第九章 年代学和古环境代用指标

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青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义

青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义

第29卷㊀㊀第1期盐湖研究Vol 29No 12021年3月JOURNALOFSALTLAKERESEARCHMar 2021收稿日期:2020-03-31ꎻ修回日期:2020-04-17基金项目:国家自然科学基金项目(41701223)ꎻ陕西省自然科学基金(No2018JM4008)作者简介:田庆春(1982-)ꎬ男ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ研究方向为全球变化与第四纪环境演化ꎮEmail:tianqch2006@126.comꎮDOI:10.12119/j.yhyj.202101004青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义田庆春1ꎬ石小静1ꎬ石培宏2(1.山西师范大学地理科学学院ꎬ山西临汾㊀041000ꎻ2.陕西师范大学地理科学与旅游学院ꎬ陕西西安㊀710119)摘㊀要:选择青藏高原腹地可可西里为研究区ꎬ通过对该区湖泊沉积物粒度参数的分析ꎬ并且与其他环境代用指标进行比较ꎬ探讨了中更新世以来可可西里地区的环境演变ꎮ结果表明:粒度参数的变化特征可以很好地指示湖泊水位的变化ꎬ能反映湖区气候的变化情况ꎬ粒度参数所指示的湖泊水位波动及环境变化得到了其他环境代用指标很好的支持ꎬ说明对沉积物粒度研究是恢复区域气候环境变化的一种有效途径ꎮ同时该区湖泊沉积物粒度参数的变化规律和深海氧同位素曲线在冰期 间冰期旋回尺度上有较好的一致性ꎬ但也出现不同的变化特征ꎬ表明这一区域既有与全球一致的气候特征ꎬ也受区域气候变化影响ꎬ其原因可能与青藏高原的抬升有一定关系ꎮ关键词:青藏高原ꎻ湖泊沉积ꎻ粒度特征ꎻ环境意义中图分类号:P512.2㊀㊀㊀㊀文献标识码:㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-858X(2021)01-0025-08㊀㊀粒度作为气候代用指标在恢复古气候㊁古环境中得到了广泛的应用ꎮ因粒度的组分与搬运介质㊁方式及后期沉积环境有关ꎬ因此在一定的区域条件下ꎬ粒度特征能反映沉积物的成因ꎬ对指示区域气候演化有重要意义ꎮ黄土沉积物粒度研究表明ꎬ其沉积物粒度大小能很好地指示东亚冬季风强弱的变化[1]ꎮ在深海沉积研究中ꎬ可用沉积物粒度值来反映洋流流速以及搬运能力的大小ꎮ湖泊沉积研究发现ꎬ湖泊沉积物粒度受到湖泊水体能量的控制ꎬ粒度的粗细代表水动力的大小及入湖水量的多少ꎬ可在一定程度上指示湖区降水量的变化ꎬ进而反映气候的干湿变化[2]ꎮ青藏高原不管是在环境变化驱动还是响应方面都在全球气候变化中起到了重要的作用[3-4]ꎮ位于高原腹地的可可西里地区ꎬ受人类生产生活干扰很小ꎬ本研究选择可可西里地区为研究区ꎬ通过对可可西里地区古湖泊沉积物粒度各组分特征进行分析ꎬ从而对该区湖泊及其湖区气候环境演化进行探讨ꎮ1㊀研究区概况可可西里位于昆仑山脉以南的青藏高原腹地ꎬ东至青藏公路ꎬ西至青海省界ꎬ南到唐古拉山脉ꎮ研究区内沉积物主要为晚第四纪的松散沉积物ꎬ主要包括冲积㊁洪积以及一些冰水堆积的砂砾石层ꎮ可可西里海拔4200~6860mꎬ面积约为450ˑ104hm2ꎬ年均气温变化波动在-10 0~4 1ħ之间ꎬ年平均降水量变化在173 0~494 9mmꎬ雨热同期ꎬ降水量集中在夏季[5]ꎮ该区植被以高寒草原为主ꎮ岩芯取自可可西里东部边缘ꎬ位置35ʎ13ᶄ05ᵡNꎬ93ʎ55ᶄ52.2ᵡEꎬ距青藏公路约30km(图1)ꎬ编号为BDQ06ꎬ长106mꎬ取芯率在90%以上ꎬ取芯时间为2006年8月ꎮ野外将岩芯密封后运回实验室ꎬ按2cm分样ꎬ岩芯颜色主要为浅绿色ꎬ同时夹杂一些其它颜色(黄色㊁褐色㊁铁锈色等)ꎮ盐湖研究第29卷图1㊀采样位置图Fig 1㊀Thesamplesite2㊀研究方法以10cm间距对沉积物岩芯进行粒度样品的取样ꎬ并且以10~20cm不等间隔取得古地磁样品ꎮ粒度测试首先除去样品中的有机质(用H2O2/10%)和碳酸盐(用HCl/10%)ꎬ加入蒸馏水静置12h后ꎬ将上层清水抽至约剩20mL时加入10mL分散剂ꎬ放入超声波震荡仪ꎬ震荡5min后加入Mastersizer2000激光粒度仪(英国MalvernInstruments公司)进行测试ꎮ为了更好地分析湖泊沉积物粒度的气候意义ꎬ同时测定了总有机碳㊁磁化率和色度等气候代用指标进行对比分析ꎬ具体测试方法见参考文献[6]ꎮ图2㊀BDQ06孔古地磁测试结果Fig 2㊀PaleogeomagnetictestresultsofBDQ06core62第1期田庆春ꎬ等:青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义㊀㊀古地磁从钻孔岩芯取得2cm的立方体ꎬ通过2G超导磁力仪(2G-755RMagnetometer)和热退磁仪(MMTD60)进行测试ꎮ共测试样品353个ꎬ有效数据占80%ꎮ古地磁和粒度的测试均在兰州大学西部环境教育部重点实验室完成ꎮ3㊀年代确定BDQ06孔年代框架建立在磁性地层学的基础上ꎬ磁性测量结果如图2ꎮ高原东部若尔盖盆地RH孔磁性地层研究结果显示ꎬB/M界限位于108m处ꎬ同时在布容世内出现了9次极性漂移事件[7]ꎬ大部分极性漂移事件可与本钻孔相对应ꎬ将本钻孔极性漂移事件与标准极性柱对比[8-10]ꎬ同时结合轨道调谐的方法ꎬ建立了BDQ06孔的年代框架ꎬ轨道调谐具体方法㊁步骤见参考文献[6]ꎮ4㊀分析与结果沉积物颗粒的粗细程度常常能反映出沉积时期水动力的大小ꎮ根据湖泊水动力学原理ꎬ湖水动力大小和湖泊水体深度呈反比ꎬ因此沉积物粒度从湖岸至湖心呈现出由粗到细的逐渐过渡ꎬ呈环带状与湖岸线平行ꎬ也即湖泊沉积物粒度分布大致表现出由湖岸至湖心从砾 砂 粉砂 粘土的沉积特征ꎮ当沉积物粗颗粒含量较大时说明采样点离湖岸近ꎬ湖水面积缩小ꎬ反映气候较为干旱ꎻ如果沉积物中细颗粒占优ꎬ则说明采样点距离湖岸较远ꎬ湖水面积扩张ꎬ反映气候相对较为湿润[11-13]ꎮ陈敬安等[14]通过对不同时间尺度㊁不同分辨率沉积物的综合研究认为ꎬ此结论只适用于百年㊁千年的较低分辨率的研究ꎬ不同时间尺度㊁不同分辨率的研究沉积物粒度所指示的环境信息可能会出现不同的结果ꎮ湖泊沉积除受到水动力大小的影响外ꎬ还受到其它素的影响ꎬ如构造运动等ꎬ湖泊沉积物平均粒径㊁粘土含量等在反映沉积环境时存在一定的局限性[15]ꎮ因此ꎬ除平均粒径(Mz)㊁粘土含量(<4μm)等ꎬ还计算了标准偏差㊁偏度系数及峰态ꎬ这有助于更好地恢复沉积环境ꎮ图3㊀BDQ06孔岩性特征与粒度参数变化曲线Fig 3㊀LithologicalfeaturesandgrainsizeparametersincoreBDQ0672盐湖研究第29卷㊀㊀粒度参数的计算利用Folk与Ward的图解法公式[16]ꎮ标准偏差(σ1)可以反映出沉积物的分选性ꎬ即沉积物粒径粗细的均匀程度ꎬ其值愈小ꎬ表明沉积物分选程度愈好ꎬ沉积时期水动力条件愈弱ꎻ反之则显示沉积时水的动能较强ꎮ偏度(SK)可指示沉积物粒度频率曲线的对称性[17]ꎬ也就是将沉积物粒度频率曲线与正态分布曲线对比时ꎬ其主峰相对的偏离程度ꎮ负偏时ꎬ沉积物粒度组成为粗偏ꎻ正偏则为沉积物细偏[18]ꎮ峰态(KG)可以表征与正态分布曲线对比时ꎬ该曲线是尖峰还是相对的宽峰ꎮ假设正态曲线峰态为0的时候ꎬ沉积物粒度峰态偏正则是窄峰ꎬ偏负则为宽峰ꎬ峰态在一定程度上能反映沉积物的沉积动力来源及其性质[19]ꎮ对各沉积物样品进行粒度频率曲线分析ꎬ发现粒度频率曲线主要表现为三种形态(图4)ꎬ图4-a类型一般出现在粘土含量较高的层位ꎬ指示湖泊水体较大㊁水动力较小ꎬ沉积物环境较为稳定ꎮ图4-b主要是出现在粘土含量高值向低值转变ꎬ或者是由低值向高值转变的一些层位ꎬ但峰值仍小于100μmꎬ说明此时湖泊沉积物来源仍以流水搬运为主ꎬ湖盆面积较小ꎬ水动力变化较为频繁ꎮ图4-c主要出现在粗颗粒含量较大的层位ꎬ而且粗颗粒组分峰值大于100μmꎬ指示湖水不稳定ꎬ湖水面积减小ꎬ水动力较大ꎬ湖泊沉积物既有流水搬运ꎬ也存在风力输送[20-22]ꎻ由图3可以看图4㊀沉积物粒度的频率曲线特征Fig 4㊀Frequencycurveofsedimentgrainsize出ꎬ粒度参数的变化特征与岩性有较好的相关性ꎬ沉积岩芯为粗粒物质时ꎬ对应的粒径值大ꎬ分选程度较差ꎻ相反粒度较细ꎬ对应粒径值小ꎬ分选性较好ꎮ并且ꎬ和深海氧同位素曲线相比ꎬ整体趋势上有很好的一致性ꎬ可根据岩性沉积特征㊁粒度参数及各气候代用指标曲线波动特征对该区气候变化过程进行划分ꎮ前人研究发现青藏高原在中更新世以来经历了三次快速隆升时期ꎬ分别为~0.6㊁0.36和0.16Ma[23-24]ꎬ而BDQ06孔在这三个阶段沉积物粒度明显变粗ꎬ其余指标也发生明显变化ꎬ可能也与高原的构造隆升有关ꎬ因此将这三个时间点作为划分气候阶段的时间节点ꎮMIS12阶段(460kaBP前后)后全球气候发生明显变化ꎬ称为中布容事件[25]ꎬ本区气候在这个时间段也有明显的转变ꎬ因此也将460ka作为气候阶段划分的时间节点ꎮ根据上述4个时间节点将可可西里中更新世以来的环境演化分5个阶段进行讨论(图3ꎬ图5)ꎬ并且将其与LR04及察尔汗CK6孔[26]㊁若尔盖盆地的RM[23]和RH孔记录[27]进行对比分析(图6)ꎮ图5㊀BDQ06孔粒度指标与其它指标对比Fig 