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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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中国沙漠元素地球化学区域特征及其对黄土物源的指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
沙漠释放的矿物尘是大气气溶胶的重要组分之一.中国北方干旱半干旱沙漠、沙地和中国北方戈壁及邻近的蒙古国戈壁(下文简称戈壁)是亚洲风尘的潜在源区.然而,矿物尘源区常量元素特征缺少系统研究.本研究采集中国北方12个沙漠(地)及中蒙边境戈壁310个流动或半流动沙丘地表沙样,结合前人发表的数据,系统分析了中国沙漠表层样品常量元素特征,结果表明中国沙漠常量元素存在明显的区域差异性,可分四个区:(1)西部的塔克拉玛干、库姆塔格、柴达木沙漠;(2)中西部的巴丹吉林、腾格里、库布其和毛乌素沙漠;(3)东北的呼伦贝尔、浑善达克和科尔沁沙地;(4)戈壁和古尔班通古特沙漠.中国沙漠的SiO_2和CaO含量变化较大,SiO_2平均含量总体上呈现西低东高的变化趋势,CaO平均含量呈现西高东低的变化趋势(SiO_2和CaO平均含量在西部沙漠分别为64.5%和7.8%;戈壁为71.3%和2.2%;中西部沙漠77.6%和2.1%;东北沙地85.7%和0.8%).沙漠常量元素含量变化主要受控于两个方面:源区岩石的组成和新鲜物质的供给.西部沙漠新鲜物质供应充分,SiO_2/(Al_2O_3+K_2O+Na_2O)低,源岩具有高铁镁质和高碳酸盐物质的特征;而东北沙地缺少新鲜物质供应,SiO_2/(Al_2O_3+K_2O+Na_2O)高,原岩含钾长石等花岗岩物质,表现高SiO_2和K_2O含量特征.通过SiO_2/10-CaO-Al_2O_3、(K_2O+Na_2O)-CaO-Fe_2O_3和CaO-Na_2O-K_2O等三角图解可较好地将各个区域的沙漠加以区分.黄土丰富的碳酸盐矿物,结合Fe_2O_3/Al_2O_3和K_2O/Al_2O_3等其他元素地球化学特征,我们认为西部与中西部沙漠可能是黄土高原黄土潜在的物源区. 相似文献
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中国黄土中磁性矿物赋存形式研究 总被引：1，自引：0，他引：1
磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿和针铁矿是中国黄土-古土壤序列中主要的磁性矿物和磁信号载体．利用X射线衍射（XRD）、光学显微镜和电子显微镜（场发射扫描电镜SEM和高分辨透射电镜TEM）对这些磁性矿物的物相关系和存在形式进行了深入研究．结果表明：强磁性的磁铁矿和磁赤铁矿以独立单一物相和多相复合磁性颗粒形式存在．大颗粒的风尘磁铁矿在沙漠源区就已经经受了低温氧化,粉尘沉积后的成土作用加剧了这种低温氧化过程,形成具有赤铁矿镶边结构的磁铁矿复合磁性颗粒．针铁矿与赤铁矿共存,部分针铁矿经脱水过程,在其边缘形成纳米级的赤铁矿．以上研究对解译中国黄土．古土壤序列的磁信息及相关的古气侯含义提供了最直接的矿物学支撑． 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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新仙女木期沙漠/黄土过渡带高分辨率泥炭记录——东亚季风气候颤动的实例 总被引：24，自引：0，他引：24
