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黄土高原秦安中新世黄土-古土壤序列的蜗牛化石初步研究 总被引：5，自引：2，他引：5
通过对秦安中新世黄土-古土壤序列蜗牛化石的初步调查研究表明, 在距今22~6.2 Ma期间长达近16 Ma的黄土-古土壤沉积发育过程中, 无论黄土还是古土壤地层中都保存有较丰富的蜗牛化石种类, 目前发现的15种蜗牛化石全部是陆生种类, 化石个体保存完整, 为原地埋藏的种群, 未发现水生的种类, 多数为第四纪黄土-古土壤序列中的常见种类, 可划分为冷干和温湿两个生态类群, 冷干类主要见于黄土地层中, 温湿类主要分布于古土壤地层中. 自中新世至第四纪期间, 蜗牛化石Metodontia(间齿螺)类和Cathaica(华蜗牛)类的属种具有明显的演化趋势, 新的种类的出现和演化与这一时期大的气候环境的改变在时代上有较好的一致性, 反映了蜗牛生态种类对全球/区域性环境格局变化的响应. 初步研究结果表明, 中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古土壤序列有着相似的沉积背景. 研究结果为秦安中新世黄土-古土壤序列沉积环境、气候演化等提供了生物化石证据. 相似文献
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我国西北甘肃群的新近纪沉积包含风成和水成类型的沉积物,研究这些沉积物的物质来源对于揭示中新世时期的干旱区分布及大气环流格局以及区域构造和地貌演化具有重要意义．通过碎屑锆石U-Pb年龄物源示踪方法,分别对该区发育于基岩台地与沉陷盆地的典型风成和水成沉积物进行了研究,并与周边的西秦岭和六盘山物质以及来源于亚洲内陆地区的第四纪黄土进行了对比．结果表明：（1）研究区中新世风尘堆积代表性样品的碎屑锆石年龄谱与西秦岭剥蚀物及天水中新世河流沉积样品显著不同,而与第四纪黄土一古土壤的锆石年龄谱十分相似,表明中新世风成堆积与第四纪黄土具有相似的物源区,进一步印证了前人提出的中新世时期的干旱区分布及大气环流的宏观格局与第四纪基本类似的观点;（2）天水地区11．5Ma的河流相样品的锆石年龄谱明显不同于西秦岭剥蚀物,而与其东部的六盘山一致,指示着六盘山可能早在11．5Ma以前就存在隆升剥蚀． 相似文献
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记录在第四纪沉积物或火山岩中的地磁漂移不仅加深了人们对地球动力学机制的认识,还为古环境和古生物研究提供了重要的时间控制点.中国黄土高原地区广泛分布的第四纪黄土-古土壤序列粒度细、沉积速率高且连续性好,是记录地磁漂移的良好材料.本文重点总结和分析了前人对末次间冰期以来中国黄土中地磁漂移的研究结果,主要包括Blake、Laschamp和Mono Lake.结果 显示,部分黄土剖面可以记录地磁漂移的地磁场变化细节特征,但并非所有剖面都能记录全部已知的地磁漂移,且同一地磁漂移在不同剖面所呈现的地磁场形态学特征也存在差异.在地磁漂移期间,地磁场稳定性较差、黄土沉积中千年.百年尺度的沉积间断以及黄土沉积后的成岩作用影响可能是造成地磁漂移特征记录差异或缺失的客观原因.以前的研究中,样品时间窗选择过大带来的平滑效应可能是重要的人为因素.本文认为,将来的研究中,根据10 Be产率的变化,并结合高密度光释光定年,进行更高分辨率(如10～100年尺度)的古地磁研究,可能有利于揭示黄土记录的地磁漂移信息. 相似文献
