中新世黄土 古土壤序列的粒度特征及其对成因的 指示意义
甘肃庄浪全新世黄土-古土壤序列元素分布特征及意义
第 ３５卷 第 ４期 ２００６年 ７月
膨 猫 ｆｅ
ＧＥｏＣＨＩＭ ＩＣＡ
维普资讯 Ｖｏ１．３５， Ｎ ｏ．４， ４５３ —４５８
Ｊｕｌｙ，２００６
甘肃庄浪全新世 黄土 一古土壤序列 元素分布特征及 意义
刘安娜 ，庞 奖励 １ ７２＂，黄春长 ，王利军
本 文未 进行 深入 的 年代 研究 工作 ，所 用地层 年 代是 根 据地层 中发现 的 同期 文化遗 物 ，结 合前人 资 料和 地层 对 比所 得 ，精 确 年代 数据 需进 一步 研究 。
图 １ ＸＪＮ剖 面 位 置 图
Ｆｉｇ．１ Ｌｏｃａｔ ｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｏｌｎ ｃ ｅｎｅ ｌｏｅｓｓ—ｐａｌｅｏｓｏｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ
Ｅｌｅｍ ｅｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｚｈｕａｎｇｌａｎｇ Ｈｏｌｏｃｅｎｅ ｌｏｅｓｓ－ｐａｌｅｏｓｏｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ， Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎ ｃｅ
ＬＩＵ Ａｎ－ｎａ ，ＰＡＮＧ Ｊｉａｎｇ－ｌｉ ’ ，ＨＵＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ｃｈａｎｇ ａｎｄ ＷＡＮＧ Ｌｉ－ｊｕｎ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｊｏｒ ｅｌｅｍｅｎｔ；ｌｏｅｓｓ－ｐａｌｅｏｓｏｌ ｓｅｑ ｕ ｅｎｃｅ；Ｈｏｌｏｃｅｎｅ；Ｚｈｕａ ｎｇｌａ ｎｇ；Ｇａ ｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ
”巫山黄土”粒度特征及其对成因的指示
”巫山黄土”粒度特征及其对成因的指示的报告，800字
巫山黄土是中国西南地区巫山的特殊土壤，它可以帮助人们更好地理解当地山区的地质、气候条件等。
本文将通过对巫山黄土粒度特征的描述，以及分析它们对成因的指示，来认识这种特殊的土壤。
巫山黄土的粒度特征主要针对悬浮土粒，悬浮土粒绝大多数都是小颗粒，而巫山黄土的悬浮土粒主要集中在2.1-2.4μm的细
颗粒范围，这种颗粒特征被称为“亚马逊细颗粒”。
同时，巫山黄土还具有较好的均匀性，其细颗粒所占比例达到60%以上，在两端小颗粒和大颗粒之间存在较少的不均匀现象，大颗粒只占整体粒径中的20%。
从巫山黄土的粒度特征可以看出，它是一种古老的土壤，以前受到强烈的风化作用，几乎所有的大颗粒已经随风化而消失，只剩下中等到细颗粒留在地表。
这说明，巫山黄土是一种古老的沉积土，经过同样的风化作用，大颗粒被风化消失，留下更多的细颗粒。
此外，根据大颗粒的分布特征和巫山黄土的细颗粒占比，可以推断出巫山黄土的大部分颗粒产生于古代沉积环境，并受到了低温的碳化环境的长期作用。
总而言之，巫山黄土的粒度特征能够为我们提供有关它的形成环境和风化作用的信息，它可以指示出古代沉积环境受到低温碳化环境的长期作用。
中国黄土及其古气候意义
中国黄土及其古气候意义作者：焦译漫来源：《科技风》2019年第11期摘要：黄土高原是古气候环境的历史藏在自然界用密码写就的一本本“秘岌”之一。
黄土高原的黄土——古土壤序列对研究古气候变化具有重要意义。
通过黄土——古土壤的交替出现，来研究古气候的变化旋回。
研究发现黄土的颜色、粒度等与古气候变化存在一定的关系。
关键词：黄土——古土壤;颜色;粒度;古气候1 黄土高原简介1.1 成因第四纪时期，青藏高原的存在和上升，阻挡了从印度洋吹来的西南季风的侵入，因此，大陆内部的气候变得越来越干，从而有利于风尘的生成和搬运。
[1]远古地质时期的西北季风将中亚和蒙古高原地区的黄色粉尘源源不断地吹向东部，颗粒较大的粗砂留在了新疆和内蒙古，并在那里形成大片沙漠和戈壁。
其余的粉尘物质随风继续南下被青藏高原和秦岭挡住了去路，向东受制于太行山，最终在甘肃、陕西、山西一带沉降下来。
同时随着风力的减弱粗的粉尘颗粒被抛撒下来，然后是中等颗粒，最后是细小颗粒。
黄土高原降雨少，属于半干旱地区，有利于以粉砂为主体的沉积物的保留，逐渐叠覆形成黄土高原。
1.2 地形黄在地貌学上，黄土高原可称为一个巨地貌单元。
长期的侵蚀和切割形成了土高原特有的地形，最常见的为峁、墚和塬。
峁：多分布于黄土高原北部，为圆锥形丘陵，是一种发育在各种黄土堆积上的参丘。
墚：多分布于黄土高原中部，为长条形的脊状地形，是一种叠加古侵蚀地形;塬：多分布于黄土高原南部，为平台状地形，由多层叠覆的黄土/古土壤层构成。
[1]1.3 黄土地层结构中国黄土在地层上可分为早更新世午城黄土、中更新世离石黄土、晚更新世马兰黄土和全新世黄土。
黄土高原有两种类型的地层结构，分别为连续的黄土——古土壤相和不整合的黄土——河湖相结构。
2 黄土颜色指示的古气候土壤的颜色变化可用两种表色系统表达，分别为芒赛尔表色系统的色调、亮度和色饱和度，以及 CIELAB 表色系统的亮度（L * ）、红度（a * ）、黄度（b * ），也有研究者用灰度、白度和红度表征土壤颜色变化。
黄土的研究现状及古气候意义
黄土的研究现状及古气候意义
黄土，一种特殊的土壤类型，广泛分布于中国北方地区。
对于黄土的研究，对了解我国古气候有重大意义。
黄土分布于中国北方、西北等地区，是中国西北地区的一种特有地貌现象。
它形成于晚新生代以来的第三纪时期，经历了长时间的风蚀、自然迁移和沉积作用，呈现出黄色的颜色，故被称为“黄土” 。
黄土结构层不明显，粘土和枯草层分界模糊，
如同不同质地土壤的混合物，深浅不一，纵横交错。
黄土无论在地球科学还是器物考古学上，都有着重要的研究价值。
通过对黄土的研究，我们可以了解文化演变、古气候变化、地质构造和自然环境等信息。
在古气候方面，黄土在我国古气候研究中占有非常重要的地位。
黄土经历了漫长的地质过程，记录了当时环境变化的各种气候信息，所以被誉为“地球气候变化的生物地层学”。
黄土蕴藏着大量有关古气候及年代信息，可以为气候研究提供可靠的资料，而且还可以指导我国西北地区的农耕和水利开发。
黄土上沉积了各种枯草和旧土壤残留物质，这些物质的含量和结构都可以反映出当地的气候变化和生态环境。
黄土的深度、粘度和含铁量等指标，也可以反映出当地气候变迁和土壤抵抗风蚀能力的变化。
此外，黄土还蕴藏着许多有关人类活动的资料，如土层中发现的文物、器物，皆可以反映出古人民的生活特点、农耕方式、战争历史以及其他诸多信息。
综上所述，黄土作为中国西北地区的一种特有地貌现象，对了解我国古气候和环境变化有着重要的研究意义。
把握黄土研究现状，开展更深入的研究，不仅有助于完善我们对古气候变化的认识，还有助于改进我国西北地区的农耕和水利开发模式，以及保护这片独特的自然资源。
中新世黄土 古土壤序列的粒度特征及其对成因的 指示意义
的统计值以判断不同的沉积作用和沉积环境. 通过
SCIENCE IN CHINA Ser. D Earth Sciences
第7期
乔彦松等: 中新世黄土-古土壤序列的粒度特征及其对成因的指示意义
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图 3 中新世黄土、古土壤与第四纪黄土、古土壤以及河湖相样品的粒度结构参数散点图
中新世黄土-古土壤序列的粒度特征及其对成因的 指示意义*
乔彦松①③ 郭正堂①②** 郝青振① 尹秋珍① 袁宝印① 刘东生①
(① 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029; ② 中国科学院地球环境研究所, 西安 710075; ③ 中国地质科学院地质力学研究所, 北京 100081)
摘要 对甘肃秦安 QA-I 中新世黄土剖面进行了系统的粒度分析, 并与第四纪黄土、古土壤及 代表性河湖相沉积样品的粒度特征进行了对比. 结果表明, 中新世和第四纪黄土、古土壤样品具 有相似的粒度分布特征, 而与河湖相沉积有较大区别. 中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古 土壤序列一样, 黄土层粒度较粗, 而古土壤层粒度较细, 反映了气候的冷暖、干湿变化. 从长尺度 上看, 中新世黄土-古土壤序列的中值粒径与沉积速率的变化大致同步, 与北太平洋深海风尘沉 积通量变化也具有较好的一致性. 上述结果不仅进一步证实研究序列的风成成因, 而且说明中新 世黄土-古土壤序列的粒度变化与源区的干旱化程度有密切关系.
