福建东南部第四纪红土沉积粒度特征及成因分析

在野外考察采样和实验分析基础上,对福建东南部若干红土剖面粒度特征及其沉积环境进行了初步研究.结果表明:1)福建东南部红土粒度组成以粉砂为主,含量65.09%～70.07%,砂含量11.90%～28.40%,粘粒6.51%～18.03%.2)粒度频率曲线以多峰为主并有明显变化,各剖面第一众数在4～71μm之间,第二众数在118～746μm之间,第三众数1μm;概率累积曲线以四段式为主.3)粒度参数总体平均粒径较粗、分选差、峰度平缓,由晚更新世早期到晚期各个粒度参数的变化趋于复杂.这些特征表明研究区红土近源水动力搬运和快速混杂堆积的特点,其后经历较强化学风化作用,晚更新世全球气候恶化对研究区红土搬运沉积过程和风化过程产生明显影响.     

甘肃天水全新世黄土粒度、磁化率特征及其古气候意义

结合光释光测年和文化遗迹的断代技术,在系统测试甘肃天水师家崖黄土-古土壤剖面的磁化率和粒度基础上,分析天水黄土-古土壤的沉积学特征和成壤演化特征,揭示天水地区全新世以来的气候变化规律.结果表明:师家崖剖面是典型的风成堆积的黄土剖面,全新世剖面中粒度组成主要以粗粉砂(16～63μm)和细粉砂(2～16μm)为主,平均质量分数分别为54.9%、20.3%,其次为黏粒和砂粒;粒度参数显示,粒度组成较均一,分选性较好,峰态呈中等,偏度属正偏型.黏粒、细粉砂、黏粒/粗粉砂和磁化率在古土壤层出现高值,在黄土层为低值;而粗粉砂变化趋势相反.天水地区全新世时期气候变化可以分为3个阶段:全新世早期(11 500～8 500 aBP)气候温凉;全新世中期(8 500～3 100 aBP),气候总体上温暖湿润,但并不持续稳定,其中7 000～6 000 aBP出现气候波动;全新世晚期(3 100 aBP以来),气候又进入一个相对温凉少雨的时期.     

洛川黄土碎屑锆石的粒度特征及其古气候意义

目的 通过对洛川剖面12个层位的锆石粒度分析测量,探讨洛川黄土-古土壤及新近纪红黏土中碎屑锆石的粒度特征及其反应的古气候变化特征.方法 利用Quanta400 FEG场发射环境扫描电子显微镜获得锆石的二次电子图像,并用Scandium软件对锆石的二次电子图像进行粒径测量.结果 第四纪黄土-古土壤及新近纪红黏土中存在大量碎屑锆石,除L24层黄土外,其余黄土层中的锆石粒度均显示出相似的分布特征,主要粒级分布于20～60μm之间,与全岩粒度相比,其中值粒径、平均粒径均有差异,但L9与L15层中锆石中值粒径与全岩差异最小,红黏土中差异最大.结论 成壤作用对粉尘沉积物全岩粒度分析结果影响较大,而对稳定重矿物锆石粒径影响较小.第四纪黄土L9与L15层全岩粒度分析中粗颗粒含量明显增加,应归因于此时粉尘沉积物土壤化过程中成壤作用减弱.新近纪红黏土粗颗粒锆石百分含量的增加,并不预示着此时冬季风的明显加强,而是与周缘裸露的基底岩石提供了近距离的物源有关.L24层黄土在各项粒度指标均显示出其特殊性,可能与青藏高原的阶段性隆升有关.     

基于粒度端元分析的甘肃天水全新世古泥流沉积事件研究

应用端元模型分析法对天水赵家崖(ZJY)全新世黄土-古土壤剖面粒度数据进行反演,分离出4个端元组分.结果表明,由于古泥流是在流水作用下对黄土物质搬运沉积的产物, ZJY剖面野外观察发现及室内0.1 mm颗粒筛选判定的3期7次泥流事件均表现为上层端元1相对富集,而下层端元4富集的现象,反映了泥流沉积物的正粒序特征.通过与淮河上游卢庄村古洪水SWD粒度端元分析对比发现, ZJY剖面古泥流端元组成更为复杂,且分选更差,反映出古泥流与古洪水SWD搬运沉积动力的差异,进一步证明ZJY剖面野外观察发现的3期共计7次泥流事件的真实存在.     

