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第四纪研究
第四纪研究

丁仲礼

双月刊

1001-7410

dsj@mail.igcas.ac.cn

010-82998119

100029

北京9825信箱

第四纪研究/Journal Quaternary SciencesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊及时反映了我国第四纪研究的最新进展,刊登了代表我国最高研究水平的优秀成果,受到广大读者的好评。为了适应新形式的需要,更好地反映我国第四纪研究欣欣向荣的局面,将原来16开本改为大16开本,较大幅度增加自由投稿所占的篇幅。
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收录年代

    西宁盆地岩石磁学记录揭示的始新世-中新世古环境演化及驱动机制

    马兆颖昝金波方小敏张伟林...
    1601-1611页
    查看更多>>摘要:亚洲气候环境以东部湿润的季风气候区和西部干旱-半干旱区为典型特征,影响着世界上超过一半人口的生活.河湖相沉积是研究气候变化和环境演变的重要地质记录,而岩石磁学作为一种简便的方法在古气候重建中得到广泛应用.位于青藏高原东北缘的西宁盆地沉积了巨厚的跨越始新世-中新世的连续河湖相地层,是研究亚洲季风湿润气候与内陆干旱气候过渡区新生代环境演变的宝贵档案.本研究对西宁盆地关家山和西宁东复合剖面始新世至中新世厚约900 m的河湖相沉积物进行了系统的岩石磁学研究.首先,对185个泥岩或粉砂岩样品进行传统的磁化率测试,然后在其中挑选出103个样品进行柠檬酸钠-碳酸氢钠-连二亚硫酸钠(CBD)地球化学溶解实验,成功分离出了来自源区的粗颗粒碎屑磁性矿物组分以及沉积后新生成的细颗粒成壤磁性矿物组分的信号.结果显示,新生代以来,成壤作用产生的细颗粒磁性矿物含量变化与全球温度有着较好的对应关系,是影响西宁盆地沉积物磁化率变化的主要原因,碎屑组分的磁化率与全岩磁化率的比值可以半定量估计不同时间段构造或气候对磁化率的影响.始新世期间,西宁盆地气候温暖湿润,成壤作用较强,河湖相沉积物中细颗粒磁性矿物的占比较高;始新世-渐新世气候转型以来,全球变冷导致西宁盆地干旱化加剧,成壤作用减弱;渐新世晚期-中新世期间,碎屑组分磁性矿物对磁化率贡献的占比增加至约60%,碎屑成因磁性矿物的输入对磁化率变化的影响增大;此外,约25 Ma磁化率的增加可能受到全球气候变化和青藏高原隆升的共同控制.

    西宁盆地河湖相沉积磁化率始新世-中新世全球变冷

    基于气候模拟与沉积记录对比的晚第四纪暖期中国北方沙漠风沙活动特征与机制研究

    郑珺戈张德国杨小平
    1612-1632页
    查看更多>>摘要:研究中国北方沙漠/沙地在地质历史上典型暖期的古环境对预测和认识未来该地区环境演化趋势至关重要.然而,由于风沙沉积序列在时间上的不连续性及空间分布上的不均一性,造成对沙漠/沙地在地质历史时期环境特征的解读存在或然性.本研究应用国际耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6)-第四轮古气候模拟国际比较计划(PMIP4)提供的古气候模拟数据,重建深海氧同位素5e阶段(MIS 5e)和中全新世时期(MH)中国北方沙漠/沙地的沙丘活化指数、潜在地表湿度和风速等参数,并结合对应时期的地质记录,探讨风沙活动特征及其驱动机制.研究结果表明:1)与工业革命前相比,MIS5e和MH时期的中国北方东部沙地和中部沙漠的风沙活动减弱,而西部沙漠地区的风沙活动则有所增强,尤其在MIS5e阶段表现更为突出;2)MIS5e和MH时期东亚夏季风的增强,导致东部沙地和中部沙漠地区降水增加,改善了潜在地表湿度,抑制地表风沙活动;3)MIS5e和MH时期西风带呈现北退趋势,致使在西部沙漠降水减少,但由于温度升高导致周边山地的冰雪融水增加,使得沙区河湖相沉积发育,降水减少导致的沙漠腹地地表湿度条件恶化以及河湖相沉积带来的大量潜在沙源使得西部沙漠部分地区风沙活动增强;4)在MIS5e和MH时期,中国北方沙漠/沙地的近地表风速显著下降,不仅降低了地表沉积物的搬运能力,同时也降低了植被被掩埋的概率,为抑制风沙活动的发生提供了重要的前提条件.

