渤海近代沉积物的古地磁与古环境研究

渤海近代沉积物的古地磁与古环境研究

姚菁[1]2014年在《渤海南岸LZ908孔海陆交互相地层气候代用指标及沉积环境研究》文中研究指明第四纪冰期-间冰期交替的气候变化造成了全球海平面的波动,在海岸带地区表现为海陆交互相沉积。海岸带地区沉积物记录了沉积环境变化的丰富信息。通过研究海陆交互相沉积物来探讨沉积环境演化,重建区域环境变化历史,对于认识海陆相互作用以及预测未来环境演变具有重要意义。本文研究的LZ908孔位于渤海莱州湾南岸,在建立相对可靠的年龄框架的基础上,结合沉积物有孔虫特征研究了渤海南部地区海侵、海退的古海洋环境变化;对沉积物的颜色反射率各参数变化进行主成分分析,根据结果讨论影响海陆交互相沉积物颜色变化的主要因子;对沉积物粒度、颜色反射率、磁化率及孢粉这些指标进行分析,探讨各指标的环境指示意义、周期性变化及可能的影响因素。将各指标反映的气候变化与全球气候变化或海平面变化进行对比,得到莱州湾地区的区域性气候变化特征。得到的初步结论如下:1.通过对渤海莱州湾南岸LZ908孔的研究,识别了LZ908孔的有孔虫组合特征,结合AMS14C和光释光测年结果,对比渤海地区其它钻孔资料,对晚第四纪的环境变化过程进行了重建,认为三次大规模海侵开始于MIS7,MIS5和全新世,另外在MIS6的中期也发生了一次小规模的海侵。LZ908孔在MIS3阶段存在海侵地层,但是有孔虫特征显示这一时期的温度低于MIS5阶段。2.通过将LZ908孔的亮度与碳酸钙含量进行对比,发现L*值与CaCO3含量曲线的变化非常一致,在海陆交互相沉积物中,将L*值作为碳酸盐的替代指标是可行的。采用方差极大旋转法对样品颜色反射率的一阶导数进行了因子分析,通过将因子的载荷曲线与已知沉积物组分的一阶导数曲线进行对比,得到因子1与沉积物中有机物含量相关,因子2与沉积物中的粘土矿物含量关系较大,因子3与沉积物中针铁矿相关。3.通过对沉积物粒度的主成分分析,发现LZ908孔<32μm的细粒部分的含量与65oN夏季太阳辐射的变化和神农架三宝洞石笋的δ18O值的变化十分相似,表明LZ908钻孔沉积物<32μm的细粒部分的含量可以作为指示东亚季风强度的一个很好的指标。通过将磁化率和孢粉数据相结合,结果表明磁化率是一个良好的气候指标,高磁化率指示暖湿气候,低磁化率反映干冷气候。将LZ908孔的磁化率曲线与深海氧同位素曲线进行对比,磁化率高值对应氧同位素低值,为间冰期环境,磁化率低值对应氧同位素高值,为冰期环境。亮度值和CaCO3含量较高的层位大致为海平面较高的时期,指示温暖湿润的环境;相反地,亮度值和CaCO3含量较低的层位表明气候寒冷干燥,大多为海平面较低的时期。在LZ908钻孔的沉积序列中,红度值a*值的变化主要反映了沉积环境的氧化还原状态,冰期时期为低海平面时期的河漫滩环境,沉积环境为氧化环境,高价铁的氧化物和氢氧化物增加,沉积物颜色为红褐色或黄褐色,a*值也较大。间冰期的浅海或滨海环境,沉积环境为还原环境,高价铁的氧化物和氢氧化物转化为低价铁的氧化物和氢氧化物,沉积物颜色为深灰色、灰褐色或棕绿色,a*值也较小。4.通过对LZ908钻孔沉积物的粒度、磁化率和红度值a*值时间序列的频谱分析,得到250ka以来,渤海莱州湾南岸海陆交互相沉积物粒度、磁化率和红度值分别记录了轨道岁差、倾斜度和偏心率的周期特征。

