第四纪黄土剖面多元古土壤形成发育信息的揭示
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中国第四纪黄土详细资料大全中国第四纪黄土分布于中国北纬34～45°地区，主要堆积于海拔2000米以下各种地貌单元上。
堆积区处于北半球中纬度沙漠—黄土带东南部干旱、半干旱区，呈东西向带状分布于西北、华北等地，以黄河中游最为集中（黄土高原），南界可抵长江下游两岸。
堆积中心位于陕西省泾河与洛河流域中下游地区，最厚达180～200米。
基本介绍•中文名：中国第四纪黄土•分布：中国北纬34～45°地区•海拔：海拔2000米以下•最大厚度：180～300米•分布面积：25万多平方公里•起始时间：258万年前简介,黄土的岩性特征,黄土地层中的古土壤,黄土地层中的古脊椎动物化石和古人类遗蹟,简介据考察，兰州附近黄河最高阶地上黄土厚达300米左右。
总面积38万平方公里，并构成世界最大、堆积最厚的黄土高原；此外黄土状沉积物的分布面积有25万多平方公里。
堆积始于距今258万年前，现今沉积仍在进行。
根据沉积特征、古生物、古土壤、地球化学及绝对年龄测定等方面的研究，刘东生等将中国黄土划分为早更新世午城黄土、中更新世离石黄土及晚更新世马兰黄土。
其粒度组成与矿物组合，在空间与时间分布上均有一定规律。
颗粒以粉沙占优势，一般在50%以上，粘土占15～30%，细沙不到30%，>0.25毫米的颗粒极少。
在黄河中游地区，从西北向东南有粗颗粒减少、细颗粒增加的趋势。
矿物成分以石英为主，占50%以上，其次为云母、角闪石、长石等，风化程度很弱。
化学成分以SiO 2为主，占50%以上；其次为Al 2O 3、CaO；再次为Fe 2O 3、MgO、K 2O、Na 2O、FeO 、TiO 2和MnO 等。
分布上，从西向东SiO 2、Fe 2O 3、MnO的含量逐渐增加，FeO、CaO、K 2O的含量逐渐减少。
上述变化反映了中国黄土的风成特征。
黄土剖面中出现的数层乃至十几层古土壤条带，是气候相对温和湿润、风力减弱、粉尘堆积停顿时的产物，代表了沉积间断。
晚渐新世以来中国黄土高原风成红粘土序列的发现_亚洲内陆干旱化起源的新记录
收稿日期: 2010-10-21; 接受日期: 2010-10-29 国家重点基础研究发展计划项目(编号: 2010CB833400, 2004CB720200)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(编号: KZCX2-YWQ09-04)、国家自然科学基金(批准号: 41072142, 40921120406, 40772116)和黄土与第四纪地质国家重点实验室资助
与内陆干旱化的关系如何, 都是尚未解决的问题. 我们通过野外考察和环境钻探发现, 六盘山西
侧庄浪一带保存了迄今为止最厚的高分辨率的红粘 土堆积[43]. 本文通过地层岩性、粒度、元素和矿物分 析以及扫描电镜观察等确认了庄浪红粘土堆积的风
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中国科学: 地球科学 2010 年 第 40 卷 第 11 期
在 ZL1 和 ZL2 孔分别采集了 361 根(约 529 m) 和 162 根(约 238 m)U-Channel 条样(专用 U 型无磁古 地磁样槽, 2 cm×2 cm×150 cm), 并以 10~20 cm 间距 在 ZL1 孔和 ZL2 孔分别采集了 3670 和 1640 块与 U-Channel 样品平行的古地磁定向块样(2 cm×2 cm×2 cm). 此外, 我们还在一些关键层位(包括钻孔底部 624.8~612.1 m 的红粘土)采集了块样和粉样.
和 X 射线衍射测量分别在 PW4400 型 X 射线荧光光 谱仪和 X'Pert Pro MPD 型 X 射线衍射仪上完成. 稀土 元素分析采用感应耦合等离子质谱仪(ICP-MS)在美 国沙漠研究所完成.
第四纪黄土剖面多元古土壤形成发育信息的揭示
第39卷第5期土 壤 学 报V ol139,N o15 2002年9月ACT A PE DO LOG IC A SI NIC A Sep.,2002第四纪黄土剖面多元古土壤形成发育信息的揭示3唐克丽 贺秀斌(中国科学院、水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌 712100)摘 要 以时间尺度20万年以来的洛川黄土剖面为研究对象。
采用间隔30～50cm 的密集采样,通过土样的物理、化学、矿物组成和孢粉分析及土壤微形态镜鉴的综合研究,对第四纪生物气候环境演变提出了新的见解。
对原以代表干冷环境沉积为主的黄土地层(L),揭示了内伏半干旱环境的演化及相应的土壤发育过程;对原以代表暖湿环境的红褐色古土壤层,揭示了内伏干旱、半干旱环境的演化及干旱与湿润型孢粉共存的矛盾实质。
研究证示:深厚的黄土剖面是在第四纪生物—气候环境演变过程中,通过黄土沉积、成壤强弱交替演化,形成发育的由不同土壤类型组成的特殊的多元古土壤剖面体系。
关键词 黄土剖面,密集采样,多元古土壤,第四纪环境新信息中图分类号 S151、+3黄土高原深厚的黄土剖面储存了240万年以来丰厚的地学—生物学信息,我国黄土研究的成就为世界所瞩目[1～3]。
笔者在前人研究基础上,融合地质学、土壤学和生态学成就进一步揭示这些信息,对黄土剖面的土壤发育过程及第四纪环境演变,取得了一些新的认识。
80年代初,我们根据古土壤分布特征,将古土壤划分为埋藏型、残积型及残余型三种类型。
研究证示黄土剖面中古土壤条带均属埋藏型古土壤[4]。
武功 土剖面中的红褐色粘化层属浅层埋藏型古土壤,其上部覆盖层除人为耕作施加的土粪外,主要是近三千年来新的黄土沉积物。
通过鉴别土壤中原生和次生碳酸盐及光性粘粒的微形态特征,恢复了古土壤成壤期的环境背景,首次提出黄土剖面中曾发育有森林型土壤的证示[5];同时发现代表干冷气候的黄土层(L),也经历了一定的成壤过程,基本上属草原型土壤[5,6]。
第四纪黄土测年研究综述
第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是地球表面上具有重要地质记录价值的一种沉积物，其对过去几百万年地球环境、气候和生态演变的记录极为重要。
要准确的了解黄土的年代，涉及到黄土沉积过程中的各种地质、气候、生态等方面的信息。
第四纪黄土的测年研究显得尤为重要。
第四纪黄土的测年方法主要包括同位素测年和地层学测年两种。
同位素测年主要利用放射性同位素的半衰期来测定黄土样品中的同位素含量，从而推断出样品的年龄。
而地层学测年则是通过对地层中的化石和岩石进行研究，推断出地层年代的方法。
下面将结合这两种方法，对第四纪黄土测年研究进行综述。
同位素测年方法主要包括放射性碳测年法、铍-铝测年法、铀系列测年法等。
放射性碳测年法是通过测定样品中碳-14同位素的含量来推断样品的年龄。
由于碳-14的半衰期为5730年，因此此方法适用于测量距今不超过5万年左右的样品。
在黄土的测年研究中，放射性碳测年法被广泛应用，例如在中国的Loess Plateau（黄土高原）地区，对黄土的古气候演变进行了大量的研究，借助碳-14测年技术，科学家们揭示了过去数十万年来黄土地区的气候变化规律。