神木邱家鄢最高阶地的年代及对中游黄河演化的指示

通过详细的野外调查,发现陕西神木邱家鄢地区存在一古河流阶地,根据该阶地上覆晚第三系红粘土推测该阶地为晚第三纪形成的。对该阶地上覆地层进行调查表明,该区晚第三纪红粘土之下存在约53米的风成砂层和河流相砂层。对红粘土和粉砂层进行古地磁测年样品的采集和测试。古地磁研究结果表明,该剖面底部的年代约在6．8 Ma左右,而红粘土与粉砂层之间的界限在6．27 Ma。根据深度－年代之间的关系,推算得出底部粉砂层的沉积速率比上部红粘土的沉积速率要快10倍以上,结合区域气候变化和构造运动历史的研究,邱家鄢剖面在（6．8－6．27）Ma之间快速沉积粉砂层的来源可能是中游黄河的河漫滩,指示了山陕峡谷段南北流向的古黄河可能在中新世晚期的6．8 Ma以前已经在该区出现。     

汾渭盆地250 kaBP以来黄土粒度记录的环境信息

通过对汾渭盆地西师村黄河第三级阶地上沉积的黄土地层粒度分析发现,沉积物的粒度组份变化曲线能够很好地反映黄土-古土壤地层序列的变化,粒径〈5μm和〉30μm组份的体积分数曲线分别是东亚夏季风和冬季风的良好替代性指标．通过粒度分析所绘制的各粒级组份体积分数曲线显示,古土壤S2和S1发育时期,夏季风加强,并且分别在225,121,101,85kaBP处出现峰值;在40kaBP左右,夏季风有所加强,形成一层弱古土壤Sm．黄土L2和L1堆积时期,冬季风加强,峰值分别出现在185,155,138,15kaBP处．西师剖面的黄土记录整体上反映了最近250ka以来汾渭盆地东亚季风的演化过程,为这一地区在最近250ka以来的东亚季风演化研究作了有益补充．     

河南孟津地区中全新世环境变化及其对人类活动的影响

在河南孟津地区发现全新世古土壤－黄土沉积剖面和湖沼相沉积剖面。作者对这2个剖面之间进行了野外调查,绘制了其间的地层图,并在古土壤-黄土沉积剖面采样,对样品做了粒度、磁化率以及CaCO₃含量分析。通过古土壤－黄土沉积剖面与湖沼相沉积剖面的对比,研究了中全新世孟津地区环境变化及其对人类活动的影响。结果表明孟津地区在7020～5660aBP和4610～3755aBP是古湖泊形成和古土壤发育的时期,气候温暖湿润;在5660～4610aBP孟津地区经历了一次气候波动,湖泊缩小为零星湖沼, 古土壤发育中断;3755～3055aBP湖泊萎缩干涸,黄土开始沉积,气候转向冷干。河南龙山文化时代晚期,湖面水位较高,人类在古土壤上活动;二里头文化时期湖泊萎缩,人类活动向低处转移,湖泊完全干涸时人类开始在干涸的湖相沉积层上活动。     

晚新生代塔里木盆地西部沙漠形成与演化的粒度记录

塔里木盆地腹地的麻扎塔格剖面出露了连续的晚新生代地层,深入研究其沉积环境对认识塔里木盆地西部沙漠的形成演化有重要意义.对剖面全部样品进行粒度测试,应用粒度分布函数拟合方法进行粒度组分分离,依据组分的粒径/含量-频率变化,结合岩性判断,系统分析了沉积序列粒度组分的成因.粒度组分分析结果显示:风成沉积中超细粒、细粒粉尘、粗粒粉尘、风成砂组分粒径范围分别为1.9、1.9~8.6、8.6~33.3、33.3~270.0μm.湖相沉积常呈双峰分布,湖相悬移粒径为2.4~8.6μm,含量60%,叠加超细粒组分;河流沉积中河流砂粒径270.0μm.剖面620 m处大套风成砂沉积出现,对应3.4 Ma风成组分含量显著增大,指示了塔克拉玛干沙漠的出现,420 m后风成砂沉积占据主导,对应2.8 Ma之后风成砂组分含量及粒径显著增大,指示沙漠环境进一步扩张.3.6 Ma以来河流组分含量阶段性增大,指示了多期河流发育,可能与青藏高原隆升有关.     

