上新世红黏土的碳同位素记录与青藏高原隆升的关系

西峰上新世红黏土剖面成土碳酸盐的碳同位素记录显示δ^13C值有较大幅度的变化,大约从4．4MaBP开始,C4植被逐渐增加,在4．0－3．0MaBP期间相对,本地区C4植被增加的时间和表现方式与世界上其他地区有明显的差异,表明了区域性的驱动因子对C4植被的增加起主导作用,C4植物的增加与西峰红土粒度和北太平洋粉尘记录反映的亚洲干旱化程度加强的时期具有高度一致性,这表明C4植被的增加可能是上新世我国北方干旱化发展的结果,后者可能与青藏高原在此时期的强烈隆升有关。     

7.0 Ma以来中国北方风尘沉积的游离铁/全铁值变及其古季风指示意义

对甘肃灵台的一套约7.0 Ma以来的风成沉积进行了游离铁/全铁值测量. 结果表明: 此指标在第四纪黄土沉积中, 其变化同黄土-古土壤层的变化大致相关; 第三纪红黏土堆积时, 夏季风强度总体上要大于第四纪时期; 约4.0~4.8 Ma期间为晚中新世以来东亚夏季风最为强盛的时期, 这个气候事件的出现可能同全球冰量大小、全球温度背景的变化有着动力学上的联系.     

7.0 Ma以来中国北方风尘沉积的游离铁/全铁值变化及其古季风指示意义

对甘肃灵台的一套约7.0 Ma以来的风成沉积进行了游离铁/全铁值测量.结果表明: 此指标在第四纪黄土沉积中,其变化同黄土-古土壤层的变化大致相关; 第三纪红黏土堆积时,夏季风强度总体上要大于第四纪时期; 约4.0～4.8 Ma期间为晚中新世以来东亚夏季风最为强盛的时期,这个气候事件的出现可能同全球冰量大小、全球温度背景的变化有着动力学上的联系.     

内蒙古四子王旗晚中新世哺乳动物群的发现及其古动物地理意义

乌兰花哺乳动物群发现于内蒙古四子王旗的晚中新世红土剖面底部.中国的红黏土堆积相当广泛,其中富含三趾马动物群化石,在山西、陕西、河南和甘肃都有众多化石地点.蒙古高原也是新近纪沉积非常发育的地区,尤其是在内蒙古中部,已建立起哺乳动物群序列.乌兰花动物群的发现进一步完善了这个序列,并且对于三趾马动物群的地理分布和红黏土的气候环境背景也具有重要的指示意义.乌兰花动物群中的化石种类大多数与保德动物群相同或很接近,也有一些与保德动物群相比在系统演化水平上稍高,可能代表比后者略晚的地质时代,其年龄约为距今7Ma.乌兰花动物群的组成表明,当时该地区周围可能是典型的温带稀树草原环境,为确定中国北方晚中新世三趾马动物群东西分区的界线提供了直接证据.     

中国黄土综合古气候指标的非线性反演

迄今,人们只是利用气候替代性指标与单个气候因子的线性关系估算古气候的,或者利用趋势面分析方法,建立了气候替代性指标与两个气候因子的非线性方程,而没能够真正用于古气候参数的估算.地质记录中物理的、化学的、生物的气候替代性指标是互相影响的.每一种气候替代性指标又会同时受到多种气候因子的控制.如果能找到它们之间在多种气候因子同时控制下的气候平衡点,就有希望解决利用不同气候指标单独恢复古气候时可能出现的矛盾.本文试图做这方面的努力:首先建立现代沉积环境中物理的、化学的、生物的气候指标同时与多个气候参数之间的非线性方程,只要方程数大于(或等于)变量(气候因子)数,在给定的初值条件下,代入相应的古气候指标,求解方程组,可以同时得到一组气候因子的解,从而完成综合古气候指标的非线性反演.1 材料与方法本文采用的黄土高原的现代表层土壤样品的磁化率值63个,全氧化铁样品12个(其中11个样品采用文献[4]的资料),蜗牛样品28个,分别作为物理、化学和生物的气候指标.对洛川坡头黄土剖面Sl以上的地层间隔10cm采样,同时做磁化率、全氧化铁和蜗牛化石分析.其中表层土壤和黄土剖面中蜗牛化石的采样利用筛析法(筛孔0.5mm)获取了包括大量小个体蜗牛的化石组合.     