宋亚楠[2]2010年在《辽南滨海黄土环境磁学特征研究》文中研究指明中国第四纪黄土由于分布的广泛性、沉积的连续性、对全球环境变化和古气候演变反应的敏感性,在第四纪古环境研究中具有重要意义。辽南的滨海黄土也是我国第四纪风成堆积的重要组成部分,它们是我国第四纪黄土沉积物中的一种独特类型。本文以辽南滨海黄土环境磁学特征为基本内容,对周家沟黄土剖面的多项环境指标进行测量,对本区黄土的环境磁学参数、碳酸钙等进行研究,并将研究区的环境磁学特征与多项环境指标结合进行对比研究,彼此互相印证。分析辽南滨海黄土环境磁学特征的沉积环境意义,进一步揭示晚更新世以来辽南地区古气候和古环境演变过程,并将本区黄土与中国东部滨海黄土和黄土高原黄土的多项环境指标进行对比研究,更加详细的反映辽南滨海地区马兰黄土的沉积古气候环境。丰富中国东部第四纪滨海黄土的研究内容。通过对周家沟黄土剖面环境磁学特征的研究分析,发现本区马兰黄土在沉积时气候比同属东部滨海的浪岗山和嵊山黄土形成时的气候要干冷,中间相对温湿的环境时期碳酸钙淋溶作用增强,土壤化作用加强,粘土含量增高,超顺磁磁性颗粒较多,导致磁化率值偏高。本文的研究结果丰富了东部陆架黄土研究的内容,可以为重建中国东部地区的古气候和古环境提供参考信息,对中国黄土古气候及其东亚古季风变迁研究等方面具有一定的指示意义。

杨競红[3]2006年在《苏北平原的形成与演化》文中进行了进一步梳理苏北盆地是在扬子地块的基础上于晚中生代形成的以箕状断陷为特点的大型复合沉积盆地。盆地中断裂构造十分发育,这些深大断裂控制了第三纪晚期以后的沉积作用。新第三纪随着青藏高原的隆升和边缘海的张裂,中国东部整体沉降。紧邻边缘海的苏北平原是南黄海盆地的陆上部分,西界为一系列的低山丘陵呈弧形环绕着平原。平原内水网密集,淮河、沂河等众多河流流经其间并东入黄海。京杭大运河穿其西部而过,北有废黄河故道,南有长江。东侧有两列古海岸贝壳砂堤,它们大体上平行于现今海岸方向分布,海拔3~5m,是海退海岸的象征,在平原西部有洪泽、高邮等众多湖泊形成的湖泊群。本论文研究的是介于古贝壳堤西侧与湖泊群东侧之间的平原成因。2004年夏在苏北平原低洼处,距现代海岸120km的宝应县望直港进行了钻孔取样(BY1,33o14’21”N, 119o22’41’’E),钻孔进深144.98 m,实取沉积柱为96.81 m。对选取的代表性样品进行了矿物鉴定和地球化学分析,包括11种常量元素SiO_2、Al_2O_3、TiO_2、Fe_2O_3、MgO、MnO、CaO、K_2O、Na_2O、P_2O_5和SO_2、34种微量元素(包括稀土元素)、沉积物有机碳、氮元素含量及其同位素进行了分析。电子探针及X射线衍射分析表明,宝应钻孔沉积物主要由石英、长石、粘土矿物、碳酸盐矿物及少量氧化物矿物组成。粘土矿物包括伊利石、蒙脱石、斜绿泥石和高岭石;碳酸盐矿物有文石、方解石和白云石;氧化物为刚玉、磁赤铁矿及赤铁矿。宝应粘土矿物种类与黄河及长江的粘土矿物组合十分接近,兼有上述两地的特征而具有过渡性,蒙脱石含量高的层段可能受古黄河物质的影响较大,而含碳酸盐矿物较多的层位应来源于长江中下游流域的灰岩基底。钻孔B/M界线之下(4078 m~4530 m)的泛滥平原河湖相沉积物中局部地段富含铁锰鲕粒,其主要矿物组成为蛋白石、铁的氢氧化物(包括纤铁矿、水纤铁矿、针铁矿、水针铁矿,统称褐铁矿)、铁锰氧化物(包括硬锰矿和软锰矿,以硬锰矿为主)及极少量的细小碎屑矿物(钾长石、蚀变黑云母、含铁白云母、锆石、独居石、金红石和含钛磁铁矿)。该铁锰鲕粒层是在地表暴露和接着发生的大规模海进之间的、具有较强水动力的高能沉积环境下的产物,反映了近于B/M界线时本区有着频繁波动的气候和水动力变化,在0.78Ma之后,随着地磁的倒转本区拉开了大规模海侵的序幕。沉积物主元素质量分数分布模式为Si > Al > Fe > Ca > K > Mg > Na > Ti > Mn > P > S。与中国东部上地壳平均化学组成比较,其沉积物具有高Si、Ti、Mn、P、S,低Na、Mg、Al、K、Ca、Fe的特征。钻孔中海相沉积物较陆相沉积物明显含有较高的Mg、Ca、P、S这些海洋中的特征元素,与海洋生物及海水组成有着密切关系。海相沉积物常量元素组成与中国浅海沉积物相近,且高Mn、P、S,低Na。P含量介于半深海的冲绳海槽沉积

