黄土高原风尘沉积通量研究的一个实例

风是地球系统中大气子系统的一个基本因子,是地球系统质量和能量的全球性传输营力之一。新生代深海沉积物中风尘组分的粒度和通量记录了过去输送粉尘的大气环流的强度和风尘源区的干燥度。黄土高原风成黄土的形成亦即粉尘的产生、搬运、沉积和后生变化的过程完整地记录了较大空间尺度的风场的强度和气候状况。黄土这一风成粉尘的粒度分布指     

低温岩石磁学与黄土磁颗粒特征

一、引言 中国黄土地层是由许多黄土和古土壤层叠覆而成。黄土代表着干冷时期的尘土堆积,古土壤则是温湿气候条件下的产物。黄土地层磁化率是近年来研究发现的一个能反映古气候波动的重要物理参数。它们相关的可能性最早是由Heller和刘东生提出来的,1985年刘秀铭等在西安国际黄土学术讨论会上用近千个磁化率数据证明了西峰黄土磁化率的波峰、波谷     

中国干旱-半干旱区风尘物质的Sr, Nd同位素地球化学: 对黄土来源和季风演变的指示

不同的岩石和矿物有不同的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr和¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值, 在大气迁移或沉积过程中这些比值比元素组分更难被改变, 因而Sr和Nd同位素作为物质来源和迁移的示踪剂具有很大的潜能. 在地表过程中, 沉积物Sr同位素比值受母岩特征、粒度变化和化学风化的制约. 一般地, 母岩Sr同位素比值高, 和/或细颗粒组分多, 和/或化学风化作用强, 沉积物Sr同位素比值就高; 反之, 则低. Nd同位素比值不受粒度和化学风化的控制, 而仅与母岩同位素特征相关. 关于黄土高原物质来源, 利用Sr-Nd同位素示踪方法, 不同的学者获得不一致甚至相反的结论. 综合已有的Nd同位素资料, 我们认为塔里木盆地、内蒙古中西部沙漠、青藏高原是黄土高原的主要源区, 而这些源区以及黄土高原又是远东地区风尘的生产地. 黄土高原风尘物质组成均一, 其Sr同位素比值仅受风力分选作用和风化成壤作用的制约. 风力分选作用与东亚冬季风有关, 而风化成壤作用主要与夏季风相关联. 黄土-古土壤序列中Sr同位素的研究表明, 酸溶物⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值是黄土高原化学风化程度的指标, 可指示东亚夏季风的变化; 酸不溶物⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值的变化明显受粒度的制约, 可作为反映东亚冬季风强弱变化的替代指标, 并表明自第四纪以来东亚冬季风逐渐加强, 这与第四纪大冰期以来气候逐渐变冷的观点一致.     

黄土高原中部S1古土壤次生碳酸盐稳定同位素组成与成因初探

我国黄土高原的黄土-古土壤序列是干旱-半干旱气候条件下的产物,富含碳酸盐物质.这些碳酸盐矿物一部分是由风力从源区带来的(原生碳酸盐),另一部分则是在风化成壤阶段形成的(次生碳酸盐).近年来利用黄土-古土壤中碳酸盐同位素组成追索我国黄土高原末次间冰期以来的古气候变迁,已经引起了一些研究者的注意.然而,由于已有的研究采用全岩样品,所得的分析结果可能包含了不同比例的原生碳酸盐的混合,使分析结果的解释复杂化.因此很需要对较纯的次生碳酸盐同位素组成作细致分析以求更加可信的数据.黄土高原中部的S_1古土壤是末次间冰期的产物.其中发育有清晰可辨的次生碳酸盐胶膜和菌丝体,是研究黄土高原中部末次间冰期古气候和古生态的极好样品.为此,我们选择洛川、西峰和段家坡3个采样点从中挑选出较纯的次生碳酸盐胶膜作对比研究.其目的是:(1)测定黄土剖面古土壤中纯次生碳酸盐的稳定同位素组成;(2)对土壤碳酸盐C,O同位素组成与古季风的关系作一初步探讨.     

大自然之子（续）——记2003年度国家最高科学技术奖获得者刘东生院士

刘东生院士的一篇业务小传中,是这样叙述他的科研成就的:他早年师承于杨钟健进行鱼化石研究。1954年他开始从事黄土研究,提出了关于黄土-古土壤序列250万年来古气候多旋回学说,这一点在古地磁磁化率与深海沉积中氧同位素结果的比较研究得到证实。他开辟了地球上大陆与海洋沉积环境的对比,为全球环境研究提供了依据。从1964年起,他参加领导了希夏邦马峰、珠穆朗玛峰、托木尔峰、南迦巴瓦峰的登山科学考察。20世纪60年代,他开创了我国的环境地质研究。可见,刘东生院士相当一部分科学考察工作是在被称为世界第三极的青藏高原完成的。的确,每当…     