    干旱-半干旱区MIS5e中全新世CMIP6-PMIP4模式沙丘活化指数

    湖泊生态演变与季节变化的关联——以月亮湖末次冰消期记录为例

    旺罗邹亚菲严瑶李鹏...
    1633-1648页
    查看更多>>摘要:季节变化是气候变化的主旋律,探讨季节变化和湖泊生态演变之间的关系,不仅有助于从新的视角了解湖泊对气候变化的生态响应方式,还有助于正确认识湖泊生物和生物地球化学指标所代表的古气候意义,深入挖掘古气候变化的信息.本研究通过分析中国东北地区月亮玛珥湖沉积岩芯(Moon07-AB core)中末次冰消期(886~497 cm,20111~9902 cal.a B.P.)的硅藻记录,利用硅藻生态习性尝试性地探讨了湖泊生态响应过程与季节性变化的关联.根据对沉积岩芯4cm间隔,98个样品和164种硅藻相对丰度和绝对通量的聚类分析结果,共划分出两个带、7个亚带.硅藻与代表性古气候记录的对比分析结果显示,月亮湖末次冰消期的生态演化过程总体可以划分为两个阶段,第一阶段是从末次冰盛期到博令暖期之前,属于生物通量很低的以藻类为主的湖泊类型,在全球轨道尺度变暖和千年尺度气候波动的大背景下,由全年封冻环境下附泥的耐低光型底栖硅藻Staurosira pseudoconstruens为主的藻型湖逐渐演变为浮游硅藻Pantocsekiella ocellata为主的藻型湖;第二阶段自博令迅速增温到早全新世暖期,湖泊转变为以富营养浮游硅藻Cyclostephanos delicatus和Stephanodiscus binatus为主的藻类与多种附植型底栖硅藻指示的大量水生植物相混合的湖泊类型,其间的新仙女木冷期浮游硅藻几乎绝迹,湖泊水位大幅降低,显现出沼泽化的趋势.这些过程与轨道尺度变暖和千年尺度气候波动背景下的季节变化存在密切关联.

    月亮湖末次冰消期季节变化硅藻生态响应

    囊谦盆地渐新世古地磁旋转变形研究及其对区域构造演化的启示

    徐万龙颜茂都牛智超于亮...
    1649-1661页
    查看更多>>摘要:青藏高原东南缘新生代期间响应印度与欧亚板块碰撞发生了顺时针旋转及东南向逃逸,这个过程在调节高原内部隆升变形等方面起到重要作用.但目前关于青藏高原东南缘旋转变形,东南向逃逸变形等构造变形过程之间的相互关系的认识仍不清楚.本研究选择青藏高原东南缘北部囊谦盆地渐新世地层开展了详细的古地磁旋转变形研究,共获得25个采点225个古地磁样品.系统的热退磁分析共分离出188个特征剩磁方向,得到21个有效采点,矫正前的平均方向为 Dg=168.1.±10.8°,Ig=-21.1.±19.1°,α95=11.8°,k=8.3,校正后为 Ds=171.0.±7.4°,Is=-33.3°±10.8°,α95=6.8°,k=22.7.详细的岩石磁学和野外检验表明上述特征剩磁方向是原生特征剩磁.通过与相应欧亚参考极对比,上述磁偏角显示囊谦盆地渐新世地层记录了 17.2°±8.1°的逆时针旋转变形.结合弯山构造分析和其他地质证据,本研究认为囊谦盆地与南部的贡觉、芒康和兰坪盆地在晚始新世后响应印度-欧亚板块碰撞而发生了弯山构造变形,顺时针旋转幅度自北至南逐渐增加,囊谦盆地新近纪以来还叠加了局部逆时针旋转变形.