关键词 秦安 中新世黄土-古土壤序列 粒度特征 成因
分布于六盘山以西陇中盆地的中新世黄土-古土 壤序列[1]是继第四纪黄土-古土壤序列[2]、三趾马红 土[3~7]之后发现的一套风尘堆积序列. 以前的研究[8] 将其归入甘肃系. 近年来进一步的研究揭示出, 甘肃 系与黄土高原的第四系一样, 包含了多种成因类型 的沉积物, 其中包含在台地上形成的典型风尘堆 积[1,9]和盆地内的水成沉积, 二者在空间上共存. 从 目前已发表的QA-I, QA-II[1]、糜子湾[9]和西宁高阶地上 [10]的风尘堆积剖面来看, 中新世的风尘堆积范围相
中国黄土及其古气候意义
DOI ：10．19392/j．cnki．1671-7341．201911199中国黄土及其古气候意义焦译漫山东省水土保持与环境保育重点实验室临沂大学资源环境学院山东临沂276005摘要：黄土高原是古气候环境的历史藏在自然界用密码写就的一本本“秘岌”之一。
黄土高原的黄土———古土壤序列对研究古气候变化具有重要意义。
通过黄土———古土壤的交替出现，来研究古气候的变化旋回。
研究发现黄土的颜色、粒度等与古气候变化存在一定的关系。
关键词：黄土———古土壤；颜色；粒度；古气候1黄土高原简介1．1成因第四纪时期，青藏高原的存在和上升，阻挡了从印度洋吹来的西南季风的侵入，因此，大陆内部的气候变得越来越干，从而有利于风尘的生成和搬运。
［1］远古地质时期的西北季风将中亚和蒙古高原地区的黄色粉尘源源不断地吹向东部，颗粒较大的粗砂留在了新疆和内蒙古，并在那里形成大片沙漠和戈壁。
其余的粉尘物质随风继续南下被青藏高原和秦岭挡住了去路，向东受制于太行山，最终在甘肃、陕西、山西一带沉降下来。
同时随着风力的减弱粗的粉尘颗粒被抛撒下来，然后是中等颗粒，最后是细小颗粒。
黄土高原降雨少，属于半干旱地区，有利于以粉砂为主体的沉积物的保留，逐渐叠覆形成黄土高原。
1．2地形黄在地貌学上，黄土高原可称为一个巨地貌单元。
长期的侵蚀和切割形成了土高原特有的地形，最常见的为峁、墚和塬。
峁：多分布于黄土高原北部，为圆锥形丘陵，是一种发育在各种黄土堆积上的参丘。
墚：多分布于黄土高原中部，为长条形的脊状地形，是一种叠加古侵蚀地形；塬：多分布于黄土高原南部，为平台状地形，由多层叠覆的黄土/古土壤层构成。
［1］1．3黄土地层结构中国黄土在地层上可分为早更新世午城黄土、中更新世离石黄土、晚更新世马兰黄土和全新世黄土。
黄土高原有两种类型的地层结构，分别为连续的黄土———古土壤相和不整合的黄土———河湖相结构。
2黄土颜色指示的古气候土壤的颜色变化可用两种表色系统表达，分别为芒赛尔表色系统的色调、亮度和色饱和度，以及CIELAB 表色系统的亮度（L *）、红度（a *）、黄度（b *），也有研究者用灰度、白度和红度表征土壤颜色变化。
黄土高原中部黄土沉积有机质记录特征及C/N指示意义
2008年12月 海洋地质与第四纪地质 V ol.28,No.6第28卷第6期 M ARINE GEOLOGY&QUA TERNA RY GEOLOGY Dec.,2008D OI:10.3724/SP.J.1140.2008.06119黄土高原中部黄土沉积有机质记录特征及C/N指示意义张 普1,2,刘卫国1(1中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪国家重点实验室,西安710075;2中国科学院研究生院,北京100039)摘要:C/N比值在湖泊沉积物研究中广泛用于反映有机质的来源;在冰缘冻土区、热带和地中海地区主要用于指示有机质的分解程度。
然而,有关C/N比值在中国黄土沉积中指示意义的研究目前讨论的较少。
选取位于干旱—半干旱区的黄土高原中部西峰和洛川竖井剖面为研究对象,对该区末次间冰期以来土壤有机碳及全氮的时间分布规律进行了初步研究,结果表明研究剖面磁化率、TO C和T N含量及C/N比值的垂直分布趋势一致,古土壤层的T OC和T N含量及C/N比值相对黄土层偏高,而T N含量值在整个序列均在0.03%～0.05%的低值范围,波动很小。
因此,初步认为C/N比值在中国黄土高原地区主要响应上覆植被T O C输入的多少,即C/N比值在干旱—半干旱的黄土沉积序列更多地指示上覆植物生物量的大小。
关键词:竖井剖面;C/N比值;中国黄土;黄土高原中图分类号:P595 文献标识码:A 文章编号:0256-1492(2008)06-0119-06 前人的研究表明,利用沉积物的有机碳含量(TOC)、同位素比值及其磁化率的变化可以判断沉积物形成时的古气候变化历史[1-11],并且C/N比值也被广泛用于指示湖泊沉积物中不同来源的有机质贡献[12-16];同时在冰缘冻土区、热带和地中海地区,研究者将C/N比值看作土壤有机质分解退化的标志[17-18]。
另外,以往中国黄土有机质的研究主要集中于对黄土沉积序列有机碳含量变化特征的讨论,并将其看作古生产力的指标[19-21],而有关黄土-古土壤沉积序列有机氮含量(TN)和C/N比值在垂向上的时间分布特征及其与TOC的相对变化关系,以及黄土沉积C/N比值的变化受控于上覆植被生物量(古生产力)还是植被类型的研究尚少。
黄土高原西部地区黄土粒度的环境指示意义
得 敏感 的东亚冬 季风代 用指标 。
１ 材 料 与 方 法
１ １ 样 品采 集与实验 室 处理 ． 样 品采 自黄土高 原 西部 两 个 典 型黄 土 剖 面 （ 图
１： ）①兰州九州台剖 面， 黄土堆积深厚 ， 良好 的天 是
厚 度连续 采样 ， 每段 古 土壤层各 得 ６０个样 品， ５ 总计
１３ ０ ０ 个样 品。②西 宁 土巷 道剖面 ， ２ ｍ 间隔 按 ～４ｃ 采样， 共采 样 品 ３ ７ ４ 个 。 ］ ’
到后期 成壤 作用 的影 响 ， 尤其 是 在 黄 土 高 原 中东部
地 区所 受影 响更 甚 ， 以真实 细 致 的古气 候 信 息 可 所 能 得 不到 可靠 地反 映 。相对 而 言 ， 粗 颗 粒 含 量指 用 标 来反 映东 亚冬 季风 变化更 为 敏感 鹿 化煜 等对 黄 土高原 中部 的洛川地 区 的粒度 的古气候 意义 做过 细 致 的研究 工作 ， 出＞ ３ ＃ 粗 颗 粒 含 量 是 冬 季风 指 ０ｍ
收 藕 日期 ０ ０１－５ ２０ —Ｏ２ ；改 回 日期 ：００ １—３ ２ ０—１１
粒 度仪完成 。Ｍａｔｒｉｅ ００型 粒度 仪测 量 精 度 ｓｅｓ ｒ２０ ｚ
高， 实验误 差小 。土巷 道 粒 度样 品在 英 国 Ｌｖ ｒ ｏ ｌ ｉ ｐ ｏ ｅ 大 学由美 国生产 的 Ｃ ｕｔｒ ｏ ｌｅ 粒度 仪完 成 。
剖面粒度 主成分和聚类 分析 表明：＞４ ｍ 颗粒的含置是 黄土高 原西部地 区更 为敏感 的古冬 季风替代 指标 ．＜２ Ｏ ｍ颗粒 的含 量的变化所指示 的古气候意 义可能 与黄土高原中部地区不同。
甘肃天水全新世黄土—古土壤序列化学风化特征及其古气候意义
甘肃天水全新世黄土—古土壤序列化学风化特征及其古气候意义刘俊余;查小春;黄春长;庞奖励;周亚利;李洋【摘要】对甘肃天水地区师家崖典型黄土—古土壤剖面化学元素的测定和分析结果表明:该剖面中氧化物SiO2、Fe2 O3、K2 O和Al2 O3含量变化趋势基本一致,均在古土壤层(S0上和S0下)中较高,黄土层(L0、L1和Lt)中较低;而氧化物CaO 和Na2 O变化呈相反趋势;根据钙镁比(Ca/Mg)、钾钠比(K/Na)、淋溶系数、退碱系数、残积系数和化学蚀变系数(CIA)等化学参数的统计分析结果,揭示了古土壤层形成时期风化成壤作用强烈,黄土层堆积时期风化成壤作用微弱的规律;以Ti为参比,Si、Fe、K和Al相对富集,而Na和Ca发生不同程度的淋溶,总体处于脱Ca、Na的低等化学风化阶段;SJY剖面全新世以来的沉积环境分为化学风化较弱期、波动增强期和减弱期,记录了该区域气候经历了早全新世温凉、中全新世温暖湿润但不稳定,晚全新世凉干的演变过程,对天水地区的古气候变化具有重要意义.【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2018(036)005【总页数】9页(P937-945)【关键词】黄土—古土壤;地球化学;师家崖;常量元素【作者】刘俊余;查小春;黄春长;庞奖励;周亚利;李洋【作者单位】陕西师范大学地理科学与旅游学院地理学国家级实验教学示范中心,西安 710062;陕西师范大学地理科学与旅游学院地理学国家级实验教学示范中心,西安 710062;陕西师范大学地理科学与旅游学院地理学国家级实验教学示范中心,西安 710062;陕西师范大学地理科学与旅游学院地理学国家级实验教学示范中心,西安 710062;陕西师范大学地理科学与旅游学院地理学国家级实验教学示范中心,西安 710062;陕西师范大学地理科学与旅游学院地理学国家级实验教学示范中心,西安 710062【正文语种】中文【中图分类】P5320 引言化学风化是地球表生环境相互作用的重要形式，对于揭示风成黄土成壤环境演变、古气候和古环境重建以及源区自然环境特征具有重要的作用[1-3]。