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新近纪黄土高原红黏土粒度和沉积速率的空间变化及其揭示的古大气粉尘传输动力 总被引：6，自引：1，他引：6
对黄土高原11个地点的新近纪红黏土沉积进行了粒度测量和统计分析, 发现晚中新世-上新世期间红黏土的粒度组成在空间上具有显著的南北向分异, 北部佳县红黏土堆积的平均粒径可达20 μm左右, 而南部蓝田则为9 μm左右; 佳县红黏土中>30 μm的粗颗粒含量达24.4%, 而蓝田红黏土中>30 μm的粗颗粒含量是5.6%. 红黏土的粒度分布特征指示了古粉尘主要是偏北风搬运来的, 进一步的分析以及与末次冰期旋回黄土高原12个黄土剖面的黄土-古土壤粒度的空间分布特征对比, 表明其传输动力可能为近地面的低空风系. 根据红黏土沉积序列粒度的变化特征, 将6.2~2.6 Ma BP期间古粉尘传输动力的强度变化分为3个阶段: 6.2~5.4 Ma BP颗粒较粗, 传输动力强度较大; 5.4~3.5 Ma BP颗粒最细, 传输动力强度小; 3.5~2.6 Ma BP颗粒最粗, 传输动力强度最大. 相应地, 将沉积速率的变化过程分为: 6.2~5.4 Ma BP 沉积速率较大, 5.4~3.5 Ma BP沉积速率最小, 3.5~2.6 Ma BP 沉积速率最大. 研究表明新近纪古大气粉尘传输动力及源区干燥度都在发生阶段性的变化, 可能与全球冰量的发展和变化有一定的联系. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2016,(10)
黄土的粒度分析是重建古气候的常用手段之一.基于Tsoar和Pye(1987)提出的粉尘搬运模型,通过沿风力搬运方向的两个黄土剖面的粒度变化,构建了定量估算粉尘源区-沉积区距离的模型.采集环县和白马铺古土壤S_2以上(250ka以来)的粒度数据,运用该模型得出了粉尘源区-沉积区的距离.结果表明,间冰期古土壤发育时期,源区-沉积区距离较远,沙漠南缘至环县剖面距离约为340km;冰期黄土堆积时期,源区-沉积区距离较近,沙漠南缘至环县剖面距离约为100km.该定量重建结果表明,250ka以来的冰期-间冰期旋回中,沙漠南缘的进退变化距离约为240km,验证了东亚夏季风降水控制沙漠进退从而影响黄土-古土壤粒度变化的机制. 相似文献
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对青藏高原东北缘堆积于河流阶地上的晚新生代红色土状沉积物进行了地貌与地层、沉积特征、土壤微结构和地球化学等的研究. 结果表明, 这套红色土状堆积物可分出25套发育较弱的黄褐色土壤(7.5YR6/4)和发育较强的红棕色古土壤(2.5YR5/4)组合, 与黄土高原典型的红黏土具有相似的结构和构造. 红色土状堆积序列的颗粒总体上偏细, 主要组分为粉砂和黏土, 砂粒级含量几乎为零. 显微镜下, 红色土状堆积物为黏土质结构, 粗颗粒组分主要包括石英、钾长石、云母和少量辉石、角闪石等, 且矿物颗粒都呈似棱角-棱角状; 其常量和微量化学元素的含量与特征、稀有元素的分配模式等与典型的第四纪黄土、古土壤具有可对比性. 上述证据表明, 这套沉积为风成起源. 磁性地层指示这套风成成因的红色土状堆积物底界年龄为约11.4 Ma, 证明中国西北地区晚新生代大面积的风尘沉积分布范围扩展到了青藏高原东北缘. 后湾红色土状堆积物与上覆晚第四纪黄土-古土壤序列有着相近的物源和相似的风力搬运系统. 与晚第四纪黄土-古土壤相比, 后湾红色土状堆积物的颗粒较细、沉积速率较小, 反映了搬运动力较弱和(或)源区干旱化程度较低. 古气候替代指标的变化表明源区干旱程度和(或)风搬运动力有多次的波动, 并且在约10 Ma BP和7~8 Ma BP前后, 各有一次干旱化加剧的过程, 可能表明了高原的隆升或(和)全球变冷促进了亚洲内陆干旱化进一步加剧. 10 Ma BP前后古气候由高频高幅波动转变为较为低频低幅变化, 指示了一次重要的环境转型. 这次环境转型事件可能是全球性的事件在青藏高原东北缘的表现. 相似文献