25万年来黄土蜗牛的生态演替对地球轨道变化的响应

通过对洛川剖面 ２５０ ｋａＢＰ来蜗牛化石记录的分析,划分出 １１个化石组合带,研究了最近两个冰期旋回以来的生物组合特征,探讨了不同生态环境类型的变化规律及其主要的控制因素．结果表明：陆生蜗牛的生态演替过程,与地轴倾角和岁差变化的关系是明确的,喜温湿类蜗牛繁盛期对应着地轴倾角的增大期,喜冷干类蜗牛繁盛期对应了地轴倾角的减小期．反映了东亚夏季风在控制陆地生态演变过程中具有明显的 ４０ ｋａ变化周期,岁差的 ２０ ｋａ周期同时起到重要的调节作用, １００ ｋａ左右的周期变化在生态群落的演替过程中,并不是主要的控制因素,但它可能是陆地生态变化幅度的背景因素．     

塔里木盆地晚第三纪有孔虫古生态及地质意义

有孔虫化石不单是划分地层时代的重要依据,而且是反映古沉积环境的敏感生物,是海相及海陆过渡相的良好标志。目前世界上很多油田证明,古代浅海及海陆过渡带是油气形成的极好环境。因此,研究塔里木盆地晚第三纪有孔虫的古生态,对于勘探该地区这一时期的石油有重要意义。     

7.0 Ma以来中国北方风尘沉积的游离铁/全铁值变化及其古季风指示意义

对甘肃灵台的一套约７．０Ｍａ以来的风成沉积进行了游离铁／全铁值测量。结果表明：此指标在第四纪黄土沉积中,其变化同黄土－古土壤层的变化大致相关;第三纪红黏土堆积时,夏季风强度总体上要大于第四纪时期,约４．０～４．８Ｍａ期间为晚中新世以来东亚夏季风最为强盛的时期,这个气候事件的出现可能同全球冰量大小、全球温度背景的变化有着动力学上的联系。     

黄土高原西部全新世中期湿润气候的证据

野外调查表明, 沼泽-湿地相地层在黄土高原西部广泛分布. 地层分布的连续广泛性说明这是大范围湿润气候条件下的产物. 测年结果显示黄土高原西部的沼泽-湿地相地层形成时代是一致的, 为9~3.8 kaBP. 该地层有机质含量很高, 水生-湿生类型的蜗牛在该地层中大量出现, 指示气候湿润. 粒度记录表明9~3.8 kaBP冬季风减弱. 孢粉记录表明, 从9 kaBP开始, 黄土高原西部河谷区植被逐步繁茂, 孢粉组合中乔、灌木成分的含量最高可达80%以上, 气候湿润程度增加. 5.9 kaBP以后气候湿润程度逐渐降低, 3.8 kaBP夏季风强烈衰退, 气候总体趋向干旱.     

东昆仑布青山蛇绿混杂岩中发现奥陶纪疑源类

在东昆仑南缘蛇绿混杂岩带布青山段发现中、晚奥陶世疑源类化石,其组合特征为：棘刺亚类（Acanthomorphitae)约占32％,球形亚类（Sphaeromorphitae)约占63％。其中包含有Lophospha-eridium edenense,L.varum,Nothooidium sp.,?Buedingiisphaeridium sp.,Visbysphaera sp.,Strophomorpha sp.等分子;与疑源类一起保存的还有在晚奥陶世－早志留世地层中常出现的类似具管有胚植物的碎片和与陆生植物亲缘的四分孢子体（Tetrahedraletes)以上化石证据指示含化石的地层时代为中、晚奥陶世,为本区存在奥陶纪蛇绿岩提供了古生物地层佐证,并迫使地质学者重新审视本区乃至东昆仑南缘蛇绿 混杂岩带的地层组成及本区乃至青藏高原北部大地构造格局和演化。     

鲁东晚白垩世中-晚期恐龙多样性事件:恐龙蛋化石提供的证据

山东省东部地区上白垩统王氏群恐龙蛋化石记录表明,以长形蛋类为代表的恐龙种群从晚白垩世中期一直生存到晚期,但是以网形蛋类和圆形蛋类为代表的恐龙种群在晚白垩世中期灭绝了,以椭圆形蛋类为代表的新恐龙种群则在晚白垩世晚期出现.计算这些类型蛋壳的水蒸气传导率,发现圆形蛋类和网形蛋类的水蒸气传导率比长形蛋类和椭圆形蛋类的高4~115倍,说明前者必须在更为潮湿环境中进行孵化.根据蛋壳的δ18O记录,从晚白垩世中期到晚期,气候的变化是由湿润变为较干燥的气候环境.可以认为,气候环境的变化是引起这一恐龙多样性事件的原因.     