黄土高原黄土_古土壤序列古气候代用指标综述
文章编号:1009-6248(2011)02-0177-09黄土高原黄土-古土壤序列古气候代用指标综述杜青松(中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083)摘要:黄土高原黄土-古土壤序列是古气候演化在陆相地层中的反映,已经成为认识第四纪地球气候与环境变化的3个重要信息载体之一,可用来探讨东亚季风气候的形成演化和受控机制、气候突变事件的记录乃至反演我国内陆干旱化历史。
稳定同位素、磁化率和孢粉等气候代用指标的地球化学、物理学以及生物学分析为提取黄土-古土壤序列中蕴藏的古气候环境信息提供了新的途径。
随着定量重建古气候方法的不断引进,运用替代指标研究的结果的准确度和精度也在不断提高。
关键词:黄土-古土壤序列;古气候代用指标;对比分析;成壤强度;东亚季风演变中图分类号:P532文献标识码:A1引言青藏高原的隆升、亚洲内陆荒漠的起源和季风气候的形成奠定了我国现代环境的基本格局。
这三者的关系一直为全球气候演化研究人员所重视。
全球气候变化及其对生态系统的影响,尤其是近年来气候异常在许多地区造成了一系列的自然灾害,给人类生存环境带来严重的不利影响。
为了应对气候剧变,探索古气候变化的动力成因机制,并由此预测未来气候变化趋势变得极为迫切(丁旋,1998)。
中国的黄土高原大约有7Ma的历史(H eller F et al1,1982),甚至更长(22M a)(Guo Z T et al1, 2002)。
黄土-古土壤是季风气候下的产物,其中黄土层形成于冬季风相对强盛时期,期间气候干冷,粉尘堆积速率高,风化成壤较弱。
古土壤则代表了夏季风相对强盛期,气候温暖湿润,风化成壤作用强,就形成褐红色的古土壤。
因此黄土-古土壤序列记录了最近7Ma东亚冬季风占优势和夏季风占优势气候期相互交替的变迁历史。
该风尘堆积序列随着青藏高原高度的不断增长,越来越多地显示黄土高原气候向干旱化方向发展(把多辉等,2005)。
赵济(1995)针对全新世时期亚洲大陆的造山运动已基本停止这一情况,提出引起黄土高原环境演变具有全局性意义的自然因素首先是气候的波动。
黄土高原土壤剖面粒度异常层及相关因素的响应初步分析
黄土高原土壤剖面粒度异常层及相关因素的响应初步分析吕海波;梁宗锁【期刊名称】《农业科学与技术（英文版）》【年(卷),期】2011(012)011【摘要】[目的]分析Zhifanggou流域返回森林中1CM土壤曲线的有机碳含量（SOC），粒度，总氮含量（TN），碳 - 氮比（CACO3），碳氮比（CACO3）黄土高原安塞县，以粒度反映土壤异常层的物理和化学性质变化，以及土壤的物理和化学反应。
[方法]在黄土高原的三个采样图中随机选择具有10m×10μm的三个四曲面，挖掘出上部，中坡三个曲线，并将样品的间隔收集10厘米;深度为0-10cm的表面层分别分为两层0-5和5-10cm，用于采样。
在每个型材中收集11个样品，总共99个样品。
分析了其有机碳含量，粒度，总氮含量，碳 - 氮比和CaCO 3含量。
[结果]三种采样位点中的土壤分布含有五个特征层，包括A1，B1，B2，C1和C2，粒径小于0.02mm的土壤颗粒的含量降低，粒径为0.02mm，增加有机碳含量和C / N值（A1，B1，B2，C2）增加，但CaCO 3含量的增加趋势并不明显。
[结论]该研究表明，在黄土地区，尤其是侵蚀黄土地区的特征土层，应在现代土壤科学与生态学的研究领域注重。
％[目的]对黄土高度安塞县纸坊沟流域退耕林土壤1M剖面有机碳送量，粒度，全氮料，碳氮碳氮，碳酸钙碳酸钙荷载分子，研究以粒度反映下的土壤土壤理解。
[方法]对对高级上3个样地各随随随选择3个10m×10m的样方向分享到上，坡中，坡下分享到3剖面，间距10cm采样，地表0〜10cm分0〜5和5〜10cm2分度分子采样。
每剖面采样11个，共99个样品，对对进行整机，粒度，全氮送，碳氮比，碳酸钙含料分子。
[结果] 3个样地土壤剖面A1，B1，B2，C1，C25个特性，<0.02mm粒径的土壤土壤减少，> 0.02mm粒径的土壤土壤载荷，有机载荷量和C /N≥（A1，B1，B2， C2）增加，但Caco3压载上部趋势不明智。
铜川地区早中全新世黄土沉积特征及其古气候意义
DOI: 10.16562/ki.0256-1492.2018091901铜川地区早中全新世黄土沉积特征及其古气候意义周家兴1,2，于娟2,3，杨丽君1，吴利杰1,21. 西北大学地质学系 大陆动力学国家重点实验室，西安 7100692. 中国地质科学院水文地质环境地质研究所，石家庄 0500613. 中国地质大学（武汉）环境学院，武汉 430074摘要：通过对铜川剖面黄土-古土壤沉积粒度的组成和变化特征及磁化率值进行分析，探讨了该地区11.4～1.5 kaBP 期间的古气候变化特征。
结果表明：（1）铜川剖面黄土-古土壤沉积以粉砂粒（4～63 μm ）为主，黏粒（＜4 μm ）次之，砂粒（＞63 μm ）含量最低。
（2）粒度和磁化率值在不同地层单元呈规律性变化：粉砂粒和砂粒在黄土层中较高，古土壤层中较低；黏粒和磁化率值在黄土层中较低，古土壤层中较高。
（3）粉砂粒、黏粒和磁化率值的变化情况较好地记录了铜川地区11.4～1.5 kaBP 期间的气候变化特征，可以将该地区的气候变化划分为4个阶段：11.4～10.2 kaBP 寒冷干燥期，10.2～9.1 kaBP 略温偏干期，9.1～4.4 kaBP 温暖湿润期，4.4～1.5 kaBP 较冷干期。
关键词：粒度；磁化率；古气候；早中全新世；铜川剖面中图分类号：P595；P532 文献标识码：ASedimentary characteristics of the Early and Middle Holocene loess in Tongchuan area and their implications for paleoclimateZHOU Jiaxing 1,2, YU Juan 2,3, YANG Lijun 1, WU Lijie 1,21. State Key Laboratory of Continental Dynamics, Department of Geology, Northwest University, Xi’an 710069, China2. The Institute of Hydrogeology and Environmental Geology, CAGS, Shijiazhuan 050061, China3. School of Environment Studies, China University of Geosciences, Wuhan 430074, ChinaAbstract: The grain size of the loess and palaeosol in the Tongchuan section was studied as the main subject of this paper. Combining the magnetic susceptibility data, we analyzed the paleoclimate changes during the period from 11.4 to 1.5 kaBP. It is revealed that: (1) The loess-palaeosol deposits in the profile of Tongchuan are silt dominated (69.78%) over clay (28.35%) and sand (1.87%). (2) Silt and sand are higher in loess but lower in paleosol, while the values of clay particles and magnetization were lower in loess but higher in