另一种同位素测年方法是铍-铝测年法，该方法通过测定样品中的铝同位素含量与其母体铍的含量比值来推断样品的年龄。
由于铝-26的半衰期约为7.17万年，因此适用于测量距今几十万年到数百万年的样品。
在黄土的测年研究中，铍-铝测年法也被广泛应用，为科学家们提供了重要的时间框架，帮助他们更准确地理解黄土的沉积历史。
与同位素测年相结合的地层学测年方法也是不可或缺的。
地层学测年主要是通过研究地层中的化石和岩石来划分年代并推断地质事件的时间。
在黄土的测年研究中，科学家们通常通过收集地层剖面的标本，并对其进行化石和岩石学研究，从而推断出黄土的年代。
地层学测年方法在黄土研究中的应用，为科学家们提供了黄土沉积过程中生态环境演变的重要线索。
第四纪黄土的测年研究是一项复杂而又重要的工作。
同位素测年方法和地层学测年方法相结合，为科学家们提供了丰富的信息，帮助他们更准确地理解黄土的沉积历史、气候变化和生态演变。
陇西地区第四纪黄土物源研究
陇西地区第四纪黄土物源研究陇西地区第四纪黄土物源研究引言：第四纪黄土是指在第四纪冰期和间冰期时期，由风力在地表堆积的黄土。
陇西地区作为中国黄土分布的典型地区之一，黄土层发育古老，且保存完整。
了解陇西地区第四纪黄土的物源是研究该地区风成地貌和环境演化的重要内容之一。
本文将对陇西地区第四纪黄土的物源进行研究，探讨其形成机制和地质意义。
一、研究区域概况陇西地区位于中国甘肃省东南部，东临秦岭，西接巴山，南临秦巴山区，北濒黄土高原，地理位置十分重要。
陇西地区地势起伏，坡陡谷深，多山丘和山脊，黄土地貌发育较为完整。
二、陇西地区第四纪黄土的特点陇西地区第四纪黄土主要分布在丘陵和山地之间，层厚较大，一般都有几十米到数十米不等。
黄土颜色呈黄褐色至黄色，质地较为坚硬。
三、物源分析的方法和结果本研究采用了多种物源分析方法，包括地球化学分析、矿物组合分析以及粒度分析等。
通过对黄土样本中的元素组成、矿物组合以及粒度特征的研究，我们得出了以下结论：1. 地球化学分析结果显示，陇西地区第四纪黄土的物源主要是来自周边山地的风化作用。
黄土中富集了铁、铝等元素，反映了山地风化物质的输入。
2. 矿物组合分析显示，陇西地区第四纪黄土的主要矿物成分包括石英、长石和云母等。
其中，石英含量最高，约占总矿物的80%以上。
3. 粒度分析结果显示，陇西地区第四纪黄土的颗粒大小主要集中在10-30微米之间，呈现较为均匀的分布。
四、物源解释和分析根据以上物源分析结果，我们可以得出以下的物源解释和分析： 1. 随着第四纪气候变干，受风化剥蚀的影响，周边山地的风化物质逐渐通过风力搬运到陇西地区，堆积成黄土。
2. 矿物组合的结果表明，主要的黄土物源是石英，这与周边山地的石英岩风化有关。
在风力作用下，碎屑颗粒被风力搬运到陇西地区。
3. 黄土颗粒大小的均匀分布说明黄土是在相对稳定的环境下沉积的，地表水体的影响较小。
五、地质意义陇西地区第四纪黄土物源研究对于认识该地区的环境演化以及黄土地貌的形成机制具有重要意义。
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目录
黄土简介 黄土地层对古气候变化的记录
古 土 壤 层 面 元 素 迁 移
黄 土 磁 性 地 层
黄 土 剖 面
黄 土 粒 度
Rb/Sr 值
1.黄土简介
概念
第四纪形成的广泛分布的松散 土状堆积物。 浅灰色、棕黄色，主要由粉砂 组成，富钙、疏松多孔，不显 宏观层理，垂直节理发育，具 有很强的湿陷性。 分布面积广，约占全球了陆地 表面的10%；主要分布在古冰 盖外缘及荒漠半荒漠边缘
2.4 古土壤层面元素迁移对古气候的指示
西安少陵塬S3剖面元素迁移率变化(楚纯洁，2016)
参考文献：
[1]曹伯勋. 地貌学籍第四纪地质学[M].武汉: 中国地质大学出版社, 1995. [2]乔彦松.川西黄土磁性地层学研究及其古气候意义[J].第四纪研究, 2006, 26（3） :250-255. [3]陈骏, 汪永进, 季峻峰, 陈, 鹿化煜. 陕西洛川黄土剖面的Rb/Sr值及其气候地层学 意 义[J]. 第四纪研究, 1999,(4):350-356. [4]陈骏, 安芷生, 28(6):498-504
黄土
主要特征
分布
2.黄土中的气候变化记录
黄土分布广泛，沉积较连续，堆积时间长，含有丰富的气 候与环境变化记录[1]。 黄土地层中所包含的信息，如磁化率、黄土粒度、元素的 迁移以及不同元素的比值，能够在不同程度上反映古气候 的变化。
2.1 黄土磁性地层学的古气候意义
Title 古气候变化的研究
2.2 黄土剖面Rb/Sr值对古气候的反映
陕西洛川黄土剖面中Rb/Sr比值与磁化率分布曲线对比（陈骏，1999）源自2.3 黄土粒度对古气候的反映
粒度变化主要受沉积后的风化强度决定，因此黏粒含量、
第四纪与环境的资料讲解
2.第四纪是什么？第四纪是新生代最新的一个纪，包括更新世(260万年至一万年前)和全新世(一万年前至今)。
其下限年代多采用距今260万年。
第四纪期间生物界已进化到现代面貌。
灵长目中完成了从猿到人的进化。
其间发生了多次规模大小不等的冰期，全球环境发生巨大变化。
4. 质谱检测技术简介质谱法（mass spectrography, MS)是通过对样品离子的质量和强度进行定性、定量和结构分析的方法它是直接测量物质微粒的技术。
应用于1. 对物质组成、结构进行定性检测 2. 准确测定物质相对分子量质谱过程简介质谱法一般原理化合物分子在高真空条件下气化成气态分子。
气态分子经一定能量的电子流轰击后失去一个电子成为带正电荷的离子称为离子分子。
离子分子进一步碎裂为碎片离子（带正电）。
这些带正电荷的离子在电场与磁场的综合作用下，按照各自质荷比（m/z）的大小依次被收集并记录成谱，叫质谱。
所以，以正离子的质荷比（m/z or m/e）为序，排列的图称为质谱（mass spectum MS)。
用质谱进行定性、定量分析及研究分子结构的方法称为质谱法。
5. 试述第四纪在地质年代表中的位置，第四纪的划分及其绝对年代：第四纪是新生代最后一个纪。
第四纪还可以分为更新世、全新世等。
关于其下限一直存在争议，支持较多的有1.8Ma和2.6Ma。
虽然国际地层委员会推荐的第四纪的下界年龄为1.80Ma，但是由于2.6（开始认为为2.48）Ma是黄土开始沉积的年龄，因而我国地质学家，尤其是第四纪地质学家基本都采用后者。
这一时期形成的地层称第四系。
6. 第四纪环境学：是研究地球发展历史最新的时期—第四纪时期地球自然环境发展，演变规律的科学第四纪环境学的内容：a.地球表层各层圈再第四纪期间演变及主要地质事件的发生过程 b.地球系统内部各层圈间及地表系统与其他系统间的相互作用，相互制约关系c.地表系统及各曾去安演化机制d.未来地表系统发展预测7. 第四纪下限的标准：人类的出现；古冰川出现；冷水型有孔虫某些种属的出现；古植物演化为标志；古植物演变；古温度变化第四纪下限的划分：350-300250-240180-16070万年中国第四纪下限标志：古地磁事件；构造运动事件；沉积物转型；天体碰撞；生物演变事件；新构造运动的特征；地壳进入新的构造活动期；新构造运动速度大于老的；构造应力场发生变化8. 第四纪沉积圈的特征：a.圈层连续b.主要由未胶结成岩的松散沉积物构成b.松散、不稳定c.组成成分包括陆相和海相沉积物d.松散不稳定e生物化石以哺乳动物为特征f.沉积圈厚度变化大g.沉积圈的分布、厚度及组成物质与地貌关系密切9. 第四纪生物沉积圈的特征：a.以哺乳动物为主要代表b.植物群以现生种为主，被子植物占优势c.时间短，缺少标准化石10. 中国第四纪沉积时空分布规律：a.有明显的纬向和经向地带性， b.受我国三大地貌阶梯影响，纬向分布规律受干扰，经向加强c.新构造运动影响很大d.我国第四纪沉积物在时间上有继承性，同一类型的沉积物在一个地区可重复出现。