    青藏高原东南缘囊谦古地磁弯山构造演化

    川滇地块东部建水北部的构造地貌特征及其揭示的地块隆升和旋转运动

    朱毅林董有浦徐琴如宁雨涛...
    1662-1673页
    查看更多>>摘要:印-欧亚大陆板块的碰撞与挤压造成了青藏高原的隆升和陆内变形,形成了一系列大型走滑断裂带,并导致了川滇地块的侧向逃逸与旋转.因此,川滇地块是研究青藏高原东南缘新生代构造隆升和旋转的理想地区.前人对川滇地块中部和西部地区的旋转量进行了大量古地磁研究,而对该地区东部的研究主要基于现代观测,关于该地区历史时期隆升和旋转的研究相对较少.因此,研究川滇地块东部的隆升和旋转将有助于深入了解整个青藏高原东南缘的变形特征.本研究利用30m分辨率的数字高程模型(DEM),提取了建水北部的10条河流的流域,通过分析其局部地形起伏度、河流纵剖面、河流陡峭指数以及流域方位角4个地貌参数,重建了该地区的地块隆升和旋转.地形起伏度分析结果显示,自晚中新世以来,建水北部地区产生了 275 m的地形起伏,地形起伏变量整体呈东部高西部低、北部高南部低的分布趋势;河流纵剖面结果显示,该地区平均隆升量约78 m,且整体差异不大;河流陡峭指数值整体偏小,相对高值区分布在研究区东南部;流域方位角结果表明建水北部地区发生了约19.8°的逆时针旋转.分析表明,自晚中新世以来,川滇地块内元谋断裂以西地区受走滑断裂影响较小,主要表现为顺时针旋转;而元谋断裂以东地区受走滑断裂强烈影响,发生了逆时针旋转并伴随着差异隆升.

    地块旋转地块隆升构造地貌学川滇地块东部

    晚更新世共和盆地风沙沉积及其对地貌演化的指示意义

    黄冬月强明瑞刘利陈杰...
    1674-1687页
    查看更多>>摘要:共和盆地位于青藏高原东北缘,为一断陷盆地.早-中更新世以沉降为主,发育了广泛的河湖相沉积;中更新世末期的共和运动使得盆地抬升.盆地内广泛发育的河湖相沉积和风成沉积地层,记录了共和盆地的演化历史.然而,由于沉积地层年代数据相对匮乏,目前针对共和盆地晚更新世风沙活动及环境变化的研究尚未深入.此外,共和盆地由沉降转为抬升并导致黄河下切等地貌演化的关键时限也有待进一步认识.本研究选取共和盆地6个沉积剖面,利用光释光测年以及剖面岩性变化、粒度和元素等古环境代用指标,重建了共和盆地晚更新世风沙活动历史,分析了风沙活动可能的驱动因素.考虑到干旱-半干旱地区河湖环境不但为风沙沉积提供了丰富的物源,而且可能埋藏风沙沉积使其得以保存等事实,依据风成砂沉积时代探讨了晚更新世以来盆地地貌演化过程.结果表明,共和盆地风沙活动主要发生在3个时期,分别为203±12ka前后、176.2±21.1~143.3±27.8 ka和108±7~86±5ka.203±12ka前后,自周围山体的流水携带松散碎屑物由边缘向盆地中心充填,在风力作用下盆地边缘部分地点沉积了风成砂;176.2±21.1~143.3±27.8ka时期,盆地仍处于充填阶段,盆地内部应以曲流发育为主的河流泛滥平原、浅湖等交错分布,推测河岸与湖泊周边滩地等地貌部位堆积了典型风沙沉积.由此可见,共和运动(或高原面下切)的时限大体应晚于150 ka;108±7~86±5ka期间,黄河从高原面下切至二塔拉高度(约3000 m a.s.l.),持续至86±5 ka,这一时期大量河湖相物质暴露于地表,为区域风沙沉积提供了丰富的物源,同时形成的层状地貌面也为风沙沉积提供了有利的堆积场所.共和盆地3个时期的风沙活动与盆地水系演化有关,主要受控于风力以及流水作用产生的沙物质供给等的变化,在滨岸或湖泊滩涂等地点堆积风成砂.