商志文[4]2011年在《天津海域表层沉积硅藻分布特征及其全新世古环境指示意义》文中指出本论文以渤海湾西部(大津岸段)潮间带-浅海区及相邻沿海平原为研究区,主要进行了以下两个方面的研究。第一,通过对潮间带-浅海区表层沉积物95个站位样品的硅藻分析,查明了表层沉积硅藻组成、优势种及组合的分布特征,探讨了它们与水深、盐度和底质沉积物粒径等环境因素的关系,建立了硅藻优势种及组合与环境因素的转换关系。第二,在表层沉积硅藻研究的基础上,开展了钻孔岩心和牡蛎礁地层的实例研究,探讨了渤海湾西北部浅海区-沿海平原全新世古水深、盐度及海洋影响等地质环境的演变,建立了研究区硅藻-海洋影响曲线及硅藻环境代用指标。天津海域表层沉积硅藻主要优势种为Cyclotella striata/stylorum, Paralia sulcata, Actinoptychus undulatus, Coscinodiscus argus, Coscinodiscus perforatus, Coscinodiscus radiatus, Coscinodiscus decrescens, Coscinodiscus subconcavus, Surirella armoricana, Amphora ovalis, Thalassiosira excentrica, Achnanthes delicatula, Nitzschia lanceolata及Thalassionema nitzschioides等。常见种类有Coscinodiscus oculatus, Diploneis bombus, Deploneis smithii, Grammatophora oceanica, Tryblioptychus cocconeiformis和Actinocyclus ehrenbergii等。通过对研究区表层沉积硅藻优势种的聚类分析,将天津海域表层沉积硅藻划分为7个组合区(A-G),分别对应于潮间带-浅海区不同的亚环境,除受河口影响的E区外,各组合区几乎平行于现代岸线分布。研究区硅藻组合与筛选出的7个非浮游硅藻优势种随水深变化的垂直分布特征表明,水深是控制研究区表层沉积硅藻分布的主要因素之一,并建立了硅藻优势种、垂直组合带与地质环境及水深的转换关系。结果表明,Coscinodiscus decrescens, C. perforatus和C. subconcavus及组合Ia、Ib和IIa对水深变化的指示精度相对较高。天津海域表层沉积硅藻优势种与硅藻组合分布特征与盐度关系的研究表明,盐度是影响研究区表层沉积硅藻分布的另一环境因素,并以此为丛础,讨论了硅藻优势种富集区及不同硅藻组合区分布的盐度范围。讨论了潮间带及水深<-10m海区底质沉积物粒径对表层沉积硅藻优势种及硅藻组合区分布的影响。结果表明,除Amphora ovalis和Achnanthes delicatula外,底质沉积物粒径对大津海域表层沉积硅藻优势种及组合的分布特征不构成显著影响。以天津海域表层沉积硅藻研究为基础,通过渤海湾西北部海区及陆域4个钻孔及牡蛎礁,对全新统的沉积硅藻进行了详细的分析,探讨了渤海湾西北部现代海区及毗邻沿海平原在全新世经历的不同地质环境演变过程。山硅藻代用指标初步建立的海洋影响曲线显示,7000calBP以来共记录了8次海洋影响增强时期,且各次峰值期多与气候温暖期对应,表明硅藻-海洋影响增强期的峰值多表征气候温暖期。海洋影响曲线与渤海湾代表岸线停顿的贝壳堤发育年代对比显示,在时间上,海洋影响增强时贝壳堤开始发育。之后,随着暖期结束、海洋影响减弱,贝壳堤也逐渐停止发育。表明气候变化引起的海洋影响波动变化,控制着研究区岸线变迁与贝壳堤的发育。