第四纪黄土测年研究综述
第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是指地质年代为第四纪的黄土，其广泛分布于中国北方和西北地区，是我国的一种特有地质遗迹。
黄土的形成与气候、植被、地形等因素密切相关，因此对第四纪黄土进行测年研究可以为了解气候变化、古地貌演化等提供重要的信息。
本文将对第四纪黄土测年的方法和研究成果进行综述，从而全面了解这一领域的最新进展。
一、第四纪黄土的形成第四纪黄土主要分布在黄土高原、陕甘宁边缘地区以及青藏高原东缘等地区，是由古风化残积和风成物质混合堆积而成的。
黄土的形成与气候、植被、地形等因素密切相关，其主要形成于第四纪干旱气候条件下。
在气候干燥的条件下，岩石表面的风化残积物质经风力搬运到较远处沉积，形成黄土。
因此黄土记录了第四纪气候变化、古地貌演化等重要信息，对于探讨第四纪环境变化和古气候演化具有重要意义。
1.放射性测年法放射性测年法是目前对第四纪黄土进行测年较为常用的方法，主要包括钾-氩(K-Ar)测年、氡子体法（U-Th）测年和碳-14测年等。
通过分析黄土中的放射性元素含量以及其衰变产物的比例，可以确定黄土的年代，从而推断地表的沉积年代和年代序列。
2.磁化测年法磁化测年法是一种基于岩石和矿物的磁性特征来推断地质年代的方法。
通过研究黄土中磁化特性的变化，可以推断黄土的沉积年代及古地磁事件，从而揭示黄土沉积过程和古环境演化的情况。
3.同位素测年法同位素测年法是通过分析黄土中特定同位素的含量及其变化来推断沉积年代的方法。
常用的同位素包括氧同位素、碳同位素等。
通过分析黄土中同位素的含量变化，可以得到黄土沉积时期的气候和环境信息，进而推断黄土的沉积年代。
1.气候变化记录第四纪黄土是记录气候变化的重要地质档案，通过对黄土中气候指标和环境指标的分析，可以揭示第四纪气候演化的过程。
许多研究表明，第四纪黄土的沉积与气候变化密切相关，尤其是在冰期和间冰期的气候波动过程中，黄土的沉积变化具有显著特征。
2.古地貌演化研究第四纪黄土的沉积过程也记录了古地貌演化的信息，通过对黄土地层的研究，可以揭示中国北方地区古地貌发育的过程和特征。
安徽省江淮十校2025届高三上学期第二次联考试题(11月)地理含答案
安徽省江淮十校2025届高三第二次联考地理试题（答案在最后）考生注意：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。
必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写．．．．．．．．的答案无效．．．．．，在试题卷．．．．．．．．。
．．．．、草稿纸上答题无效第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
2019年3月21日春分，恰逢我国农历2月某日。
该日，天津一位摄影爱好者拍摄到“旷野明月”景观。
天津滨海地区还发育了潮汐树(海水在涨落过程中堆积与冲刷形成的地貌)。
完成下列1-3题。
1.一周后A.下半夜可见月面朝西B.正值大潮海水水位高C.日、月位于地球同侧D.月亮较太阳早升先落2.从农历2月初七到该日，潮汐树的变化A.向着海洋萎缩B.向着海洋生长C.向着陆地生长D.向着陆地萎缩3.该日白天天津能观测到的杆影末端连线轨迹A.①B.②C.③D.④下面4幅图是我国科学家们在北极地区(73.37°N，165°W)进行科学考察时，在某月5日观测到的(0时、6时、12时、18时)大气温度变化曲线。
经科学家分析发现，由于受暖气流影响，极地大气近地面附近气温随时间发生了一次由增强到减弱的逆温变化。
据此完成下列4-5题。
地理试题第1页(共6页)4.以上4幅图中观测时间可能是0时的是A.①B.②G.⑧D.④5.科考最佳时期，北半球最可能出现的地理现象A.华北平原桃花盛开B.南京梧桐大道落英缤纷C.江淮地区荷叶飘香D.长江边滩裸露面积较大下击暴流是指雷暴云申局部的、小范围的强下沉气流引发的在地面及其附近产生的强辐散风。
其发生与雷暴大风等强对流天气联系紧密，通常表现为一束强烈的气流从天空冲向地面，而后气流向周围辐散，越接近地面风速越大，最大地面风力可达15级左右，且往往伴随有低空风切变(风速和风向变化)。
地貌第四纪复习题答案-1
一、填空题（每空1分）1.地貌形态的基本要素有地形面、地形线、地形点2.荒漠的类型有岩漠、砾漠、沙漠、泥漠、盐漠。
3.河床水流质点的运动方式有悬移、跃移和推移。
4.窝穴、终碛垅、沙坝和峰丛分别属于风成、冰水堆积、海岸堆积地貌和溶岩地貌。
5.早、中、晚更新世和全新世的代号分别是Qp1、Qp2、Qp3、Qh6.Qal、Qgl、Qel和Qpl，分别代表第四纪冲积物、第四纪冰川堆积物、第四纪残积物和早更新世。
7.人类发展的四个阶段分别是：南方古猿、能人、直立人和智人。
8.河流阶地按结构可分为侵蚀阶地、基座阶地和堆积阶地三种类型。
9.海岸带的三分，分别是：浅海、半深海和深海。
10.从结构组成特征看，多年冻土包括两部分，上部为活动层，下部为永冻层。
11.由粒雪转变成冰川冰的成冰过程因环境的不同有两种类型：冷型成冰作用和暖型成冰作用。
12.任何地貌都是内动力和外动力共同作用的结果。
13.新构造运动的标志有地质构造标志、地貌标志、沉积物标志、地震标志、火山标志、水文标志和大地测量与地球物理异常标志。
14.Qp3、E、Qh和N2分别是晚更新世、古近纪、全新世和上新世的代号。
15.气候变化的标志主要包括生物学标志、岩石学标志、地貌学标志、地球化学标志、和矿物学标志等。
16.岩溶发育的四个基本条件是岩性、地下水性质、构造和气候.17.在黄土地层划分上，S14是马兰黄土与离石黄土的分界线，S1是离石黄土与午城黄土的分界线。
18．地质历史上曾出现过Z、C—P、Q三次全球性冰川作用。
(震旦纪Z，石炭纪C，二叠纪P，第四纪Q) 19.河流中泥沙的起动流速大小与泥沙的粒径成正比。
20雪线是常年积雪区的下界，在雪线处固体降水的降雪量等于消融量。
副热带高压带地区的雪线高度比赤道地区高，说明气候对雪线高度有重要影响。
22.大陆地壳与大洋地壳的主要差异表现为在结构上洋壳缺少硅铝层，在厚度上洋壳比陆壳薄。
23.沙丘移动的速度与沙丘的高度成反比，与沙丘间的距离成正比。
蓝田盆地典型第四纪黄土剖面磁性地层学研究回顾