5㊀ComparisonofmeangrainsizeandotherindicesofBDQ06core82第1期田庆春ꎬ等:青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义5阶段(929~600ka):本阶段与MIS23-16时间上相当ꎬ<4μm粒径组分出现几个较大的峰值ꎬ时间上对应于MIS23㊁21㊁19和17阶段ꎬ标准偏差为负偏ꎬ说明分选较好ꎻ偏度(SK)为正偏态ꎬ平均粒径(MZ)在9ф左右ꎬ接近整个钻孔的最大值ꎬ说明沉积物粒度偏向细颗粒ꎮ相应的>63μm粒径组分为低值ꎬ粒度频率曲线为图4-a类型ꎬ表明沉积环境相对稳定ꎻ标准偏差(σ1)接近整个钻孔最小值ꎬ说明湖泊动能较弱ꎬ分选较好ꎬ湖泊水体深度相对较大ꎻ相同层位的TOC㊁磁化率和色度a∗都为高值ꎬ说明气候相对温暖ꎮ与<4μm粒径组分峰值相间隔的层位ꎬ各粒度参数都显示出相反的特征ꎬ时间上对应于MIS22㊁20㊁18和16阶段ꎬ平均粒径值为高值段ꎬ说明湖水动能较大ꎬ当时的水深相对较小ꎻ其他指标也显示环境较冷ꎮ总的来说ꎬ本阶段环境相对湿润ꎬ中间出现几次短暂干旱期ꎮLR04㊁CK6及若尔盖盆地的RH和RM孔都显示明显的峰谷变化ꎬ尤其是RH孔有机碳同位素波动明显峰值最大ꎬ说明在间冰期环境较好(图6)ꎮ在玉龙山(云南)三千米的高度发现古土壤ꎬ代表湿热环境ꎬ年代在700~500ka左右[28]ꎬ与本阶段湿润期环境类似ꎮ而玉龙山现代土壤为寒冷条件下的弱生草灰化土ꎬ反映青藏图6㊀BDQ06孔<4μm粒径组分与其他地质记录对比Fig 6㊀<4μmparticlesizecompositionincoreBDQ06withothergeologicalrecords高原东南部在700~500ka以来呈大幅度隆升[28]ꎬ时间上与昆 黄运动一致[23-24]ꎮ而高原东部边缘地区黄土也显示该时段早期气候比较暖湿ꎬ约0.88~0.65Ma气候较为暖湿ꎬ之后变为冷湿ꎬ后期气候变冷㊁变干[29]ꎮ4阶段(600~460ka):本段粒度各参数的变化与上一阶段基本一致ꎬ但粘土含量稍有降低ꎬ平均粒径(MZ)值为8ф左右ꎬ说明沉积物颗粒比上一阶段稍粗ꎬ标准偏差(σ1)比上一阶段要大ꎬ说明水动力条件要强一些ꎮ对应于MIS15~13ꎬ偏度(SK)显示正偏态ꎬ表明此阶段水动力条件虽有增强趋势ꎬ但仍有不少的细颗粒沉积ꎬ指示湖水仍相对较深ꎮ后期平均粒径及其他参数波动较为频繁ꎬ说明水动力条件变得相对不太稳定ꎬ反映出湖区气候条件变化较快ꎻTOC㊁磁化率及色度a∗都比上一阶段有一定的降低ꎬ说明气候向趋冷㊁趋干转变ꎮ粒度频率曲线以图4-b为主ꎬ这也说明了沉积环境变得比之前要相对复杂ꎮLR04显示环境条件较好ꎬ而青藏高原几个记录也显示从这一时段开始环境条件较差ꎬ但后期有转好趋势ꎮ崔之久等[24]认为昆 黄运动使高原达到临界高度ꎬ使高原进入冰冻圈ꎮ使气候变冷㊁变干ꎬ沙漠扩展ꎬ湖盆面积缩小ꎬ这与本区气候变化一致ꎮ从本阶段开始沉积物明显较之前粗ꎮ同时高原达到临界高度ꎬ冷高压加强ꎬ使冬季风携带粉尘能力加强ꎬ黄土沉积的颗粒增粗ꎬ范围扩大ꎬ并首次越过秦岭ꎮ刘东生[30]等曾提出青藏高原 戈壁沙漠 黄土形成是一个彼此相关的耦合系统ꎬ因此本阶段气候变干与西北地区气候变干成因上可能有一定的联系ꎬ也与青藏高原的隆升相关ꎮ3阶段(460~360ka):本段<4μm粒径组分波动幅度不大ꎬ但其百分含量比上一阶段要小ꎬ维持在一个中等水平ꎬ相当于MIS12~11ꎮ偏度(SK)㊁峰度(KG)㊁平均粒径(MZ)都表现出波动比较平稳㊁数值偏大ꎬ显示湖泊水动力条件相对比较稳定ꎬ沉积物以细砂㊁粉砂等稍粗颗粒为主ꎬ分选较差ꎮ频率曲线以图4-b与4-c两种为主ꎬ说明水动力条件变大ꎬ由上一阶段的湖水深度较深变得较浅ꎮ总的来说ꎬ本阶段气候要稍干一些ꎬ部分时段有风成沉积物进入ꎻ其他环境代用指标也都处在较低的水平ꎬ后期波动增大ꎮLR04在MIS11阶段显示峰值较高ꎬCK6孔和若尔盖与本92盐湖研究第29卷钻孔记录相似ꎬ峰值相对较小(图6)ꎮ对照前人的研究结论ꎬ构造累计效应使高原气候明显变干[31]ꎬ从而使本阶段沉积物中不仅有流水携带ꎬ还加入了风尘沉积物ꎮ2阶段(360~160ka):本段<4μm粒径组分百分含量出现几个较大的峰值ꎬ但都持续较为短暂的时间ꎬ与MIS10~6阶段相当ꎮ偏度(SK)㊁峰度(KG)㊁平均粒径(MZ)也都表现出同样的特征ꎬ标准偏差(σ1)波动较为频繁ꎬ粘土含量峰值时期频率曲线以图4-a为主ꎬ谷值时期以图4-c为主ꎬ说明湖泊水体波动较为频繁ꎻTOC㊁磁化率和色度a∗表现出对应的峰值ꎬ说明湿润期温度也较高ꎬ但峰谷交替频率较快ꎬ说明本区气候不稳定的特性ꎬ冷干暖湿交替变得较快ꎮLR04波动比之前稍有增大ꎬCK6孔由于分辨率较低只能显示这一阶段气候波动的峰值较高ꎬ而若尔盖盆地的沉积记录显示在MIS10~9阶段ꎬ环境指标在整体平稳的背景下波动较为强烈ꎬ且峰值较高ꎬ与本区记录相一致ꎻ同期的黄土沉积显示黄土 古土壤旋回更加醒目[32]ꎮ施雅风等[33]认为气候的波动可能是在构造隆升下高原气候系统剧烈调整的表现ꎮ构造隆升可能使高原充当了放大器的作用[23ꎬ33-34]ꎬ距今360ka可能存在一次快速隆升[23]ꎮ可能正是由于高原的隆升ꎬ使高原上升到了新的高度ꎬ激发了亚洲季风的深入ꎬ增加了高原的热源以及冷源的效应ꎬ使暖期更暖ꎬ冷期更冷ꎬ气候变得不太稳定ꎮ1阶段(160~5ka):本段时间对应于MIS6晚期~MIS1ꎮ在160~120kaꎬ平均粒径(MZ)呈现出一个很大的谷值ꎬ偏度(SK)呈明显的负偏ꎬ峰度(KG)和标准偏差(σ1)值都比较大ꎬ说明沉积物分选较差ꎬ以粗颗粒沉积为主ꎬ>63μm粒径组分百分含量达到60%以上ꎻTOC㊁磁化率和色度a∗都为低值ꎬ说明该时段湖水较浅ꎬ湖区气候较为干旱ꎬ这可能与高原的进一步快速隆升有关[23ꎬ35]ꎬ使得印度季风难以北进ꎬ高原内部变得寒冷干燥ꎻ同时西伯利亚 蒙古高压加强ꎬ同期黄土沉积L2黄土颗粒较粗ꎬ磁化率值为低值ꎬ时间上对应于MIS6阶段ꎮ而在120~80kaꎬ平均粒径(MZ)为一峰值ꎬ偏度(SK)为正偏ꎬ峰度(KG)和标准偏差(σ1)都为较低的值ꎬ频率曲线以图4-a为主ꎬ说明此段湖水动力较弱ꎬ分选较好ꎬ沉积物偏向细颗粒ꎻTOC㊁磁化率和色度a∗都为相对的高值ꎬ但没有达到钻孔最大值ꎬ说明温度偏低ꎬ指示湖泊水体较深ꎬ湖区气候相对湿润ꎬ时间上对应于MIS5阶段ꎮ此后<4μm粒径组分百分含量开始降低ꎬ偏度(SK)开始负偏ꎬ峰度(KG)和标准偏差(σ1)逐渐增大ꎬ说明水动力增大ꎬ湖泊水体开始缩小ꎬ湖区气候变得干旱ꎮ在40ka左右ꎬ<4μm粒径组分百分含量为一峰值ꎬ偏度(SK)为正偏ꎬ沉积物粒度偏细ꎬ说明湖泊水体出现短暂增大ꎻTOC㊁磁化率和色度a∗都出现一个小的峰值ꎬ与MIS3阶段的暖湿气候期相对应[36]ꎮ直到一万年以来ꎬ<4μm粒径组分百分含量呈现出上升趋势ꎬ相应的偏度(SK)也为正偏ꎬ标准偏差(σ1)逐渐减小ꎬ说明湖水动能逐渐减小ꎬ分选性逐渐变好ꎬ指示湖泊水体逐渐增大ꎬ气候开始变得湿润ꎻ其他指标也呈现出升高的趋势ꎬ可能与全新世气候升温相一致ꎮ大约在距今5ka左右湖泊被河流切穿ꎬ湖相沉积结束ꎬ转为河流相沉积ꎮ其他几个地质记录的变化特征整体上与本区域记录基本上保持一致ꎬ但每个阶段内部有不同变化ꎬ这也说明全球变化整体趋势是一致的ꎬ但不同地区都表现出明显的区域特征ꎮ5㊀结㊀论通过对可可西里边缘区古湖泊(BDQ06孔)沉积物粒度的分析ꎬ初步得到以下结论ꎮ1)粒度与岩性有较好的对应关系ꎬ同时得到其他代用指标较好的支持ꎬ说明沉积物粒度可作为指示古环境变化的替代性指标ꎮ2)BDQ06孔沉积物粒度显示可可西里地区早更新世晚期至中更新世早期气候湿润ꎬ此后气候偏干ꎬ直至中更新世晚期出现快速干湿交替的变化特征ꎬ晚更新世经历了末次间冰期的湿润期ꎬ其它时段气候偏干ꎮ3)BDQ06孔湖泊沉积物粒度指标和深海氧同位素在整体趋势上较为一致ꎬ但也受区域气候变化影响ꎬ这可能与高原的抬升有一定关系ꎬ因此本区域气候与全球气候之间的关系研究有重要意义ꎮ沉积物粒度是恢复古环境演化的一条有效途径ꎬ同时由于粒度沉积后受到其他影响因素较小ꎬ03第1期田庆春ꎬ等:青藏高原腹地湖泊沉积粒度特征及其古环境意义测量简单㊁经济ꎬ受到不少学者的青睐ꎮ通过以上分析ꎬ可以看出粒度和岩性之间有很好的对应关系ꎬ能在一定程度上反映出湖泊水体的变化特征ꎬ但由于粒度在沉积过程中除受到湖泊本身因素影响外ꎬ还受到湖区其他一些因素的影响ꎬ如构造运动㊁短暂暴雨等ꎬ因此粒度指示的环境信息相对较为复杂ꎮ对于古环境的准确恢复ꎬ单一指标难免得出片面的结论ꎬ因此在分析过程中需要结合其他的气候指标进行相互印证ꎮ参考文献:[1]㊀PorterSCꎬAnZ.CorrelationbetweenclimateeventsinthenorthAtlanticandChinaduringthelastglaciation[J].Natureꎬ1995ꎬ375:305-308.[2]㊀BianchiGGꎬMcCaveIN.HoloceneperiodicityinNorthAtlan 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第四纪古环境研究方法课件