听黄土粒儿说滑坡

 黄土受自身结构属性影响,在自然或人为外力的作用下易诱发滑坡灾害。据统计,中国至少有1/3的滑坡灾害发生在黄土高原,滑坡发育密度已经高达每平方千米6个,每年新增滑坡灾害百余起。黄土滑坡已成为黄土高原最具代表性的地质灾害。从黄土的基本属性入手,通过拟人表述,重点介绍了黄土滑坡的自然与人为诱因,并对黄土滑坡与人类的协调方式进行讨论,以期能让大众了解黄土滑坡灾害,提高灾害防控意识。     

末次间冰期黄土高原夏季风气候的初步研究

中国黄土-古土壤地层序列的古气候研究表明,黄土高原的黄土是冬季风的产物,与之相间的古土壤则发育于夏季风环境效应优势期.约130～70kaB.P.的末次间冰期,黄土高原以夏季风强盛为其基本气候特点,发育了一套由三层复合的、成壤作用较强的古土壤S1.为了半定量地恢复这一时期黄土高原夏季风气候,我们布置了几乎覆盖整个黄土高原的三条大剖面线(图1(a)),沿线尽可能等间距选择典型地层剖面,对末次间冰期以来黄土-古土壤序列进行了实测,对各剖面的夏季风替代性指标-磁化率作了较为系统的测量.通过对104个地     

高密度光释光测年揭示的距今约15~10 ka黄土高原侵蚀事件

中国黄土堆积作为晚新生代陆相最好的古气候记录之一, 得到了众多研究, 其揭示的冰期-间冰期时间尺度的气候变化具有全球意义. 但是, 中国黄土研究中还有一些基本科学问题或假设没有得到证实, 从而使一些研究结论受到质疑. 为了进一步认识黄土堆积的连续性、绝对年龄和时间分辨率等问题, 对黄土高原西北-东南方向上代表性的晚更新世-全新世黄土剖面进行了间距10 cm的连续光释光年龄测定和古气候替代性指标测试, 获得了108个绝对年龄数据. 结果发现, 在黄土高原塬区代表性的晚第四纪黄土剖面中存在约4~5 ka的间断. 这一直接的年代学证据表明, 在千年时间尺度上黄土沉积是不连续的. 新的年代证据指出, 以前基于粉尘沉降模式获得的时间标尺是不准确的, 从而使已发表的关于亚轨道时间尺度黄土古气候记录的研究工作需要重新审视. 初步分析认为, 黄土堆积的加剧侵蚀可能受气候变化控制.     

青藏高原东北部黄土堆积的岩石磁学性质及其古气候意义

对青藏高原东北部青海拉拉口、盘子山和东川等地的黄土-古土壤样品进行的磁化率、频率磁化率、c-T曲线、饱和等温剩磁和磁滞回线等测试分析结果表明, 晚第四纪青藏高原东北部风尘堆积黄土和古土壤中的磁性矿物都以磁铁矿为主, 还有磁赤铁矿和赤铁矿. 古土壤中的磁赤铁矿含量高于黄土, 说明在成壤过程中除了形成赤铁矿外, 还新生成了磁赤铁矿, 这些土壤成因的磁赤铁矿使古土壤磁化率明显增强. 这与六盘山以东黄土高原的黄土-古土壤具有相似的特征. 另一方面, 青藏高原东北部的黄土层和古土壤层中的亚铁磁性矿物的平均粒度都是准单畴, 但黄土层中亚铁磁性矿物的平均粒度较粗, 明显偏向多畴区域. 研究区黄土-古土壤序列的磁化率高低与超顺磁颗粒的含量和土壤发育强度基本呈正相关. 气候作用是主导高原黄土-古土壤磁化率增强的主要因素, 即温湿气候增强土壤化作用, 从而导致磁化率增强.     

黄土石英E′中心光效应研究

在黄土石英的ESR断代方法中,原始积存剂量的确定是一个值得重视的问题。过去认为黄土石英经过风尘搬运并暴露在地表时,其缺陷中心的储能电子能够被阳光晒退,使沉积前所吸收的自然辐射剂量下降为零或至一个有限值。断代的时钟,即从这里拨动。测龄时,使石英样品经过阳光的充分“晒退”后,测得剩余ESR信号强度就为样品的原始积存剂量。这样就可以精确地测定风成黄土自沉积至今的年龄。     

笔谈百家争鸣

黄鸣龙无论什么学说都应当是不断进展的、不断改进的,我们决不应当让教条主义、墨守成规、崇拜偶像、压制批评等现象阻碍我国科学的发展。以往在我们科学界确有一些偏差,我来举一个医学及一个化学方面的实例说明这种情况。巴甫洛夫学说是世界科学先进国家共同认为卓越的,确是值得崇拜的学说,徂是我们不应当把一个学说认为已是只善只美不需改进。我们不应当认为巴甫洛夫学说就是将来也不会发现它有不足之处,我们不应当认为巴甫洛夫每一句话都是     

