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地球表层的土壤沉积物记录了第四纪以来与气候、环境、人类等有关的地球演化信息,是重要的研究过去历史的载体.成土体系中土壤的诸多特性都与成土期的气候环境信息息息相关,通过地质学研究方法可以提取某些特性并作为反演风化强度以及古气候的风化指标,即古气候替代指标.重点讨论了成土体系中新生的矿物学风化指标——粘土矿物与铁矿物的表征意义、研究方法与实例分析,并评述了其在反演气候方面的优势与局限性.成土作用中新生的粘土矿物直接受成土期盛行的环境与气候条件的影响,所以其组成、粒度、含量、结晶度等矿物学特征充分记录了成土期的气候与环境信息.另外,成土体系中也会新生成部分铁矿物.自生的铁矿物是反映成土期的湿度条件、温度范围的有效指标,因此对当时的气候演化历史也有很好的指示意义.粘土矿物与铁矿物在一定的条件下都可以作为独立的重建古气候的替代指标,但是在使用时要充分考虑研究区域的地质背景、物源供给、气候类型、风化条件等客观局限对这些风化指标的制约.另外,对于区域内风化程度及古气候的重建,通常多指标结合对比的方法更为可靠. 相似文献
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我国不同气候带黄土中粘土矿物组合特征分析 总被引：11，自引：1，他引：10
在兰州黄土和下蜀黄土中粘土矿物的X衍射分析基础上,对我国不同纬度和气候带的五个黄土剖面(点)中的粘土矿物组合和空间分布进行了对比分析,并探讨了与古气候的关系。结果表明,黄土中粘土矿物组合具有明显的地带性特征。从西北到东南,随着纬度的逐渐降低,黄土中的粘土矿物组合也发生有规律的变化。主要表现为绿泥石含量的逐渐减少和蛭石含量的逐渐增多。位于温带半干旱区的兰州黄土以伊利石和绿泥石为主要粘土矿物,而位于亚热带湿润区的大港下蜀黄土则以伊利石和蛭石为主要粘土矿物。黄土中含有较多量的绿泥石可作为黄土母质堆积后干冷气候和微弱风化的标志,而蛭石和蛭石/绿泥石混层矿物含量的增加指示了风化强度的增强。因此,黄土粘土矿物组合特征不仅反映物源区古环境信息,而且指示了黄土堆积期后的生物气候环境。 相似文献
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粘土矿物在形成过程中受构造运动、气候、盆地规模、地表母岩、土壤、植被、地貌、介质环境、风以及成岩作用等多种因素的影响,这些因素对地层中粘土矿物的类型和含量的影响程度不一。构造运动和气候是影响粘土矿物形成的两个主要因素,对沉积物中的粘土矿物形成和含量以及影响粘土矿物形成的其他次要影响因素有着控制作用。在构造活动稳定的状态下,气候则成为影响粘土矿物形成和含量的决定性因素,其他因素尽管也有不同程度的影响,但可以看成是相对稳定不变的,粘土矿物携带的主要是气候环境变化的信息。地表水系的复杂程度引起的沉积物的混合程度影响粘土矿物信号的清晰度,沉积埋藏成岩作用对粘土矿物的影响也不容忽视。 相似文献
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粘土矿物在黄河源区古气候研究中的应用 总被引：17，自引：2，他引：15
沉积物中粘土矿物的组成具有一定的古气候指示意义。利用沉积物中粘土矿物的组成探讨了黄河源区全新世的古气候变迁。通过X衍射方法分析了一个全新世地层剖面的粘土矿物类型和含量的变化,这些粘土矿物主要由伊利石、伊蒙混层矿物和少量的高岭石、绿泥石组成。对粘土矿物含量变化的分析和对比研究表明,黄河源区在全新世的气候寒冷干燥,即使在大暖期也显得温凉。全新世的气候演变可划分为3个阶段,即早全新世的干冷期、中全新世的温凉期(大暖期)和晚全新世的干冷期。在大暖期,在7 0kaB P 和5 0kaB P 前后发生了两次较强的降温事件。 相似文献
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二叠纪是地质历史中的一个关键时期,恢复其古气候具有重要意义。陕西镇安地区二叠纪时为古特提斯洋东部的一个孤立台地,二叠纪地层连续发育,厚度巨大(超过3 km),是研究二叠纪古气候古环境的理想之地。粘土矿物作为重要的古气候指标,可以恢复地质历史中的古气候。本次研究对陕西镇安二叠系159件碳酸盐岩样品进行了粘土矿物的定性和半定量分析,结果显示研究区粘土矿物组合为伊利石(平均含量70.9%)、高岭石(平均含量7.9%)、蒙脱石(平均含量4.4%)、绿泥石(平均含量8.6%)和伊蒙混层(平均含量8.3%)。伊利石相对含量变化显示研究区二叠纪古气候的变化可分为8个段:即阿舍尔期(Asselian)至空谷期(Kungurian)中期的干冷期(P1);中二叠世中期经历了湿热(P2)—干冷(P3)—干冷暖湿交替(P4)的变化;卡匹敦期(Capitanian)中期至吴家坪期(Wuchiapingian)早期的气候变冷(P5);吴家坪期(Wuchiapingian)早期的短暂暖湿期(P6);吴家坪期(Wuchiapingian)早期至吴家坪期(Wuchiapingian)末期的气候逐渐变冷(P7);以及长兴期(Changhsingian)干冷暖湿交替显著的气候(P8)。同时,对比研究表明,研究区二叠纪古气候变化受晚古生代冰期事件(LPIA)、Kamura事件及G—LB(Guadalupian—Lopingian boundary)生物灭绝事件的影响。此外,研究区沃德期(Wordian)存在一个持续约2.4Ma的短暂寒冷期,这与前人认为的空谷期(Kungurian)以来气候逐渐变暖不一致,其是否具有全球意义还有待进一步认识。 相似文献
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陆相高分辨率层序界面识别的地球化学方法 总被引：8，自引：3，他引：5
粘土矿物、微量元素普遍存在于各种类型的沉积物和沉积岩中,它们对环境的变化敏感,同时它们的沉积分异、组合特征、矿物成分及其含量都从不同的角度记录了形成过程中各种环境因素的变化。这些对恢复古环境,研究陆相湖盆水深变化具有重要的指示意义。通过对东营凹陷胜北断层下降盘沙三段 -沙四上段各层序内部高分辨率层序地层单元中岩石地球化学标型参数的研究发现,在一个高分辨率层序地层单元形成过程中,在古气候驱动下的湖平面变化旋回中,沉积岩中的矿物成分 (主要指粘土矿物和胶结物 )、化学成分 (微量元素 )等皆发生周期性变化。 相似文献
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黏土矿物古气候意义研究的现状与展望 总被引：6，自引：1，他引：5