宝鸡固川盆地全新世黄土-土壤剖面元素地球化学特征

通过考察,在渭河上游固川盆地发现了含有典型古洪水滞流沉积层的全新世黄土-古土壤剖面.根据地层学对比和光释光(OSL)测年,确定渭河上游流域在3 200~3 000aB.P.发生了特大古洪水事件.通过测定该剖面中的元素含量,获得了一系列的地球化学参数指标,结果显示:地层剖面中古洪水滞流沉积层与其下部的古土壤层和黄土层具有显著的差异,这说明古洪水沉积层与黄土层的物质来源不同;黄土是沙尘暴的直接沉积物,古洪水滞流沉积层则是地表土壤和风化层被流水搬运和沉积过程中发生了二次分选,且其未经过明显的风化成壤改造,因而它又与古土壤的理化性质有明显的区别.全新世气候变化规律的综合分析显示,在万年尺度内的特大洪水一般发生在气候突变转折时期.由于气候波动变化,降水变率增大,特大洪水事件的发生比较频繁.     

新疆策勒沙漠-绿洲过渡带不同运动形式沙尘物质粒度特征差异分析

运用野外采样及室内分析的方法,研究策勒沙漠-绿洲过渡带近地表沙物质的粒度特征,可为防风治沙提供理论依据.结果表明:沿主风向,自流沙前沿至绿洲边缘,沙物质粒径逐渐细化,以极细砂为主,分选系数介于1.50~1.92,分选性中等.偏度介于-0.10~0.10之间,相对于平均值呈近对称分布.峰态数值介于0.95~1.06之间,属于中等峰态.地表输沙物质、灌丛沙堆表面沙物质各粒度参数间均呈现出较显著的线性相关性.流动沙丘表面沙物质的平均粒径与分选系数呈显著线性正相关,裸平沙地与大气降尘沙物质的偏度与峰态呈显著线性负相关,其余各参数特征间的线性相关性均较低.地表输沙物质、灌丛沙堆表面的黏粒、粉砂、砂的含量与各粒度参数呈现极显著相关性(p0.01),而裸平沙地、大气降尘、流动沙丘表面沙物质黏粒、粉砂、砂的含量与部分粒度参数呈极显著相关性(p0.01).植被覆盖度、高度、风力、地形及空间差异等是影响近地表沙物质粒度差异的主要因素.     

新疆伊犁河谷新垦荒地土壤粒度特征

在新疆伊犁河谷察布查尔县农业示范区采集17个土壤剖面合计119个样品,进行土壤粒度分析和综合对比研究.结果表明:1)不同土地类型土壤砂粒(＞50μm)、粉砂(2～50μm)和粘粒(＜2μm)含量差异较明显.多数耕作土壤样本的粉砂含量低于天然荒地,而砂粒含量要高于荒地土壤.2)各种类型土壤剖面粘粒和砂粒组分含量的变异均大于粉砂含量的变化,其中耕作土壤各粒级含量的变异系数要大于荒地土壤,各类土壤表层和下层粒度变异系数也不同.3)不同土地类型土壤的粒度参数存在差异.耕作土壤的平均粒径小于荒地土壤,且前者的分选性要比后者差,这与不同人为耕作方式对土壤粒度组成的扰动密切相关.     

浙江省内不同成土母质红土粒度特征比较

浙江省内7个典型红土剖面红土粒度测试表明：（1）浙江省内红土发育母质多样,沉积环境和母岩性状对红土粒度特征的控制意义较为显著,粒度组成能够有效区分不同成因的红土类型．（2）金华汤溪（TX）、浦江上山西南（SSSW）、安吉（AJ）、金华湖海塘（HHT）剖面红土以粉砂粒组占优势,粘粒含量次之,但TX、SSSW、AJ剖面砂含量很小,均值0．13％～1．18％;HHT剖面125～2000μm之间粗粒组分明显．前者显示风成特性,后者受风动力以外其他近源动力改造．风成特性加积型红土的存在对于认识第四纪期间风尘沉积物在长江以南地区的分布和季风演化信息具有重要意义．（3）基岩风化壳型红土的粒度组成因母岩性质而不同．相比较,众数峰值以砂岩红土最粗（30—63μm）,花岗岩红土次之（15—30μm）,玄武岩红土最细（4—6μm）．此外,花岗岩红土在125～2000μm之间有明显的中粗砂组分;玄武岩红土在0．2—1．0μm之间有明显的粘粒组分;砂岩红土除众数粒度峰外,在2—4μm以及0．2—1．0μm之间还存在多个分量．玄武岩红土比砂岩和花岗岩红土更均化．     