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捷克黄土的磁学性质及古气候意义 总被引：10，自引：2，他引：10
对捷克Znojmo剖面末次间冰期以来黄土-古土壤序列进行了较为详细的岩石磁学和X射线衍射实验研究, 结果表明捷克黄土-古土壤磁化率变化与中国黄土高原风成沉积物具有相似的特征, 即土壤化作用使磁化率升高. 磁化率随温度的变化特征和等温剩磁测定以及X射线衍射实验揭示出Znojmo剖面黄土和古土壤的主要磁性矿物是磁铁矿, 并含有少量的磁赤铁矿、赤铁矿和黄铁矿或磁黄铁矿以及针铁矿. 磁化率各向异性研究表明, Znojmo剖面黄土和古土壤的磁线理小于磁面理, 这说明磁化率椭球体为压扁形, 最大轴的方向呈现随机分布特征, 不能指示大气传输尘埃沉积时的古风向. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2016,(12)
天水-秦安地区保存有多种成因类型的新生代沉积物,其物质来源及其变化对于研究青藏高原东北部的隆升剥蚀历史、构造变形方式以及与之相关的地貌演化过程具有重要意义.本文通过碎屑锆石U-Pb年龄物源示踪方法,对该区的古近纪洪积砾岩、新近纪河流和湖相沉积进行了分析,并与中新世以来的风尘堆积进行了对比.结果显示:1)古近纪洪积砾岩中包含大量亲扬子地块的560~1100Ma的锆石颗粒,但这一年龄的锆石颗粒在早中新世河流相沉积中显著减少,同时出现了大量200~360Ma的锆石颗粒,指示着古近纪洪积砾岩主要来自西秦岭的中部和/或南部,而早中新世河流相沉积主要来自西秦岭北部;2)约11.5Ma以来,该区河流相沉积以380~450Ma的锆石颗粒占主导,与六盘山南部岩体的年龄一致,指示着六盘山南部的初始隆升;3)该区晚中新世湖相沉积的锆石年龄分布明显不同于同时期的河流沉积物,但与秦安中新世风成红土、晚中新世-上新世三趾马红土及第四纪黄土十分相似,指示着该区中新世的细颗粒水成沉积物很可能主要为风尘物质.本文的研究揭示出天水-秦安地区新生代沉积物的物源转变和地貌演化均与青藏高原东北部的阶段性隆升密切相关,特别是晚渐新世-早中新世青藏高原北部的隆升,可能既为中新世风成红土的出现创造了物源和风动力条件,也为其堆积创造了地貌条件. 相似文献
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集中黄土高原有古地磁, 古生物资料的红黏土-黄土风尘土状地层剖面, 对比并归并到一个相对完好的红黏土-黄土基础剖面上, 得到一个含有大约从8.0 Ma B.P. 晚中新世中期到第四纪晚期各时段含哺乳动物化石序列的综合地质剖面. 根据有关资料, 将该综合剖面划分为12个地层段, 除两个段缺化石外, 其余的皆含其特有的化石组合, 从下向上依次为含第一化石组合的第一地层段到含第十二化石组合的第十二地层段. 逐个分析所含哺乳类化石的特征, 恢复其生活时的气候环境. 黄土高原红黏土-黄土沉积时的气候环境从老到新大致是: 由晚中新世中期起的热-半干半湿、较暖半湿、暖较湿→上新世的微暖湿、凉干、较暖湿→第四纪冷干与温半湿频繁交替; 有从晚中新世中期起的稀树灌丛草原、多树灌丛草原、亚热带森林草原→上新世的稀树草原、干草原及第四纪的灌丛草原、干草原、荒漠的变化. 新近纪期间的气候环境是在暖湿背景上的变化, 波动幅度不很大, 高原各地的情况基本一致; 第四纪期间的则是在冷干背景上的变化, 波动幅度较大. 由新近纪进入第四纪气候是一个较显著的突变. 从更新世初期起黄土高原的气候环境就明显地显示了东南较西北暖湿的地域差别. 相似文献