南黄海B10岩芯的微体古生物组合特征及古环境演化

南黄海B10岩芯中的微体古生物组合特征及孢粉带特征记录了该区玉木亚间冰期以来环境变化的历史. 这些冰期与间冰期的沉积物所反映出的环境变化与黄海地区古环境变化以及沉积物变化的总特点基本吻合. 在岩芯的550~520 cm, 微体生物有孔虫的丰度及分异度低, 孢粉以草本植物含量为主, 反映了玉木亚间冰期气候变化的特点. 而岩芯的520~140 cm, 微体生物化石数量从少量出现到缺失, 反映了沉积环境由滨岸相到陆相环境的变迁. 孢粉反映的古气候也同样经历了针、阔叶混交林-草原的变革, 反映出气候由温凉到温干的特点. 岩芯140~0 cm, 微体生物化石的丰度虽有变化, 但总体特点为丰度渐增, 且多为近岸浅水种, 孢粉以木本花粉含量居首, 且小刺球藻含量迅速增加, 反映出气温上升, 海面逐渐升高的特点.     

水洞沟遗址沉积-地貌演化与古人类生存环境

宁夏水洞沟遗址是中国北方具有特殊学术意义的旧石器时代晚期遗址, 该遗址剖面是中国宁夏-内蒙干旱区晚更新世-全新世具有代表性的标准地层, 它蕴含古人类活动遗存, 保存丰富的孢粉和脊椎动物化石记录, 建议将该遗址晚更新世剖面定为“水洞沟组”标准剖面. 旧石器时代古人类在水洞沟地区活动的年代为30~24 ka BP, 属MIS3阶段晚期. 当时气候较现今温暖湿润, 植被为阔叶疏林草原, 食草动物繁盛; 水洞沟小河已经形成. 由于降水较多, 沿河形成一些积水洼地, 水草丰盛, 环境条件适于古人类狩猎和栖息. 新石器时代古人类在此活动年代为9~5 ka BP, 环境条件与MIS3阶段时大致相同, 适于古人类生存. 由于尚未发现未次冰期冰盛期古人类生存的证据, 推测气候进入盛冰期时, 人类一度离开本区, 说明气候环境变化对人类活动具有重要的影响和制约作用.     

东濮凹陷早第三纪钙质超微化石古生态及成盐环境

钙质超微化石是近年来在海洋地质中受到特殊重视的化石门类,它广泛分布于侏罗、白垩纪以来的海相地层中,由于个体微小,数量众多,分布极广,演化迅速,又能反映海水温度、气候等环境变化,具有全球对比意义,随着石油勘探、深海钻探和海洋沉积的深入研究,钙质超微化石业已成为地层划分的一个重要标志和古海洋研究的一项重要依据。因此,研究东濮凹陷早第三纪钙质超微化石的古生态及成盐环境,对于勘探该地区这一时期的石油有重要意义。     

柴达木盆地苏干湖年纹层岩芯摇蚊记录的过去1000年干旱区湿度变化及其意义

利用柴达木盆地苏干湖具有年纹层的沉积岩芯, 以摇蚊亚化石分析恢复了研究区近千年来10年分辨率的湿度演变历史. 研究表明, 苏干湖岩芯中的摇蚊亚化石主要由高咸水属种Psectrocladius barbimanus-type和Orthocladius/Cricotopus与低咸水属种Procladius和Psectrocladius sordidellus-type组成, 依据其相对丰度的变化, 结合摇蚊-盐度转换函数重建的盐度波动, 区域过去1000年湿度变化可划分为3个阶段: 990~1550 AD为气候整体干旱期、1550~1840 AD为气候整体湿润期、1840~2000 AD为全球变暖下的气候再次干旱期. 高分辨率的记录还发现, 在年代际到百年尺度上, 存在1200~1230 AD干旱背景下的湿润阶段和1590~1700 AD湿润小冰期内部的干旱阶段; 就气候变率而言, 湿润小冰期时段摇蚊种群组合及重建的盐度变化幅度增大, 频率加快, 指示出小冰期气候的不稳定性特征. 该记录得到西风环流影响区的其他古湿度资料支持. 苏干湖高分辨率摇蚊记录的湿润小冰期气候与中国东部季风区降水变化存在明显的差异, 表明中国内陆干旱区和东部季风区湿度变化即使在近1000年来也存在相位差.     