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人类文明发展与环境变化关系研究
人类文明发展与环境变化关系研究是指通过研 究人类文明发展与环境变化之间的相互作用和 影响,揭示人类文明发展的规律和机制。
该研究有助于深入了解人类文明发展的历史和 未来趋势,为人类社会的可持续发展提供科学 指导。
常用的研究方法包括历史地理学、文化人类学 、环境考古学等,这些方法可以从不同角度揭 示人类文明与环境的互动关系。
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
01
第四纪地质年代与 环境变化
第四纪地质年代的划分
第四纪地质年代的划分是研究古环境的基础,根据地层学和 古生物学的研究,将第四纪划分为早、中、晚三个阶段,每 个阶段都有不同的气候特点和环境变化。
早第四纪时期,地球处于冰期和间冰期交替的时期,气候变 化剧烈,冰川活动频繁。中第四纪时期,气候逐渐变暖,冰 川活动减弱。晚第四纪时期,气候再次进入冰期,冰川活动 加强。
通过对冰川和冰层的 。
国内外研究现状和发展趋势
国内外研究现状
目前国内外在第四纪古环境研究方面已经取得了一定的成果,但仍然存在许多未知领域和需要进一步研究的问题 。
发展趋势
未来第四纪古环境研究将更加注重多学科交叉融合,利用高精度技术和方法手段对样品进行深入分析,揭示更精 细的古环境变化细节和机制。同时,随着全球气候变化和环境问题日益严重,第四纪古环境研究将更加注重与现 实问题的结合,为解决全球环境问题提供科学依据和解决方案。
息。
遥感技术
卫星遥感
利用卫星遥感技术,可以获取大范围的地表信息和环境参 数,如植被覆盖、水体分布、地形地貌等,进而了解古环 境的变化趋势和规律。
机载遥感
利用机载遥感技术,可以对特定区域进行高分辨率的遥感 测量,获取地表信息和环境参数的详细数据,进而了解古 环境的特征和演化过程。