约0.85Ma前后黄土高原区季风强度的变化

第四纪气候演化以周期性的冷暖更替为主要特征,在我国黄土区则表现为黄土堆积与土壤发育的更迭。黄土高原地处东亚季风区,多数学者认为,其古环境的演化在很大程度上受古季风强度变化的控制。研究东亚季风的演变是深入认识该区古环境、乃致全球变化的关键之一。但迄今对黄土记录的古季风演化的研究至少还存在两个问题:第一,对古土壤研究的不足,限制了对古季风演化趋势的认识。过去的古土壤研究侧重于离石黄土以上部分,而午城黄土中的古土壤研究甚少;第二,目前对黄土区古气候代指标的研究仍没有达到成熟的地步。     

陕西蓝田黄土地层中的两次天文地质事件记录

我国黄土高原的巨厚黄土地层,经风尘沉积后基本上未经内外营力改造,是保存最近2.5     

最近13万年黄土高原季风变迁的磁化率证据

黄土高原的近代褐土属季风气候条件下的地带性土壤。黄土-古土壤序列中褐土型古土壤和黑垆土的微形态特征及所保存的生物遗存,指示了干湿季节分明和高温与多雨季节相一致的季风气候特点。黄土高原古土壤和黄土交替出现的变化序列记录了过去夏季风(东     

10年来改变世界的十大发现

1."垃圾基因"的重要性 基因一直是科学界的主角,但有一部分基因此前一直被认为是"垃圾基因",而这部分基因实际上具有与其他基因同等的重要性.     

“奶瓶男”造就虎鲸更年期

<正>地球上的大多数动物在完成了生育的任务之后都会死亡,只有人类、虎鲸、短肢领航鲸等极少数的物种能在生育停止后多活几十年。为什么人类和虎鲸会有更年期?为什么自然界中更年期现象如此罕见?这个问题一直困扰着科学家们。有人认为,这可能只是寿命增长的副产品,动物到了一定的年龄以后继续生育已经没有好处了;有的则倾向于支持"祖母假说",即祖母帮助照顾     

探索生命的奥秘——大洋底部新的生命系统

最近,随着美国天文学家宣布火星上很可能存在生命的重大发现,科学界重新掀起了研究生命起源及其存在方式的热潮。生命究竟是怎样产生的?生命是否是地球的专利?太阳能是否是生命存在的唯一能源?这些熟悉而又难解的问题又成为人们的热门话题。自从光合作用发现以来,人们一直认为是植物通过光合作用,把太阳能转化为生物能,从而使整个大自然充满了勃勃生机,太阳能是生命存在和繁     

赣北红土与北京邻区黄土及沙漠砂的粒度特征对比

沿着东亚冬季风主要路径之一，采集了自浑善达克南端的沙漠砂，北京附近的黄土与古土壤到赣北九江的红土样品，对这些样品所致粒度分析表明，赣北红土的粒度特征与北京邻区黄土沉积中的古土壤层相似，频率曲线具有多峰特点，而黄土与沙漠砂粒度曲线主要呈单峰分布，从粒度参数看，沙漠砂，黄土，古土壤和赣北红土具有沉积土上渐变过渡性，赣北红土具有远源风成堆积的粒度特征。     

新天问

人们常常对宏观世界或者微观世界、生命奥秘发出种种疑问。疑问引发幻想,幻想是理想的母亲,理想是动力的源泉。本文提出的疑问,有的现代科学已经解决了,有的还有待于未来的科学发展。我把自己常常想问的,以"新天问"的形式发表,不在于等待答案,而在于焕发一种想象力。想象力不是科学,但对于科学文艺的发展却有着永恒的积极意义.宏观世界科学界公认:宇宙是在瞬间大爆炸中形成的。在大爆炸之前,既没空间,也没有时间吗?"创生"大爆炸的物质有多大呢?大爆炸的"瞬间"是多长时间呢?"创生"大爆炸以前的物质是什么状态呢?大爆炸以后的宇宙是怎么变得如此有序的呢?科学家说,宇宙是有边界的.在我们的宇宙之外还有宇宙吗?如果我说太阳系是个放大的原子,银河系是原子组     

天麻表面环节上“突起”的研究

天麻(Gastrodia elata B1.)是我国著名的中药.千百年来,它表面环节上的较均匀的点状突起一直被视为鉴定天麻真伪的主要外观依据.而“突起”究竟属于何种组织器官?至今仍存在着不同看法.有的认为“突起”是退化的须根痕,有的认为是芽的突起,但均未以组织学研究为根据,亦从未有人对“突起”作过显