西安白鹿塬全新世黄土剖面磁化率的古气候特征_李秉成
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铜川剖面黄土沉积特征发布时间:2021-07-20T06:19:43.057Z 来源:《防护工程》2021年8期作者:奉大博[导读] 黄土沉积特征包括粒度特征、磁化率特征和色度特征等。
对它们的研究对于探讨该地区的古气候变化特征和预测未来气候环境演化方向有重大意义。
以铜川剖面黄土-古土壤沉积粒度的组成和变化特征及磁化率值为例进行分析,探讨了该地区 11.4~1.5kaBP期间的古气候变化特征。
结果表明:可以将该地区的气候变化划分为 4 个阶段:11.4~10.2kaBP寒冷干燥期,10.2~9.1kaBP 略温偏干期,9.1~4.4kaBP 温暖湿润期,4.4~1.5kaBP 较冷干期。
奉大博成都理工大学 610059摘要:黄土沉积特征包括粒度特征、磁化率特征和色度特征等。
对它们的研究对于探讨该地区的古气候变化特征和预测未来气候环境演化方向有重大意义。
以铜川剖面黄土-古土壤沉积粒度的组成和变化特征及磁化率值为例进行分析,探讨了该地区 11.4~1.5kaBP期间的古气候变化特征。
结果表明:可以将该地区的气候变化划分为 4 个阶段:11.4~10.2kaBP寒冷干燥期,10.2~9.1kaBP 略温偏干期,9.1~4.4kaBP 温暖湿润期,4.4~1.5kaBP 较冷干期。
关键字:黄土;粒度;磁化率;铜川剖面1概述随着全球变化对人类和社会潜在的影响以及威胁,使其越来越受到人们的重视。
全球变化的研究是从水圈、岩石圈、大气圈和生物圈之间的相互耦合关系来研究地球环境系统的运作机制和变化规律,以及与人类活动之间的相互关系。
针对全球变化对人类可能产生的不利影响,科学家们需要对未来作出预测,提出合理应对全球变化的对策,实现人与自然的协调可持续发展[1]。
而要对未来作出预测就需要对过去全球变化有充分的了解和认识,因此对过去全球变化的研究成为研究全球变化的一项核心内容。
研究过去全球变化就是对过去气候和环境的研究,通过各种地质记录来了解古气候和古环境变化,加深对现在气候和环境变化规律的理解,进而对预测未来气候环境变化方向提供更好的依据。
黄土高原2.6 Ma以来伊利石结晶度变化及其古环境意义摘要黄土高原完整的黄土-古土壤序列记录了2.6Ma以来的丰富的古气候信息,为研究第四纪古环境与古气候变化提供了很好的研究材料。
黄土中含有大量的粘土矿物,粘土矿物是黄土物质组成中的重要组分,也是其中十分活跃,对气候非常敏感的部分,粘土矿物学在黄土研究中占据着不可忽视的作用,是黄土重要的研究方面之一。
本文选取黄土高原地区自西北向东南的环县、西峰、长武、永寿和渭南五个黄土剖面,通过X射线衍射方法对五个剖面末次间冰期以来的粘土矿物做定性及半定量分析,并对其伊利石结晶度进行时空变化分析,在此基础之上,对邵寨剖面2.6 Ma以来黄土-古土壤序列的伊利石结晶度所记录的古环境信息进行初步探讨。
本文的研究结果及认识主要有:(1)黄土高原末次间冰期以来黄土-古土壤粘土矿物主要类型为伊利石、绿泥石、高岭石和蒙脱石,在位于南部的永寿和渭南剖面古土壤层中还有少量的蛭石以及微量的层间羟基物矿物。
黄土高原5个黄土剖面各地层粘土矿物的组成较为相似,其中主要以伊利石(69%~79.5%)为主,其次是绿泥石(7.3%~16.7%)和高岭石(6.3%~13.2%),蒙脱石(1.2%~7.2%)含量最少。
(2)在粘土矿物的剖面变化和空间变化中,伊利石在古土壤层中的相对含量高于黄土层,且古土壤层中的伊利石呈现从西北向东南增加的趋势,而黄土层中变化较小。
绿泥石在黄土层中较多,古土壤中较少,绿泥石变化在位置靠南的永寿和渭南剖面中更为显著,这种变化趋势与绿泥石在末次间冰期与全新世时期受湿热气候影响风化形成蛭石/绿泥石混层矿物有关。
高岭石相对含量在五个研究剖面均较低,且变化波动小,这也可能与物质来源有一定的关系,可反映原始风尘的基本状况,受气候影响较少。
蒙脱石的相对含量最少,但从地层对比来看,黄土层中相对较高而古土壤层较低,这可能与蒙脱石在末次间冰期和全新世时期受到丰沛的降水影响而进行风化有关。
《沉积与环境》第二章 黄土沉积与环境郝青振 研究员中国科学院地质与地球物理研究所Email:haoqz@目 录第⼀节 黄⼟的概念与类型第⼆节 黄⼟的分布与物源第三节 粉尘的吹飏、搬运与沉积 第四节 黄⼟的物质成分第五节 黄⼟中的⽣物遗存第六节 黄⼟的成壤作用第七节 黄⼟地层学第⼋节 黄⼟沉积与环境演变第九节 黄⼟空间分异与环境格局 第⼗节 海洋和冰盖中的粉尘沉积第八节 黄土沉积与环境演变一 黄土沉积与区域环境重建二 黄土沉积与区域大气环流演变三 黄土沉积与全球环境演变提 纲1. 研究背景和科学问题2. 研究材料和方法3. 北极冰盖滞后增长规律及机制4. 部分海陆证据5. 