通过对气候敏感的沙漠/黄土过渡带中湖沼沉积进行高分辨率的~(14)C年代学和气候代用指标的研究,揭示了东亚季风气候存在着干冷(11.2～10.6kaBP)、湿凉(10.6～10.2kaBP)和干冷(10.2～10.0kaBP)的颤动特征。沙漠/黄土过渡带地处欧洲下风区,通过西风带与极地北大西洋气候相联系。晚冰期上述地区大气和海面温度变化引起西伯利亚～蒙古高压强度的变化,进一步影响东西区域性海-陆气压梯度的增强与减弱。因此,这一时期东亚季风气候这种百年尺度的快速颤动可视为高纬极地大陆气团与太平洋暖湿气团相互作用的写照。 相似文献
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对青藏高原小冬克玛底冰川和古里雅冰帽上的数个雪坑和浅冰芯的观测,得出其碱度(OH-)剖面、雪坑和冰芯的液态电导率(EC)变化与OH-之间呈良好线性相关(r≥0.8).分析表明,无论在季节、年际或百年际时间尺度上,EC与OH-间的相关性以及EC与可溶离子总量(TDS)间的相关程度是大致相当的.EC的波动主要取决于粉尘来源的碱性盐类(尤其Ca2+)的变化.因此,EC参量运用到深冰芯研究中,可反映历史时期大气粉尘载荷的变化,对反演沙漠演化、大气环流有重要意义.古里雅冰芯记录表明,大气粉尘的中、长期变化可能取决于气候参量的组合特征"冷-干"气候阶段粉尘量上升,EC和OH-值高;"暖-湿"阶段粉尘量下降,EC和OH-值低.20世纪初以来,随着藏北高原气候呈现暖湿化趋势,大气粉尘载荷明显下降.因此,EC可作为显示大气尘埃载荷变化的宏观标尺,是气候波动的"指示器". 相似文献
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青藏高原雪冰电导率与降水碱度以及大气粉尘载荷变化的关系 总被引：3，自引：0，他引：3
对青藏高原小冬克玛底冰川和古里雅冰帽上的数个雪坑和浅冰芯的观测，得 出其碱度（ＯＨ－）剖面、雪坑和冰芯的液态电导率（ＥＣ）变化与ＯＨ－之间呈良好线性相关 （ｒ≥０．８）。分析表明，无论在季节、年际或百年际时间尺度上，ＥＣ与ＯＨ－间的相关性以 及ＥＣ与可溶离子总量（ＴＤＳ）间的相关程度是大致相当的。ＥＣ的波动主要取决于粉尘来 源的碱性盐类（尤其Ｃａ２＋）的变化。因此，ＥＣ参量运用到深冰芯研究中，可反映历史时期 大气粉尘载荷的变化，对反演沙漠演化、大气环流有重要意义。古里雅冰芯记录表明， 大气粉尘的中、长期变化可能取决于气候参量的组合特征：“冷－干”气候阶段粉尘量 上升，ＥＣ和ＯＨ－值高；“暖－湿”阶段粉尘量下降，ＥＣ和ＯＨ－值低。２０世纪初以来，随 着藏北高原气候呈现暖湿化趋势，大气粉尘载荷明显下降。因此，ＥＣ可作为显示大气尘 埃载荷变化的宏观标尺，是气候波动的“指示器”。 相似文献
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通过分析苏干湖地区10个地表表层沉积物、9个大气降尘(含2个尘暴降尘)、16个湖泊表层沉积物等样品的8种常量-微量元素和11种稀土元素的含量,以及同类沉积不同元素含量和不同沉积同一元素含量的相关性,结果表明,在湖泊沉积体系中Al、Fe、Sc含量的变化与强风-尘暴过程有关,指示了湖泊沉积碎屑颗粒风成输入的可能性．元素Fe、Sc含量在3种不同的沉积物中差异不大,与尘暴事件的强度和频次有关．稀土元素结果显示3类沉积具有同源性．苏干湖沉积可以用来重建研究区尘暴演化历史． 相似文献
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联系沙漠-黄土演变过程中耦合关系的沉积学指标 总被引：49，自引：2，他引：47
