关中地区全新世黄土磁化率与气候要素关系研究

通过测定和对比关中黄土剖面的磁化率数据,依据磁化率与温度、降水量回归方程,对该区全新世气候要素进行了计算.结果表明,关中地区全新世中期年平均温度约为13.00℃.计算得出的关中地区古温度值比其他资料估算值普遍偏低,古降水量值与其他资料估算值接近.因此,在计算全新世温湿期温度时,应加上校正值1.50℃才与实际值相符.古降水量可以作为当时的降水量考虑.计算全新世气候要素应以磁化率高值段的平均值为依据.由于该区黏土物质迁移等影响,古土壤磁化率高值段一般不能代表该层段的气候要素,而是表征上层段最温湿阶段的气候要素.     

伊犁盆地晚更新世黄土—古土壤磁化率特征

新疆伊犁河谷海拔高度不同的两个晚更新世黄土剖面磁化率特征存在显著差异:位于海拔1400 m处的库尔德能布拉黄土剖面,其磁化率特征与黄土高原黄土相同,而海拔850 m处塔勒德黄土剖面的磁化率特征则与黄土高原相反.对两个剖面黄土-古土壤磁化率特征等分析研究认为,造成两个剖面S1古土壤磁化率差异的主要原因是末次间冰期土壤发育时期前者降水量大于后者.     

郑州黄河国家地质公园五龙峰黄土剖面沉积环境研究

郑州黄河国家地质公园五龙峰黄土剖面,在短短12万年内沉积了66 m厚的黄土,大大超过了黄土高原地区,这是本区地层沉积的一大特点.采用野外调查与室内测试分析相结合的方法,通过地层古生物化石、粒度、磁化率等测试手段,综合分析了五龙峰黄土剖面的沉积环境.结果表明,自中更新世晚期至晚更新世中期该区经历了3次较大规模的古气候冷暖旋回.该研究成果为当地古气候、古环境的变化、地质考察提供了科学的指导,也为该地质公园的地质科普提供了理论支撑.     

大连七顶山黄土地球元素化学特征

七顶山黄土地球化学元素测试结果显示：与西北黄土、中国东部各地黄土的化学组分含量相差不大,表明各地黄土在物源上具有一致性,只是沉积后期的环境对地球化学元素含量产生影响,因此各地黄土地球化学元素含量存在差异。本文通过硅铝率、硅铝铁率、风化淋溶系数、氧化系数、镁铝比值和退碱系数对比分析,指示本区气候经历干冷一温湿和淋溶强弱多次旋回波动,同时伴随成壤程度、氧化还原和风化作用强弱多次波动旋回。七顶山黄土地层中的CaCO3含量与各地黄土剖面对比也很低,但符合自西北向东南,随降水量的增多,黄土层的CaCO3含量逐渐减少的规律。说明七项山黄土沉积时气候比同属于中国东部滨海黄土的各地黄土形成时的气候要干冷。相应研究成果可以为大连地区旅游提供基础参考资料。     

辽南地区末次冰期以来的环境变化

本文通过对大连七顶山黄土剖面的光释光(OSL)年代、磁化率、地球化学元素、粒度特征等数据,综合分析辽南地区末次冰期以来的环境变化过程,研究结果显示:相当于黄土高原马兰黄土的堆积形成时代为距今125ka。在末次冰期早期(MIS4-5d),86-113ka,沉积物质量磁化率介于6.97-24.14×10-8m3kg-1之间,平均值为14.699×10-8m3kg-1;颗粒粒径较细(3.89-5.22准);硅铝率平均值6.756;风化淋溶系数0.4-0.73之间;退碱系数均值0.333;镁铝比均值22.901。与末次冰期晚期相比,质量磁化率值较高,化学元素各项指标值较低,明了该阶段辽南整体气候环境较为干冷,但并未达到末次冰期晚期程度。而在末次冰盛期时(22-31ka,MIS2),磁化率平均值为6.974×10-8m3kg-1,明显低于末次冰期早期,粒度均值处于3.47准-4.77准之间,主要以颗粒较粗的细砂、粗粉砂为主,粒度明显变粗,硅铝率平均为6.998;风化淋溶系数均值为0.829,退碱系数值0.66,镁铝比值均值28.725,各参数比较一致地表明该阶段研究区整体处于干冷的气候环境之下,堆积作用较活跃。而在末次冰期中期(MIS3)时,OSL年代31-86ka,该区气候条件以温暖湿润为主,黄土遭到侵蚀。     

泥河湾盆地末次间冰期气候变化的氧碳同位素记录

黄土－古土壤序列的研究表明，我国东部地区第四纪气候演变的总规律是干冷与湿暖的交替，但是，气候的变化是一个复杂的过程，在不同的时间和地点，气候的干，湿和冷，暖变化可能会出现不同的组合。根据泥河湾盆地晚更新世湖泊沉积物中所含碳酸盐的氧碳同位素研究，认为在末次间冰期（据今１３～７万年）。该区气候以干暖与湿冷的交替主要特征，这一发现将有助于加深对我国东部第四纪气候变化规律的认识。     