全新世东亚季风变化的百年尺度周期

对位于东海内陆架闽浙沿岸泥质沉积区中部的PC-6孔进行了AMS14C年龄测试和粒度分析,综合该孔的岩性、颜色、沉积构造以及沉积物垂向上的叠加方式等特征,将该孔以450cm和540cm为界分为3段,其中上段(450cm以上)以灰褐色、灰色粘土质粉砂为主,岩性较均一,测年表明其形成于近7.64ka以来,此期间海平面变化只有约3￣4m,对应的沉积动力条件与沉积环境应该与现今基本一致,为海侵结束后高海平面以来主要受沿岸流控制的浅海沉积。通过计算PC-6孔450cm以上225个样品陆源碎屑组分中每个粒级组分标准偏差随粒级组分的变化,分离出对沉积环境敏感的粒级约为6μm和56μm,2个粒度组分的分界线约在28μm。细粒组分(<28μm)为东海冬季沿岸流携带悬浮体所沉积,而>28μm粗粒组分对应的沉积动力条件为波浪。本文采用28μm以下的细粒级组分的平均粒径作为替代指标,来揭示东亚冬季风的变化周期。使用功率谱分析软件REDFIT35对<28μm组分的平均粒径进行分析,PC-6孔揭示出70￣72、78、89、102、112、123、154a等百年尺度的强周期信号。与世界其它地区进行综合对比分析表明,全新世东亚季风的变化在百年尺度以Gleissberg周期和约70a的周期为主,且它们都是太阳辐射变化的结果。     

缙云山土壤粒度特征研究

文章主要选择了缙云山的5个不同剖面进行粒度测试,在每个剖面上的A、B、C层分别取样,其目的在于探讨其土壤的质地类型以及该地区是以本土风化成壤还是以风力搬运沉积为主,研究表明:根据"砂粒组-粉砂组-粘粒组"三因分类法的三角图解,缙云山的土壤剖面粒度分布主要以粘粒部分较为集中且少部分分散在靠近粉砂的一侧,表明该地属于粘土质粉砂,小部分的土壤来源于远源尘土的搬运;剖面上主要呈现单峰态,除此以外还存在一些拖尾,进一步地显示地方性与远程两个来源,而远程来源占有很小的一部分;通过比较发现各土壤剖面的各个粒级的数值与嵊山黄土是最为接近的,特别是众数粒级组10～50μm和<5μm的数值相近使我们有理由相信在冬季风的作用下将位于浙江的嵊山黄土有小部分经过远程搬运而来到缙云山.     

渭河宝鸡峡全新世古洪水事件研究

通过对渭河流域的调查,在渭河上游宝鸡峡谷发现了含有典型古洪水滞流沉积层的全新世黄土古土壤剖面.对该剖面进行磁化率、烧失量、碳酸钙、粒度等指标的分析测定和论证,明确了古洪水滞流沉积物的基本特点,揭示出全新世古洪水事件的沉积学记录.根据这组古洪水沉积层出现的地层位置和磁化率等气候变化指标,通过与渭河流域诸多剖面的对比,并且结合该剖面所含的龙山文化层和西周文化层考古学断代,确定渭河宝鸡峡谷全新世特大洪水事件发生在3 200~3 000 a B.P..     

龙洲丹霞地貌沉积物粒度特征及其环境意义

目的通过分析龙洲丹霞地貌沉积物岩性及粒度特征,为西北干旱地区及其它区域丹霞沉积物的进一步研究提供科学依据。方法分析龙洲丹霞地貌沉积物岩性特征,并用激光粒度仪进行粒度测定。结果龙洲丹霞地貌沉积物是由多种组分叠加组成,主要以中砂为主,不同层位夹杂其它组分。沉积物粒径值较大,平均粒径(Mz)为375μm,而且粒径值随深度变化复杂,整体韵律变化明显。结论区域沉积物物质来源与搬运方式相对单一,以河流砂沉积为主,同时还伴随风力作用的沉积。     

中亚热带加积型红土粗粒组分磨圆度及物源意义

为探究粗粒组分对加积型红土物源的影响及其环境意义,选取中亚热带洞庭湖周边、鄱阳湖周边、皖浙地区24处加积型红土剖面145个样品,并对其粗粒组分(粒径63μm)开展粗粒矿物磨圆度特征研究,结果表明:1)加积型红土粗粒组分矿物磨圆度与矿物类型有关,棱角状和次棱角状矿物多为长英质碎屑;圆状和次圆状矿物多为赤褐铁矿、钛铁矿等.2)均质红土(HRC)、网纹红土(VRC)的圆度组合类型基本属"尖锥形",且与当地基岩风化物、湖滨风成砂山、河流沉积物样品的圆度组合类型一致;黄棕色土(YB)、网纹黄棕色土(VYB)的圆度组合类型略为复杂.3)以JL剖面为例,加积型红土粗粒组分圆度沿剖面自下而上波动增加,结合以洛川黄土和赣江流域梅江沉积物粗粒组分为端元的物源判别结果,网纹红土粗粒物质来自近源河湖沉积物,而黄棕色土粗粒物质中还混有远源粗颗粒物.     