从沙漠 黄土过渡带的榆林到黄土高原的南缘渭南 ,在这南北向的断面中 ,对 9个黄土剖面进行了系统的采样和粒度分析 .通过观察晚更新世不同时期黄土沉积中砂粒 ( >6 3μm)百分含量的空间变化后发现 ,沙漠的进退变化是控制黄土沉积中颗粒变化 ,尤其是砂粒含量变化的一个重要因素 .由此提出用沙漠 黄土过渡带风成沉积中砂粒百分含量变化作为指示沙漠进退的一个代用指标 ,从而将黄土研究与沙漠研究结合起来 .在此基础上 ,对黄土高原西部的两个剖面 (李家塬、姬塬 )进行了高分辨率的粒度分析 ,发现在末次冰期时 ,沙漠环境存在着千年数量级的不稳定变化 . 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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祁连山东段0.83 Ma以来的构造-气候事件 总被引：10，自引：0，他引：10
根据祁连山北麓季风西北边缘区的河流阶地系列和风成黄土的研究, 重建了该区中更新世以来的构造隆升和气候演化历史. 研究发现, 中更新世以来青藏高原的数次隆升事件与本研究区及其他地区的气候记录有一定的耦合性, 发生于0.83和0.14 Ma的构造事件, 可以分别与0.64 Ma时沙漠的显著扩张及沙漠周期性进退的开始、末次冰期以来中国西北的极端干旱相对应. 这些构造-气候耦合事件可能暗示了构造隆升对气候的驱动, 从而反映青藏高原对东亚季风气候系统的重要影响. 相似文献
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昆仑山黄土与中国西部沙漠发育和高原隆升 总被引：36，自引：3，他引：36
昆仑山北坡黄土是塔克拉玛干大沙漠的同期相关沉积. 对出山口河流最高阶地80多米厚的黄土古地磁和古气候记录研究表明, 昆仑山黄土形成于距今约88万年 前, 指出塔里木盆地现代形式环流格局与极端干旱气候和塔克拉玛干沙漠雏形大致于同时出现. 青藏高原、 帕米尔高原和天山山脉的隆起是导致上述过程发生的根本原因, 适应于高原隆升的大气环流变化是干旱化过程进行的机制. 随高原和周边山地的隆升, 中国内陆和塔里木盆地持续干旱化和沙漠化, 沙漠逐步扩大至今天规模, 并在距今约50万年前有一次突变,全球变化仅是叠加于这一变化趋势之上, 并在长期变化和冰期-间冰期旋回演化上, 均表现为西风环流越强, 降水越大, 但水热搭配似仍与亚洲季风区气候变化相似. 相似文献
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0.003~1 Hz频段的地脉动主要来源于海浪运动与固体地球的耦合作用,台风引起的强烈海浪运动往往可使地脉动能量显著增强.由于涉及大气-海洋-固体地球三个圈层之间的复杂动量传递与耦合过程,迄今为止,关于台风激发地脉动的具体源区位置及激发机制尚存在争议.本文选取日本、中国东南沿海及台湾地区的地震台站波形连续记录,研究了2008年台风"森拉克"和"黑格比"激发地脉动的时频特征,开展相应数值模拟,并与观测数据进行了对比分析研究.结果表明台风激发第二类地脉动存在两种主要模式:(1)近岸源区激发,即台风引起波浪入射至海岸反射并与后续来波相互作用形成驻波作用于海底而激发;(2)台风中心附近源区激发,即台风中心移动过程中不同时期激发的同频率波浪相向传播、相互作用产生驻波作用于海底而激发,源区位置主要集中于台风中心左后方.此外,结合波浪再分析数据、台风风场特征,我们进一步对第二类地脉动激发过程中的影响因素进行了分析,发现:第一种模式激发的地脉动与近岸源区波浪场强度、观测点至源区距离及台风中心至海岸线距离等因素相关;而第二种模式激发的地脉动则主要受台风中心附近波浪场的频率成分与传播方向影响. 相似文献
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中国北方城市大气降尘磁学特征及其环境意义 总被引：6，自引：0，他引：6
应用环境磁学方法研究了兰州市区及对照点大气自然降尘的磁学特征. 结果表明, 兰州市大气降尘中磁性矿物含量较高, 主要含有磁铁矿, 并伴有少量磁赤铁矿和赤铁矿, 磁性矿物为准单畴颗粒; 兰州市自然粉尘背景值较高, 但市区污染物以人为源为主, 尤其在冬季采暖期间; 在春、夏季节, 兰州市的污染仍以人为源为主, 与通常认为兰州市污染冬季以燃煤为主, 春、夏季以粉尘为主的模式有较大差异. 近年来, 兰州市空气污染防治已取得了一定成效, 空气质量有了较大改善, 冬季污染在逐年减轻, 而夏季污染变化不大. 环境磁学作为一种简单、快速且无破坏性的研究手段, 可以为城市污染源研究及城市污染防治研究提供许多极有价值的信息. 相似文献