系统地分析了利用海洋沉积物、古土壤、湖盆沉积物中黏土矿物进行古气候环境研究的现状、存在问题和发展趋势。海洋沉积物的物源范围广,影响因素复杂,其中的碎屑黏土矿物所指示的古气候参数只能用于解释母源区的气候变化,而只有自生黏土矿物才能指示沉积区的气候;古土壤形成于特定的地质背景条件下,尤其是发育于火山物质母岩之上的风化自生黏土矿物,可以准确地指示该区的古气候条件;湖盆沉积物的物源范围小,沉积物中的黏土矿物可以更有效地运用于古气候环境的分析。对于沉积物中黏土矿物来源的分析,可以借助晶体中cv空位和tv空位的精细结构特征进行判断;在风化改造的红土剖面研究中,因强烈的化学风化、淋滤和迁移,黏土矿物方法具有独特的优势。风化过程中形成的一些亚种或过渡性黏土矿物,以及同生沉积过程中形成的黏土矿物,对气候环境的变化更加敏感,应加强这方面的研究。此外,在造山带的气候环境演化研究中,自生黏土矿物稳定同位素可以更可靠地指示气候环境的变化。 相似文献
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南海沉积物中的黏土矿物:指示东亚季风演化历史? 总被引：6，自引：2，他引：4
黏土矿物以其示踪洋流变化和揭示物源区同时期气候变化的能力,近年来在南海沉积古环境研究中的地位日益显现。但是,南海黏土矿物能否用于直接指示东亚季风演化历史的研究仍然颇为争议。本研究认为,南海黏土矿物主要受控于物源区供给和洋流搬运作用,黏土矿物本身不具同时期气候条件特征。以南海北部为例,珠江、台湾和吕宋岛这三个主要物源区无论是冰期还是间冰期都提供相同的黏土矿物组合,这些黏土矿物在输入到南海后分别受到不同洋流的搬运。因此,南海晚第四纪黏土矿物组合用于指示东亚季风演化历史的应用是通过洋流的搬运作用来实现的,在不同海区的应用效果不同。 相似文献
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【研究目的】陆地热泉钙华作为火山、地热区常见的陆相碳酸盐岩沉积物/岩被广泛用于恢复古环境,但其中可反映古气候信息的代用指标多受复杂外界条件变化控制,因此利用热泉钙华进行古气候信息提取有待深入研究。【研究方法】本文对当前热泉钙华在重建古气候信息方面的成功案例进行了总结,并梳理了与热泉钙华沉积相关的各类气候、非气候影响因素。【研究结果】研究认为针对热泉钙华进行古气候恢复代用指标的选取,目前较为可行的有C-O同位素、主微量元素,孢粉学数据由于孢粉保存的局限性,可作为佐证信息,配合其他气候代用指标来检验古气候意义的正确与否,同时需将热泉钙华中各项气候代用指标与生物地层学、冰芯、石笋等相对成熟的古气候研究手段进行对比,使各类古气候替代指标相互验证,从而更好的解读热泉钙华中古气候信息。【结论】利用热泉钙华中的各项气候代用指标进行可靠的古气候信息提取与恢复具有可行性。创新点：本文梳理了国内外热泉钙华恢复古气候的成功案例,并探讨了针对热泉钙华进行古气候恢复研究存在的问题。 相似文献
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台湾海峡西部沉积物中粘土矿物的初步研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用X射线衍射,红外光谱,电子显微镜和化学分析等手段,综合分析和研究了台湾海峡西部海域的以水云母为主,高岭石次之的粘土矿物组合特征。结果表明其含量变化和分布特点受物质来源,沉积环境,气候条件,水动条件所制约。高岭石系湿热气候风化型陆源次生矿物,沿闽江和九龙江河口外迅速递减。绿泥石除少量陆源成因外,主要是次生和自生的绿泥石,蒙脱石变以蚀变型自生蒙脱石为主。粘土矿物含量的垂直变化能够为古气候和古沉境环境提供佐证 相似文献
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南雄盆地晚白垩世-古新世陆源沉积组份变化的古气候指示 总被引：1，自引：1，他引：0
利用陆源沉积中的碎屑组份(泥岩中的碎屑黏土矿物种类和砂岩中砂、粉砂碎屑类型)相对含量变化,对广东北部和江西南部的南雄盆地晚白垩世-古新世古气候进行了分析.结果显示,砂岩碎屑组份含量气候指数(长石/石英比,F/Q)介于0.02~0.14之间;(碎屑)黏土矿物组合主要以伊利石为主,平均79%;伊利石结晶度指数与化学指数分别为0.25~0.39、0.31~0.7.进一步分析表明,研究区这一时期以干旱气候为主,存在暖湿气候间断,古气候演化可分为三个阶段:晚白垩世马斯特里赫特期以干旱-半干旱性气候为主,古新世丹尼期早期转变为相对湿热或与干旱-半干旱气候交替,古新世丹尼期晚期恢复到半干旱性气候,但比第一阶段湿度可能稍有增加.这一总体干旱-半干旱气候格局及其变化总体与同期全球气候变化一致. 相似文献
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The distribution of the clay minerals of the Banco Negro Inferior-Río Chico Group succession (BNI-RC), a middle Danian–middle Eocene mainly continental epiclastic–pyroclastic succession exposed in the Golfo San Jorge Basin, extra-Andean Patagonia (∼46° LS), is assessed in order to determine the possible origin of clay and specific non-clay minerals using X-ray diffraction and scanning electron microscopy analyses. The control over the clay mineralogy of the sedimentary settings, contemporary volcanism, paleoclimate and weathering conditions is considered. A paleoclimatic reconstruction is provided and correlated with the main global warming events that occurred during the early Paleogene.Mineralogical analyses of BNI-RC demonstrate that smectite and kaolin minerals (kaolinite, halloysite and kaolinite/smectite mixed layers) are the main clay minerals, whereas silica polymorphs (volcanic glass and opal) are common non-clay minerals. Throughout the succession, smectite and kaolin minerals are arranged in