三峡及邻区第四纪沉积物地球化学特征及其对古气候的指示

讨论三峡和宜昌地区第四纪古气候的演化过程及青藏高原隆升对古气候演化的影响。以三峡及宜昌地区第四纪沉积物为主要研究对象,在沉积剖面研究的基础上,对低夷平面、阶地及冲积扇和湖相沉积物进行地球化学元素分析,依据地球化学元素的变化曲线及沉积特征,认为三峡及宜昌地区第四纪古气候的演化趋势相似,经历了早更新世晚期及中更新世暖湿气候到晚更新世干冷气候的转变。结合全球气候背景、青藏高原隆升过程对气候影响等方面的资料,认为150 ka B.P.之后青藏高原隆升至4 km时,青藏高原对三峡及宜昌地区的古气候产生了较大影响。     

宜昌地区第四纪沉积物重矿物特征及其与三峡贯通的关系

水系的变化导致物源区的变化,反映在相关沉积盆地中表现为沉积物中矿物组合的改变,以及特征矿物的出现.通过对三峡出口处宜昌地区第四纪沉积物中重矿物特征的研究,结合区域地质资料、野外沉积特征研究和样品EsR测年资料,认为0.73 Ma以前的冲积扇一扇三角洲沉积中重矿物特征明显不同于之后的阶地沉积及现代河床沉积物.这种重矿物组合的不同反映了0.7 Ma前后物源区的改变,同时也指示长江三峡贯通的时间.     

长江三峡阶地的年代对比法及其意义

长江三峡的成因是一悬而未决的难题,而阶地的划分对比又是解决三峡贯通问题的切入点.作者在详细研究的基础上提出在阶地对比中的年代对比法.利用对比结果,结合在三峡出口处记录水系演化历史的宜昌地区第四纪早期沉积特征、物源分析及ESR测年等方面的研究结果,认为贯通三峡的长江在宜昌地区出现的时间晚于湖相沉积结束的时间(0.75±0.08) Ma,而长江三峡段的阶地最多可以划分为5级,其中最老一级阶地的年龄为0.7～0.73 Ma.由此证实了长江三峡是形成于中更新世早期的相对年轻的河谷.     

杭州湾南岸慈溪地区晚第四纪沉积与古环境演化

杭州湾作为我国大陆沿海地区第四系厚度较大的沉积区之一,历来是我国地学、生物学和气候学研究的重点区域;但其南岸研究比较薄弱。在对杭州湾南岸第四系BZK1钻孔岩芯沉积物特征、地质年代、孢粉、有孔虫和介形类分析基础上,探讨了杭州湾南岸第四纪地层对比、古环境演化和海平面变化特征。钻孔揭示全新世沉积始于孔深22.00 m(约10.77 ka B P.),其下至孔深44.60 m为晚更新世地层,全新世沉积速率大于晚更新世。研究表明:古环境变化可划分为4个阶段:29.6~10.8 ka B P.晚更新世时期,以针叶、阔叶混交林为主,为气候温暖较湿的滨海河口湾半咸水环境;10.8~9.5 ka B P.早全新世早期,以针叶与常绿阔叶林为主,推测属亚热带温暖湿润气候下的潮上带湖沼环境;9.5~5.9 ka B P.全新世早中期,以常绿阔叶与针叶林为主,气候温和较湿,受海水波及;5.9~0.5 ka B.P.全新世中后期,以常绿阔叶与针叶林为主,属滨海-内陆架环境,该阶段后期海水已退出本区,气候由温暖湿润渐渐转凉。结果显示杭州湾南岸气候-环境-海平面-沉积速率之间具有较好的对应。上述研究可丰富杭州湾南岸第四纪地层学、环境地质学研究内容,为邻区晚更新世生物地层对比以及古植被和古环境分析提供证据。     

重庆-宜昌地区第四纪沉积物中重矿物特征及其对三峡演化的指示

长江三峡处于中国地势的第二阶梯与第三阶梯的转折部位,对三峡地区第四纪沉积物的研究可以提供长江三峡演化的信息。在讨论白垩纪—新近纪四川盆地和江汉盆地沉积环境的基础上,通过对长江流域重庆-宜昌段第四纪沉积物中重矿物的类型、含量及其组合特征的研究,发现三峡段低夷平面与宜昌地区的云池组、善溪窑组沉积物中的重矿物特征相似,而与长江阶地沉积的重矿物特征明显不同。表明长江三峡在贯通以前存在以黄陵穹窿为分水岭的东西2条水系,而三峡的贯通出现在低夷平面、云池组和善溪窑组沉积之后。     