蓝田盆地典型第四纪黄土剖面磁性地层学研究回顾吴翼;朱照宇;邱世藩【期刊名称】《地球物理学进展》【年(卷),期】2011(26)1【摘要】蓝田盆地新生代时期地层以蕴含丰富的哺乳动物化石而备受关注,尤其是公王岭和陈家窝第四纪黄土地层中曾经分别发掘出了蓝田猿人头骨和下颌骨化石.基于过去对中国北方黄土高原第四纪黄土的深入研究,针对本区沉积物的磁性地层的研究似乎变得相对容易.但由于蓝田盆地毗邻秦岭北麓,区域构造地貌发育,第四纪风成沉积序列发育常常并不完整,这给特定剖面的详细定年工作会造成一定困难.在现阶段针对本区地层研究普遍缺少绝对定年的材料和方法的情况下,对部分记录了相对较完整的黄土-古土壤旋回的代表性剖面(如段家坡剖面、渭南剖面)的研究以及借助于其它替代性指标对古气候演变历史的反演将有助于蓝田盆地第四纪地层序列的横向对比和划分,这对于诸多哺乳动物化石群年代的精确研究具有重要的意义.【总页数】9页(P138-146)【关键词】蓝田盆地;哺乳动物群;磁性地层学;第四纪【作者】吴翼;朱照宇;邱世藩【作者单位】中国科学院广州地球化学研究所边缘海地质重点实验室【正文语种】中文【中图分类】P318【相关文献】1.北京平原顺义ZK12-2钻孔剖面第四纪磁性地层学研究 [J], 赵勇;蔡向民;王继明;吴怀春;白凌燕;张磊;何静;何付兵2.大同盆地第四纪磁性地层学研究及其对比 [J], 郑宏瑞;徐建明3.青藏高原东北缘共和盆地第四纪磁性地层学研究 [J], 施炜;马寅生;吴满路;张云峰;杜德平4.匼河遗址6054地点黄土-古土壤剖面磁性地层学的年代研究 [J], 刘平;Reidar Lovlie5.塔里木盆地第四纪磁性地层学研究 [J], 徐建明;杨振京;郑宏瑞;张俊牌;林防;石英因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
西宁地区第四纪黄土成因及特征分析
含有 少 量 的砖 、瓦、 陶瓷 碎 片等 人类 后动 遗物 ， 可见不 清 晰 的层理 构造 。 Ｉ级 阶地 上的 新近 堆 积黄 土 分布 普遍 ，厚 发变 化较 大 ，一 般 在 ２ ｍ，最 厚可达 ７ —５ ｍ，与下伏卵石层 为整合接 触关系 ，多为退 化的 湿 陷性黄 土 ，可呈 饱和 状 态 而不 具湿 陷性 ，此类 黄土应 为冲洪 积 产 物 ，但冲 积 的成分 较 大 ； Ｉ级 阶地 上 的新近 堆积 黄土 ，多分 布在 阶 Ｉ 地后缘与下伏 Ｑ 黄土 为假 整合关系 ，其 问常有 ０ ３ ０ ５ 厚 的有古耕土 ．－． ｍ 存在 ，厚度 较 小， 多在 ２—３ｍ 间 ，就 其成 因应 为 洪冲 积 ，而 以洪积 为主 。这 一类新近堆 积黄 土无论 分布在 Ｉ级或 Ｉ级 阶地上 的 ，均 为黄 Ｉ 土 状 土 ， 即 次 生黄 土 。 另一类 主要分 布在Ｉ 级阶地 后缘 的洪 积扇或 洪积裙之上 ，分布较 Ｉ Ｉ 普 遍 ，厚度变化较 大 ，一般 ２ ４Ｉ，最 厚可 达 ８ｍ。黄土 多为棕 红色 ， — ｌ ｌ 含数量 不等 、大小不 一 、风化程 度差 异较 大的 泥岩碎 块、石 膏颗粒 、 羊 脑石 ，不 见层 理 构造 。而 此类 新 近堆 积黄 土 当属 洪坡 积产 物 ，通 常也叫黄 土状土 ，真正说来 不是黄 土状土 ，不是原 生黄土再 沉积 的产 物 ，而是盆地 四周红 色泥岩 层的风 化物搬运 堆积而 成，严格说 来 ，应 称为湿陷性土。
不 可分 ，西 宁地 区 以其特 有 的地质地理 环境 ，其成 因与 国内其他地 区 的黄 土 有 共 性 也 有 特 性 ， 具 体 说 来 ， 西 宁 地 区 是 在 第 三 纪 红 色 盆 地 的 基 础 上 发 展 而 来 ，属 山 间 拗 陷盆 地 ， 盆 地 内有 东 西 向 的 湟 水 河 、 西 川 河 ，南 北 向 的 北 川 河 、 南 川 河 流 经 ， 基 底 岩 层 均 为 第 三 系 红 层 ， 区内阶地广泛 发育 ，可见 Ｉ一 Ⅳ级阶 地，黄土主 要堆积在 这些河 流 的 各级 阶地之上 ，分布于低 山和 分水岭上 的黄土 则较少 ，其主 要在 西宁 盆 地 四 周 的 部 分 山上 。 各 级 阶 地 的 形 成 时 代 及 形 成 环 境 不 尽 相 同 ， 堆 积在 各阶 地上黄 土 的特征及 成 因也 就不一 。因此 ，为 了叙 述 的方便 ， 下面 按 时代 由新 到老 对黄土 的成因进行 探讨 。
鲁东地区第四纪黄土沉积特征
鲁东地区第四纪黄土沉积特征摘要：黄土是第四纪时期重要的陆相风成沉积物，鲁东地区发育了三期黄土堆积物：早更新统小埠岭组中的白色粘土及史家沟组下部的黄土夹层，中更新统羊栏河组和晚更新统大站组。
区内黄土受流水作用影响较大，黄土的沉积—剥蚀—再沉积构成了该区的主要地质过程。
沉积物是生成环境的反映，黄土系统也反映了区内第四纪环境的变迁。
关键词：黄土沉积；黄土岩性组合及区域变化；鲁东区中图分类号：文献标识码：A 文章编号：0 引言黄土是第四纪时期重要的陆相风成沉积物，黄土高原区更新世以来沉积了早更新统午城黄土、中更新统离石黄土和晚更新统马兰黄土。
黄土向东南逐渐变薄，在陇西一带的厚度超过300m，关中地区也达到150m，黄土的粒度由西北向南东变细趋势明显。
鲁东地区也是黄土堆积区，发育了三期黄土堆积物，与黄土高原区具有可比性，依次为早更新统小埠岭组中的白色粘土及史家沟组下部的黄土夹层、中更新统羊栏河组和晚更新统大站组。
区内黄土受流水作用影响较大，往往有准同期的剥蚀再沉积过程，黄土地层多支离破碎，但通过多地对比仍可理顺其架构。
1 黄土地层剖面特征1.1早更新统黄土剖面特征早更新世的黄土经历侵蚀次数多，更难以完整保留，区内与午城黄土对应的沉积历来很少被提及。
本文认为：小埠岭组（Qp1x）中的白色高岭土化粘土及史家沟组(Qpŝ)的古土壤夹层为早更新统黄土堆积。
①史家沟组(Qp ŝ)主要分布于蓬莱市沿海一带，剖面中共有六层熔岩组成及五层红色古土壤层组成，古土壤层总厚度27.1m。
由于玄武质熔岩的覆盖，古土壤层得以保存，玄武质熔岩层面上下完整，古土壤层虽有玄武岩砾石，但总体应该是以黄土为主的堆积物。
蓬莱市上魏家－五里桥剖面特征如下。
史家沟组(Qp ŝ)厚153.5m未见顶16 深灰色气孔杏仁状伊丁石化碱性橄榄玄武岩 5.0m15 紫红色古土壤层 5.5m14 深灰色气孔状伊丁石化碱性橄榄玄武岩 1.2m13 红色古土壤层 3.0m12 深灰色伊丁石化碱性橄榄玄武岩 55.40m11 紫灰色气孔状碱性橄榄玄武岩 1.1m10 红色古土壤层 0.2m9 灰黑色气孔状碱性橄榄玄武岩 3.1m8 紫红色古土壤层 3.0m7 伊丁石化碱性橄榄玄武岩 33.8m6 鲜红色粘土质古土壤层 15.4m5 厚层碱性玄武质角砾熔岩 25.2m4 土黄色薄层松散砂砾石层 1.6m~~~~~~~角度不整合接触~~~~~~下伏地层临朐群尧山组史家沟组底部为砂砾层，下与临朐群尧山组不整合接触，未见顶。
西安地区第5层古土壤中的铁质薄膜类型与水文特征
西安地区第5层古土壤中的铁质薄膜类型与水文特征罗小庆;赵景波;马延东;周旗;邵天杰【摘要】揭示西安地区第5层古土壤中还原层的类型和水分平衡，对认识西安地区S5古土壤发育时的气候和植被以及地下水补给来源具有重要科学意义。
通过对西安地区第5层古土壤（S5）的调查和多个剖面的观察，在西安东郊任家坡剖面、南郊双竹村剖面和蓝田田家坡剖面首次发现该层古土壤黏化层中含有1～5mm大小的低价氧化铁的灰绿色斑点。
低价铁的灰绿色斑点是在地势较高和地下水位较深的还原作用下形成的，属于高位还原层，不同于以往认识的潴育化类型。
灰绿色斑点指示S5古土壤发育时土壤中上部出现了雨季积水并处于还原环境，当时雨季还原层含水量达到了饱和状态，土壤中上部含水量为42%左右，土壤水分非常充足。