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风成沉积物4~16 mm石英氧同位素记录及其物质来源意义 总被引：3，自引：0，他引：3
通过对灵台剖面7.0 MaBP以来的黄土-红粘土堆积以及黄土高原和北京6个马兰黄土剖面的石英氧同位素分析, 发现石英氧同位素比值受沉积后作用的影响不明显, 同一粒径颗粒的石英氧同位素比值比较能够较好地反映源区变化特征; 灵台剖面红粘土的氧同位素比值的变化范围以及波动特征和第四纪黄土-古土壤相似, 表明红粘土和其上的黄土有类似的沉积物源系统; 此外, 整个剖面上的石英氧同位素比值的波动可能仅反映了物源区域的变化. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2017,(2)
风成黄土堆积包含了丰富的古气候演化信息,如中国黄土古环境研究在过去几十年取得了重要进展.目前在印度地区黄土研究大都集中于其北部喜马拉雅山南坡的Kashmir地区,其他地区很少见到风成黄土的报道.通过对印度新德里-安格拉-斋普尔地区平原沉积物的地貌地形及沉积物地层的野外观察,发现其与大部分中国黄土古土壤序列相似,地层之间为过渡的渐变关系,不具有河流冲积物层理,且发育着明显的土壤层次,说明印度河-恒河平原很有可能存在未被识别的风积黄土古土壤序列.为了进一步确定其存在性,本文对位于印度河-恒河平原的一处疑似黄土堆积进行了采样及室内分析,结果表明代表性样品的粒度分布及稀土元素(REE)的配比模式与中国黄土极为相似,同时代表性样品的单颗粒石英扫描电镜(SEM)图像显示出新鲜的贝壳状断口、丰富的撞击圆麻点、机械撞击形成的碟型坑等风尘颗粒具有的特征.此外,环境磁学与岩石磁学实验表明,样品中的主导磁性矿物为亚铁磁性的磁铁矿及磁赤铁矿,可能含有少量的赤铁矿,并且其常温磁学参数与中国黄土具有很好的可比性.综合以上结果,我们认为印度河-恒河平原地区广泛分布着风成黄土堆积,且黄土的存在可能促进了印度农耕的发展,从而推动印度古文明的兴起与繁荣.这也为日后对该地区地层中蕴含的古气候信息解读提供了新的更成熟的研究载体. 相似文献
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中中新世黄土高原风尘堆积序列磁化率显著增高，在区域内已成为地层对比标志，然而其磁性增强机制依然不清楚.本文对秦安地区QA-I剖面约14～17.1 Ma期间的黄土-古土壤样品进行了系统的环境磁学、岩石磁学(热磁性质、磁滞性质、非磁滞剩磁与饱和等温剩磁比值χARM/SIRM等)和色度指标分析.结果表明，QA-I剖面黄土-古土壤序列样品中磁性矿物为准单畴(PSD)磁铁矿、超顺磁/单畴(SP/SD)磁赤铁矿和赤铁矿，古土壤中细粒磁赤铁矿含量高于上下相邻黄土层.CBD(Citrate-Bicarbonate-Dithionite)处理方法显示，中中新世风尘序列中碎屑成因的PSD磁铁矿含量变化不大，约14.5～16.0 Ma期间成壤成因SP/SD磁赤铁矿含量的增多，是导致该时期风尘堆积序列磁化率增强的主要原因；这与该时期较低的土壤发育程度并不一致，表明CBD处理方法虽然可有效获取成壤成因SP/SD磁赤铁矿信息，却无法区分其为当地还是源区成壤成因.低温磁学研究表明，QA-I剖面约14.5～16.0 Ma期间SP/SD磁赤铁矿可能为碎屑磁铁矿颗粒的风化外壳，其含量高低变化与风尘样... 相似文献