长江三角洲与东海岛屿黄土研究综述

黄土是记录古气候和古环境变化信息的良好载体，长江三角洲平原及东海岛屿晚更新世黄土地层剖面的发现, 证明了末次冰期以来长江三角洲地区及海域均广泛存在风尘黄土堆积的事实,研究表明长江三角洲平原埋藏黄土和东海岛屿黄土是下蜀黄土上部地层在中国东部沿海和海域的延伸和继续.中国东部风尘黄土记录了我国晚更新世以来东部沿海地区的气候变化及东亚季风演变，与中国西北地区黄土地层相比，东部黄土具有沉积厚度小、成因复杂、次生作用强烈的特点；粒度和磁化率等参数垂向变化规律没有西部明显；粘土矿物和常量化学成分显示了东部黄土经历了较强地淋溶作用.在东部风尘黄土研究过程中，更需注意区域环境特征、地貌地形特点以及沉积期后环境变化对风尘黄土沉积物的影响效应，通过多指标的综合验证才能够正确解读黄土地层赋含的环境变化信息以及认识我国东部季风区晚更新世以来的古环境演变过程及规律.     

汉中盆地军王村黄土-古土壤剖面的色度特征及机理

对汉中盆地城固县军王村(JWC)剖面的色度参数进行分析,并结合磁化率、烧失量、氧化铁进行主控因素的研究。结果表明:亮度(L*)含量的变化与有机质含量密切相关,红度(a*)的变化与氧化铁含量密不可分;色度参数曲线与磁化率曲线具有同步的变化趋势,其中L*、a*、a*/b*对气候响应敏感,能作为较好的气候替代指标,记录了该区的气候和成壤环境变化;各色度参数的变化趋势反映了晚更新世末期气候冷干→全新世初期气候开始转向暖湿→全新世中期气候湿热→全新世晚期气候暖湿降低,但晚更新世末期的气候并不是持续稳定的,在38.8~25.6 ka BP期间出现了短暂的相对温暖湿润的阶段。     

中国第四纪地理环境演化的规律

本文在分析我国第四纪新构造运动、古气候、古冰川、黄土及古人类诸方面的基础上,总结出我国第四纪古环境演变的规律——稳定、活跃交替、以活跃为主的新构造运动;冷暖交替,以干冷为主的第四纪古气候:冰川、黄土发育,古人类出现,海平面变化同步发展。     

黄土-古土壤磁化率影响因素论述

黄土-古土壤磁化率作为气候代用指标已得到了广泛的应用。目前已开始利用不同方法建立磁化率气候转化函数,重建古降水量和古温度。但古土壤磁化率增强的成因机制一直在争论中,而影响磁化率变化的因素很多,要对磁信息进行准确的提取,须深入了解这些影响因子。     

临汾盆地陶寺遗址附近全新世黄土剖面的环境指标分析

在对临汾盆地陶寺遗址北城墙外全新世黄土剖面粒度、磁化率、Rb/Sr值和CaCO₃含量等气候指标进行分析的基础上, 结合光释光测年结果和考古学资料, 探讨该剖面记录的环境信息及其与文化发展的相互关系。研究发现: 全新世早期(10.5~9.6 kaBP), 东亚冬季风较弱, 风化成壤作用增强, 气候由凉干转向暖湿; 全新世早中期(9.6~4.9 kaBP), 风化成壤作用最强, 气候最为暖湿; 全新世中后期(4.9~2.5 kaBP), 风化成壤作用较之前有所下降, 气候较之前温干, 但较现今暖湿; 全新世晚期(2.5 kaBP)以来, 东亚冬季风增强, 风化成壤作用较弱, 气候较为凉干。暖湿气候期与文化的繁荣发展时期有较好的对应关系, 凉干气候期植被的退化可能受气候和人类活动共同作用的影响。     

Paleoclimatic significance of mineral magnetic properties of loess sediments in northeastern Qinghai-Tibetan Plateau

Loess deposit in the northeastern Qinghai-Tibetan Plateau offers an excellent record of climate and environment changes in this region.We have conducted multiparameter mineral magnetic analyses of smaples of loess deposits from the Dongchuan,Lalakou and Panzishan sections.The methods used include magnetic susceptibility,fre-quency-dependent suceptibility,temperature-dependent susceptibility,isothermal remanent magnetization acquisibility.Maghemite and hematite is also present in the loess layers and paleosol horizons.The higher concentration of maghemite in paleosols suggests that the formation of maghemite occurred during in situ pedogenesis,which plays an important role in the enhancement of the magnetic susceptibitily.Similar to that in the Chinese Loess Plateau lying to the east of the Liupan Mountains,magnetic granulometry in the studied loess and paleosols is predominantly pseudo-single-domain(PSD). However,the mean grain-size of the ferrimagnetic minerals in loess is evidently coarser (larger PSD and multiomain-like) than in paleosols (mainly PSD).The magnetic susceptibility of loess and paleosols is positively correlated with the content of ultrafine magnet-ite/maghemite grains,and hence with the intensity of in situ pedogenesis.Therefore,the enhanced magnetic susceptibility in the studied loess-paleosol sequences can be interpreted as being due to climatically induced in situ pedogenesis.     