位山引黄灌区农田土壤磁化率与粒度特征及其相关性分析

以位山引黄灌区为研究区,测定了农田土壤剖面的磁化率和粒度,并分析了二者的相关关系.结果显示:位山引黄灌区农田土壤低频磁化率(xlf)的变化范围为35.37-97.20×10~(-8)m~3/kg,均值为62.16×10~(-8) m~3/kg;频率磁化率(xfd)的变化范围为0.65%-22.14%,平均值为7.23%.土壤中粘粒(4μm)含量变化范围为3.20%-27.16%,平均值为9.07%;粉砂(4-63μm)含量变化范围为35.82%-90.23%,平均值为68.94%;砂粒(63μm)含量变化范围为1.95%-58.52%,平均值为21.99%;中值粒径的变化范围为9.56-72.86μm,平均值为34.94μm.相关性分析结果表明:剖面0-20cm土壤xlf与粉砂(4-63μm)含量呈显著负相关,与砂粒(63μm)含量及中值粒径呈显著正相关,与粘粒(4μm)含量相关性较弱,土壤xfd与各粒度组分含量及中值粒径的相关性均不显著.剖面20-80cm土壤xlf与粉砂(4-63μm)含量呈显著负相关,与砂粒(63μm)含量呈显著正相关,与中值粒径的相关性较显著,与粘粒(4μm)含量相关性不显著;土壤xfd与粘粒(4μm)及粉砂(4-63μm)含量相关性较显著,与砂粒(63μm)含量及中值粒径的相关性均不显著.研究认为:土壤磁化率在0-20cm耕作层主要受到土壤母质以及灌溉、施肥等人类活动的影响,而在20-80cm主要受土壤母质差异的影响.     

淮河上游桐柏县卢庄SWD粒度端元分析

通过沿着淮河上游详细的野外调查,在桐柏县卢庄村附近淮河北岸发现了全新世黄土-古土壤剖面夹有古洪水滞流沉积层.对剖面进行详细观察和分层采样,在实验室内进行粒度分析.对所获得的分析数据,应用端元分析模型分离出4个端元,以识别沉积动力环境,鉴别特大洪水事件的沉积学记录.不同的地层单元具有不同的端元组合特征,各个端元皆能够很好地指示沉积动力环境和物源特征.其中端元1可能指示了沉积物在沉积后受到次生风化作用强度特征;端元2可能指示了生物成壤过程和农业耕作活动等对沉积物的后期影响;端元3可能代表了沉积过程中受到风成动力作用的特征;端元4比较明确地指示了特定物源条件下流水动力环境.将端元分析与野外沉积学宏观特征相结合,在此全新世地层剖面鉴别出6次特大古洪水事件.通过沉积物粒度端元分析,表明该模型在鉴别沉积动力环境和物源特征方面具有很好的作用,对于从河谷黄土古土壤剖面鉴别古洪水滞流沉积物具有很好的效果.     

云南抚仙湖沉积物粒度分维特征及环境意义

通过对抚仙湖沉积物粒度特征的研究,分析了湖泊沉积物粒度指标与分维值的变化特征及其相关性,探讨了深水湖泊沉积物粒度分维特征指示的环境意义。结果表明:抚仙湖沉积物主要由粉砂和黏土质粉砂组成,分别约占14.71%和85.29%;湖泊沉积物分选性较差,呈极负偏态,峰态从很窄到极窄,平均粒径变幅较小,在7.10～8.45μm之间波动,均值为7.76μm;其分维值的变化范围为1.81～2.76,较其它粒度参数显著,均值为2.36,所对应的相关系数为0.94～0.99,指示了抚仙湖沉积物粒度分布具有显著分形特征。同时,抚仙湖沉积物分维值与平均粒径、分选系数、峰态间存在显著的正相关关系,说明湖泊搬运营力与区域沉积环境的变化、粒度分维值均具有较好的响应。通过对比抚仙湖流域自1700年来人类活动的记录发现,频繁的人类活动导致流域变化均与湖泊沉积物中记录的分维值极值具有较好的对应。因此,分形研究在深水湖泊中的应用,将为进一步研究区域沉积环境特征提供科学依据。