陈灏[5]1994年在《渤海近代沉积物的古地磁与古环境研究》文中提出中英双方于1991年7月共同完成了历时十一天的JX91航次。在渤海地区使用英方的麦克莱斯取样器及麦克莱斯小取样器以及中方的重力活塞取样器,在渤海中央盆地获取了JX91-2A和JX91-2B,在黄河三角洲外莱州湾西侧取得了JX91-3m,JX91-3A,JX91-3B和JX91-4G。本博士论文就是我在英国爱丁堡大学地质与地球物理系进行联合培养期间,在对此六个岩芯进行多学科分析研究的基础上完成的。 本论文的主要实验测量工作可分为古地磁学与地球化学二大部分。在古地磁学方面,对JX91-2A(168),JX91-2B(80),JX91-3A(66)和JX91-3B(137)共451个样品进行了天然剩磁(NRM)及交变退磁测量,还进行了磁化率及磁化率各向异性的测量。对JX91-2A,JX91-2B和JX91-3A开展了岩石磁学研究,测量了非粘滞性剩磁(ARM),等温剩磁(IRM),饱和等温剩磁(SIRM)以及个别样品的SIRM衰减曲线,对JX91-3B求出了中间破坏强度(MDF)。在地球化学方面,对JX91-2A(79),JX91-3B(67),JX91-3m(50)和JX91-4G(27)共223个样品进行了X光萤光(XRF)分析,包括10种主要元素及21种微量元素,以及X光衍射(XRD)分析。还对JX91-2A进行了有机碳、微体古生物学及稳定碳氧同位素分析;对JX91-3B进行了~(210)Pb测量。另外还对此四岩芯测定了含水量及粒度分布等。 所有实验数据都用计算机进行了分析处理,并做了广泛的多学科综合对比研究。在充分借鉴前人成果的基础上,本论文就以下四个方面的问题得到了一点新的认识。 一、渤海黄河口外的浊流系统及浅水浊流沉积。这一浊流系统的存在具有多方面的证据。(一)依据现代黄河悬浮体含量计算,黄河入海浑水的比重大于受淡化而变轻的渤海海水,从面完全可以形成浊流。(二)实际野外调查发现在渤海海底广布着始自黄河口的浑水层,且呈现出典型的浊流形态,其悬浮体含量在黄河入海方向上最大,向傍侧减小。(三)JX91航次中发现黄河口外确有异常强劲底流向海流动。对黄河三角洲沉积物的粒度分析确定其为浊流沉积,并发现了这一浊流沉积中二种截然不同的粒度分布模式和二类沉积物。此渤海浅水浊流沉积内部各向均匀沉积相占主导地位,偶能发现在特定条件下形成的经典浊流沉积。 二、渤海沉积物的高精度年代学,对于渤海中央盆地沉积物主要采用了全新世以来的海平面变化曲线及古地磁场强度曲线确定年代,定出JX91-2A底部年代为距今8,500年。对于黄河三角洲沉积物则先用理论模型计算及~(210)Pb数据控制大致的时间,然后利用详尽的有关黄河改道的历史记录,在层位一年的精度上详细确定了JX91-3B与JX91-4G的年代学。高精度年代学曲线的建立,为所有对应的数据曲线与其它岩芯的对比提供了可靠的依据。

许博超[6]2008年在《莱州湾南岸含卤地层年代学及卤水中铀的地球化学研究》文中研究指明在莱州湾南岸滨海平原区晚更新世以来的地质历史中,最重要的地质事件是普遍发生过三次较大的海侵和海退,第四纪地层也显示海相地层与陆相地层相间穿插叠置的特点。埋深80米以内的海积层主要有三个含卤层,其中蕴藏着丰富的第四纪滨海相地下卤水,存储量超过74亿m3。水体中含有高浓度的溶解铀,如按其净储量折算甚至相当于一个小型的液体铀矿。由于其埋藏浅、储量大,地处沿海,开采方便,具有很广阔的应用前景。因此研究莱州湾南岸含卤区海陆相地层的年代学、还原卤水形成的古环境,对于深入了解卤水形成的过程及机制具有重要意义。分析卤水中溶解铀的浓度范围及分布特点、探究卤水溶解铀高浓度成因的可能影响因素,可以为合理开采及补给地下卤水提供可靠的依据,具有非常重要的实际应用价值。本研究根据莱州南岸ZK32-1钻孔岩性特征及相邻钻孔地质资料,结合有孔虫的分布特征对莱州湾南岸地层的海陆相分布进行划分;采用AMS14C法和样品全溶铀系等时线法(TSD)直接确定各海陆相交界地层年龄,结合已有的年龄数据建立该地区10万年以内的海陆地层同位素年龄标尺;利用有孔虫的生态组合特征还原地层形成时的古沉积环境;采用α能谱法对莱州湾南岸51个站位的地下卤水进行分析,得出卤水中溶解铀的浓度范围及分布特点;从海水蒸发、地表水入渗、沉积物溶出、铁锰氧化物还原、藻类矿化分解、硫酸盐还原菌的影响等角度出发,全面考察造成卤水中高浓度溶解铀现象的可能影响因素。取得如下研究结果:1)莱州湾南岸ZK32-1钻孔第Ⅲ海相层在孔深39-56米左右;第三陆相层在孔深33-39米左右;第Ⅱ海相层在孔深20-33米左右;第二陆相层在孔深9-20米左右;第Ⅰ海相层在孔深3-9米左右;第一陆相层在孔深3米以内。2)莱州湾南岸平原第Ⅲ海相地层形成于103.50±11.56 ka B.P.到72.16±7.41 ka B.P.之间;第三陆相层形成于距今72.16±7.41 ka B.P.至45.34±5.35ka B.P.之间;第Ⅱ海相地层形成于45.34±5.35 ka B.P.到23.93±2.84 ka B.P.之间;第二陆相层形成于距今23.93±2.84 ka B.P.至11.25±0.16 ka B.P.之间;第Ⅰ海相地层形成于11.25±0.16 ka B.P.到6.50±0.03ka B.P.之间;第一陆相层形成于6.50±0.03ka B.P.以后。3)莱州湾南岸含卤地区第Ⅰ海相层的沉积环境为近岸浅水或河口沉积环境,第Ⅱ海相层的沉积环境为河口、潮间带或近岸极浅海沉积环境,第Ⅲ海相层的沉积环境为河口、潮间带到极浅海沉积环境。4)莱州湾南岸地下卤水存在溶解铀浓度偏高的地球化学异常现象,溶解铀浓度范围为3.43-95.98μg/L,中值为44.88μg/L左右,80%以上的站位的卤水铀浓度都超过了30μg/L。地下卤水中的溶解铀浓度沿垂直海岸线的方向呈近岸低、中间高、远岸低的变化趋势,沿平行海岸线的方向没有明显的规律性。5)莱州湾地下卤水含高浓度溶解铀的地球化学现象是由于海水的蒸发浓缩、铁锰氧化物还原、藻类矿化等因素造成。在卤水形成后,由于水体的水文水质条件不适宜硫酸盐还原菌的生长,避免了生物还原造成的铀沉淀成矿,从而保持了这种高浓度现象。