中亚塔吉克斯坦南部黄土剖面上下部地层磁化率明显差异原因浅析

中亚塔吉克斯坦南部的黄土序列与中国黄土高原相似, 呈现黄土?古土壤交替的特征, 前人研究发现塔吉克斯坦黄土序列中以PC3为界的下部黄土与古土壤单元磁化率明显低于上部地层, 目前对这一现象尚无合理的古气候解释。本文对中亚塔吉克斯坦南部Darai Kalon黄土剖面的典型样品进行系统的矿物磁学研究以及漫反射光谱测量, 结果表明, 从黄土序列的下部到上部, 亚铁磁性矿物的总量以及超顺磁与单畴磁性颗粒的含量均呈增长的趋势, 与此同时, 硬磁性组份(如赤铁矿或针铁矿)的含量逐渐减少, 这可能指示成壤作用强度随时间增强。赤铁矿的适宜生长条件为高温干燥环境, 因此黄土序列下部的较高赤铁矿含量可能支持气候逐渐变湿的推论, 即下部地层沉积时期气候偏干, 成壤作用较弱, 古土壤中含较少的亚铁磁性矿物, 超顺磁与单畴磁性矿物颗粒较少, 故下部地层的磁化率较低。然而, 光谱测量数据显示, 下部地层针铁矿含量高于上部地层, 由于针铁矿的适宜生长条件为湿润环境, 其含量向上逐渐降低的趋势当指示气候逐渐变干。因此, PC3以下地层的较低磁化率也可能是过于湿润的环境溶解超顺磁和单畴磁性矿物颗粒造成的。尽管高场(达2 T)等温剩磁结果显示上部地层中以赤铁矿为主的硬磁性矿物含量较少, 但上部地层红度(a*)与赤铁矿含量之间较弱的相关性指示基体效应可能对光谱测量结果产生强烈的影响, 导致对赤铁矿光谱数据的解释存在很大的不确定性。针铁矿含量与磁化率的良好负相关性的确指示从下至上气候变干的趋势, 这一趋势与该地区前人的孢粉学和地球化学研究结果一致。以上研究结果表明, 对于中亚塔吉克斯坦南部黄土?古土壤序列的磁化率乃至矿物磁学数据的古气候解释非常复杂, 在中亚黄土研究中应用基于中国黄土磁学研究的模式需要谨慎, 有必要结合多指标进行综合分析。     

中国风尘沉积环境磁学研究现状

中国黄土-古土壤-红黏土序列完整记录了7.5 Ma以来东亚季风演化历史。黄土-古土壤的低频磁化率已成为东亚夏季风演化的代用指标之一,并得到广泛的应用和全球对比。虽然古土壤磁化率增强的成土观点已得到广泛认可,但磁化率与成壤强度的相关性还不是十分清楚,磁化率应用方面仍存在问题。磁化率与成壤强度、生物化学作用和古气候关系尚在研究中。     

Problems of the magnetic susceptibility signature as the proxy of the summer monsoon intensity in the Chinese Loess Plateau

The magnetic susceptibility in the Chinese loess is considered to have recorded the history of pedogenesis or land-surface stability, and has thus been used as an acute proxy of the summer monsoon intensity. With regard to pedogenesis, most authors failed to appreciate the complexity of weathering processes. Specifically, not acknowledged are local redox conditions, carbonate concentration and leaching. Pre-depositional pedogenesis may be another factor undermining the legitimacy of using the susceptibility as an acute proxy of the summer monsoon intensity. These factors may not necessarily reflect the degree of pedogenesis although they have definitely affected the susceptibility signature. Some contributors to the susceptibility are demonstrated to be inorganic iron and other organically complexed iron. The organic iron associated with decomposed plant litter is proven to be the most important contributor to the susceptibility in modern loess. But, magnetotactic bacteria are believed to be the major generators of the ultrafine ferromagnetic particles responsible for the susceptibility signature in the Quaternary loess and paleosols. The factors affecting susceptibility signature may well be site- and time-dependent even within the Chinese Loess Plateau. Therefore, a more comprehensive model and a more comprehensive approach are needed to address the relationship between the paleoclimate and the proxy.     

Mineral magnetic and pedogenic studies of the paleoclimatic record of the upper part of the loess/paleosol sequence at Jiaodao

Most researchers agree that pedogenesis plays a significant role in determining the vertical distribution of magnetic susceptibility in soils and in the loess/paleosol sequences found in the People's Republic of China. Magnetic susceptibility distribution from Jiaodao on the Chinese central loess plateau matches other published magnetic susceptibility curves. Using the CBD method and a mixing model, the lithogenic and pedogenic components of magnetic susceptibility from Jiaodao were quantified. The estimated lithogenic component showed a long-term decrease with depth and had short-term periodic fluctuations in tune with the occurrence of paleosol and loess strata. The results of the mixing model suggest that interpretations based only on fluctuations in total magnetic susceptibility will be in error and that a single estimate of average lithogenic susceptibility is not an accurate basis for adjustment of the total susceptibility.