黄土与第四纪地质国家重点实验

黄土与第四纪地质国家重点实验

黄土与第四纪地质国家重点实验作者:于学峰,王继红来源:《科学中国人》 2009年第10期实验室简介黄土与第四纪地质国家重点实验室隶属于中国科学院依托单位是中国科学院地球环境研究所其前身为1 985年成立的中国科学院黄土与第四纪地质研究室。

实验室现有固定人员38人。

现任实验室主任为周卫健研究员,学术委员会主任为安芷生院士。

从1985年到2000年,在国家组织的实验室评估中该实验室连续4次被评为优秀实验室2005年免评而成为优秀国家重点实验室。

2004年被科技部授予“国家重点实验室计划先进集体”,安芷生院士被评为“国家重点实验室计划先进个人”。

实验室研究方向实验室以黄土等多种地质载体为研究对象,其研究目标为,在长时间尺度上.探索东亚季风环境系统变化规律.研究东亚季风环境形成和演化过程及其与青藏高原阶段性隆升及全球变化之间的动力学联系.在短时间尺度上,通过100年10年和1年分辨率气候环境变化序列的研究,探索其变化特点及其发生的原因和机制,重建近代东亚季风环境,特别是西北地区的干湿变化历史,查明亚洲内陆粉尘的源区,传输和沉积规律及其对区域和全球的影响,恢复黄土高原及周边地区生态环境的自然背景图像,为黄土高原生态环境保护和建设以及西部发展战略的实施.提供科学依据与咨询建议。

注重科研能力建设,搭建开放研究平台实验室一贯重视科研能力建设,在学科方向凝练、实验室测试能力,研究队伍建设.研究材料积累等方面取得了突出成绩。

在安芷生院士的带领和指导下.实验室立足国际地学前沿凝练学科方向,现有古环境演变、近代环境过程、粉尘与环境、加速器质谱中心等4个研究单元。

涵盖了不同时间尺度环境演变.年代学与气候代用指标测试分析.粉尘环境.计算机模拟研究等方面,形成了以黄土与第四纪环境变化为核心的完整研究体系。

实验室拥有一批先进的分析测试仪器和样品采集与观测系统。

主要设备包括3MV加速器质谱计(AMS)超导磁力仪.TL/OSL释光测量系统、稳定同位素质谱仪(MAT-252、MAT-251.6 Plus),元素分析仪ICP-MS×荧光光谱仪,×射线衍射仪、激光粒度仪,碳分析仪.气溶胶野外采集系统,离子色谱,树轮宽度测量系统计算机工作站等。

风景园林规划原理第九章 风景名胜区

风景园林规划原理第九章 风景名胜区
人与自然协调发展的游憩健身功能。
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• 景观功能 风景区有树立国家形象、美化大地景观、创造健康优
美的生存空间的景观形象功能。
• 科教功能 风景区有展现历代科技文化、纪念先人先事先物、增
强德智育人的寓教于游的功能。具体体现在科研科普、历 史教科书、文学艺术课堂等方面。
• 经济功能 风景区具有一、二、三产业的潜能,有推动旅游经济、
从旅游区角度,有区域性旅游发展战略规划、旅游线 路设计、旅游节目设计、旅游业发展总体规划、旅游供给 发展计划。
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风景名胜区的范围是确定的,一旦划定后, 就有法律效力。
旅游区的范围不确定,设有明环境效益和 自然资源,对具有代表性的不同自然地带的环境 和生态系统,珍贵稀有动物的自然栖息地,珍稀 的植物群落,具有特殊意义的自然历史遗迹地区 和重要水源地等,划出界限,加以特殊保护的地 域。
9
• 风景名胜区的概念 风景名胜区是国家法定的区域概念,也称风
景区,由相应级别的政府批准。 它是指风景资源集中、环境优美、具有一定
规模和旅游条件,可供人们游览观赏、休憩娱乐 或进行科学文化活动的地域。
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1)景物——具有独立欣赏价值的风景素材的个体, 是风景区构景的基本单元。
2)景观——可以引起视觉感受的某种现象、或 一定区域内具有特征的景象。
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第二节 风景资源与风景区的分类评价
1、风景资源的分类与评价
➢ 风景资源的层次与分类
风景资源是指能引起审美与欣赏活动,可以作为风景 游览对象和风景开发利用的事物与因素的总称。
根据《风景名胜区规划规范》GB50298-1999的分类方 法,以景观特色为主要划分依据,将风景资源划分为3个 大类、12个中类、98个小类。