    共和盆地风沙沉积共和运动地貌演化

    西藏林芝黄土记录的末次冰期粉尘活动与西风-季风变化

    韩一筱宋友桂程良清张明玉...
    1688-1699页
    查看更多>>摘要:雅鲁藏布江流域的风成黄土是研究区域粉尘堆积过程及西风与季风协同演化的重要载体.本研究对雅江中游林芝地区900 cm的末次冰期黄土剖面进行了粒度分析,采用参数化粒度端元分析分离出对气候变化和粉尘活动响应敏感的粒级组分,重建了末次冰期的粉尘活动及其与西风和季风变化的历史.粒度端元分析分离出了4个端元组分,解释为3种不同的沉积动力特征:EM1(众数粒径7.76 μm)代表高空西风搬运的远源粉尘,反映西风强度变化;EM2(众数21.48μm)和EM3(众数38.20μm)为近地面风搬运的近源粉尘,其组合(EM2+EM3)的含量能够反映印度冬季风(IWM)强度的变化;EM4(众数粒径78.35 μm)则为强沙尘暴组分.对比研究发现在末次冰期期间IWM和西风环流对北半球中纬度夏季太阳辐射变化敏感响应.当太阳辐射降低时,IWM增强,西风减弱,导致粉尘活动加强,远源组分减少;而当太阳辐射增加时,IWM减弱,西风增强,粉尘活动减弱,远源组分则相应增加.

    雅鲁藏布江黄土西风印度冬季风粉尘活动

    运城盆地全新世黄土记录的千年尺度气候突变事件

    张妤杨萍果赵辉敖红...
    1700-1712页
    查看更多>>摘要:揭示全新世期间东亚季风演化历史与动力学过程对预测未来全球气候变化具有重要意义.古气候研究表明全新世气候在百年至千年尺度上存在一系列气候突变事件,然而目前对中国黄土是否具有记录全新世快速气候变化的潜力仍存在争议.在光释光定年基础上,本研究对运城盆地闻喜县全新世黄土剖面中厚6m的古土壤层(S0)开展了综合岩石磁学和地球化学古气候替代性指标序列分析,揭示了该地区11.98kaB.P.以来东亚夏季风降雨的演化历史及其对全球气候突变事件的响应.研究结果表明,该剖面的载磁矿物以磁铁矿和磁赤铁矿为主,磁性颗粒的粒径以单畴(SD)和假单畴(PSD)颗粒为主导,并含有少量多畴(MD)颗粒;磁化率和Rb/Sr比值的一致性变化主要反映了受东亚夏季风控制的成土作用变化,而区域季风降雨在11.98~9.4kaB.P.呈增加趋势,在9.4kaB.P.之后呈减少趋势,并在约9.4kaB.P.达到峰值;此外,高分辨率磁化率记录表明在约4kaB.P.、6kaB.P.、8kaB.P.、9kaB.P.存在4次显著的气候突变事件,它们与Bond冷事件具有良好的对应关系,可能反映了北半球高纬气候突变对运城盆地的季风降雨的影响.

    全新世运城盆地季风降雨气候突变事件

    青海共和盆地发现鱼类化石

    李永项李兆雨杨怀龙谢坤...
    1713-1716页

    人物介绍

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