谢连文[7]2004年在《罗布泊现代盐湖沉积与近两千年气候变化遥感研究》文中研究指明湖泊沉积物是古环境信息的载体之一,而封闭性的内陆盐湖对气候的变化尤为敏感。对湖泊沉积物的分析、测试是研究过去气候变化的重要手段,常用方法是选择湖泊沉积的适当位置,钻孔取芯、分层、定年、测试各层样品的有关数据,应用这些数据重建古环境变化曲线。本文以罗布泊盐湖为研究对象,在应用新技术、新方法的基础上,通过遥感技术的研究发现了新的代用指标,对遥感图像进行数据处理和信息提取,获得了过去气候变化数据,应用这些数据建立罗布泊盐湖近2000年高分辨率气候变化曲线,其分辨率可达到年和十年际。 虽然遥感技术在全球变化领域有着广泛的应用,但是对于过去气候变化的研究仅限于遥感诞生以来,特别是卫星进入太空以来的几十年,对于过去长期气候变化研究尚属空白。因此本文根据现代盐湖演化理论,探讨了罗布泊盐湖环状影像的成因,并根据罗布泊盐湖演化的区域背景,建立遥感信息反演过去气候的物理模型,认为环状影像是盐湖沉积物规律性变化的结果,而这个变化规律反映了气候的冷暖波动。 过去2000年的气候研究是国际古全球变化(PAGES)计划的两个重点时间尺度之一,除了要求有高分辨率和精确定年,还要求有明确的古气候意义。遥感方法建立的罗布泊盐湖过去气候变化曲线,具有较高的分辨率,但是年代控制和古气候意义还需要已发表的曲线旁证,论文选取了北半球1000年来地面气候温度变化曲线和北京石花洞的石笋记录的气候变化曲线进行了对比分析,探索盐湖对气候事件的响应机制,明确了所建立曲线的古气候意义。 研究表明北半球千年来地面空气温度变化数据与罗布泊盐湖在1300-1500年区间的相关性大于0.8。千年尺度与古利雅冰芯曲线较一致,气候变化趋势是缓慢上升:百年尺度与西部历史气候、区域变化一致,高频变化反映了我国东部历史气候的波动,气候曲线的峰值对比表明,罗布泊盐湖气候变化曲线能反映年或十年精度的气候事件,达到过去2000a气候研究高分辨率的要求。对比分析,发现13世纪前后,对区域的气候响应出现滞后现象,其原因值得关注;应用历史气候事件进行研究剖面的年代控制,可以确定剖面起点的时间为公元50年,也就是说,罗布泊盐湖最近一次的最大湖面期,可以确定到公元初期。 全球增温和未来气候变化是影响人类生存环境的重要问题,论文通过对数据的自相