宜宾地区高阶地沉积物中孢粉和黏土矿物特征及其环境意义

探讨宜宾地区第四纪中更新世古气候特征,为四川盆地第四纪古气候研究提供依据。在前人研究基础上,通过对宜宾地区岷江和长江阶地的野外实测、沉积物ESR年龄测定、孢粉及黏土矿物测试和综合分析,结果显示:研究区内长江水系共发育5级河流阶地,Ⅴ级、Ⅳ级河流阶地形成时期为0.73～0.30Ma B.P.;该时期研究区植被类型为亚热带常绿、落叶阔叶林,总体表现为温暖湿润的气候,与现今大体相仿或略温凉。孢粉中的麻黄、落叶松和藜科等代表干冷的成分,推测由风或河流从海拔2.7km以上的气候干冷地区携带而来,可能源自岷江上游。黏土矿物中以高岭石为主,伊利石化学指数较高,反映其形成时期经受了较强的化学风化作用,为温暖湿润的气候环境;在0.73～0.30Ma B.P.,古气候总体具有向更加暖湿变化的趋势。     

珠江三角洲东部晚第四纪微体动物群的古环境意义

珠江三角洲是世界上主要河口三角洲之一,自晚更新世开始形成,其沉积物中保存了丰富的微体动物壳体,它们是重建晚第四纪古环境极为有效的指标。本文对珠江三角洲东部PRD17孔的微体动物群(有孔虫和介形类)进行了分析,共发现有孔虫14属29种,介形类14属17种,将其分别划分为3种生态类型。根据微体动物群的组成特征,并结合测年数据、岩性、沉积物粒度及颜色反射率等特征,重建了PRD17孔晚第四纪以来的环境演化。约43 400 cal a B.P.以前,钻孔所在地发育河流相沉积。晚更新世玉木亚间冰期开始,南海海平面回升,本区开始形成第四纪以来的第一个海相层位。从微体动物群的组成和丰度可识别出3次小规模的海平面波动。约35 400~30 900 cal a B.P.为晚更新世最大海侵时期,微体动物群的丰度和分异度都达到峰值。约25 900 cal a B.P.以后,海水逐渐退出。末次冰盛期的海平面大幅下降,导致本区上更新统沉积物暴露地表遭受风化剥蚀,形成珠江三角洲普遍发育的花斑状黏土层。由于钻孔所在地地势相对较高,受全新世海侵的影响较珠江三角洲其它地区晚,直到6 000 cal a B.P.左右才重新接受沉积,初期发育上潮间带沉积。约3 700 cal a B.P.开始,逐渐变为受潮水影响较显著的潮坪环境。     

后沙峪凹陷第四纪高精度地层格架及地质意义

通过对后沙峪凹陷ZK19钻孔自然伽马测井曲线进行旋回地层分析,以古地磁测年数据为年龄锚点,建立了后沙峪凹陷第四纪0.1 Ma年精度的年代标尺,为后续研究后沙峪第四纪的构造演化、气候变化提供了精细的年龄标定。通过对钻孔ZK19开展沉积相分析,将地时与沉积相分析相结合,讨论本区第四纪以来的沉积演化,以及沉积环境对第四纪新构造运动的响应。分析表明,钻孔中识别出的两次浅湖沉积,沉积时间分别为2 240～2 152 ka, 1 784～1 475 ka,分别对应了早更新世早期的西山强烈上升时期和早更新世中期的青藏运动B幕,北京地区构造以北东向断裂活动为主导。根据后沙峪凹陷浅湖相的消亡时间,确定后沙峪凹陷的形成时间大概2 080 ka。晚更新世以来,北东向断裂表现为整体运动,两盘差异不大,后沙峪地区主要为曲流河的沉积环境。     

长江三角洲南翼第四纪沉积层序及其与古环境演变的耦合

为研究长江三角洲南翼第四纪地层划分及其与古环境演变的耦合关系,对长江三角洲南翼的第四系BZK02孔(孔深322. 1 m,取芯率大于96%),进行沉积物粒度、孢粉和微体古生物分析,结合岩性地层讨论了上新世以来钻孔揭示的孢粉组合、古环境演化、沉积层序和古气候特征。结果表明,研究区上新世以来经历了多次环境变化,孢粉类型鉴定133种,有孔虫鉴定17属29种,介形类鉴定7属8种。钻孔自下而上揭示岩性第四纪沉积地层依次为上新统嘉兴组一段(299. 8～322. 0 m)、早更新统嘉兴组(160～299. 8 m)、中更新统前港组(87. 3～160. 0 m)、晚更新统东浦组(72. 0～87. 3 m)、晚更新统宁波组(18. 6～72. 0 m)、全新统镇海组(0～18. 6 m)。古环境演化主要表现为上新世以残积坡、河流沉积为主,气候温冷偏湿;早更新世以河流相、河湖相沉积为主,气候经历温暖湿润-寒冷干燥变化的2个旋回;中更新世早期为河流-滨海相沉积,气候温暖湿润,晚期为河湖相沉积为主,气候温凉干燥;晚更新世以河湖、潮坪、河口沉积环境为主,气候经历温暖湿润-温暖偏干-温暖偏湿-寒冷干燥变化;全新世以浅海相、河湖相、湖沼相沉积环境,气候特征早期为干冷,晚期温暖偏干。     