paleosol layers. (3) The variation trend of the clay (＜4 μm), silt (4～63 μm) and magnetic susceptibility index have good correspondence to the loess-palaeosol alternation and the cold and dry climatic events between 11.4～1.5 kaBP. Based upon it the climate change in this area can be divided into four stages. In the period of 11.4～10.2 kaBP, the climate was very dry and cold; in the period of 10.2～9.1 kaBP, temperature gradually increased,and the climate was slightly warm and dry; during the period of 9.1～4.4 kaBP, the climate was warm and humid; while in the period of 4.4～1.5 kaBP, climate gradually turned to cold and dry.Key words: grain size; magnetic susceptibility; climate change; Early-Middle Holocene; Tongchuan沉积物的粒度特征主要受沉积环境、搬运动力以及搬运机制等因素的影响，可以通过沉积物不同粒径组分的变化，来恢复古气候和古环境演变。
黄土高原黄土粒度组成的古气候意义
黄土高原黄土粒度组成的古气候意义一、本文概述《黄土高原黄土粒度组成的古气候意义》这篇文章主要探讨了黄土高原黄土粒度组成对古气候变化的指示作用。
黄土高原，作为中国乃至全球范围内的一个重要地貌景观，其独特的黄土沉积序列记录了丰富的古气候信息。
通过对黄土粒度组成的深入研究，我们可以更好地理解历史时期的气候变化，为古气候重建和预测未来气候变化提供重要依据。
本文首先介绍了黄土高原的地理特征和黄土沉积的基本情况，包括黄土的分布、厚度和形成过程等。
随后，文章详细阐述了黄土粒度组成的概念、分类和测定方法，以及粒度组成与气候变化之间的内在联系。
通过对黄土粒度组成的分析，可以揭示出历史时期的气候变化特征，如干湿交替、季风强弱等。
本文还综述了近年来黄土粒度组成在古气候研究中的应用案例，包括黄土高原不同地区的粒度组成特征及其与气候变化的对应关系。
文章也指出了当前研究中存在的问题和争议，如粒度组成的解释性、不同气候因素对粒度组成的影响等。
本文展望了黄土粒度组成在古气候研究中的未来发展方向，包括改进测定方法、提高解释精度、拓展应用领域等。
通过对黄土粒度组成的深入研究，我们有望更准确地揭示历史气候变化的规律，为应对全球气候变化提供科学依据。
二、黄土高原黄土粒度组成特征黄土高原的黄土沉积，作为一种独特的地貌现象，其粒度组成特征携带了丰富的古气候信息。
黄土粒度，主要指的是黄土中不同粒径颗粒的分布情况，包括砂粒、粉砂和粘土等。
这些粒度的大小及其比例，不仅反映了黄土的形成过程，也揭示了黄土高原地区的历史气候变化。
黄土高原的黄土粒度组成具有显著的特点。
在垂直剖面上，黄土的粒度分布呈现出由底部到顶部逐渐变细的趋势，即所谓的“粒度倒转”现象。
这一特征表明，黄土高原在地质历史时期曾经历过强烈的粉尘搬运和沉积过程。
特别是在干旱或半干旱气候条件下，风力作用强烈，能够携带大量粉尘颗粒物，并在特定区域沉积下来，形成黄土。
黄土高原黄土的粒度组成还呈现出明显的空间变化。
黄土地质与古环境重建的研究
黄土地质与古环境重建的研究黄土地是中国极为重要的地质遗产之一，其厚度达数百米，广泛分布在中国中部至西北地区。
黄土地的形成与古环境的重建密切相关，对于理解中国古代环境的演变以及地质过程具有重要意义。
黄土是由风力搬运而来的沙尘颗粒及其淤泥成分堆积而成的。
多年来，地质学家通过研究黄土剖面和古土壤，揭示了黄土地质及其与古环境之间的关系，为古气候研究提供了重要证据。
通过对黄土剖面的观测和采样，地质学家可以获取了丰富的信息。
首先，黄土层的厚度和颗粒粒度对古地貌和沉积环境的演变提供重要线索。
例如，黄土层的厚度变化可以反映出地表风沙活动的频率和强度，从而揭示了古代风沙环境的变化。
其次，黄土中的沉积物和岩石碎屑含量可以用于确定古气候和古环境的类型。
高含量的矿物粒子表明了干燥和风沙的环境，而有机质和水分含量的变化则可以揭示出湿润和沉积动力的变化。
另一个重要的研究方向是通过对古土壤的分析，重建古地貌和古气候。
古土壤是黄土层中的一种特殊地层，保存着古植被和土壤形成的痕迹，是古环境研究的重要信息源。
通过分析古土壤中的有机质、土壤结构和磁化率等指标，可以推测出当时的气候条件和植被类型。
例如，高含量的有机质和细粒土壤结构表明了湿润的气候和厚重的植被覆盖，而低磁化率则暗示了古气候中的湿润和稳定性。
同时，黄土剖面的年代测定是古环境研究中重要的手段。
通过测定黄土剖面中沉积物层的放射性同位素含量和磁化率，可以确定年代并建立起时间序列。
这为研究黄土地质和古环境的演变提供了基础。
近年来，随着放射性同位素测年和地层学技术的应用，越来越多的黄土剖面年代框架得以建立，为古环境重建的研究提供了精确的年代数据。
黄土地质与古环境重建的研究不仅对于了解中国古代环境的演变具有重要意义，也对于理解地球系统演化和预测未来气候变化有重要启示。
通过对黄土地质演变和古环境特征的系统研究，可以揭示出地球气候系统的动态变化过程，并提供对未来气候变化趋势的参考。
总之，黄土地质与古环境重建的研究是一个复杂而又具有挑战性的课题，通过对黄土剖面和古土壤的观测与分析，可以获得重要的古气候和古环境信息。
黄土高原黄土-古土壤的矿物组成及其环境意义
提 要 采 自洛川和 西峰剖面的 ３４个黄土一古土壤样 品分为砂 、粉砂 、牯土三个粒缎 进行 了矿物成分分析。结果表明．黄土高原黄土和古土壤的矿物组成基本一致 ．除了方解石和 褐铁 矿、磁铁矿因在样 品处理时巳被剔 除未子计算外 ，其主要矿物是石英、云母 、长石和绿泥 石 。这 ４种矿物占总量的 ８８ ９ｌ ，其他矿物有高岭石、蒙脱石 、蛭石 和少量重矿 物。不同 地质剖面和不同地层层位 的矿物差异主要表现 为组成矿物在含量和粒度上 的变化 。洛 川与 西峰剖面、古土壤与黄土 以及相 同古土壤层的上部 与下部相 比，它们的矿物组成主要表现 为 前者古有较少长石和较 多云母和蛭石 ，而且颗粒较细，表 明在土壤发育过程 中使矿物转变 的 生物化学风化过程和使矿物颗粒 由粗变细的物理风 化过程并存 。这一结果有利于这样一种 土壤发育机制解释 ＋即古土壤发育与黄土堆积过程同时进行 ，只是在古土壤 发育时期黄 土的 堆积过程缓慢，成土作用大于黄土堆积作用而发育土壤 。
ａｌ，１ ９８７）。
文献报道的研究结果对于认识黄土 、解释黄土搬运营力和堆积环境都提出了重要的 矿物学依据 。但值得指出，如果接受“黄土是一种粉土质沉积岩”的概念，把黄土作为一种 特 殊岩石来看 ，以及接受“古土壤是以黄土为母质的成土作用产物”的概念 ，成土过程使
第一作者简介：部辫覆 胃 ５７岁 研究员 第 四纪地球化学 ＊本项研究得到 中国科学院西安黄土与第四纪地质研究开放实验室资助
／ｊ要 Ｆ
、
图 ｌ 黄土 古土壤中粘粒 ＸＲＤ图谱
Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ＸＲＤ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｌａｙ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｉｎ ｌｏｅｓｓ—ｐａｌｅｏｓｏｌ ｓａｍｐｌｅｓ
黄土--古土壤 在全球变化研究中的作用
中国黄土一古土壤序列与古全球变化研究院系城市与环境学院专业地理科学班级姓名学号中国黄土一古土壤序列与古全球变化研究摘要：大学生旅游市场是整个旅游市场不可缺少的一部分，由于大学生旅游行同样具有一定的特点与规律，本文通过调查问卷的形式特对黄石市大学生旅游行为进行了研究，对黄石市大学生旅游行为特征进行了定量分析，在此基础上总结了大学生旅游行为的一般规律。