李再军[8]2013年在《腾格里沙漠腹地钻孔揭示的沙漠形成与古环境演化历史》文中研究说明新生代以来,亚洲内陆干旱化、全球降温、特提斯海消亡、青藏高原的阶段性隆升、亚洲季风系统的形成等构造-环境事件,在成因上有着复杂的联系。中国西北沙漠的形成和发展,是这些构造-环境事件相互作用的集中体现。位于青藏高原东北缘、黄土高原西北部的腾格里沙漠,不仅是季风与西风的交互区,也是干旱与半干旱、高原与盆地的过渡区;它的形成和演化历史与古环境记录是解开干旱区自身干旱化历史与驱动机制的基础和关键。腾格里沙漠地区因沙丘覆盖,缺少天然露头剖面,因此在腾格里沙漠腹地进行沙漠岩心钻探,以建立沙漠内部的地层序列,认识沙漠形成的地质历史和古环境演化过程。钻孔位于腾格里沙漠腹地(WEDP01),钻进深度为276m,平均取心率62%(0-147m为78%,147-276m为50%)。按5-10m间距挑选样品进行岩石磁学分析,判定样品中的磁性矿物类型,对钻孔按20cm间距进行了系统热退磁和剩磁测量,建立了钻孔的磁性地层,并与ESR年代进行对比。沉积相分析包括颗粒微观结构分析和粒度分析。挑选典型岩性地层的样品、现代沙丘样品和黄土L1和S1的样品进行了颗粒表面微观特征观察;以10cm间距进行了粒度测量与组分分析,确定不同粒度组分的成因和沉积物的沉积相。古环境分析包括粒度组分、磁化率、色度和元素地球化学分析。按1m间距进行元素地球化学测量,10cm间距进行高、低频磁化率、色度测量。以红度为温度指标,以风成组分含量、化学风化指数为干旱化指标,探讨腾格里沙漠地区的古环境演变过程。在此基础上,通过与深海沉积、黄土高原黄土-红粘土序列以及其他研究成果的对比,探讨驱动和控制沙漠形成的主要因素,进而认识亚洲内陆干旱化与青藏高原隆升、全球降温之间的耦合关系。本论文得出以下主要结论:1)通过系统的热退磁和超导磁力仪剩磁测量,获得了735个可靠的磁倾角数据,利用Arison-Levi最大似然统计方法计算了正负极性段的平均倾角,正极性段和负极性段的平均倾角相差不到5°,通过了倒转检验。建立了腾格里沙漠腹地钻孔的磁极性柱,与标准极性柱能很好的对比,包含了完整的布容正极性世、松山负极性世和基本完整高斯正极性世,钻孔底部位于高斯正极性世C2An.3n内,通过外推法估算钻孔底部年龄~3.55Ma,B/M和M/G界限分别位于33.17m和144.02m。2)根据沉积相分析和古环境代用指标记录,晚上新世以来腾格里沙漠腹地经历了五次沉积环境演变:3.55-3.1Ma,相对湿热的冲洪积与河流沉积环境,粉尘含量低;3.1-2.6Ma,相对暖湿的河流为主的河湖相交替沉积环境,粉尘含量低;2.6-1.22Ma,相对温暖,干湿交替的河流湖泊沉积环境,粉尘含量高;1.22-0.9Ma,相对冷干的湖相沉积环境,粉尘含量高;0.9-OMa,冷干的沙漠湖泊沉积环境。连续的风成砂组分在~0.9Ma之后出现,说明腾格里沙漠在~0.9Ma开始出现,而典型的风成砂在~0.68Ma出现,说明沙漠在~0.68Ma之后基本形成。在沙漠出现以前,腾格里沙漠地区在2.85-2.6Ma出现化学淋溶减弱、粉尘沉积急剧增加的干旱化事件。以红度为代表的温度降低时间分别发生在2.85和0.9、0.68Ma,与干旱化增强事件是一致的。3)沉积速率和沉积相分析表明,3.55-2.6Ma期间,腾格里沙漠地区冲洪积和河流砾石发育,沉积速率远高于其他时期,与沙漠周围山体特别是贺兰山和祁连山剧烈隆升有关,是对青藏运动在该地区的直接响应。在2.6Ma以后,沉积速率降低,说明阿拉善地台南部已经上升到比较高的位置,与周围山体高差降低,且整体比较稳定。0.9Ma左右的昆黄运动期间,祁连山强烈隆起,沙漠西北部的石羊河开始发育,现代的盆山格局基本形成。构造-环境事件的统一性,说明青藏高原的阶段性隆升是腾格里沙漠形成的主要驱动因素,证实了沙漠研究专家的观点,即青藏高原的隆升不仅制造了干旱的气候环境,而且给其周边大型沉积盆地带来了丰富的碎屑物质,为大型沙漠形成提供充足的物源。因此,在前人总结的基础上,将中国西北部大型沙漠的发育模式归结为“隆升-河湖-沙漠”发育模式。北半球冰量的变化与腾格里沙漠地区干旱化事件基本一致,说明二者存在密切的内在联系,但是具体的驱动和反馈机制,还需要更深入的研究。4)在沙漠专家建立的中国沙漠演化阶段的基础上,认真总结了晚上新世以来中国西北内陆沙漠的形成和扩张过程。远源沙漠向近源沙漠分三个阶段逐步扩张:-3.4Ma,塔克拉玛干沙漠西部和古尔班通古特沙漠出现;-2.8-2.6Ma,塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠均扩张,但塔克拉玛干沙漠东部的罗布泊地区还没有形成沙漠;0.9-0.6Ma,塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠继续扩张,柴达木盆地沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠出现并形成,西北内陆的大型沙漠格局基本形成;-0.15Ma,大型沙漠进一步扩张,东部的沙漠和沙地开始出现和扩张。阶段性自西向东扩张的沙漠,不仅缩短了粉尘源区与粉尘沉积区的距离,粉尘释放量也随之增加,解释了黄土高原和北太平洋粉尘沉积的沉积速率和粒径在3.4、2.8、0.9Ma同时增加。