皖南青弋江、水阳江地区第四纪沉积与环境变迁

本文依据野外观察、钻孔资料、孢粉分析、~（14）C测年资料及邻区地层对比,研究调查区第四纪沉积特征及地层划分,根据第四纪沉积物的资料,追溯本区自早更新世以来的古地理环境特征及其演变过程。     

北京顺义断裂带北段第四纪活动的天文旋回地层学研究

采用多种物探、钻探技术对北京市顺义断裂带进行了试验探测研究,并通过天文旋回地层学、古地磁磁化率及年代测定等方法研究了断裂带第四纪以来间歇性活动特征,得出~2.5、~2.3、~2.0、1.6~1.8、1.2~1.3、~0.5和~0.3 Ma等7个相对活动强烈期和~0.9 Ma次活动强烈期,其余时段为相对平静期。整个第四纪较长时间内,早更新世早、中期(早于~1.1 Ma)活动强烈,活动方式以粘滑活动为主。而早更新世晚期以来(~1.1 Ma以来),活动速率明显减缓,活动方式转变为以蠕滑活动方式为主。     

洞庭盆地第四纪气候演变的沉积物地球化学记录

对洞庭盆地安乡凹陷东南部两护村ZKC1孔上新世末—第四纪沉积物的主量、微量和稀土元素以及粒度进行了分析,进而探讨洞庭盆地第四纪气候演变。曲线协变性及相关系数表明,ZKC1孔沉积物化学蚀变指数(CIA)与Cr、Ga、V、Nb、Be、Li、Sc、Th等微量元素含量呈明显的正相关。从陆相沉积物CIA及微量元素含量与温度和湿度正相关的概念出发,结合其他资料,重塑洞庭盆地第四纪气候演变过程:早更新世为冷干→暖湿→冷干→暖湿,中更新世为冷干→暖湿→冷干—温湿→暖湿,晚更新世为寒冷→温湿→寒冷,全新世总体为温湿—暖湿。这一结论与ZKC1孔孢粉组合特征反映的气候演变过程及中国东部第四纪气候演化基本吻合,说明沉积物CIA和微量元素含量较好地记录了第四纪气候演变信息。相关性分析表明洞庭盆地沉积物粒度对CIA无明显影响;CIA与沉积物粘土含量呈弱的正相关关系,应与湿热气候条件下有更强烈的风化和更多粘土矿物形成有关。     

1.2 Ma以来闽中沿海长乐红色风化壳剖面的地球化学记录及古气候意义

对闽中沿海长乐厚度8m的红土风化壳剖面(CL)间隔5cm采样,进行地球化学元素和粒度组成测试,以OSL与ESR年龄确定年代学框架,据此探讨了1.2Ma以来红土沉积常量化学元素含量、组合及其比值记录的区域气候环境变化特征.结果表明,1.2Ma以来CL剖面四纪红土风化强度介于红壤型风化壳和赤红壤型风化壳之间变化,表现为中亚热带和南亚热带过渡区红土风化壳特点;早更新世晚期为赤红壤型风化壳向红壤型风化壳转变,反映区域气候由湿热向较暖湿气候过渡;中更新世为红壤型风化壳向赤红壤型风化壳的过渡,反映区域气候由相对暖湿过渡到明显湿热的变化;晚更新世早期发育典型赤红壤型风化壳,区域气候呈现湿热气候特征;晚更新世晚期由湿热向温干转变,早期赤红壤型风化壳有向现代红壤风化壳的逆行演替趋势.CL剖面记录的气候变化特征符合全球气候变化规律,东亚季风系统中夏季风盛衰变迁控制了研究区红土风化壳类型的动态变化.     

神农架花粉-气候转换函数的建立与初步应用

根据大量孢粉分析与气候观测资料，运用统计方法建立了神农架地区现代花粉一气候转换函数，并以大九湖为例，运用所建回归方程计算出了晚第四纪12500年以来的气候参量值，结果表明，更新世末（10600－12500a,B,P)为寒冷干燥的冷期气候，年均温比今低8度,年降水量比今低150－200mm,7400-10600a,B.P为一气候过渡期，年均温比今高3．5度左右，年降水量最高时比今约高300mm;4000a.B.P以来，气候有所波动，基本以温和湿润为特征。     