通过此次的研究分析，希望能有效地引导黄石市大学生旅游需求，帮助黄石旅行社能够根据当代大学生旅游行为特点,有针对性地开发适合大学生的旅游产品，进一步开拓黄石市大学生旅游市场。
关键词：黄土,古土壤,季风环境,干旱化,古大气环流1.引言中国黄土(注:本文中，中国黄土包括黄土层和古土壤层)是最丰富的第四纪时期地质环境演化的信息库。
它记录了240 万年以来中国大陆的古气候、新构造运动、古地理等多方面的变化过程和重大地质事件；同时，它也记录了与全球古气候、古环境演化进程同步发展的全过程。
因此，中国黄土成为记录全球变化的最佳地质信息标志，在时间和空间上都为全球变化研究者提供了非常难得而又十分有益的条件。
所以，国内外的研究者，对中国黄土做了大量的工作，使中国黄土研究的深度不断提高，不断获得新的认识。
中国北方黄土高原风成沉积物序列具有粒度细、沉积速率高、连续性好等特征,是蕴含古地磁场和古气候信息最为丰富的晚新生代陆相沉积物。
作为惟一时间跨度大、连续性好的陆相沉积记录,中国黄土也因此与深海沉积物和极地冰芯一起构成国际古全球变化研究的三大支柱。
中国黄土系统地记录了第四纪乃至中新世以来亚洲内陆连续的气候变化历史、地磁极性转换以及地磁漂移，利用黄土与古土壤序列重建过去的全球变化是我国在世界上独具特色的研究领域之一。
[1]2.中国黄土一古土壤序列与古全球变化研究2.1全球变化的研究意义全球变化科学对揭示人类赖以生存的地球系统运转的机制、变化规律及人类活动对地球表层环境系统的影响具有重要的意义。
关中盆地全新世黄土_土壤剖面微量元素的地球化学特征及其古气候意义
关中盆地全新世黄土－土壤剖面微量元素的地球化学特征及其古气候意义贾耀锋1,2，庞奖励2，黄春长2，毛龙江3（1.北方民族大学管理学院，宁夏银川750021；2.陕西师范大学旅游与环境学院，陕西西安710062；3.南京信息工程大学大气科学学院，江苏南京210044）摘要：通过对老官台全新世黄土剖面12种微量元素的测定分析，结合本剖面已测定的粒度、磁化率、光释光（OSL ）年龄，研究和揭示了它们在表生环境下的地球化学特征和古气候意义。
微量元素在风化成壤过程中，其活动性由强至弱顺序为Ba >Sr >Cd >Pb >Li >Zn >Cu >Cr >M n >Co >Rb >Ni 。
其中Rb 、Li 、Cr 、Co 、Zn 、Cu 、M n 、Ni 八种元素在土壤形成过程中相对富集，含量较高；Sr 、Ba 、Cd 三种元素在土壤中相对淋失，含量较低；但Zn 、Cu 、M n 、Ni 、Pb 五种元素对黄土层和土壤层的区别不是很明显。
因此，Rb 、Li 、Cr 、Co 的高含量反映了较温湿的成壤环境，低含量反映了较冷干的粉尘加积环境；而Sr 、Ba 、Cd 低含量反映了较温湿的成壤环境，高含量反映了较冷干的粉尘加积环境。
Pb 、Zn 、Cu 、M n 、Ni 、Cd 元素含量在表土层中的富集主要与现代耕作活动或工业污染有关，反映了人类活动强度的不断增强。
LGT 剖面主要微量元素的变化清楚地记录了关中盆地自末次冰消期以来气候环境经历的显著波动变化。
关键词：关中盆地；全新世；黄土－土壤剖面；微量元素；环境演变中图分类号：P595;P532文献标识码：A文章编号：0564-3945（2012）03-0513-08对风成黄土地球化学元素的研究表明，虽然可以用黄土的平均化学成分来代表大陆上部地壳的平均化学成分[1,2]，但在该领域的深入研究却揭示了风成黄土化学元素的丰度上存在明显的时空分异[3~13]。
关中东西部全新世黄土-古土壤序列风化强度对比及意义
关中东西部全新世黄土-古土壤序列风化强度对比及意义李艳华;庞奖励;黄春长;丁敏;牛晓露;王丽娟【摘要】The element migration and magnetic susceptibility of two typical loess-paleosol profiles of Guanzhong area were determined and analyzed, the results showed that it was consistent of the Holocene stratigraphic sequence in the east and west region of Guanzhong area, which was Malan loess-transition layer of loess-paleosol-modern loess-topsoil, and the magnetic susceptibility, Rb/Sr, CIA and K/Na curve and A-CN-K of the two profiles proved the east and west region of Guanzhong area experienced the same changes in the climate cycle in the Holocene. These indicators also reflected that the color and the weathering degree of soil between east and west were different. The soil weathering in the west region was higher than that in the east region in paleosol of Guanzhong area, and the east region had a weaker soil weathering than west region during modern loess in Guanzhong area.%通过对关中地区东西两个典型黄土-古土壤剖面的元素迁移、磁化率等进行对比分析研究,得出:关中东西部地区的全新世地层序列一致,均为马兰黄土-过渡层黄土-古土壤-近代黄土-表土,且东西部两剖面磁化率、Rb/Sr、CIA和K/Na曲线及A-CN-K都证明关中东西部地区全新世时期经历了相同的气候变化旋回;东西部的土壤颜色和所反应的风化程度有差异,古土壤时期关中西部土壤的风化成壤程度高于东部地区,近代黄土时期关中东部地区的土壤风化程度稍弱于关中西部地区.【期刊名称】《陕西师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(039)002【总页数】6页(P75-80)【关键词】关中地区;风化强度;黄土;古土壤【作者】李艳华;庞奖励;黄春长;丁敏;牛晓露;王丽娟【作者单位】陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安,710062;陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安,710062;陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安,710062;陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安,710062;陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安,710062;陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安,710062【正文语种】中文【中图分类】P642.13+1;P512.2风尘堆积物在黄土高原地区形成了比较连续的黄土-古土壤序列,因其蕴藏有丰富的古环境信息而被众多学者关注[1-4].由于自然环境的时空分异,同期的风尘堆积物在后期发生了不同程度的风化,经历了不同的成壤强度,因此人们通过研究不同区域黄土-古土壤成壤强度的变化来揭示特定区域气候的变化规律[5-13].黄土高原南部关中盆地的全新世黄土-古土壤序列发育较完整,许多学者通过对其研究揭示了关中地区全新世以来的气候变化规律[14-16].但是,这些研究成果多从单一剖面来阐述,而关中东部地区的全新世黄土-古土壤序列是否与西部一致很少有人进行分析.本文通过关中西部J YC(蒋杨村)和东部 YHC(尧禾村)两剖面一系列元素的化学特征来揭示关中东西部全新世以来的风化成壤强度差异及所反映的古环境信息.关中盆地位于黄土高原南缘,黄土地貌发育,特别是黄土台塬.区内属暖温带大陆性季风气候.