该层古土壤的红色铁质胶膜迁移到了上部古土壤黏化层顶界之下6.3 m深的黄土中，表明当时高含量重力水分布达到了6.3 m左右深度，至少出现过较长时期适于茂盛森林植被发育的气候。
在西安地区S5古土壤发育时，土壤水分的收入量大于支出量，土壤水分为显著正平衡。
当时大气降水在经过蒸发、蒸腾与地表径流损失之后，还有较多剩余的水分通过入渗补给深部土层水。
S5古土壤发育时降水较丰富是导致该层古土壤出现高位还原层的主要因素。
%Objective]To reveal the water loggogenic type of the fifth palaeosol in Xi’an area,and identify the water content,moisture balance and possible vegetation types when the S5 developed.[Method]Field investigation,electron microscope observation and energy spectrum analysis were used to research relevantproblem.[Result]The fifth palaeosol was composed of three layers,which was the best ancient soil in the loess. Based on the field investigation ofthe fifth palaeosol in Xi’an area,celadon spots were first discovered in theargillic horizon of this palaeosol,proving the accumulated water in the middle and upper paleosol and reducing environment during the development of S5. The red ferruginous adhesive film developed very well,which has two kinds of micro structure under the electron microscope,one was crystal structure composed of newborn clay minerals,the other was amorphous colloid structure. According to the energy spectrum analysis,the content of Fe2O3、Al2O3 and SiO2 in the red ferruginous adhesive film and celadon spots was between12.85%~17.15%、20.45%~25.07% and 47.19%~54.17%,with average of 15.28%、23.07% and 52.13%,separately. Resulting from the deposition of green iron film on the surface of the red adhesive film,the difference ofFe2O3 content between the red ferruginous adhesive film and celadon spots was quite small. The migration depth of red ferruginous adhesive film is 1.8m under the bottom of argillic horizon, and that was 6.3m from the top of the palaeosol.[Conclusion]These celadon spots in the fifth palaeosol were formed under the condition of deep ground water level. The major factor was abundant precipitation for reducing layer appearance above deep ground water level. The distribution depth of gravity water is up to 6.3m when the S5 developed and the climate would have been favorable to sustain forest development for a long period. At that time moisture content of reducing layer reached saturation state and that in the upper part of the soil was about 42%,generally speaking,soil moisture was quite adequate at then. During the development of S5,the volume of receipts of soil water was more than the volume of expenditure,and thevalue of soil moisture balance was positive. Meanwhile,there was still sufficient atmospheric precipitation infiltrating to groundwater after evaporation,transpiration and surface runoff loess.【期刊名称】《土壤学报》【年(卷),期】2017(054)001【总页数】9页(P14-22)【关键词】第5层古土壤;铁质薄膜;高位还原层;古含水量;水分平衡;西安地区【作者】罗小庆;赵景波;马延东;周旗;邵天杰【作者单位】陕西师范大学旅游与环境学院，西安 710062;陕西师范大学旅游与环境学院，西安 710062; 黄土与第四纪地质国家重点实验室中国科学院地球环境研究所，西安 710061;陕西师范大学旅游与环境学院，西安 710062;宝鸡文理学院，陕西省灾害监测与模拟重点实验室，陕西宝鸡 721013;陕西师范大学旅游与环境学院，西安 710062【正文语种】中文【中图分类】X14国内外研究者对中国黄土与环境变化进行了大量研究，取得了举世瞩目的重要成果。
第四纪黄土测年研究综述
第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是指位于中国黄土高原地区的一类黄色沉积物，形成于第四纪晚期。
它是中国黄土高原地区广泛存在的一种地表覆盖物，对于研究第四纪黄土的形成演化和环境变化具有重要的科学意义。
本文对第四纪黄土的测年方法进行综述，包括目前常用的方法和最新的研究进展。
第四纪黄土的测年方法主要包括放射性同位素测年法、磁性测年法和光释光测年法。