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。     

山西临猗杨范第四纪沉积剖面初步研究

通过对杨范剖面黄土地层岩性特征、沉积结构、质量磁化率和频率磁化率的分析及与深海氧同位素曲线的对比,划分了剖面地层,初步确定了黄土沉积始于1.20 Ma B P,黄土沉积以来该区发生了13次大的干冷-暖湿气候变化;沉积转型指示河流强烈加积转变为河流侵蚀,代表约在1.20 Ma B P发生过一次强烈的构造抬升事件。     

太原盆地QK1钻孔60ka.B.P以来气候环境演化的沉积记录

通过对太原盆地QK1钻孔60 ka.B.P.以来的沉积物进行粒度、磁化率分析,探讨了太原盆地60 ka.B.P.以来的气候环境演化过程。太原盆地60 ka.B.P.以来主要经历了以下演化阶段:59.6～40 ka.B.P.属滨湖相沉积;40～31.5 ka.B.P.属以河流相漫滩沉积;31.5～14.58 ka.B.P.属河流相边滩沉积;14.58～12.5 ka.B.P.河流相漫滩沉积;12.5～9 ka.B.P.河漫湖泊沉积;9 ka.B.P.至今属河流相边滩沉积。60 ka.B.P.以来太原盆地的气候由温暖偏湿转为温暖湿润,在末次冰期表现为寒冷干燥,进入全新世大暖期以后,气候具有全球性特征的同时也兼具区域性特点。各指标分析表明太原盆地的气候环境演化主要受全球性气候变化及区域气候的影响,由于盆地沉降中心与边缘沉积速率的差异,在一定程度上受到地区构造活动的影响。     

早更新世甘肃省临夏盆地的环境演化

以孢粉分析为主,结合ω(CaCO3),c(Cl-)和粒度指标,建立了临夏盆地早更新世的环境演化序列.临夏盆地早更新世环境演化大致经历了干(2.50～1.91 Ma)-湿(1.91～1.80 Ma)-干(1.80～1.76 Ma)三个阶段,其中在1.89～1.87 Ma期间云杉孢粉含量占绝对主导地位(77.8%～89.4%),是临夏盆地早更新世气候最湿润期.通过将孢粉资料同北大西洋深海底栖有孔虫氧同位素曲线和南海浮游有孔虫氧同位素曲线对比以及孢粉波谱分析发现,1.95 Ma前后是临夏盆地气候转型的重要时期.在此之前,气候变化主要受热带季风控制,之后受高纬冰盖变化的驱动.根据前人相关研究结果推测,青藏高原在早更新世的强烈隆升可能是造成这一气候转型的原因之一.     

长江三角洲南翼PJ孔岩芯沉积特征及环境指示意义

根据对长江三角洲南翼第四纪沉积物的磁化率、粒度、地球化学元素、色度等环境指标的综合分析,试图重建该地区全新世气候变化序列,可划分为五个冷暖旋回阶段:1)10.4~8.8kaBP末次冰期结束快速升温的早全新世;2)8.8~5.4kaBP温暖湿润的早中全新世;3)5.4~2.8kaBP频繁波动相对趋冷的中晚全新世;4)2.8~1.2kaBP气候有所回暖的晚全新世;5)1.2~0.4kaBP,气候快速变冷期。在此基础上,与中国西北及其他地区全新世研究成果对比分析,旨在说明长三角沉积物记录的全新世气候变化具有普遍性。     

南黄海辐射沙脊群大北槽东沙沉积物地球化学特征及沉积模式研究

根据南黄海辐射沙脊群大北槽东沙07SR03钻孔的沉积相及沉积物中的δ13 C和C/N特征,来研究晚更新世以来大北槽东沙地区海平面波动和沉积模式.07SR03孔AMS14 C测年得到钻孔年龄自深到浅处于(41420±615)~(5630±50)14C yrB.P..沉积相中主要以砂,粉砂和黏土为主,以粉砂居多.沉积物的δ13 C处于-26.504‰~-21.812‰之间,C/N为0.045~64.156,表现出大北槽东沙地区的晚更新世以来陆海交互作用显著,在07SR03孔的18~20m和55.6~70m均出现了δ13 C高值区,认为是陆地C4植物的有机质沉积影响,与冰期海退情况相符.研究南黄海大北槽区域晚更新世以来的海平面波动变化,40kaB.P.以来海侵海退交替,20kaB.P.左右迎来末次盛冰期,海平面降至-100m左右,之后气候回暖,海平面逐渐升高,12kaB.P.新仙女木期间小幅度海退,随后进入全新世海侵时期,经过海平面迅速升高后,海平面缓慢下降并趋于稳定.综合07SR03钻孔沉积相信息和有机质地球化学指标δ13 C和C/N,将大北槽东沙晚更新世以来自下而上的沉积分为河流相→潮滩相→陆地硬粘土相→潮滩相→滨岸相→近代潮流沙脊相的沉积模式.