different proportions in the three clay–mineral assemblages. These show a general vertical trend in which the smectite-dominated assemblage (S1) is replaced by the smectite-dominated assemblage associated with other clays (S2) and the kaolinite-dominated assemblage (K), and finally by S2 up-section. The detailed micromorphological analysis of the clay and non-clay minerals allows us to establish that the origins of these are by volcanic ash weathering, authigenic and pedogenic, and that different stages in the evolution of mineral transformations have occurred.The supply of labile pyroclastic material from an active volcanic area located to the northwest of the study area could have acted as precursor of the authigenic and volcanogenic minerals of the analyzed succession. Diverse fine-grained lithological facies (muddy and tuffaceous facies) and sedimentary settings (coastal swamp and transitional environments, and different fluvial systems) together with variable climate and weathering conditions controlled the mineralogical transformations and the arrangement of clay–mineral assemblages. The paleoclimatic reconstruction suggests a general warm and humid climate. However, the temporal trend of the clay–mineral assemblages, the ratios between smectite and kaolinite and the micromorphological analysis of clay minerals contrasted with evidence from sedimentological analyses suggest a warm and seasonal climate for the basal part of the unit, a warm and humid climate with a relatively more perennial rainfall regime in the middle part of the unit, and a warm and less humid, probably subhumid, climate up-section. Such a reconstruction makes it possible to establish a correlation with some of the hyperthermal events of the Early Paleogene Global Warming (EPGW) and, consequently, constitute one of the most complete time records of the EPGW in South America. 相似文献
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Hydrological cycles of inland rivers are highlighted in paleoclimate studies of arid regions. A great number of studies have been published in this regard, but most of the studies have mainly used climate proxies to reconstruct the evolution of paleoclimate and paleoenvironment, and there have been little long-term simulation and reconstruction experiments. Concerning this issue, we systematically carried out the long-term reconstruction and simulation experiments of hydrological cycle based on paleoenvironment records of the Shiyang River drainage basin with a lot of methods such as paleoclimate simulations, the Holocene monsoon simulations, lake water and energy balance model and quantitative reconstruction of paleo-precipitation and paleo-runoff. The results showed that the simulation results had a good consistency with the reconstruction results, indicating that mid-Holocene was “climatic optimum” in the Holocene. This research provided a new perspective for reconstruction and simulation studies of climate change in arid areas. 相似文献