《环境学》课程笔记

《环境学》课程笔记

《环境学》课程笔记第一章人类文明与环境问题的发展1.1 人类文明与环境问题人类文明的发展历程与自然环境的关系密不可分。

从原始的采集狩猎文明到农业文明,再到工业文明,人类对环境的影响逐渐加深。

环境问题主要包括资源的过度开采与枯竭、环境污染、生态系统的破坏等。

这些问题对人类的生存与发展构成了严重威胁,因此,研究人类文明与环境问题的发展对于解决当前的环境危机具有重要意义。

1.2 人类农业文明及其标志性成果农业文明是人类历史上的一个重要阶段,其标志性成果包括农业生产的普及和农业技术的进步。

在农业文明时期,人类开始使用犁耕、灌溉等技术,提高了农业生产力,形成了定居的生活方式。

这一时期的人类文明主要集中在河流流域,如尼罗河流域、黄河流域等。

1.3 人类农业文明及其环境问题特征在农业文明时期,人类对环境的影响主要表现为土地的过度耕作和水资源的不合理利用。

由于农业生产力的提高,人类大规模开垦土地,导致土地退化、沙漠化等问题。

同时,为了灌溉农田,人类过度利用水资源,导致水资源短缺和水土流失等问题。

1.4 人类工业文明及其环境问题特征工业文明时期,人类对环境的影响表现为工业污染和资源过度消耗。

随着工业化的进程,大量工厂和企业的建立,排放出大量的废气和废水,导致大气污染和水体污染。

同时,为了满足工业生产的需要,人类过度开采矿产资源,导致资源枯竭和生态破坏。

1.5 工业文明产生环境问题的原因思考工业文明产生环境问题的原因主要有以下几个方面:1)科技发展的不平衡:工业文明时期,科技在生产力方面取得了巨大的进步,但在环境保护方面相对滞后。

2)经济增长的盲目性:工业文明时期,经济增长成为主要目标,忽视了环境保护的重要性。

3)资源利用的不合理:工业文明时期,人类过度开采和消耗资源,导致资源枯竭和生态破坏。

1.6 环境问题解决方案思考与讨论解决环境问题需要全球范围内的合作和共同努力。

以下是一些解决方案的思考与讨论:1)加强环境保护意识:提高人们的环保意识,培养绿色消费观念,推动可持续发展。

《地球历史及其生命的奥秘》章节测试题与答案

《地球历史及其生命的奥秘》章节测试题与答案

《地球历史及其生命的奥秘》章节测试题与答案古老的美好神话1.在宇宙空间弥漫着形形色色的物质,如银河系、太阳系、恒星、行星、气体、尘埃、电磁波等,它们都是()。

答案:运动的A、静止的B、运动的C、有时静止D、有时运动2.关于宇和宙的错误解释是()。

ACDA、宇是无边无际的时间,宙是无始无终的空间B、宇是无边无际的空间,宙是无始无终的时间C、宇是无限空间和无限时间的统一D、宙是无限空间和无限时间的统一3.宇宙是无限空间和无限时间的统一。

√4.宇宙万物都是由大爆炸产生的,大爆炸是宇宙的起源,但不是时间的起点。

×1.1.2最具影响力的宇宙大爆炸学说1.1929年发现了普遍的星系红移,推测宇宙在膨胀,这个著名的定律叫做()。

答案:哈勃定律A、哈勃定律B、相对论C、宇宙大爆炸D、黑洞理论2.1978年的诺贝尔物理学奖授予了()。

ACA、彭齐亚斯B、伽莫夫C、威尔逊D、哈勃3.1964年,美国贝尔电话实验室两位工程师意外地发现了()CDA、鸽子的粪便效应B、有问题的仪器C、3.5K的黑体辐射D、宇宙大爆炸的证据4.两位美国通讯工程师获1978年诺贝尔物理学奖是因为发现了宇宙大爆炸的证据。

√5.二十世纪初人类认为宇宙是运动的,不断变化的。

×6.宇宙背景中残留下的热辐射是宇宙大爆炸曾经发生过的证据。

√1.1.3银河系与太阳王国1.银河系向外伸出的四条旋臂组成的旋涡结构反映了银河系()。

答案:存在自转运动A、具有漂亮的外形B、存在自转运动C、是一个巨大气云D、旋臂的物质密度低2.银河系是星系的典型代表,大约是由()颗恒星和大量星际物质组成的庞大天体系统。

答案:1500亿~2000亿A、1500~2000B、1500亿~2000亿C、1000亿~1500亿D、2000亿~2500亿3.太阳系里的八大行星都是由同一个旋转着的星云形成的。

√4.八大行星自形成之日起便一直沿着各自固定或不固定的轨道绕太阳旋转。

湖泊沉积物粒度分析方法在古气候环境研究中的应用

湖泊沉积物粒度分析方法在古气候环境研究中的应用
关键词 粒度 湖泊沉积 古 气候 古环 境 文 章编 号 : 10 5 9 (0 2 3 19—0 0 6— 2 6 2 1 )0 —0 6 6 中图 分 类 号 :X1 1 文献 标 识 码 :A 4
1 概 述
与极地冰心 、黄土 、深海沉积 、树轮等诸 多地
搬 运 方 式 等 也 会 影 响 湖 泊 沉 积 物 的粒 度 分 布特 征 。 源 直接 决 定着 湖 泊沉 积物 的发 生特 征 ,源 物 于 不 同物 源 区 的湖 盆 沉 积 物 通 常 具 有 明显 不 同 的粒 度分 布 。此 外 ,即便 是物 源 区相 同,如果 搬
第 3期
古立峰 刘
永 占 玄 等:湖 泊沉积物粒度分析方法在古气候环境研究中的应用
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研 究 中 ,已有多 项工作 对其 沉积 物 中的粒 度分布 特 征进 行 了分析 。其 中尤 以刘 兴起等 人 的粒度研 究工 作最 为详细 ‘ ,且研 究 中所 采用 的粒 度分 析 。 方法 具有 很强 的代表 性 ,被 国 内相 关研 究工 作广
应 用展 开重 点讨论 ,以期 为今 后相 关工 作 的开展 提 供参 考 。
析结 果精确 ,所 以被广 泛 采用 。后 者计算 较 为繁
琐 ,但 是对 于更 为普遍 的混合 型沉积 物而 言 ,其 分析 结果 要较前 者更 加可 信 。
2 1 全样 粒度 分析方 法 .
2 粒 度 指 标 在 古 环 境 、古 气 候 重 建 研 究 中 的应 用
浮 、跳跃 和 滚动 三种 ,它们 因具有 不 同 的动 力特
已有 的湖 泊沉 积学研 究表 明, 湖泊 沉积物 的粒 度分布特 征 主要 受控 于湖 泊水动 力 的变化 。从 湖 岸至湖 心 随着湖 水深 度 的增大 ,湖水 的平 均动 能 逐 渐 降低 ,湖泊沉 积物 会 出现砾一 砂一 粉砂 一 粘

第四纪地质的主要研究进展

第四纪地质的主要研究进展

第四纪地质的主要研究进展摘要:本文主要从中国的黄土、红土以及冰川等方面来介绍第四纪地质在我国的研究中的进展概况。

随着各种新型的、精准的测年等技术的应用使得第四纪的研究迅速发展,并取得了一系列的成果。

关键词:第四纪红土黄土冰川测年技术从第四纪这门学科的发展史来追溯,大致经历了两个阶段,即萌芽期(古代到中世纪)和发展期(中世纪至今)。

第四纪这个名字是由法国学者德努瓦耶(J.Desnoyers)于1829年提出,1893年英国著名地质学家莱伊尔(C.Lyel)又提出更新世一名。

所以第四纪是一门较古老的学科。

尤其是北半球各国,在第四纪研究方面都程度不同地取得了一些成就。

六十年代初以来,由于与第四纪有关的学科深入发展,各种测试技术的应用及研究领域的扩大(如陆架区和深海区第四纪沉积物的研究),大大促进了第四纪学科的发展;经典的理论正在经受着考验和挑战,某些传统的内容也正在不断更新。