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新疆黄土-古土壤序列环境磁学参数的变化机理及其气候意义仍存在争议.本文选择天山北麓的中梁黄土剖面,系统开展了低温和常温下环境磁学参数的测试与研究,测量包括室温的磁化率与饱和磁化强度,以及磁化率与饱和剩余磁化强度的低温变化.结果发现,该剖面黄土和古土壤样品的磁性矿物主要由磁铁矿与磁赤铁矿组成,不含任何粒级成壤形成的超顺磁矿物颗粒,其磁化率信号主要记录了粉尘磁性矿物含量变化,较高的磁化率指示较强的风动力状况或者较近的风尘源区,新疆黄土的这种环境磁学"风尘输入模式"可用来重建干旱区的风动力强弱变化. 相似文献
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中原邙山黄土及最近200 ka构造运动与气候变化 总被引：14，自引：1，他引：13
位于黄土高原隆升区与华北平原沉降区过渡带上的中原邙山黄土 ,是风尘源区就在黄河下游冲积扇扇顶部位的近源砂黄土 ,它记录了最近 2 0 0ka构造与气候耦合效应的信息 .在风尘堆积过程中 ,于倒数第二冰期末 ,约 0 .1 5MaBP ,发生了以沉积速率突然加快为标志的环境突变事件 ,黄河贯通三门峡东流给风尘沉积带来了丰富的物源 ,形成厚 1 5 .7m的S1古土壤和 77.3m的L1黄土 .邙山黄土 古土壤序列不仅详细地记录了东亚季风在这一特定地区的气候响应 ,而且清楚地反映了构造作用下黄河干流切穿三门峡东流入海引起的环境效应 . 相似文献
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密云水库区域大气-土-水污染过程复合相关源 总被引：5，自引：1，他引：5
采用密云水库15km处WMO区域空气污染本底站——上甸子站1990~2001年降水化学资料,并结合2002~2003年现场科学试验阶段获取的大气干沉降和湿沉降资料,从大气-土-水污染过程的复合相关源角度,综合分析了大气干、湿沉降以及白河沿岸农田、矿区和城镇污染源对密云水库的水质综合影响特征.分析结果表明,该时段密云水库区域大气降水中离子以SO42?,NO3?,NH4+和Ca2+为主;密云水库湿酸沉降量夏半年(4~9月)大于冬半年(10~3月),其年际变化呈上升趋势,年平均达1038.45t,最高年份(1996)达1766.31t,最低年份(1994)为604.02t;密云水库区域大气降水pH的多年平均值为5.20,降水呈弱酸性,pH值年际变化呈下降趋势.密云水库水体不同深层的pH值均大于7.0.pH值垂直和水平空间分布呈非均一性特征,同一区域pH值随水深呈下降趋势;2002年和2003年密云水库降尘量分别为13513.08t和3577.64t,春季降尘量为全年之首,分别占其全年的61.91%和44.56%.由于大气干、湿沉降中含有多种重金属元素及有害元素,它们可能在一定程度上对库水富营养化、潜在重金属污染以及库水酸化起“加剧”作用.上述综合分析结果揭示出密云水库区域大气-土-水污染过程复合相关源特征及其多圈层相互作用效应.另外,夏季(雨季)是局地土壤污染源由于受暴雨或强降水冲刷后通过入库水系山谷坡地汇流,引起区域性大气-土-水连锁污染过程,导致水库或河流水质污染.统计分析亦发现密云水库水质污染可能与水库周边及上游局部区域降水冲刷和汇流因素相关.水库污染物浓度变化与水库上游局地区域降水量呈较显著的相关,这些相关特征揭示了水库水质污染过程大气-土-水多圈层相互作用效应.提出了水库污染复合相关源分析法观点及其追踪入库水系上游污染源空间分布技术途径. 相似文献