对未来气候长期变化的启示西安-铜川高速公路的黄土剖面黄土剖面L15L9S5(安芷生)欧亚的冰盖• 冰盖厚度达到3000m以上北美洲的冰盖最厚约3200米末次冰期今天海平面变化120 m3350 70 格陵兰85 格陵兰33507085LGM(Clark et al.,2009 )(Loutre and Berger, 2003)120 0-200-400-600-800Age (kyr)425475525575 5.24.43.62.811 1019 18M a r i n e δ18O太阳辐射:地球气候主要外部驱动力过去未来深海氧同位素δ18O 解释的演变:• 温度 (Emiliani , 1950s-1960s) • 冰量 (Shackleton, 1967, Nature)• 冰量+温度 (Shackleton & Opyke, 1973, QR, …)深海氧同位素变化受到海水温度的严重影响(可达50%)冰量对δ18O 贡献温度对δ18O 贡献Age (kyr)(Elderfield et al., 2012)ODP 1123深海氧同位素反映的是两极冰盖变化的信息冰盖 进退(Mckay et al., 2012)LGM西南极冰盖的消长(Clark et al.,2009 )关键:寻找反映北极冰盖自身演化的新记录……WesterlyAtmospheric circulation over ChinaLoess: Glacial period Soil: Interglacial periodL4L5L2L3L1S5S4 S3 S2S1 S0 中国黄土—北极冰盖的环境记录一个文献启示 三个基本概念Science 2006• 深海氧同位素反映两极冰盖变化的综合效应 • 两极冰盖变化可能有~20 kyr 的岁差周期5040302010G T 32 (%)55.566.5M e d i a n g r a i n s i z e (φ)102030χf d (10-8m 3k g -1)150200250k g -1)引用的关键证据之一:黄土记录的冬季风具有2万年周期(Ding et al., 1995)黄土粒度 快速增加北极冰盖 增长 冬季风 增强 西伯利亚高压增强(Ding et al., 1995)黄土粒度 快速增加北极冰盖 增长 冬季风 增强 西伯利亚高压增强 时间粒度变率我国黄土与北极冰盖的联系轨道环境相似型(Loutre & Berger, 2003, GPC)三个基本概念(3)65° N 夏至日照量1000-100-200-300-400-500-600-700-800-900-1000Age (ka)440480520560I n s o l a t i o n (W m -2)未来 过去4004004006040200-340-360-380-400Age (kyr)425450475500525550575I n s o l a t i o n (W m -2)-720-740-760-780800 ka未来 400 ka最初的研究出发点:• 北极冰盖演化没有长时间序列的独立的记录• 黄土记录的亚洲冬季风的2万年周期变化可能提供北极变化的信息采样方案:1.6 Ma以来的序列Siberian High西峰驿马关剖面洛川剖面S4S5-1S4 S5-1黄 土 高 原西峰 洛川剖面相距160km剖 面 与 指 标需要的关键证据1. 冰期和间冰期粉尘都是冬季风带来的吗?2. 如果黄土不定义为“冬季风”带来,而是春季尘暴带来,还能反映北极冰盖吗?3. 粒度变化反映的是源区干旱信息,还是冬季风的信息?4. 如何理解全新世黄土粒度的变化?证据是否成立?我国主要大气环流系统 西风带西伯利亚解体导致沙尘暴的发生百年尺度小冰期寒冷尘暴频繁(文献见Hao et al., 2012)中国气温重建 敦德冰芯因此,从统计意义上看,在不同时间尺度上,北极地区比较寒冷的时期,尘暴的规模大。
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白鹿塬中更新世以来的黄土
作者:李晓妮冯希杰师亚芹戴王强任隽
来源:《地震研究》2012年第01期
摘要:通过对白鹿塬高家沟内两套黄土一古土壤序列及断层错距的观察、测量和分析,获得了中更新世以来自鹿塬黄土一古土壤序列的地层划分和断层的部分活动性参数。
结果表明:高家沟内s:和s,地层均由两层古土壤夹一层黄土复合而成,地层由两层黄土中间夹一层弱发育古土壤组成;中更新世以来,白鹿塬段一直存在断层活动,且断层活动具有空间差异性。
关键词:黄土一古土壤序列;断层活动;中更新世;白鹿塬;临潼一长安断裂
中图分类号:A文献标识码:P313.1文章编号:1000—0666(2012)01—0024—05
引言
渭河盆地自始新世开始发育,第四纪时期接受了大范围的黄土堆积,造成大部分地区的地表和近地表被晚更新世的黄土披盖,中更新世的地层被深埋于地下,因此中更新世黄土地层中的断裂活动迹象很难被直接找到,导致中更新世直观反映断裂活动的图件和研究资料相对较少。
西安市活断层项目组工作人员对渭河盆地内部的临潼一长安断裂进行了长期的野外考察,期间在白鹿塬高家沟观测到自早中更新世以来从下到上被断裂活动错开的黄土一古土壤序列。
笔者利用界限清楚而完整的黄土一古土壤序列及其可参考的年代标尺,通过沿断裂带上古土壤层的错距讨论中更新世时期临潼一长安断裂在白鹿塬高家沟内的活动情况。
再结合已有的资料,将白鹿塬中更新世期间断裂的活动与晚更新世以来断裂的活动以及断裂的空间差异大小进行对比,以期为该区域的地震危险性评价提供基础资料和可靠证据。