李罡[9]2018年在《泥河湾盆地考古史研究》文中研究指明泥河湾位于河北省阳原县,拥有丰富的第四纪沉积物,蕴藏着距今200万年至新石器时代史前各时期的文化遗存近200余处。自上世纪20年代初被发现以来,至今已有近一个世纪的科研背景和工作基础。泥河湾盆地成为挑战人类非洲起源说的重要区域之一,被誉为“世界东方人类的故乡”,其旧石器时代考古学、第四纪地质学、古生物学等方面在国际学界占据显要位置。本文主要以泥河湾盆地旧石器考古学研究历程作为研究对象,兼顾其相关学科,对近百年泥河湾盆地科研历程分五阶段进行阶段研究评述,是初步构建泥河湾考古研究史的初步尝试。泥河湾盆地的科考活动最初始于1921年,直至1948年召开第十八届国际地质大会才将泥河湾层地质时代定为早更新世,这一阶段的科考活动主要集中在对第四纪地质古生物的研究方面。早期地质学者发现了泥河湾盆地发育面积广大的河湖相地层,“泥河湾层”得以建名及被初步研究,泥河湾哺乳动物群得以确立,并引起国际学术界对泥河湾的关注。学者们提出泥河湾层蕴藏远古人类遗迹的早期猜想并引发相关讨论。新中国成立后,中国学者成为泥河湾盆地研究活动的主力。“泥河湾层”成为我国华北地区早更新世标准地层之一。我国的旧石器时代考古迎来新的发展,同属于泥河湾层发育区的山西大同盆地发现旧石器时代晚期峙峪遗址。泥河湾盆地成为寻找更古老人类遗存最有希望的地区之一。在对火山及新构造运动方面也有相关研究。1965年,在阳原盆地发现两处旧石器时代晚期遗址,泥河湾盆地进入旧石器时代考古研究的发展时期。1972~1974年,发现、发掘旧石器时代晚期的虎头梁遗址群。1973~1977年发掘旧石器时代中期的许家窑-侯家窑遗址,将早期北京猿人文化和晚期的峙峪文化联结起来,充当了过渡桥梁。1978年,发现距今约136万年的小长梁遗址,在国内学术界产生极大影响。此后大规模旧石器考古调查、发掘和研究工作蓬勃发展,并取得显著成就。新的考古发掘技术开始被尝试和推广,碳-14年代测定法、铀系法、古地磁年代测定手段等开始应用于对考古遗址的分析及研究。泥河湾旧石器时代早、中、晚期遗址的考古发现和遗址数量的不断扩充,形成一个不间断的发展序列,丰富了旧石器文化内容,有力地促进了我国旧石器文化发展序列的完善。泥河湾盆地成为中国旧石器时代考古的重要地区。同时,在对古生物化石的发现与研究、泥河湾层的划分等领域都有不同程度的进展。1990年开始,泥河湾盆地旧石器时代考古研究进入辉煌时期。一系列发现及科研成果,促成中美考古合作项目的启动,飞梁、东谷坨遗址发掘得以实施,新的发掘技术得到推广,研究水平明显提高;石制品拼合研究取得重大突破,遗址的埋藏环境、人类行为学研究受到重视;更古老的文化遗存被发现,人类的活动历史追溯到距今约200万年;旧-新石器时代过渡这一重大学术课题取得初步成果;国家重点文物保护单位泥河湾遗址群的保护工作受到重视;古地磁测年技术得到较好的应用,相关领域也有新的进展。2012年,作为国内最大的旧石器专题博物馆之一的泥河湾专题博物馆建成使用。泥河湾盆地科研工作持续推进,并取得巨大成果,为考古学界及中央、地方政府所认可,东方人类探源工程得以立项。2013年项目启动,围绕马圈沟遗址、侯家窑遗址等开展发掘、调查工作,多学科、多科研单位研究力量注入到泥河湾的学科发展中,使多角度认识和解决泥河湾盆地考古工作发展过程中存在的问题成为可能,也使一些学术分歧和模糊认识获得以新角度和新思维进行探讨和确认的条件。项目开展后,对泥河湾盆地地质、地貌及古环境、旧石器考古及古人类学方面取得了众多成果。多学科、多学术机构对泥河湾的共同研究,使泥河湾盆地的旧石器考古学迎来继周口店发掘之后的又一次复兴。

