兰州地区晚新生代沉积的岩石磁学记录及其古环境意义

位于黄土高原和西北干旱区过渡带的兰州地区,在晚新生代发育了一套风成红黏土和冲积—河湖相沉积.这套地层详细的岩石磁学研究结果表明,磁化率等一些磁学参数在细节上可能反映成壤作用强弱,但在大的趋势上大致反映干旱化,在长尺度研究中可作为干旱化的指标.S-300mT等另一些磁学参数主要反映赤铁矿质量分数,与红度值明显相关,因此同红度一样可作为温度的指标.底部冲积一河湖相沉积中黏土的主要载磁矿物是磁铁矿和赤铁矿;中下部红黏土沉积的主要载磁矿物是磁赤铁矿和赤铁矿,可能含针铁矿;中上部红黏土主要的载磁矿物是磁赤铁矿、磁铁矿和赤铁矿,可能含针铁矿.利用岩石磁学恢复的古环境表明,兰州地区在8.35～7.2 Ma是一个较为温暖的以冲洪积和河湖相为主的沉积环境;7.2～3.5 Ma主要为干陆地环境,同主体黄土高原一样接受粉尘沉积;6.3 Ma风尘沉积在沉积物中开始占主导地位;5.2 Ma兰州及其周边地区发生了急剧干旱化,可能伴随着快速降温;3.5 Ma开始的青藏高原运动A幕使兰州盆地瓦解,并于1.4 Ma开始接受黄土沉积,成为了黄土高原的西缘部分.     

中全新世（5400aBP）亚洲季风气候季节性与年际变率的南海珊瑚氧同位素记录

对现代珊瑚的氧同位素组成的季节与年际变化研究业已表明,海南岛东岸现代珊瑚氧同位素组成在冬季主要受表层海温控制,而在夏季则主要受夏季风降水决定的表层海水盐度影响.基于这一联系,本研究在高精度铀系测年基础上对中全新世滨珊瑚40a的同位素分析结果表明,5400a前的全新世中期滨珊瑚的δ18O值相对于现代升高了0.613‰(相当于11%),指示着海水δ18O值和盐度相对于现代的升高程度,可能主要与南海和太平洋水体交换强度增加所导致的盐度增大有关;结果同时显示,δ18O值的季节性幅度相对于现代增加了0.535‰(相当于33%),可能主要由冬季海水δ18O值升高引起,这一变化也与中全新世日照相对于现代的季节幅度增加相一致,分析认为日照增加引起的蒸发量增加和太平洋海水交换加强可能是根本原因.重建的冬夏季风代用指标的结果显示,中全新世冬夏季风的年际变率相对于现代都有所增加;谱分析结果揭示出冬季风年代尺度波动和夏季风约3a周期的存在,这些周期仍位于ENSO对季节变化的周期之内.     

海生贝类壳体生长层的高分辨率同位素记录研究——以南海北部典型贝类为例

对南海北部贝壳生长层高分辨率分析表明,贝壳生长率、成分和同位素组成存在着显著的季节性变化和趋势变化,季节性变化主要是气候变化所致,而趋势变化主要反映贝类的生理趋势.由于大多数贝类成年后的生长比较缓慢,所以在整个生长序列中都存在生理趋势,分离生理趋势后可获得环境的季节性变化.与环境变量对比分析表明,贝壳氧同位素组成季节性变化主要受海温影响,并与之有较好的相关性,因而是高分辨率研究海洋环境的替代性指标.在本研究的贝类中,鳞砗磲与海蜗牛氧和碳同位素的变化基本是同步的,并且与温度的季节性变化有较好的相关性,指示着在温度控制下它们的氧碳同位素发生了平衡分馏,而褐带鹑螺则相反,意味着其碳同位素还可能受代谢作用的影响.     

晚新生代塔里木盆地中西部地区磁性地层与环境演化

报道了塔克拉玛干沙漠腹地塔格山剖面的磁性地层和古环境记录的研究结果.结果表明:塔里木海湾消亡、副特提斯海最终退出塔里木盆地发生在4.2 Ma以前;3.4 Ma塔里木盆地首次出现大型流动沙丘,塔克拉玛干沙漠开始形成;2.6 Ma塔里木盆地干旱化程度进一步加剧,沙漠的规模进一步扩大,形成了当今极度干旱的大型沙漠环境.     

蓝田白鹿原晚第三纪风成红粘土序列的古季风气候记录

对陕西蓝田段家坡红粘土剖面进行高分辨率研究,获得了古地磁年龄数据,并以磁化率和碳酸盐含量为气候代用指标,获得了7.3-2.6MaB.P.期间黄土高原南缘古气候变化的记录。这些结果揭示了晚第三纪时期的气候变化过程,进而表明3.4-2.6MaB.P.可能是东亚古季风演变的重要转型期。     

古环境中沉积物粒度组分分离的数学方法及其应用

陆相沉积物一般由多个粒度组分叠加组成,根据粒度分布曲线的特征可确定组分数、分布类型以及设定粒度分布函数,用设定的分布函数对实测粒度数据拟合可计算出函数的各参数,并获得各组分的百分比和分布函数,从而从数字特征上分离各组分.对流水和风成沉积物研究表明,河流沉积物由细粉砂级悬移组分和中砂至细砂级跃移组分叠加组成;封闭湖的碎屑沉积物主要是降水形成的地表径流搬运的细粉砂级悬移组分;风成砂由高度分选的近源跃移砂组分与细粒大气背景粉尘叠加组成;黄土由低空近源的悬移粉砂组分与高空远源悬移细粒组分叠加组成;北太平洋粉尘只有高空西风搬运的悬移细粒组分,该组分的粒度在中国沙漠、黄土高原和北太平洋的风成物中表现出一致性和成因上的内在联系,是该系统中高空悬移并分散于大气中的背景粉尘.     

基于数字图像分析的沉积物色度测量方法及其古环境应用

沉积物的色度是沉积物在可见光波段的反射光谱特性,取决于其中的矿物组成和有机质含量,是反映古环境演化的重要指标.本文在详述几种颜色空间原理以及数字图像分析原理的基础上,介绍了一种基于数字图像分析的沉积物色度的测量方法,并通过采用多种方法对于实际案例的对比性研究,论证了该方法的可行性.这种基于数字图像分析技术的测量方法,其最大特点是操作简单快捷,测量结果较为可靠,大大提高了提取沉积物色度指标的效率.     

Mathematical approach to sedimentary component partitioning of polymodal sediments and its applications

Most continental sediments are composed of overlapped components, whose grain-size follows a type of distribution function. The components and the function type of a sample are determined on frequency and cumulative curves of grain-size distribution so as to designate the function formula. The function parameters can be estimated by fit ting designated function to measured grain-sized data of the sample, which simultaneously achieves numerical partitioning of the components. Genetic analysis of hydraulic and aeolian sediments demonstrates the following environmental impli cations. Fluvial sediment is composed of isolated saltation and suspension component. The sediment in drainage closed lakes is dominated by suspension silt-clay component, with little portion of saltatory sand. Fine sand conponent makes up a majority of desert sand overlapped with small portion of fine dust. Loess is composed of overlapped short-suspending silt component and long-suspension fine component. Long-suspension fine dust is the unique component of deep-sea aeo lian sediment. The fine component shows constant grain-size distribution and genetic connection from desert sand, loess of Northern China to Northern Pacific Ocean, which is transported mainly by westerly stream and dispersed in whole stratosphere to form the background dust.