北京平原区第四纪软体动物化石组合

本文对北京平原区第四纪软体动物化石进行了初步的研究，建立了１４个组合带，反映了本区第四纪时期经历了大约１１个古气候演变阶段。在冷期因气候干燥，环境中水量减少，腹足类化石以陆生肺螺类最为发育；在暖期水生双壳类较为发育，腹足类群明显繁盛，以水生种类的大量出现为特征。冷暖交替的软体动物组合，反映了本区第四纪时古气候的变动特点。     

黄土高原北部保德孢粉记录及早上新世夏季风强盛

黄土高原风尘红黏土序列是我国晚中新世-上新世重要的气候环境变化载体,对揭示该时期仍存在争论的季风演化及其驱动机制具有重要意义.通过对黄土高原北部保德上新世孢粉研究,发现其生态环境经历了5.6～4.4Ma温暖湿润的森林草原,4.4～3.5Ma温暖偏干的疏树草原,到3.5～3.05Ma干草原,3.05～2.8Ma森林草原的演变过程.与已发表的高原中南部记录进行时空对比,发现～3.5Ma之前乔木含量普遍较高且存在南北梯度变化,表明黄土高原早上新世处于强夏季风控制之下,对应全球冰量低值期,指示全球变化对东亚夏季风的驱动作用在那时已经存在.     

华北地块南缘(霍邱-固始地区)晚石炭世地层的发现及其大地构造意义

华北地块南部皖豫交界地区发育一套原认为属于新元古代的地层,在其下段新发现了布尔顿蜓(未定种)(Boultonia?sp.)、床板珊瑚(Tabulata)、光面石燕贝类群等化石和丰富的生物碎屑,如海百合茎骨片、海绵个体碎屑等,以及晚奥陶世似针牙形石(Belodina sp.).含宏体化石组合的地层为晚石炭世,它们属于碎屑流沉积,形成于碳酸盐斜坡沉积环境.牙形石化石可能为碎屑沉积.这一发现重新厘定了该区的地层时代及构造属性,它们属于北淮阳构造带,限定了寿县断裂为大别造山带和华北地块的边界.     

北疆地区晚更新世以来的气候环境变迁

北疆晚更新世的黄土、湖泊、河流及冰川等沉积物都保存有清楚的气候环境变迁的信息,根据其所含生物化石及沉积特征,可以有效地重建12万年来的气候环境变迁历史。这段地质时期的气候环境变化过程,是预测未来气候环境变迁及其对生产布局影响不可缺少的科学依据。     

蜗牛Achatina fulica壳体δ~(18)O环境指示意义的实验

陆生蜗牛化石氧同位素组成能够记录古降水和古温度信息,但古环境因子影响蜗牛壳体氧同位素组成的机理仍不明确,因此越来越多的研究侧重于对现代蜗牛壳体的环境效应进行探讨,而野外采样研究很难分离出单独环境因素的贡献,研究基于控制变量法的原理设计了两套实验方案,以Achatina fulica蜗牛为实验对象进行实验室培养,结果表明:(1)在相同的温湿度下,不同来源的环境水所饲养的结果均有一定的差异,并且得到分馏值与环境水δ18O值的相关性方程分别为:y=-0.4571x+1.4749,R2=0.9794(生菜叶组),y=-0.2179x+4.1566,R2=0.6821(玉米粉组);(2)在环境水来源单一、温度区间较小的情况下,温度与壳体氧同位素关系的经验方程为103lnα(Aragonite-H.2439×106T-2+48.033(R2=0.5666),这与无机碳酸盐分2O)=-1馏的相关实验结果趋势相反.实验结果表明,温度恒定的条件下,环境水是影响蜗牛壳体氧同位素组成的主导因素;在温度区间较小的条件下,温度对壳体氧同位素分馏的影响并不明显;研究结果还说明外加碳酸盐对壳体文石氧同位素组成几乎没有影响,但食物中所含的水分对蜗牛壳体δ18O值产生了不可忽视的影响.