在关中盆地西部和东部分别选择典型的全新世J YC剖面和YHC剖面为研究对象(图1).J YC剖面位于关中盆地西部,渭河北岸的黄土台塬面上(34°28′N,107°53′E),海拔 685 m,当地年均气温 12～14 ℃,无霜期 209 d左右,平均降水量 600～750 mm.YHC剖面位于关中盆地东部,白水县尧禾村外平坦的台塬面上(35°16′N,109°29′E),海拔 930 m,该区多年平均气温11.4℃,1月平均气温-2.9℃,7月平均气温24.0℃,年极端最低气温-16.7℃,年极端最高气温39.4℃,无霜期207 d左右,多年平均降水量580 mm.所选研究剖面均为自然形成的崖坎,晚更新世以来的黄土-古土壤序列在剖面中出露连续,其中全新世部分完整,剖面中人类活动扰动很弱且集中在地表附近.因此,所选剖面均较完整地保存了全新世以来的有关信息.在选定的剖面上,从地表开始向下每2 cm连续采样,至马兰黄土上顶部以下约1 m,其中 YHC共采样150个、J YC共采样160个.样品在实验室自然风干,颜色描述采用标准比色卡对比(中国科学院南京土壤研究所编制).磁化率采用英国Bartington 公司生产的MS—2型磁化率仪测量,样品粗研磨后精确称取10 g,置于无磁性样品盒内进行称量,对每个样品进行低频(0.47 kHz)磁化率测定,重复3次,取平均值.元素采用荷兰 Panalytical公司生产的PW2403型X—Ray荧光光谱仪进行测定,先研磨,然后称取4 g磨后样品在YY60型压样机上制成测量圆片.实验过程中加入标准样品(GSS-5),误差在实验许可范围内(5%).实验数据用 Excel和Origin软件进行处理.地层是证明土壤剖面发育特征的基本依据.从表1可以看出关中东部和西部的全新世黄土-古土壤序列组合基本一致,表现为同向和同步的变化特征,从下向上均表现为:马兰黄土、过渡层、古土壤层、近代黄土层和表土层.这说明关中东西部地区在全新世时期经历了相同的气候变化旋回.尽管关中东西部的全新世黄土-古土壤序列组合一致,但在地层厚度和风化成壤强度上却有所不同,表现为:西部J YC剖面由于距离农耕区较近,表土层较厚;西部J YC剖面的古土壤层厚度也稍大,并且两剖面在古土壤层颜色也有所差别.这表明东西地区在经历同样气候旋回的前提下,气候变化引起的地层出现了同向不同步的变化特征.因此,可以根据其不同的地层厚度和不同的土壤特性来揭示两剖面不同的风化特征.两剖面地层厚度和风化程度差异的主要原因可能是在同样的气候干冷或湿热期,两剖面所在地区的气候干冷或湿热程度不同.图2中,关中西部J YC剖面中,磁化率在古土壤层出现最大值(122.2×10-8～196.2×10-8m3/kg),平均为170.92×10-8m3/kg;在马兰黄土中为最低值(61.2×10-8～106.9×10-8m3/kg),平均为76.76×10-8m3/kg;在表土层、近代黄土层和过渡层的平均含量分别为162.64×10-8、141.74×10-8、91.72×10-8m3/kg.关中东部 YHC剖面中低频磁化率也在古土壤层出现最高值(134.2×10-8～159.8×10-8m3/kg),平均为148.6×10-8m3/kg;在近代黄土层出现最小值(106.5×10-8～135.5×10-8m3/kg),平均为117.0×10-8m3/kg;在表土层、过渡层和马兰黄土中的磁化率平均值分别为119.1×10-8、117.6×10-8和124.3×10-8 m3/kg.由图2还可以看出两剖面的磁化率和Rb/Sr变化曲线呈现高度的一致性,同向同步变化.关中西部J YC剖面中Rb/Sr最高值出现在古土壤层,为0.74～1.12,平均为0.91;在马兰黄土层出现最低值,为0.43～0.68,平均为0.51;在表土层、近代黄土层、过渡层的平均含量分别为0.81、0.70、0.68.关中东部 YHC剖面 Rb/Sr在 S0出现最高值,为0.66～0.80,平均值为0.73;在L0为低值区(0.51～0.58),平均值为0.55;在表土层、过渡层和马兰黄土层中的平均含量分别为0.49、0.56、0.57.磁化率和Rb/Sr值被认为是良好的气候替代性指标[17-21].磁化率是土壤中铁磁性矿物含量多少的反映,其值高低主要取决于土壤的成壤强度.高值指示气候比较温暖湿润,有利于铁磁性矿物形成的环境特征;低值说明气候干冷,成壤较弱,不利于铁磁性矿物的形成.Rb/Sr值可作为衡量东亚夏季风环流强度变化较为敏感的替代性指标.文中两剖面的磁化率和 Rb/Sr均在古土壤层 S0出现最大值,说明关中东、西部地区在全新世时期经历了相同的气候变化旋回,即在古土壤S0时期,均出现整个全新世气候最温暖湿润期,导致植被发育水平较高,成壤强烈,利于铁磁性矿物的形成和易溶元素Sr 的淋溶;在黄土形成时期磁化率和Rb/Sr含量最低,反映了这一时期降水较少,气候相对干冷,不利于生物活动和植物发育,导致黄土堆积大于成壤.关中西部J YC剖面 S0中磁化率和Rb/Sr值均高于关中东部YHC剖面,说明在古土壤形成时期,关中西部铁磁性矿物形成较多和相对易溶元素淋溶较多,也意味着该时期关中西部气候较东部地区更温暖湿润,成壤作用更强,更有利于铁磁性矿物的形成和元素的淋溶.而在黄土L0时期,尽管均为一个相对干冷的黄土堆积期,但J YC剖面磁化率和 Rb/Sr稍大于YHC剖面,表明东、西部地区在黄土沉积时期的环境有所差别,可能与关中东西部地形和距黄土来源远近等因素有关.2.3.1 CIA和 K/Na的异同化学蚀变指数(CIA)已作为判断化学风化程度的地球化学指标广泛应用于黄土、古土壤的风化程度[22-23],CIA值为50～65反映寒冷干燥气候条件下低等的化学风化程度,65～85之间反映暖湿条件下中等的化学风化程度,85～100反映炎热、潮湿的热带、亚热带条件下强烈的化学风化程度[20].关中西部J YC剖面中CIA最高值出现在古土壤层,平均为66.44;最低值出现在马兰黄土层,平均值为62.86;表土层、近代黄土层、过渡层的平均值分别为65.99、65.45和64.39(表2).关中东部 YHC剖面中古土壤层CIA也是最高,为65.80～67.71,平均为66.68;马兰黄土层最低,为63.73～66.16,平均64.69;表土层、近代黄土层和过渡层分别为65.15、65.28和65.38.K/Na值是衡量样品中斜长石风化程度的指标,同样可用于表征沉积物的化学风化程度.由于斜长石的风化速率远大于钾长石,因此,剖面中 K/Na值与其风化程度呈正比[24-25].关中西部J YC剖面表土层的 K/Na值为1.17～1.32,平均1.24;近代黄土层为1.08～1.29,平均1.17;古土壤层为1.12～1.70,平均1.31;过渡层为0.94～1.36,平均1.12;马兰黄土层为0.84～1.12,平均 0.95.东部 YHC剖面中表土层K/Na值为 1.10～1.15,平均为1.12;近代黄土层为1.12～1.19,平均值1.16;古土壤层为 1.14～1.35,平均 1.25;过渡层为 1.05～1.21,平均 1.13;马兰黄土层为 1.02～1.17,平均1.08.图2中,两剖面的CIA、K/Na曲线都具有高度的同步同向变化特征,这说明二者较好地反映了东西部地区的风化成壤特征.东西两剖面的曲线还具有同向变化特征,具体表现在两剖面的CIA、K/Na值都在古土壤层含量最高,在黄土层含量最低.这说明关中东西部地区在整个全新世时期的风化特征呈现相同趋势,即古土壤时期风化最强,在古土壤层二者的CIA都大于65,达到了中等风化强度,反映这一时期关中东西部地区均为气候湿热期;马兰黄土时期二者的CIA都小于65,为低等化学风化强度,反映这一时期关中东西部地区均为干冷的气候环境特征.从表2和图2还可以看出关中东西部地区虽然在古土壤都为中等化学风化水平,但是二者的CIA和 K/Na所反映出的风化程度有所不同,表现在:关中西部地区J YC 剖面在古土壤时期的CIA和 K/Na都要大于东部地区 YHC剖面中的相应值,说明尽管古土壤S0时期为全新世东西部风化最强烈时期,但是同一时期二者的风化强度有差异;关中西部地区在古土壤时期的风化程度要强于关中东部地区,表明这一时期关中西部地区的气候湿热程度要高于关中东部地区.在近代黄土L0时期关中西部地区J YC剖面的CIA和 K/Na值也大于关中东部地区 YHC剖面中的相应值,说明在干冷的近代黄土堆积时期关中东西部地区的干冷程度也有所不同,表现为关中东部地区的干冷程度要高于关中西部地区,导致东部地区风化更弱.2.3.2 A-CN-K的异同 A-CN-K(即Al2O3-CaO+Na2O-K2O)三角模型图是由Nesbitt等[26]提出的用来评判化学风化趋势和风化过程中矿物的变化,越靠近A 点(Al2O3)指示风化程度愈高.