一、第四纪红土研究进展中国南方红土是我国秦岭—淮河以南、青藏高原以东广泛分布的第四纪土状堆积,是我国热带、亚热带地区第四纪以来季风气候环境下的产物,是中国南方古环境演化与气候变迁的重要陆相沉积载体.该红土沉积通常由三部分岩性层组成,一般包括上部的下蜀黄土,中部的网纹红土层以及下部的均质红土层。

近年来许多学者对我国南方第四纪红土的物质来源、地层学特征、土壤学特征、地球化学特征、磁学特征、生物特征等展开了广泛的探讨,对我国南方红土的成因、年代学、古气候学等进行了深入系统的研究,取得很多丰硕的成果。

1.红土的成因近年来很多学者致力于中国南方红土的成因研究,但我国南方红土的物质来源和成因类型至今尚未取得一致的认识.目前对我国南方红土物质来源有冲积、洪积、风积、坡麓堆积风化等不同看法。

一些学者在肯定红土水成说的同时,提出我国南方局部地区网纹红土可能与冰川、生物和砾石风化作用有关。

但是,我国亚热带南部和北部的红土物质来源可能是不同的.有的学者认为,我国南岭以南的第四纪红色粘土系全新世前的水成沉积物,是高处古土壤和古风化壳被流水冲刷而下在河谷或低平处的堆积物.很多学者认为,我国南部广东省、华南地区的红土母质主要是水成的。

古海水pH值代用指标――海洋碳酸盐づ鹜位素研究进展

古海水pH值代用指标――海洋碳酸盐づ鹜位素研究进展

第22卷 第12期2007年12月地球科学进展A DVAN CE S I N E AR T H S C I E N C EV o l.22 N o.12D e c.,2007文章编号:1001-8166(2007)12-1240-11古海水p H值代用指标———海洋碳酸盐硼同位素研究进展*刘 羿1,彭子成1,刘卫国2,肖应凯3,孙若愚1,贺剑峰1,刘桂建1(1.中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽 合肥 230026;2.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,陕西 西安 710054;3.中国科学院青海盐湖研究所,青海 西宁 810008)摘 要:仪器测量的海水pH记录太短,无法评估海水pH自然变化的频率和幅度,并预测未来大气C O2急剧增加后海水酸度的响应。

海相碳酸盐的硼同位素是目前恢复古海洋pH的有效途径,倍受古气候—环境学家的重视。

评述了近年来海洋碳酸盐的硼同位素的最新研究成果和研究现状,重点探讨了海相碳酸盐的硼同位素的测定方法、硼同位素—pH模型和古海水pH恢复等前沿内容,旨在提供一个系统的海洋碳酸盐硼同位素—pH系统的基本概念及研究思路,以利于气候学、地质学界了解这一交叉领域的发展动态。

关 键 词:海水pH;硼同位素;有孔虫;珊瑚;C O2中图分类号:P434.4 文献标识码:A1 引 言当前在全球变化研究中,气候变暖对人类社会的影响极为严重。

最近20年来,不少国际组织,如联合国教科文组织(U N E S C O)、政府间海洋委员会(I O C)、政府间气候变化委员会(I P C C)等均出版了全球大气C O2变化的研究报告。

与大气C O2息息相关的是全球大洋pH值变化。

重建古海水pH是一项极富挑战意义的科学难题。

这项工作的开展不仅可以反映大气C O2浓度的变化,研究气候变化对温室气体的响应,还可以探索海水pH值的自然变化规律,评估未来海洋酸性加强后对生态系统的影响,进而增进对全球碳循环的理解。

深时古土壤——远古地球环境演变的“记录仪”

深时古土壤——远古地球环境演变的“记录仪”

141近百年来,全球气候变暖引发的两极冰川消融、海平面上升、极端干旱和炎热气候灾害事件频发等环境变化问题深刻影响着人类社会和经济的可持续发展[1-2]。

为应对全球环境变化的挑战,人类需要对地质历史时期地球演化及其环境效应有更加深入的了解,以便更科学、合理地预测和应对未来全球变化,服务于人类文明的可持续发展。

然而,相较于全球变化研究丰富的第四纪时期,涉及“深时”时期的全球变化研究则相对较少。

“深时”研究(deep time research :前第四纪地质记录的研究)旨在探索深时全球变化,从地球演化的宏观尺度上了解全球气候变化过程、地表各圈层与气候变化之间的相互关系,可为洞悉未来全球变化提供科学依据[3-4]。

特别是“深时”时期的大气CO 2、温度、降水等古环境与气候参数变化及其驱动过程研究,对于如何面对和解决当代及未来全球变暖有重要的启迪作用[5-6]。

深时古土壤是指形成于前第四纪时期自然景观下的已经岩化或石化且被上覆地层叠置的土壤,既是深时陆地表层系统的重要组成部分,也是研究全球变化的重要载体之一[7-8]。

与岩溶石笋、黄土等其他地质载体一样,它们具有信息量丰富、连续性好、分布广泛等特点,能有效反映其形成过程中的气候环境自然变化信息[8-9]。

因此,深时古土壤的识别和研究对于探索“深时”时期地球陆地表层系统景观变化、地球关键带特征、气候演变、大气CO 2和O 2含量变化,以及揭秘“深时”重要地质气候事件具有重要的科学意义[4,10-12]。

本文就深时古土壤研究的最新应用进行阐述与总结,为进一步深化深时古土壤研究在当代地球系统科学中的应用和更好地理解深时地球环境演变提供借鉴与证据。

1 深时古土壤的特征与鉴别深时古土壤是前第四纪时期的风化壳或风化堆积物与有机质原位变化的产物[7-8,10]。

因漫长地质历史时期的变质和成岩作用,其原有的部分*国家自然科学基金项目(41901066、41771248、41371225)和国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB822003)†通信作者,研究方向:土壤与环境。

几种常用古气候代用指标在盐湖古环境研究中的应用

几种常用古气候代用指标在盐湖古环境研究中的应用

2021.05科学技术创新在全球变化过程中,古气候古环境的变化可通过不同的载体记录下来,如:黄土、深海沉积物、湖泊、冰芯、石笋等。

通过有效手段提取这些古气候代用指标中蕴含的信息,可以帮助我们恢复某一地区的古气候古环境演化过程。

湖泊沉积物的沉积过程必定受各种物理、化学、生物等自然要素的影响,记录了可靠的环境变化信息。

在各类湖泊中,盐湖的形成与演化受特殊地质条件的影响,具有独特的封闭性、成盐过程的多期性和长期性、咸-淡韵律性等特点[1],成为了第四纪古气候、古环境的重要研究对象。

近年来,学者们利用湖泊沉积物不同的古气候代用指标,取得了不少研究成果,目前最常用的指标有元素地球化学、碳氧同位素、孢粉、介形虫壳体、磁化率等。

1元素地球化学指标及其应用1.1元素地球化学指标的指代意义湖泊沉积物中的化学元素及不同元素之间的比值对区域构造变动及气候环境变化敏感,在一定程度上记录了区域气候变化和环境演化的信息。