放射性同位素测年法是目前最常用的方法之一，通过测定黄土中U、Th、K等放射性元素的含量，以及其衰变产物进行测年。
常用的放射性同位素测年方法有钍-铀法、铀-铅法和钾-铅法。
磁性测年法利用固有的磁性性质来确定黄土的形成年代，常用的方法有磁化率测年法和磁性地层法。
光释光测年法是通过测定黄土中含有的沉积物中被自然辐射所激发的电子能量来测定样品的年龄，常用的方法有石英和长石的光释光测年法。
近年来，随着科学技术的不断进步，第四纪黄土的测年研究也取得了新的突破。
一方面，采用多种测年方法的综合应用，可以得到更准确的测年结果。
结合磁化率测年法和光释光测年法可以提高年代的精确度。
利用黄土中的微量元素和同位素信息，可以提供更多的环境变化信息。
通过分析硅同位素可以推断黄土的气候环境变化，通过分析黄土中的微量元素可以确定黄土的来源地。
现代科技手段的应用也为第四纪黄土的测年研究提供了新的途径。
利用碳同位素测年技术可以对黄土中的有机物进行测年，可以得到更准确的年代数据。
同样，利用粒度分析和显微结构分析等方法，可以对黄土的沉积过程进行详细的研究。
第四纪黄土测年研究是地质学和环境科学领域的重要研究方向。
通过多种测年方法的综合应用，可以得到准确的年代数据，并进一步揭示第四纪黄土的形成演化和环境变化过程。
随着科学技术的不断进步，相信第四纪黄土的测年研究将会取得更多新的突破。
黄土─土壤结构剖面构型的形成及其重要意义
黄土─土壤结构剖面构型的形成及其重要意义朱显谟【期刊名称】《水土保持学报》【年(卷),期】1994(8)2【摘要】该文主要从黄土地区特殊的环境条件入手，反复论证了黄土—土壤结构剖面的形成是在黄尘沉积、成壤和成岩三种过程同时同地进行而形成的现象，并详细论述了这三种过程的实质及其演变规律后认为：黄土土壤结构剖面主要来自：①在干冷时期成壤过程中形成的团粒和团块状结构，这类结构是在原先黄尘堆积时形成的黄土点棱接触支架式多孔结构的基础上多少受植物根系的固结缠绕和有机物的掺加而形成的。
②在温湿时期成壤过程中形成的团粒、海绵状结构，更由于生物粘化作用的强烈进行，在腐殖质大部矿化后新形成粘粒的包裹作用下形成棱块和棱柱状等结构。
③富含钙质的水在下伏缓渗层的上部滞留，并将ＣａＣＯ＿３淀积下来形成沙礓或钙板，那时孔隙全被封闭而成托水层。
由此不难理解黄土土壤结构剖面构型的深入研究将对全球变化，尤其周期的气候变化及其波动，黄土高原的开发和生态环境的改善，以及成壤过程的实质等方面的研究都具有非常重大的意义。
【总页数】9页(P1-9)【关键词】黄土;土壤结构;多空结构;新成土【作者】朱显谟【作者单位】中国科学院西北水土保持研究所,水利部西北水土保持研究所【正文语种】中文【中图分类】S152.4【相关文献】1.黄土高原不同生境土壤结构体分形维数研究 [J], 刘毅;李世清;李生秀2.宁夏半干旱黄土丘陵区土壤结构的退化特征 [J], 王思成;王月玲;蔡进军;董立国;潘占兵;马璠;李生宝3.第四纪黄土剖面多元古土壤形成发育信息的揭示 [J], 唐克丽;贺秀斌4.黄土高原半干旱区不同土地利用方式下土壤结构特征 [J], 陈婧; 王誉陶; 张娟; 李建平5.临夏塬堡黄土剖面中晚马兰黄土地层划分和形成时代 [J], 陈一萌;饶治国;张家武;陈兴盛;周爱峰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
辽宁朝阳凤凰山剖面古土壤序列土壤发育特征研究_韩春兰
土壤通报 Chinese Journal of Soil Science
Vol . 41 , No . 6 Dec . , 2010
辽宁朝阳凤凰山剖面古土壤序列土壤发育特征研究
韩春兰，王秋兵 *，郭 月，白晨辉，陈 辉
（沈阳农业大学 土地与环境学院，辽宁 沈阳 110161）
从剖面形态特征分析，埋藏在现代土壤层 S0 之下 的 9 个土壤地层，无论是黄土还是红土均有土壤结构 发育，而且，从 S1 层开始向下各土壤发生层都淀积有 黏粒胶膜和铁锰胶膜，显示出土壤的发生学特征，所 以，都是古土壤。根据 L1 层的沉积时间和土壤的颜色、 结构、质地特征、含有大量碳酸钙、结构体和孔隙表面 无黏粒淀积等现象推测，该层属于研究剖面中风化成 土程度最弱的古土壤。S1 层上、中部的假菌丝体、石灰 斑块和结核是 L1 层的 CaCO3 迁移淀积的结果。陈辉等[10] 研究表明，凤凰山剖面古土壤的成土母质为风积成 因，作者赞同胡雪峰、鹿化煜[5]的观点，风积粉尘母质 的土壤发生过程伴随母质沉积同步进行，形成红色的 古土壤（古红土）还是黄色的古土壤（黄土质古土壤） 决定于不同的成土环境条件和粉尘沉积速率的相对 大小。古红土和黄土质古土壤的成土母质并非下伏黄 土，而是成土过程中不断添加的粉尘物质。古红土和 黄土质古土壤的土壤发生是在一个不断累积和叠加 的粉尘的界面上进行的，每一个微层理既曾是淋溶层 又都是淀积层，与下伏黄土并不存在发生学上的缘由 关系。承认风成粉尘母质发育土壤如此特殊的成土过
n （或积聚）值；m 为某元素氧化物含量；n 为该元素在 L1 底层中的氧化物含量。
2 结果与分析
2.1 剖面形态特征 凤凰山古土壤剖面土壤发生层形态特征见表 1。 古土壤剖面中各土壤地层颜色分异明显，最上部
辽宁中部第四纪黄土成因及气候环境演变研究
辽宁中部第四纪黄土成因及气候环境演变探究摘要：辽宁中部地区是我国东北地区的黄土分布区，该地区第四纪黄土层系发育丰富，对其中黄土成因及气候环境演变进行探究，对于熟识该地区的环境演化历史，阐明黄土成因及过程具有重要意义。
本文综合分析该地区第四纪黄土形成机制及保留程度，主要依据草甸沟剖面和万福洞剖面上下部三个黄土剖面的地质、物化性质和微观结构等特征，探讨探究区黄土的成因及其与气候环境之间的干系。
探究结果表明，第四纪黄土层系主要是冲刷建设的黄土-风积黄土复合层，并呈现出层理板块状、锯齿状和波浪状等多种结构形式，表明哈拉去洪积扇和金强湖古湖泊是该地区第四纪以来的主要黄土形成区，同时发现该地区黄土发育历史较长，未受到显著的风蚀侵蚀作用，保存度高。
该地区主要黄土发育时期为晚更新世，黄土层系含有大量矿物组分及微量元素，通过对比黄土中气相CO2浓度和叶屑植物氧同位素记录与全球气候演化事件，揭示了该区的气候环境演变历史及其历史突变变化。
本文对于探究区的第四纪黄土成因及气候环境演变有一定的启示意义。
关键词：辽宁中部；第四纪黄土；成因；气候环境演黄土是一种重要的沉积物，其形成与区域的气候环境密切相关。
该探究旨在探讨辽宁中部地区第四纪黄土的成因及气候环境演变。
依据草甸沟剖面和万福洞剖面上下部三个黄土剖面的特征分析，该地区的第四纪黄土层系主要是由冲刷建设的黄土-风积黄土复合层形成的。
此外，黄土的结构形式多样，如层理板块状、锯齿状和波浪状等，表明该地区的哈拉去洪积扇和金强湖古湖泊是该地区第四纪以来的主要黄土形成区。
此外，该地区的黄土发育历史较长，保存度高。
进一步分析表明，黄土主要发育时期为晚更新世，其中含有大量的矿物组分和微量元素。
通过对比黄土中气相CO2浓度和叶屑植物氧同位素记录与全球气候演化事件，揭示了该区的气候环境演变历史及其历史突变变化。
综上所述，本探究对辽宁中部地区的第四纪黄土成因及气候环境演变提供了深度的探究和探讨。
第四纪黄土测年研究综述
第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是指在全球气候进入冰期和间冰期交替的第四纪时期，由于地形和气候条件的变化，而形成的黄土地貌。