图3反映出两个剖面在古土壤时期(S0)为强风化期,在马兰黄土时期(L1)为风化最弱的时期.在S0中,J YC剖面的投影点更靠近A点,说明这一时期其风化程度高于YHC剖面,即这一时期关中西部地区气候湿热程度高于东部地区;这与两剖面的地层序列、磁化率和Rb/Sr、CIA和 K/Na所反映的信息一致,均证明了关中东西部地区在全新世经历了相同的气候旋回,只是在各个时期气候的湿热干冷程度有差异.通过以上对关中东西部YHC和J YC剖面的对比研究,可知:关中东、西部地区的全新世地层序列一致,均为马兰黄土—过渡层黄土—古土壤—近代黄土—表土,说明全新世时期关中东西部地区经历了相同的气候旋回变化,但东西部的土壤颜色和所反应的风化程度有差异;磁化率、Rb/Sr、CIA和 K/Na曲线及A-CN-K都很好地证明了关中东西部地区全新世时期经历了相同的气候变化旋回,但也反映出关中东西部地区在全新世不同时期风化成壤程度不同,即古土壤时期关中西部的风化成壤程度高于东部地区,近代黄土时期关中东部地区的风化程度稍弱于关中西部地区.致谢感谢王利军、马阁老师,王夏青、郭晓鸽同学在试验过程中给予的帮助.【相关文献】[1]刘东生.黄土与环境[M].北京:科学出版社,1985:78-79.[2]孙建中.黄土学[M].香港:香港考古学会出版社,2005:172.[3]田均良,李雅琦,陈代中.中国黄土元素背景值分异规律研究[J].环境科学学报,1991,11(3):253-262.[4]刁桂仪,文启忠.渭南黄土剖面中的稀土元素[J].海洋地质与第四纪研究,2000,20(4):57-61.[5]文启忠,刁桂仪,贾蓉芬,等.黄土剖面中古气候变化的地球化学记录[J].第四纪研究,1995(3):223-229.[6]丁峰,丁仲礼.塔吉克斯坦黄土的化学风化历史及古气候意义[J].中国科学:D辑,2003,33(6):505-512.[7]周鑫,郭正堂,彭淑贞,等.西峰剖面午城黄土古风化强度变化与早更新世季风环境演化[J].第四纪研究,2007,27(4):645-648.[8]陈旸,陈骏,刘连文.甘肃西峰晚第三纪红黏土的化学组成及化学风化特征[J].地质力学学报,2001,7(2):167-174.[9]刁桂仪,文启忠.黄土风化成土过程中主要元素迁移序列[J].地质地球化学,1999,27(1):21-25.[10]葛俊逸,郭正堂,郝青振.特征时期黄土高原风化成壤强度的空间特征与气候梯度[J].第四纪研究,2006,26(6):962-966.[11]周群英,黄春长,庞奖励,等.黄土高原褐土和黑垆土剖面中Rb和Sr分布与全新世成土环境变化[J].土壤学报,2003,40(4):490-495.[12]刘安娜,庞奖励,黄春长,等.甘肃庄浪近代黄土-古土壤序列元素分布特征及意义[J].地球化学,2006,35(4):454-457.[13]陈淑娥,樊双虎,刘秀花,等.陕西榆林风沙滩区全新世气候和环境变迁[J].地球科学与环境学报,2010,32(1):81-88.[14]庞奖励,黄春长,张占平.陕西岐山黄土剖面 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Geochemica et CosmochimicaActa,1980,44(11):1659-1666.。
黄土高原南部全新世黄土-古土壤序列若干元素分布特征及意义
黄土高原南部全新世黄土-古土壤序列若干元素分布特征及意义庞奖励;黄春长;刘安娜;王利军【期刊名称】《第四纪研究》【年(卷),期】2007(27)3【摘要】选择黄土高原南部的XJN,XMC和JYC全新世剖面为研究对象.通过对地层中Ca,Ba,Rb和Sr元素分布的研究,发现Ba/Sr和Rb/Sr比值在不同地层中含量差异十分明显,并与成土作用强度显著正相关,可作为良好的气候替代指标;表生环境中Rb和Ba较稳定,Sr和Ca元素十分活跃,易于迁移,其中Ca的迁移能力高于Sr 元素;从XJN→XMC→JYC剖面,Rb和Ba元素含量增加,而Sr和Ca元素含量降低,这与区域环境差异有关;全新世中期暖湿的亚热带气候主要出现关中盆地地区,六盘山以西则是暖温带气候.【总页数】8页(P357-364)【作者】庞奖励;黄春长;刘安娜;王利军【作者单位】陕西师范大学旅游与环境学院/西北历史环境与经济社会发展研究中心,西安,710062;中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,西安,710075;陕西师范大学旅游与环境学院/西北历史环境与经济社会发展研究中心,西安,710062;陕西师范大学旅游与环境学院/西北历史环境与经济社会发展研究中心,西安,710062;陕西师范大学旅游与环境学院/西北历史环境与经济社会发展研究中心,西安,710062【正文语种】中文【中图分类】P597.2;P534.632【相关文献】1.甘肃天水全新世黄土—古土壤序列化学风化特征及其古气候意义 [J], 刘俊余;查小春;黄春长;庞奖励;周亚利;李洋2.甘肃庄浪全新世黄土-古土壤序列元素分布特征及意义 [J], 刘安娜;庞奖励;黄春长;王利军3.淮河上游全新世黄土-古土壤序列元素地球化学特性研究 [J], 李新艳;黄春长;庞奖励;王利军;何忠4.泾河上游全新世黄土-古土壤序列微量元素分布特征及环境变化 [J], 李瑜琴5.淳化黄土-古土壤序列黏土矿物分布特征及古环境意义 [J], 张青青;黄菁华;姚军;胡斐南;霍娜;尚应妮;常闻谦;赵世伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黄土高原全新世黄土重矿物研究及其土壤发生学意义
黄土高原全新世黄土重矿物研究及其土壤发生学意义
黄土高原全新世黄土重矿物研究及其土壤发生学意义是一个重要的研究课题。
黄土高原是
一个典型的沙漠化地区，其土壤发生学意义十分重要。
最近，研究人员对黄土高原全新世
黄土重矿物进行了研究，以更好地了解其土壤发生学意义。
首先，研究人员对黄土高原全新世黄土重矿物进行了细致的分析，以更好地了解其组成和结构。
研究发现，黄土高原全新世黄土重矿物主要由石英、黑云母、黄铁矿、硅质矿物和钙矿组成，其中石英和黑云母是主要成分。
其次，研究人员还对黄土高原全新世黄土重矿物的土壤发生学意义进行了深入研究。
研究发现，黄土高原全新世黄土重矿物的存在有助于改善土壤的质量，促进土壤的肥力，提高土壤的水分含量，减少土壤的侵蚀，促进植物的生长，从而改善土壤的生态环境。
最后，研究人员还提出了一些建议，以更好地利用黄土高原全新世黄土重矿物的土壤发生
学意义。
首先，应加强对黄土高原全新世黄土重矿物的研究，以更好地了解其组成和结构；其次，应采取有效措施，以改善土壤的质量，促进土壤的肥力，提高土壤的水分含量，减
少土壤的侵蚀，促进植物的生长，从而改善土壤的生态环境。
总之，黄土高原全新世黄土重矿物研究及其土壤发生学意义十分重要，应加强对其的研究，并采取有效措施，以改善土壤的质量，促进土壤的肥力，提高土壤的水分含量，减少土壤
的侵蚀，促进植物的生长，从而改善土壤的生态环境。
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之间, 与第四纪古土壤比较接近, 而与第四纪黄土相 比总体偏细, 但二者的标准偏差非常接近, 分选程度
明显高于湖相及河流相沉积, 表明其搬运动力的相 对稳定性. 两个时代的黄土、古土壤样品均呈正偏态,
但中新世黄土、古土壤偏度较小, 接近正态分布. 虽 然湖相样品也为正偏态, 但其偏度明显大的多. 中新
▽示中新世黄土; □示中新世古土壤 △示第四纪黄土; +示第四纪古土壤; ○示湖相样品; ▲示河流相样品
图 4 中新世黄土、古土壤与第四纪黄土、古土壤以及河湖相样品的粒度指数图
▽示累积含量为 75%时的粒径(Q1); △示累积含量为 25%时的粒径(Q3); ◇示中位数(Md)
对沉积物粒度参数的统计分析, 可以找出判别不同 沉积类型的指标值. 我们用下面的公式来计算样品 的判别值[30]:
用同样的方法计算了不同地区河流相、湖相样品的判 别参数, 计算结果均为正值, 也说明不同时间、地点 的河湖相样品的判别参数有较大的变化范围, 但中 新世黄土、古土壤样品的判别参数范围非常集中, 需 要十分稳定的动力条件和沉积环境. 以上判别分析 的结果也反映出中新世黄土、古土壤与第四纪黄土、 古土壤具有相同的成因.
