉冲磁场 趋磁性 趋化性
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土耳其Nallihan黄土-古土壤岩石磁学特征及其环境意义 被引量:20
10
作者 侯顺民 刘秀铭 +4 位作者 吕镔 陈家胜 王涛 周子博 温昌辉 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1006-1019,共14页
黄土广泛分布在东欧和西亚地区,但位于欧亚大陆连接地带的土耳其未见风积黄土的报道,本文对位于土耳其首都安卡拉西北的Nallihan新发现的黄土-古土壤剖面进行系统的环境磁学研究,结合粒度参数和稀土元素指标,讨论土耳其黄土的成因和磁... 黄土广泛分布在东欧和西亚地区,但位于欧亚大陆连接地带的土耳其未见风积黄土的报道,本文对位于土耳其首都安卡拉西北的Nallihan新发现的黄土-古土壤剖面进行系统的环境磁学研究,结合粒度参数和稀土元素指标,讨论土耳其黄土的成因和磁化率变化机制.研究结果显示:土耳其Nallihan S0~L3黄土剖面与典型风积的西伯利亚和中国西峰黄土的粒度特征图形态相似4暗示它们的成因相似性;稀土分配模式与黄土高原黄土基本一致,为上地壳平均值,指示了风积黄土在搬运过程中经过充分混合,整个剖面上下稀土模式分配高度吻合,说明研究区黄土堆积期间物源区相对稳定.热磁和磁滞分析表明样品的主要载磁矿物是亚铁磁性矿物磁铁矿/磁赤铁矿.该剖面磁化率在古土壤获得高值,在黄土层获得低值,磁化率与成土作用和指示细颗粒磁性矿物贡献的xfd%、xARM正相关,说明成土作用生成的细颗粒亚铁磁性矿物是磁化率增强的主导因素,土耳其黄土剖面磁化率总体上低于中国黄土高原地区黄土.该黄土剖面中有一层古土壤层S2,其顶部覆盖一层砾石层,说明在该间冰期发生过洪水作用,将高坡风化的砾石层冲到土层中堆积下来,在该砾石层之下的古土壤层,磁化率降低,可能与该时期土壤层湿度大,形成湿润氧化环境,导致部分强磁性的超顺畅/稳定单畴(SP/SSD)颗粒磁性矿物转化为弱磁性矿物,使得磁化率降低. 展开更多
关键词 土耳其黄土 风成成因 岩石磁学 磁化率增强机制
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江西石城盆地白垩纪地层中成壤特征及古环境分析 被引量:11
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作者 温昌辉 刘秀铭 +6 位作者 吕镔 毛学刚 陈家胜 侯顺民 周子博 侯吉立 吴海斌 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1403-1416,共14页
白垩纪丹霞红层广泛分布于中国各地,长期被认为是在氧化条件下山间盆地河流湖泊环境中形成,其红色为后期次生氧化所致。本文以武夷山山脉中段西麓江西石城盆地一套白垩纪丹霞红层层序为研究对象,选取盆地中建上村(JSC)、工业园(GY... 白垩纪丹霞红层广泛分布于中国各地,长期被认为是在氧化条件下山间盆地河流湖泊环境中形成,其红色为后期次生氧化所致。本文以武夷山山脉中段西麓江西石城盆地一套白垩纪丹霞红层层序为研究对象,选取盆地中建上村(JSC)、工业园(GYY)和花园村(HYC)3个地点,分别进行详细野外特征观测、采样室内测量、微形态和地球化学分析。HYC红层剖面由粗大砾石和细小砂土混杂堆积,分选差,发育层理但并非完全连续,部分地层之下发育钙结核甚至钙板,属干旱区山间盆地边缘相季节河流沉积;而JSC和GYY两剖面均为质地较均匀的红色粉砂粘土,发育钙结核层或钙质淀积层,属干旱区远离洪积山口的盆地相对中心沉积或者长期高出水面台地的风成沉积序列。各剖面粘化层底部均发现淋溶淀积形成的钙积层(钙板层或钙结核层);微形态样品显示有粘土充填的根孔,孔隙壁发育红色粘土和胶体,呈光性定向排列,存在成壤碳酸盐多次淋溶淀积成的多层CaCO3结构,均指示成土发生过程;粒度特征显示粘粒含量高(〈2μm含量为10.94%),粒径大小集中分布于2~63μm之间,占65.25%,整体特征与黄土古土壤沉积颗粒相似;石城红层样品存在不同程度元素富集和亏损特征,其中JSC剖面样品常量元素的CIA指数均值为72.95,指示该红层经历了比陕西洛川黄土和甘肃西峰红粘土更强的化学风化,而且地层的红色随地层层理/层次发生深浅变化,是原生颜色,指示沉积物是地表氧化环境,因此认为石城白垩纪红色粘土层与黄土高原第四纪古土壤或新近纪红粘土类似,是长期地表干热氧化环境下形成的红色古土壤。在此基础上,可以根据土壤钙结核发育状况与降水量之间关系、钙结核淀积深度与降水量之间关系、土壤碳酸盐层出现的深度与降水量之间关系和常量元素CIW与降水量之间关系来重建古降水量。 展开更多
关键词 白垩纪 丹霞红层 成土作用 古环境 石城盆地
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