赵倩[10]2013年在《福建东部沿海流水剖面砂质沉积地球化学特征及其古环境意义》文中提出我国东南沿海广泛分布的海岸沙丘是海岸带环境演变的产物,其较好地记录了海岸带以风力作用为主的沙丘动力地貌系统和以波浪作用为主的水动力地貌系统的耦合演变过程,反映了陆-海-气之间复杂的相互作用,是研究全球气候变化的良好信息载体。本文选取福建东部沿海平潭流水(LS)剖面砂质沉积作为研究载体,通过对LS剖面元素含量变化特征以及氧化物比值特征,结合粒度参数特征、粘土含量和沉积相分析,在ESR测年数据建立的年代学标尺上初步划分了福建东部沿海1.8Ma以来的环境演化阶段,并探讨了研究区海岸带砂质沉积环境对全球变化的响应,得出以下初步结论:(1)元素地球化学结合粒度判别沉积相表明,LS剖面的4个沉积层段中,4.3-6m和8-10m为滨海相(潮下带)的水下沉积,而0-4.3m和6-8m为滨海(潮上带)陆相沉积环境。(2)常量元素地球化学特征分析表明,LS剖面砂质沉积总体主要以Si、Al、Fe为主,易淋溶组分Ca、Na、Mg、K的含量较低,说明LS剖面经历了较强的风化淋溶作用。不同沉积层段氧化物含量变化较大,表现为海相沉积层中易溶组分含量相对较高,而陆相沉积层中的含量相对较低。(3)微量元素地球化学特征分析表明,微量元素含量与沉积物中粘土组分有较好的相关性,而粘土组分主要来源于矿物的化学风化,因此微量元素含量可能对研究区砂质沉积的化学风化作用具有一定指示意义。(4)特征元素比值分析表明:剖面0-4.3m、6-8m层段化学风化作用较强,且在0-4.3m层段发育网纹化老红砂;剖面4.3-6m、8-10层段化学风化作用较弱,指示剖面不同沉积层的风化作用不同:陆相沉积层中的化学风化作用强,而海相沉积中的化学风化较弱。(5)研究区约1.8Ma以来的环境演变过程可以划分为四个阶段:1.8-1.5Ma,气候相对暖湿;1.5-1.3Ma,气候波动较大,包含多个气候旋回,但总体以暖湿为主;1.3-0.75Ma,气候由暖湿向干冷过渡,期间有多个气候旋回,并且气候变得干冷;约0.75-0.1Ma,可分为两个亚阶段:下亚段(0.75-0.67Ma)气候波动较大,其中亦经历了气候较湿润的时期,发育粗网纹老红砂;上亚段(约0.67-0.1Ma)气候冷暖交替波动较大,相对湿润时期发育细网纹老红砂。(6)对比国际地磁极性年表(GPTS)和深海氧同位素曲线(LR04)代表1.8Ma以来全球海平面变化曲线以及各种侵蚀沉积事件、生物事件、天文事件以及其他重要事件,LS剖面地球化学元素所记录的1.8Ma以来的气候变化特征实际是对第四纪新构造运动、海平面变化、气候变迁的响应。

参考文献:

[1]. 渤海南岸LZ908孔海陆交互相地层气候代用指标及沉积环境研究[D]. 姚菁. 中国科学院研究生院(海洋研究所). 2014

[2]. 辽南滨海黄土环境磁学特征研究[D]. 宋亚楠. 辽宁师范大学. 2010

[3]. 苏北平原的形成与演化[D]. 杨競红. 南京大学. 2006

[4]. 天津海域表层沉积硅藻分布特征及其全新世古环境指示意义[D]. 商志文. 中国地质科学院. 2011

[5]. 渤海近代沉积物的古地磁与古环境研究[D]. 陈灏. 中国科学院研究生院(海洋研究所). 1994

[6]. 莱州湾南岸含卤地层年代学及卤水中铀的地球化学研究[D]. 许博超. 中国海洋大学. 2008

[7]. 罗布泊现代盐湖沉积与近两千年气候变化遥感研究[D]. 谢连文. 成都理工大学. 2004

[8]. 腾格里沙漠腹地钻孔揭示的沙漠形成与古环境演化历史[D]. 李再军. 兰州大学. 2013

[9]. 泥河湾盆地考古史研究[D]. 李罡. 河北大学. 2018

[10]. 福建东部沿海流水剖面砂质沉积地球化学特征及其古环境意义[D]. 赵倩. 福建师范大学. 2013

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