在黄土地貌中，包含了大量的古生物遗存、岩土层序信息等，对于研究第四纪气候环境演化，揭示古地理过程和古人类活动历史，都有着重要的科学意义。
通过对第四纪黄土进行测年研究，可以为第四纪古环境、古地质和古人类活动的研究提供丰富的资料。
一、第四纪黄土的形成与演化第四纪黄土地貌主要分布在中国西北地区，特别是陕西、甘肃和宁夏等地。
黄土地貌主要形成于第三纪末和第四纪早期，当时受到气候变化的影响，地形发生了显著变化，从而导致了黄土的形成。
黄土的成因主要有两个方面：一是气候因素。
第四纪早期气候干旱，年平均气温较低，降水量稀少，且变化剧烈。
这种干旱的气候条件促进了黄土的形成。
二是地形与构造因素。
构造抬升和断裂的活跃，将地表岩石破碎，加上气候作用，使得黄土发生了大量的堆积。
从第四纪早期开始，到目前为止，黄土地貌一直处于演化当中。
在古气候的逐渐变化和构造运动的影响下，黄土地貌不断地受到冲刷和侵蚀，形成了不同的地貌类型，如坡地、沟壑等。
因此通过对第四纪黄土地貌的形成与演化进行研究，可以有助于揭示古地理过程和古气候变化。
二、第四纪黄土的测年方法从目前的研究成果来看，对第四纪黄土进行测年主要有以下几种方法。
1.放射性碳测年法：通过对第四纪黄土中的有机物和碳酸盐进行放射性碳测年，可以确定黄土地貌的年代。
这种方法虽然是目前最常用的测年方法，但是也存在一定的局限性，主要是对样本中的杂质要求较高。
2.光释光测年法：利用黄土中石英等颗粒的光释光特性，可以确定黄土的沉积年代。
这种方法适用范围广，测年精度高，并且可以避免碳酸盐中杂质的干扰。
3.稀土元素和微量元素测年法：通过对黄土地貌中的稀土元素和微量元素进行分析，可以揭示黄土的沉积环境和年代。
这种方法已经在黄土地貌的研究中得到了广泛的应用。
通过对第四纪黄土进行测年研究，可以为第四纪古环境和古地质的研究提供重要的数据支撑，对于揭示古气候变化和古人类活动的历史，也有着非常重要的意义。
中国第四纪黄土环境磁学研究进展
第15卷第3期2000年6月地球科学进展ADVAN CE I N EA R TH SC IEN CESV o l.15 N o.3Jun.,2000全球变化研究中国第四纪黄土环境磁学研究进展Ξ旺 罗,刘东生,韩家懋,邓成龙(中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029)摘 要:中国黄土分布广泛、沉积连续性好,是进行磁性地层研究和重建古环境、恢复古气候的理想材料。
中国黄土高原黄土—古土壤序列的环境岩石磁学性质详细地记录了2.5M a B P以来古气候和古环境变化的信息,尤其是黄土和古土壤的磁化率作为很好的气候代用指标已得到广泛应用。
古土壤磁化率增强成因机制一直在争论中,其中,与气候变化关系密切的成壤作用对古土壤磁化率增强起主导作用的观点已被普遍接受,目前利用不同方法建立了磁化率气候转换函数,从而使重建古降水量和古温度成为可能。
关 键 词:环境磁学;中国黄土;磁化率;古气候中图分类号:X12 文献标识码:A 文章编号:1001—8166(2000)0320335207 中国黄土高原黄土地层由多层黄土和古土壤叠覆而成〔1〕,是一种记录第四纪气候波动历史的十分理想的信息载体。
中国黄土同深海沉积及极地冰芯一起,成为全球气候变化的三大信息库。
黄土中蕴涵着多种古气候指标,其中,黄土的环境岩石磁学性质,特别是磁化率已成为研究古气候的重要对象。
环境磁学是应用岩石磁学和矿物磁学技术来恢复环境过程、重塑环境历史的一门边缘学科〔2〕。
20世纪60年代以来在大陆和海洋中广泛开展地磁学研究,但主要是集中在磁极性地层学研究上。
同时对各种沉积物和土壤中磁学参数的变化规律进行了初步探讨,随着研究的深入,磁学在环境科学研究中起着越来越重要的作用,到80年代逐步发展成为一门独立的学科——环境磁学〔3,4〕。
环境磁学已在土壤、河流沉积、湖泊沉积、大气和海洋沉积中得到广泛应用。
中国黄土环境磁学研究始于70年代〔5,6〕,对黄土磁性地层和古土壤的磁化率进行了初步的探讨。
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第39卷第5期土 壤 学 报V ol139,N o15 2002年9月ACT A PE DO LOG IC A SI NIC A Sep.,2002第四纪黄土剖面多元古土壤形成发育信息的揭示3唐克丽 贺秀斌(中国科学院、水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌 712100)摘 要 以时间尺度20万年以来的洛川黄土剖面为研究对象。
采用间隔30～50cm 的密集采样,通过土样的物理、化学、矿物组成和孢粉分析及土壤微形态镜鉴的综合研究,对第四纪生物气候环境演变提出了新的见解。
对原以代表干冷环境沉积为主的黄土地层(L),揭示了内伏半干旱环境的演化及相应的土壤发育过程;对原以代表暖湿环境的红褐色古土壤层,揭示了内伏干旱、半干旱环境的演化及干旱与湿润型孢粉共存的矛盾实质。
研究证示:深厚的黄土剖面是在第四纪生物—气候环境演变过程中,通过黄土沉积、成壤强弱交替演化,形成发育的由不同土壤类型组成的特殊的多元古土壤剖面体系。
关键词 黄土剖面,密集采样,多元古土壤,第四纪环境新信息中图分类号 S151、+3黄土高原深厚的黄土剖面储存了240万年以来丰厚的地学—生物学信息,我国黄土研究的成就为世界所瞩目[1～3]。
笔者在前人研究基础上,融合地质学、土壤学和生态学成就进一步揭示这些信息,对黄土剖面的土壤发育过程及第四纪环境演变,取得了一些新的认识。
80年代初,我们根据古土壤分布特征,将古土壤划分为埋藏型、残积型及残余型三种类型。
研究证示黄土剖面中古土壤条带均属埋藏型古土壤[4]。
武功 土剖面中的红褐色粘化层属浅层埋藏型古土壤,其上部覆盖层除人为耕作施加的土粪外,主要是近三千年来新的黄土沉积物。
通过鉴别土壤中原生和次生碳酸盐及光性粘粒的微形态特征,恢复了古土壤成壤期的环境背景,首次提出黄土剖面中曾发育有森林型土壤的证示[5];同时发现代表干冷气候的黄土层(L),也经历了一定的成壤过程,基本上属草原型土壤[5,6]。
根据现代土壤侵蚀区域特点,探讨了第四纪地质时期黄土沉积、成壤和侵蚀的交替演变过程,揭示了黄土沉积(L)与古土壤(S)之间存在半干旱过渡型生物气候环境,地质时期侵蚀相对强烈期即发生在该过渡时期,由此分析推论深厚的黄土剖面储存有干旱—半干旱—半湿润—湿润的生物气候演替和渐变的信息,以及相应的土壤发育过程,但当时尚未提出足够的论证依据[7]。
赵景波依据已划定的黄土(L)—古土壤(S)序列,分别确定了各个L层3国家自然科学基金项目资助(编号49474039和19832060)收稿日期:2000-08-01;收到修改稿日期:2001-10-15与S 层的土壤类型,对于L 层的判断限于冷干气候下发育的古土壤,且未涉及黄土剖面整体系统的发生学[8]。
基于以上研究的启示,为了与前人的工作进行比较,我们以众所周知的洛川黄土剖面为对象,进一步探讨黄土剖面整体系统的形成发育过程。
以跨越全新世和中更新世共约20万年为时间尺度,在土层划分、土样采集、分析测定项目及研究内容方面,均有所改进和补充。