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砾石钙膜作为一种反映环境变化的沉积物标志 ,记录了比较完整的环境和气候信息 ,其实物的直接表现形式就是沉积了明暗相间的纹层 ,而形成明暗纹层的主要原因是受沉积时碳酸盐的纯度和结晶物的粒度以及杂质等的影响。作者用普通的扫描仪获取钙膜纹层明暗度图像 ,通过计算机自动识别获取明暗度变化的特征曲线 ,并将其与深海氧同位素曲线、黄土 -古土壤序列、黄土粒度曲线、磁化率曲线等进行对比分析 ,从而达到确定砾石钙膜所代表的地貌面年龄的目的 ,同时分析其气候效应。初步研究表明 ,这种方法是可行的 ,它不仅提高了定年的精度和时间跨度 ,同时也拓宽了沉积物年代学方法在古环境及古气候研究中的应用 相似文献
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通过Bartington MS2 和Kappabridge MFK1-FA两种仪器对黄土-古土壤、红粘土和湖相沉积物样品进行了5个频率的磁化率测试,并计算得到了4个频率磁化率.通过对比分析不同类型样品磁化率-频率变化曲线可知,当样品中细颗粒磁性矿物含量较高时,磁化率在较低频率即可达到峰值,而当样品中细颗粒磁性矿物含量较低时,磁化率在较高频率时才能达到峰值.因此,在黄土-古土壤等样品的应用中,成壤作用较强,细颗粒亚铁磁性矿物含量较高,Bartington MS2的低频(465 Hz)与Kappabridge MFK1-FA的F1(976 Hz)和F2(3905 Hz)频率均处于磁化率峰值区域,可以检测到SP/SD阀值区域颗粒的信息,但是对于红粘土和湖相沉积物等细颗粒亚铁磁性矿物含量较低的样品,磁化率峰值对应的频率较高,MS2型磁化率仪无法有效地检测其中细颗粒的含量,而MFK1-FA中F2(3905 Hz)和F3(15616 Hz)两个频率间的频率磁化率则可以较好地完成这一任务. 相似文献
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洛川黄土剖面S4古土壤及相邻黄土层分子化石与植被变化 总被引：1，自引：0，他引：1
利用GC-MS对洛川剖面S4古土壤及相邻L5, L4部分黄土样品的分子化石进行连续检测, 获得包括正构烷烃、正烷基-2-酮和类异戊二烯等丰富的类脂物分子, 结合剖面高密度样品室内磁化率和粒度的测定结果, 讨论了这一时期的古环境和古植被演化历史. 依据正构烷烃与磁化率和粒度的相关性, 结合CPI指标认为黄土-古土壤样品中的分子化石虽然受异地源有机质的可能影响, 但它们的相关性证明源自样品中的分子化石真实地反映了黄土-古土壤形成时期的植被状况. 正构烷烃平均碳链长度(ACL)与磁化率和粒度之间存在良好的正相关性, 在气候环境由冷干向暖湿变化时表现为较好的同步性; 但在环境恶化过程中ACL记录则相对滞后. 正构烷烃碳数分布及比值参数揭示: 在黄土沉积L5向古土壤S4过渡过程中以C29为主峰, 显示以木本输入为优势; 在古土壤S4发育时期, 以C31为主峰, 显示草本比例相对增大、木本比例相对减小, 具明显的草本输入优势. 正构烷烃分析结果揭示: 洛川剖面S4古土壤形成过程中以草本植被为主, 没有发育典型的树林植被. 相似文献