沉积物中水迁移系数较大的元素,其含量受古气候制约,因此K 、Na 、Ca 、Mg 、Sr 、Ba 等元素的含量变化能较好地反映古气候的干湿变化[2]。

一般情况下,湖水中的Mg/Ca 比值随盐度的上升而升高[3]。

Sr/Ba 和Sr/Ca 高值都指示了较高的古盐度[4]。

Mn 含量高一般指示干旱,反之指示潮湿;Fe 容易氧化形成Fe (OH)3胶体,因此沉积物中Fe/Mn 比值高对应温湿气候,比值则低为干热气候[4]。

1.2元素地球化学指标在盐湖古环境研究中的应用魏海成[5]等对察尔汗ISL1A 孔岩芯元素进行了主成分分析,结果表明:入湖径流量的变化对Si 、Al 、Fe 、P 、K 、Ti 、Mn 、Rb 等元素含量变化产生了主要影响,Ca ,Sr 元素含量则与湖区蒸降比的变化相关。

张文翔[6]根据贝壳堤剖面元素及其相关参数变化特征,重建了察尔汗古湖43.5~22.4cal.kaBP 期间由淡水-半咸水-咸水-盐湖的演化过程。

粘土矿物在古环境研究中的应用

粘土矿物在古环境研究中的应用

浅析粘土矿物在古环境研究中的应用摘要:粘土矿物广泛分布于各种类型的沉积物和沉积岩中,主要有高岭石、伊利石、绿泥石和梦皂石四种矿物,其组合特征和含量的变化记录了源区气候环境变化的信息。

粘土矿物对环境变化的反应比较敏感,因而可以根据粘土矿物的矿物成分、组合特征、矿物结晶度及矿物含量变化记录的粘土矿物形成过程中的古环境变化来恢复古环境演变。

粘土矿物作为一种研究古环境变化的重要指标,在古环境的研究中发挥着重要的作用。

关键词:粘土矿物古环境代用指标粘土矿物通常是指构成土壤和岩石细粒部分(<2μm)的主要成分的矿物。

一般情况下,粘土矿物是细粒分散的、含水的层状构造硅酸盐矿物和层链状构造硅酸盐矿物及含水的非晶质硅酸盐矿物的总称,所以说粘土矿物研究主要研究的是层状构造硅酸盐矿物[1]。

研究古环境变化以“现在是过去的钥匙”为原则,主要采用“将今论古”的方法,自然界中记录古环境变化的代用指标很多,如冰芯、黄土、树轮、珊瑚、硅藻等,这些代用指标在古环境重建方面也得到了广泛的应用,但这些代用指标的分布有明显的区域性。

由于粘土矿物广泛分布于各种类型的沉积物和沉积岩中,所以粘土矿物在古环境变化研究中具有重要的价值和广阔的前景。

一、粘土矿物与生成环境粘土矿物在形成过程中受水介质的ph值、eh值和盐度等因素的影响,产生了晶体结构、形态及类型各异的矿物[1]。

不同的矿物在一定程度上反映了其形成时的条件与环境。

(一)粘土矿物的生成环境高岭石是在温暖湿润的气候条件下,主要由长石在酸性介质作用下经过淋滤作用形成的[2-3]。

高岭石族矿物属1:1型层状结构硅酸盐粘土矿物,特征衍射峰:d001=0.715nm,d002=0.356~0.358nm,d003=0.238nm。

经550℃高温加热后d001峰将消失(图1、2),高岭石主要来源于陆地环境,因为海洋岩内原生水中k+/h+比率高,故不能形成高岭石[4]。

但不是在任何一种陆地环境中都有丰富的高岭石,只有气候暖湿才有利于高岭石的形成和保存。

哈尼泥炭地15 cal.ka B.P来的古环境恢复与重建

哈尼泥炭地15 cal.ka B.P来的古环境恢复与重建

哈尼泥炭地15 cal.ka B.P来的古环境恢复与重建阳金秀;李楠楠;介冬梅;陈雪松;胡楚天;东玉洁【摘要】以泥炭粒度作为古气候代用指标,结合孢粉信息,重建了15 eal.ka B.P以来哈尼地区的古气候,完善了本区晚更新世以来的古环境演化过程.通过哈尼泥炭沉积物的粒度组成、粒度参数和粒度分布频率曲线等粒度特征,发现哈尼泥炭剖面的粒度组成以粉砂和砂为主,沉积物平均粒径由上至下逐渐变细,泥炭灰分粒度频率分布以对称分布为主.通过与典型风成沉积、湖泊沉积和河流沉积的粒度频率分布曲线比较认为,本区泥炭灰分粒度组成主要受流水动力影响,其水流搬运强度介于湖相和河流相沉积之间,故泥炭灰分的粒度信息可以用于指示夏季风强弱变化规律,反演古气候变化.泥炭粒度分布数学分形结果发现分维值与泥炭灰分颗粒的分选系数呈正相关,说明泥炭灰分的分维值也可有效反映沉积物颗粒级配和粗细及古气候演化.结合泥炭粒度分析结果和孢粉谱,揭示了15 eal.ka B.P年来古气候的“冷干-温湿-冷湿-暖干”的变化过程,并识别出新仙女木事件(Younger Dryas)以及9.2 ka和8.2 ka气候转冷事件.【期刊名称】《山地学报》【年(卷),期】2014(032)005【总页数】9页(P541-549)【关键词】泥炭;粒度;分维值;孢粉;古环境【作者】阳金秀;李楠楠;介冬梅;陈雪松;胡楚天;东玉洁【作者单位】东北师范大学地理科学学院,吉林长春130024;国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室,吉林长春130024;东北师范大学地理科学学院,吉林长春130024;国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室,吉林长春130024;东北师范大学地理科学学院,吉林长春130024;国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室,吉林长春130024;东北师范大学地理科学学院,吉林长春130024;国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室,吉林长春130024;东北师范大学地理科学学院,吉林长春130024;国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室,吉林长春130024;东北师范大学地理科学学院,吉林长春130024;国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室,吉林长春130024【正文语种】中文【中图分类】X144泥炭剖面连续性好.时间分辨率高.古环境信息丰富.是良好的古环境信息载体[1]。

黄土高原黄土_古土壤序列古气候代用指标综述

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。

《第四纪地质学与地貌学》课程笔记 (2)

《第四纪地质学与地貌学》课程笔记 (2)

《第四纪地质学与地貌学》课程笔记第一章:第四纪地质学与地貌学概述一、第四纪地质学概述1. 定义与时间范围- 第四纪地质学:研究地球表层在第四纪时期(约258万年前至今)的地质现象、过程及其规律的学科。

- 第四纪:是地球历史上最新的一个地质时代,分为早更新世、中更新世、晚更新世和全新世。

2. 研究内容- 第四纪地质年代划分:基于地质事件、生物地层、同位素地层等方法,对第四纪进行详细划分。

- 第四纪地层对比:研究不同地区第四纪地层的相互关系,进行地层对比。

- 第四纪气候变化:探讨第四纪期间气候的周期性变化、重大气候事件及其对环境的影响。

- 第四纪生物群演变:研究第四纪生物群落的演替、灭绝与新生。

- 第四纪沉积学与沉积环境:分析第四纪沉积物的类型、特征、分布及其形成环境。

- 第四纪地貌:研究第四纪期间地貌的形成、演化及其与地质构造、气候、生物等因素的关系。

- 人类活动对第四纪地质环境的影响:探讨人类活动如何改变地质环境,以及这些变化的地质记录。

3. 研究方法- 地质调查与观测:包括野外考察、剖面测量、岩心取样等。

- 地球化学分析:利用元素、同位素等地球化学指标,研究地质过程。

- 古生物学研究:通过化石分析,重建古环境和生物演化历史。

- 同位素地质学:利用放射性同位素和稳定同位素,测定地质年龄和追踪物质循环。

- 遥感与GIS技术:通过卫星遥感图像和地理信息系统,分析地表形态和地质现象。

二、地貌学概述1. 定义- 地貌学:研究地球表面形态、成因、分布及其发展规律的学科。

2. 研究内容- 地貌类型及特征:分类描述各种地貌形态,如山地、平原、丘陵等。

- 地貌形成过程及影响因素:探讨地貌形成的内外动力作用,如构造运动、水流、风力等。

- 地貌发育与演化:分析地貌随时间的演化过程及其控制因素。

- 地貌与人类活动的关系:研究人类活动对地貌的影响和地貌变化对人类活动的影响。

3. 地貌分类- 按成因分类:构造地貌(如褶皱山脉、断层崖)、侵蚀地貌(如峡谷、河流阶地)、堆积地貌(如沙丘、三角洲)、气候地貌(如冰川地貌、风化地貌)、生物地貌(如珊瑚礁、泥炭沼泽)等。