646
中国科学 D 辑 地球科学 2006, 36 (7): 646~653
中新世黄土-古土壤序列的粒度特征及其对成因的 指示意义*
乔彦松①③ 郭正堂①②** 郝青振① 尹秋珍① 袁宝印① 刘东生①
(① 中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029; ② 中国科学院地球环境研究所, 西安 710075; ③ 中国地质科学院地质力学研究所, 北京 100081)
收稿日期: 2005-11-15; 接受日期: 2006-03-07 * 中国科学院知识创新工程重要方向项目(批准号: KZCX3-SW-139)、国家自然科学基金(批准号: 40231001, 40272088)和国家“九七三”计划(批
准号: 2004CB720203)资助项目 ** 联系人, E-mail: ztguo@
摘要 对甘肃秦安 QA-I 中新世黄土剖面进行了系统的粒度分析, 并与第四纪黄土、古土壤及 代表性河湖相沉积样品的粒度特征进行了对比. 结果表明, 中新世和第四纪黄土、古土壤样品具 有相似的粒度分布特征, 而与河湖相沉积有较大区别. 中新世黄土-古土壤序列与第四纪黄土-古 土壤序列一样, 黄土层粒度较粗, 而古土壤层粒度较细, 反映了气候的冷暖、干湿变化. 从长尺度 上看, 中新世黄土-古土壤序列的中值粒径与沉积速率的变化大致同步, 与北太平洋深海风尘沉 积通量变化也具有较好的一致性. 上述结果不仅进一步证实研究序列的风成成因, 而且说明中新 世黄土-古土壤序列的粒度变化与源区的干旱化程度有密切关系.
1 样品及测试
本文研究的QA-I剖面(105°27′E, 35°02′N)位于甘 肃省秦安县境内[1], 剖面厚度 253.1 m, 时间跨度约 为 6.2~22 Ma BP, 其中包含肉眼可识别的 230 多层褐 红色古土壤层. 本次研究以 50 cm间距对剖面的 507 个样品进行了粒度测试. 同时, 为了进行对比, 我们 在西峰剖面选取第四纪黄土样品 10 个、古土壤样品 9 个; 在四川泸定海子坪剖面[25]选取湖相样品 5 个; 在安徽宣城剖面下部[26]取得河流相样品 8 个. 在样品 的前处理过程中, 首先加入 10 mL 30%的H2O2, 加热 至 140℃去除有机质; 然后加入 10 mL 10%的盐酸, 加热至 200℃去除碳酸盐 ; 最后加入 10 mL 0.05 mol/L的(NaPO3)6 分散剂, 并用超声波清洗机振荡 10 min后上机测量. 样品测量在英国Marvern仪器有限 公司生产的Mastersizer 2000 上完成, 重复测量的相 对误差<1%.
当广泛, 且同时代的风尘沉积为盆地内的水成沉积 提供了大量细粒沉积物[11]. 同一地区也保存了晚中 新世-上新世的黄土-古土壤序列[12]. 目前, 对这些风 尘堆积的成因已从其地球化学特征[1,12]、包含的数百 层古土壤[1,12]、陆生软体动物化石[13,14]、石英颗粒形 态[1,15]和石英粒度变化[15]、大范围内地层和磁化率等 的空间可对比性[9]等多种角度得到进一步证实. 这些 特征多数为风尘堆积所特有. 然而, 由于对中新世黄 土的系统研究起步较晚, 蕴涵的大量古环境信息还
世与第四纪黄土、古土壤以及河流相样品的峰度比较
接近, 明显比湖相样品的峰度值小.
图 2 中新世黄土、古土壤与第四纪黄土、古土壤及河湖 相样品的粒度参数对比
(a), (b) 分别为中新世黄土、古土壤; (c), (d) 分别为第四纪黄土、古土 壤; (e) 湖相样品; (f) 河流相样品
由以上分析可以看出, 每个粒度参数都具有一
▽示中新世黄土; □示中新世古土壤; △示第四纪黄土; +示第四纪古 土壤; ○示湖相沉积; ▲示河流相沉积
径、标准偏差、偏度、峰度. 所研究样品的计算结果 见图 6. 从图中可以看出, 湖相沉积的判别参数为正 值, 其余的全为负值. 中新世黄土、古土壤与第四纪 黄土、古土壤的判别参数比较接近, 而且其判别参数 值也比较稳定, 而河流相与湖相样品的判别参数变化 较大. 根据Sahu[30]的研究, 上式计算的风尘堆积的判 别值应该小于−2.7411. 我们研究的所有中新世黄土、 古土壤样品的判别值全部在该范围之内. 前人[18,19]
Y = 3.5688 M Z + 3.7016 σ I 2
− 2.0766 KZ + 3.1135 KG ,
(5)
式中 Y 为判别参数, MZ,
σ
2 I
,
KZ,
KG 分别为平均粒
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中国科学 D 辑 地球科学
第 36 卷
图 5 中新世黄土、古土壤与第四纪黄土、古土壤以及河 湖相样品的综合 C-M 图
2.5 判别分析 判别分析是一种多元统计分析, 可用来寻找适当
的统计值以判断不同的沉积作用和沉积环境. 通过
SCIENCE IN CHINA Ser. D Earth Sciences
第7期
乔彦松等: 中新世黄土-古土壤序列的粒度特征及其对成因的指示意义
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图 3 中新世黄土、古土壤与第四纪黄土、古土壤以及河湖相样品的粒度结构参数散点图
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乔彦松等: 中新世黄土-古土壤序列的粒度特征及其对成因的指示意义
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有待进一步挖掘, 序列的全岩粒度变化特征尚未进 行系统研究.
沉积物的粒度特征与沉积环境有密切的关系, 常被用于不同沉积物成因类型的判别及搬运动力条 件 的 研 究 [16~19], 也 是 提 取 古 气 候 信 息 的 常 用 指 标[20~24]. 本文对QA-I剖面样品进行了系统的粒度分 析, 并与第四纪黄土、古土壤及河湖相沉积的粒度参 数进行了对比, 进一步研究序列的沉积特征, 并对其 粒度特征的古环境意义进行初步探讨.
Xi − X
4
fi ,
(4)
上式中, Xi 为第 i 个粒级的中点粒径, fi 为第 i 个粒
级的百分含量. 图 2 为 QA-I 剖面不同深度的典型黄
土(20 个)、古土壤(15 个)样品与第四纪黄土、古土壤 以及河湖相沉积粒度参数的对比. 从图中可以看出,
中新世黄土的平均粒径一般在 7.2~6.5 φ (6.8~11.0 µm)
平均粒径
∑ X
=
1 100
n i =1
fi Xi ,
(1)
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∑( ) 标准偏差 σ =
1n 100 i=1
Xi − X
2
fi ,
(2)
偏度
∑( ) S = σ −3 1 n 100 i=1
Xi − X
3
fi ,
(3)
峰度
∑( ) K = σ −4 1 n 100 i=1
定的沉积环境的判别意义. 但是, 沉积环境的各种条 件非常复杂, 用单一的粒度参数有时难以严格区分 两种不同类型的沉积物, 常常需要对各种粒度参数 进行综合分析, 才能得出比较可靠的结论. 通过对已 知环境的现代沉积物粒度结构参数散点图的研究表 明[29], 不同类型沉积物的某些数据点虽然可以互相 穿插, 但点群的界线则常常很明显. 前人[18,19]对三趾 马红土与第四纪黄土、古土壤以及河湖相沉积的粒度 结构参数的对比研究也表明, 三趾马红土的粒度结 构参数散点图与第四纪黄土、古土壤非常相似, 而与 河湖相沉积有很大区别. 在粒度结构参数散点图中 (图 3), 中新世与第四纪黄土、古土壤具有非常相近 的投影区域, 而与河流相、湖相样品存在很大区别. 反映了中新世黄土与第四纪黄土相同的成因.
2.3 粒度指数特征 四分位值(Q1, Q3)和中位数(Md)是反映沉积物
特征的重要参数, 综合利用这些参数可以直接看出 四分位标准差、偏度等的变化, 从而判别不同的沉积 物类型[16]. 从图 4 可以看出, 中新世与第四纪黄土、 古土壤的粒度指数图非常相似, 而与河流相、湖相沉 积有很大区别.
2.4 综合 C-M 图 C-M图是一种综合性的成因图解[29], 其中, C和
壤中含有更多的细粒组分. 第四纪黄土和古土壤的 这种粒度差异反映了冰期-间冰期的气候波动[22], 上 述特点不仅反映出中新世与第四纪黄土具有相同的 成因类型, 而且说明中新世黄土、古土壤粒度变化的 旋回与第四纪黄土、古土壤一样也反映了气候冷暖、 干湿的变化.
图 1 中新世黄土、古土壤与第四纪黄土、古土壤及河湖 相样品粒度分布的频率曲线
M分别代表样品累积含量为 1%时对应的粒径及中值 粒径. 在沉积物成因研究中, 主要通过未知样品在 C-M图中的投影区域与已知成因样品投影区域的比 较来确定其沉积环境[18,19]. QA-I剖面不同深度的典型 黄土、古土壤与西峰第四纪黄土、古土壤样品在C-M 图中的投影呈带状分布(图 5). 在该带中, 第四纪黄 土样品的中值粒径偏粗, 位于C-M图的右上方, 中新 世黄土样品的粒度偏细, 位于C-M图的左下方. 其中, 中新世黄土与第四纪古土壤样品的投影区域更为接 近. 湖相、河流相样品的投影区域与上述样品明显不 同.