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晚新近纪以来中国北方堆积的风成红粘土-黄土序列是古气候信息的良好载体, 在黄土高原北部的吴起地区存在一套湖相沉积物, 层位上介于第四纪黄土与晚新近纪红粘土之间, 但该古湖存在的具体时限尚不清楚. 我们利用岩石磁学及古地磁年代学方法并结合多种气候指标对代表“吴起古湖”的土佛寺剖面进行了初步研究, 结果表明湖相沉积物中特征剩磁的载体主要为磁铁矿和赤铁矿, 在此基础上得到的磁极性序列能很好地与国际地磁极性年表对比, 剖面起始于4.28 Ma B. P.左右, 湖相沉积层起始于3.0 Ma B. P.左右, 结束于1.2 Ma B. P.左右. 岩性、磁化率、粒度和沉积速率变化均反映出这一时期该地区环境变化的总体趋势是由暖湿向冷干发展, 期间“吴起古湖”的演化大致经历了三个阶段: 3.0~2.5 Ma B. P.为古湖形成时期, 水体相对较深; 2.50～2.05 Ma B. P.期间受古气候变化的影响湖水明显变浅; 2.05~1.20 Ma B. P.时古湖中仍有一定量的水体存在, 但随后逐步缩小并最终消亡. 该地区气候条件在1.2 Ma B. P.左右的恶化是导致吴起古湖消亡的主要因素, 区域构造活动引起的北洛河溯源侵蚀并切穿湖盆可能也是原因之一. 相似文献
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三营组是一套河湖相沉积,沿红河断裂及其西北延伸线分布,主要出露在洱源附近.三营组中夹多层草煤,与下伏三叠系灰岩呈不整合接触,上覆第四纪砾石和松散沉积物.我们通过宇宙成因核素埋藏年龄法定量证明了三营组沉积于上新世,其顶部第四纪砾石层的宇宙成因核素埋藏年龄提供了三营组结束时间:2 Ma.从空间分布和沉积时间上看,三营组的形成与红河断裂和剑川断裂相关:中新世末期由于红河断裂和剑川断裂的触发,在洱源一带断裂拉张区形成断陷盆地,在红河断裂中南段一些拉张区也形成局部断陷湖盆,金沙江南流水系提供水源沉积了三营组.第四纪初期由于云岭山脉的隆起阻断了金沙江南去的水流,红河断裂带拉张区多数断陷湖盆干涸,结束了河湖相沉积. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2017,(4)
甘肃秦安的新近纪风成红土堆积是东亚大陆古环境演化的重要载体之一,但相对第四纪黄土而言,对其记录的古环境信息仍缺乏生物标志化合物方面的研究.本文对秦安QA-I剖面早-中中新世代表性黄土和古土壤层样品开展了初步的正构烷烃分析,并与前人发表的不同时期的风成沉积和水成沉积代表性样品进行对比.结果显示:(1)QA-I剖面中的正构烷烃碳数分布范围为C_(14)~C_(35),其中来源于微生物的低碳数部分(C_(14)~C_(20))的含量明显高于来自高等植物叶蜡的高碳数部分(C_(26)~C_(35)),主峰碳处于C_(16)~C_(18),中碳数部分(C21~C_(25))的相对含量最低,这些特征与第四纪黄土及晚中新世-上新世三趾马红土中一些强发育的古土壤层类似,但与弱风化的黄土和三趾马红土及水成沉积明显不同;(2)QA-I剖面样品的高碳数部分虽具有一定的奇偶优势,但碳优势指数(CPI)明显较各类风化较弱的样品低.上述结果显示,秦安中新世风尘红土堆积经历了较强烈的风化成壤和微生物作用,导致其中的长链正构烷烃较显著的氧化和降解,并以微生物贡献的短链正构烷烃为主.微生物对全岩有机质(TOC)的贡献以及对TOC碳同位素的影响需在古环境重建中予以充分考虑. 相似文献