第四纪年代学概述课件

第四纪年代学概述课件
第四纪年代学概述课件
目录
• 第四纪年代学简介 • 第四纪年代学的基本原理 • 第四纪年代学的研究方法 • 第四纪年代学在地质学中的应用 • 第四纪年代学的前景与展望
01
第四纪年代学简介
Chapter
定义与特点
定义
第四纪年代学是一门研究地球在第四纪时期地质年 代的学科,主要涉及地层学、古生物学和同位素测 年技术等领域。
应用范围
主要用于测定有机物和含水地层的 年代。
优缺点
精度较高,但对样品要求较高,且 测量过程较为复杂。
其他测年方法
光释光测年法
利用光致电离作用测量样品中辐射剂量的方法,适用于测定沉积 物、土壤和古生物化石的年代。
氨基酸外消旋测年法
通过测量样品中氨基酸外消旋化程度确定年代的方法,适用于新生 代和第四纪地层的测年。
树木年轮测年法
利用树木年轮的生长规律测定年代的方法,适用于较近期的测年, 如历史事件和气候变化研究。
03
第四纪年代学的研究方法
Chapter
沉积物测年
沉积物测年是指通过对沉积物的研究,确定其形成年代 的方法。常见的沉积物测年方法包括放射性测年法和相 对年龄法。
放射性测年法利用沉积物中放射性元素的衰变规律,计 算沉积物的年代。常见的放射性测年法包括钾-氩法、铀 -铅法、氩-氩法等。
人类学
人类学与第四纪年代学的结合将有助于深入了解人类文明 的发展历程,为考古学、历史学等领域提供新的视角和方 法。
应用领域的拓展
01
02
03
地质工程
第四纪年代学的成果将广 泛应用于地质工程领域, 如矿产资源勘探、地质灾 害防治等。
文化遗产保护
通过第四纪年代学的方法 和技术,可以更准确地鉴 定和保护世界各地的文化 遗产。

湖南省人民政府办公厅关于印发《湖南省历史文化和文物保护国土空间专项规划》的通知

湖南省人民政府办公厅关于印发《湖南省历史文化和文物保护国土空间专项规划》的通知

湖南省人民政府办公厅关于印发《湖南省历史文化和文物保护国土空间专项规划》的通知文章属性•【制定机关】湖南省人民政府办公厅•【公布日期】2024.03.12•【字号】湘政办发〔2024〕8号•【施行日期】2024.03.12•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】文物及历史文化遗产保护正文湖南省人民政府办公厅关于印发《湖南省历史文化和文物保护国土空间专项规划》的通知湘政办发〔2024〕8号各市州、县市区人民政府,省政府各厅委、各直属机构:《湖南省历史文化和文物保护国土空间专项规划》已经省人民政府同意,现印发给你们,请认真组织实施。

湖南省人民政府办公厅2024年3月12日湖南省历史文化和文物保护国土空间专项规划(2023—2035年)目录第一章规划背景第一节资源基础第二节问题与挑战第二章总体要求第一节指导思想第二节规划原则第三节规划目标和任务第三章统筹谋划,构建历史文化和文物保护空间格局第一节统筹识别保护功能区第二节精准划分重点保护功能区第三节整体保护历史文化和文物资源第四章分类施策,合理管控历史文化与文物保护空间第一节落实文物保护单位空间管控第二节规范世界文化遗产空间管理第三节系统推进聚落遗产空间管控第四节落实地下与水下文物空间管控第五节科学开展建筑环境空间管控第五章赓续历史,全面落实历史文化风貌管控要求第一节风貌协调区的管控原则第二节文化廊道的管控原则第三节优化风貌协调区管控格局第六章文旅融合,打造高质量历史文化廊道第一节系统建立历史文化廊道体系第二节管控历史文化廊道风貌空间第七章彰显特色,优先建设省域重点文化片区第一节科学划定重点片区第二节明确提出片区管控原则第三节分级构建管控指标体系第四节分类引导片区风貌营造第五节有序推进重点项目的建设第八章统筹协调,整体推动规划传导与合作第一节明确纵向传导的规划内容第二节协调横向传导的规划内容第三节承接国土空间规划的内容第四节联合开展区域整体保护项目第九章实施保障,强化规划落地机制第一节科学制定政策保障第二节落实基础设施保障第三节推进活化利用保障为贯彻落实党中央、国务院决策部署及省委、省政府工作要求,全面加强全省文化遗产保护传承工作,赓续历史文脉,增强文化自信,依据《湖南省国土空间规划(2021—2035年)》制定本规划。

与GDGTs相关的不同指标的应用

与GDGTs相关的不同指标的应用

与GDGTs相关的不同指标的应用作者:***来源:《现代盐化工》2021年第03期摘要:GDGTs是來自细菌以及古菌的膜脂,由于其具有多种组成部分并且结构稳定,近年来,一直被广大学者应用到多种自然环境中研究古气候以及古环境。

GDGTs主要可以根据其分子结构分为iGDGTs以及bGDGTs。

其中,iGDGTs主要来自古菌,bGDGTs主要来自细菌。

在之前的研究中,iGDGT主要在海洋环境中作为替代指标,而brGDGTs主要作为矿物质土壤以及湖泊沉积物的替代指标,它们常常作为合适的脂类生物标志物,通过多种指标重建古气候。

关键词:GDGT;脂类生物标记物;气候参数GDGTs是一种在生物膜中生成的脂类,由于其广泛分布在不同的复杂自然环境中,近年来,作为替代指标被广泛应用于古环境的重建中。

对于GDGTs是如何形成的,还要追溯到20世纪70年代末期以及80年代早期,那时,有机地球化学学家们首先发现了一些间接证据,证明这些醚脂类是由古菌合成的[1]。

类异戊二烯GDGTs最早被定义为在极端环境下生存的嗜极古菌,第一个支持GDGTs的非极端环境来源的地球化学学家是Michaelis和Albrecht(1979)[2]。

1 GDGTs的结构分类GDGTs的主要区别在于结构的不同,可以根据甲基化以及环化的有无、等级将其大体分为类异戊二烯GDGT(iGDGTs)以及非类异戊二烯支链GDGT(bGDGTs)(见图1)[3]。

1.1 类异戊二烯GDGTs类异戊二烯GDGTs,简称iGDGTs,根据分子结构中环戊烷基的数量,将其划分为GDGT-0~8一共9种,GDGT-0大多出现在所有古菌的主要群落,是古菌的产物。

奇古菌醇在与阿拉伯海沉积物分离后,用两种尺寸的NMR定义发现了另一种重要的isoGDGT[4],这种独特的isoGDGT在被多数有机生物地球化学家研究后,被认为是奇古菌门中独特存在的GDGT[1]。

近年来,GDGT-0~4以及奇古菌醇主要被广泛应用于气候的重建中。

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