1 研究方法和研究内容111 土层划分与土样的采集依据黄土沉积、成壤的过程及黄土剖面的形成发育规律,黄土—古土壤序列的编号理应自早期到晚期,即自黄土剖面的下部到上部顺序编号,鉴于晚期发育的红褐色古土壤条带远较早期鲜明,故地质学家依黄土剖面自上而下顺序编号,例如S 0、L 1S 1、L 2S 2……L n S n ,已得到公认并被普遍采用[1]。
在我们的研究中发现,该序号的时间概念为成壤在前,沉积在后,忽略了黄土沉积、成壤依存的发生学规律,不利于探求黄土剖面形成发育的实质,故作了修改。
如图1所示,黄土—古土壤序列的编号自上而下依次改为L x 、S 0L 0、S 1L 1、S 2L 2……S n L n 。
该序列特点反映了黄土沉积(L )与成壤(S )发生学的联系,同时从S 0层中,揭示了近三千年来气候转向干旱进入新的黄土沉积过渡时期,新的黄土沉积层正在形成,厚约30～50cm ,其厚度正继续发展,为未知数,故定为L x 。
为探求黄土剖面中黄土—古土壤序列反映的气候演变,研究者多按划分的各个L 层与S 层采集典型样品进行分析研究,其结果必然反映了两者截然分界突变性的特点。
本研究为探求黄土沉积与成壤的演变过程,试图揭示黄土层(L )沉积过程中与成壤的关联,以及古土壤层(S )与黄土沉积的关联,特加密了土样的采集点。
在常规采集6个土样(S 0至L 2)基础上,增至间隔30～50cm 的密集采样,共采集了39个土样。
112 研究内容和研究方法(1)年龄测定。
选取4个代表性土层:L x 、S 0、L 0、S 2、应用14C 和热释光法测定了年龄(西安黄土与第四纪地质国家重点实验室完成)(2)土壤物理、化学组成分析。
对39个土样进行了土壤颗粒组成(吸管法),有机质(重铬酸钾法),CaC O 3(C O 2气体测定法),Ca 、Mg 、、Fe 、Al 、Cu 、Zn 、Mn (原子吸收分光光度计法)含量的测定。
(3)土壤矿物组成分析。
对39个样品分别进行了角闪石类不稳定矿物(A ),帘石类次稳定矿物(B )及不透明稳定矿物(C )共16种矿物含量的分析,进行了K 1值(A/B )、K 2值(A/C )及F 值(K 1+K 2)的统计分析。
(4)土壤微形态鉴定。
将39个土样制备了原状土薄片,应用附有半自动图像分析仪的偏光显微镜,进行了土壤微结构、原生和次生碳酸盐、光性粘粒积聚和胶膜形态,以及生物活动轨迹的显微镜鉴定和部分定量统计分析。
(5)孢粉分析。
由长安大学(原西安工程大学)孙建中教授负责完成。
他以洛川黑木沟古土壤层S 1底面以上厚11.95m 深度范围内,以间距5～20cm 共采集了62个样品进行了孢粉分析,共检出约56个科属孢粉。
2 研究结果讨论剖面中各土层的物理、化学及矿物组成分析结果共获得l 209个数据,经综合分析,归610 土 壤 学 报39卷图1 黄土剖面土壤物理、化学、矿物组成的演变Fig.1 Changes in physical.chem ical and m ineral com position across loess profile纳列于图1和图2。
剖面中代表土层的年龄测定基本上与前人的研究结果相符。
应用14C测得L x(0～30 cm)为2760±180a.B.P,S0(50～90cm)为6120±180a.B.P,应用热释光测得L0(310～400 cm)为49000±6000a.B.P,S2(1370～1390cm)为211000±19000a.B.P。
在原定的黄土层(L)—古土壤层(S)序列基础上,通过密集采样的分析测定,研究揭示了黄土剖面形成过程中,黄土的沉积和成壤并非绝对的突变性分界,而是两者呈强弱交替延续性的演化特征;同时分辨了同一地层内不同地学—生物学信息共存的矛盾实质,从而对第四纪环境演变得到了新的启迪和见解。
5期唐克丽等:第四纪黄土剖面多元古土壤形成发育信息的揭示611图2 黄土剖面化学组成及微量元素含量的演变Fig.2 Changes in chem ical com position and trace element contents across loess profile211 黄土地层(L)是干旱、半干旱环境下黄土沉积、成壤演化过程的综合体图1与图2综合显示了黄土剖面中物理、化学及矿物组成的变化。
图中不仅显示了黄土层(L )与古土壤层(S )之间明显的差异,而且在各个黄土层(L 0、L 1、L 2)中出现了不均匀的波状起伏。
后者的特征不仅在于风力搬运的影响,而且反映了黄土沉积过程中经历了不同程度的土壤发育过程。
黄土层中CaC O 3,的含量变化较大,为7%～18%,说明黄土层不仅是干旱环境下的沉积物,而且经历了干旱、半干旱环境下的成壤过程,CaC O 3呈现强弱不等的淋溶和迁移,但尚未淋失殆尽。
黄土层的粒度组成呈明显的差异。
就土壤中<0.01mm 和<0.001mm 两种粘粒含量612 土 壤 学 报39卷变化一致的现象来看,显然这不仅是风力搬运的影响,而是黄土沉积后经历了土壤发育过程的粘化现象。
与粘粒变化相对应的重矿物K 1值和F 值也呈相应的波状起伏,更可以确定黄土地层经历了一定的物理、化学的风化作用及成壤过程。
土壤有机质为不稳定极易氧化分解的物质,图1中显示的土壤有机质含量主要随年龄增长而下降。
距今约10万年以前的黄土层(L )或古土壤层(S )的有机质含量基本等同,变辐212g kg -1～317g kg -1,显然不符合客观规律。
因此以当今测定的各个土层的有机质含量不宜用于追踪古生态环境的直接指标。
但古环境时土壤有机质的形成积累和分解过程可直接影响当时土壤的环境(酸碱度),土壤结构性状及土壤有效态养分等,这些性状可通过现在的土壤物理、化学组成分析、孢粉分析及微形态镜鉴得到证示,据此可分析当时的古生物—气候环境。
土壤微形态镜鉴证示,上述成壤特征明显的黄土层,其微结构体内生物活动明显,见有不同形态的根孔、蚯蚓活动的孔道及其团粒状排泄物;沿生物孔洞或结构裂隙,见有大量原生微晶粒方解石呈眼球状积聚或泉华状析出,表征土体内碳酸盐的迁移和淋溶;同时微结构体内见有表征土体粘化现象的红棕色光性粘粒呈基底式胶结。
该土层的孢粉虽然以干旱草原的蒿属和菊科为主,但见有表征半干旱环境的松属、栎属和云杉的木本孢粉及毛茛科和十字花科中生型的草本植物。
以上分析资料说明,以沉积为主的黄土地层并不完全是冷干环境下的产物,而是经历了干旱、半干旱生物气候环境的演变,同时形成发育了类同现代干旱、半干旱地区的土壤类型,植被以草原、灌丛草原型(或有乔木类介入)为主。
这类土壤的特点是碳酸盐有一定淋溶但不强烈,土壤呈微碱性,矿物已经历一定风化过程,但铁、铝无明显的移动和积聚,当土壤中有机质遭长期埋藏氧化分解后,土壤色泽等外表性状基本类同原生黄土沉积物,该土层与其相衔接的呈红褐色的古土壤层呈明显的分界,故长期来把前者称之黄土地层,后者称之古土壤。
实质上两者均是在黄土沉积基础上经历了不同生物气候环境下不同土壤类型的发育过程,且两者还具有相互依存和延续性发生学的联系。
明确这一点,对第四纪生物气候环境演变,将取得新的理解和认识。
212 古土壤层(S)形成发育与黄土层(L)发生学的机制及其环境背景的分辨黄土剖面中出现的红色条带,地质学家曾称之红层。
土壤学家朱显谟先生首先研究确认“红层”即古土壤层(S )[9],该论点己得到公认,并延用至今。
但是对该古土壤层形成发育的环境背景,尢其是植被类型问题,至今尚存在争议。