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第四纪研究 2011年第05期杂志 文档列表

中国第四纪冰期历史、特征及成因探讨749-764

摘要：中国第四纪冰川的研究已经走过了一个多世纪的历史，经历了初创阶段、以研究东部为主的争论阶段和以研究西部为主的创新阶段3个发展时期，建立了中国第四纪冰期系列，深入地认识了冰川的发生、发展和演化规律，在此基础上否定了长久以来的“中国东部第四纪古冰川”和“青藏高原统一大冰盖”两大争论问题。中国第四纪冰期最早可能起源于早更新世的希夏邦马冰期，有确切年代学证据的最早冰期为望昆冰期（0．7～0．5Ma），随后还有中梁赣冰期、倒数第二次冰期、末次冰期和全新世冰进，共6次主要冰川作用期。中国第四纪冰期启动时间远晚于极地和高纬地区；冰期系列也与极地和高纬地区不同步，尤其是存在大量MIS3阶段冰川前进的证据。中国第四纪冰川的发育强烈地依赖于山地的海拔高度，是构造抬升一冰期气候耦合作用的结果，其中影响最大的为“昆仑～黄河运动”和“共和运动”，前者使青藏高原整体抬升到3000m的临界高度以上，导致青藏高原全面开始发育冰川；后者则直接导致了MIS3b阶段冰进以及青藏高原东缘山地冰期的启动。

呼伦贝尔高平原全新世早晚期砂、土楔及其古气候环境意义765-779

摘要：砂、土楔等楔状构造是多年冻土曾经存在的可靠证据，其与多年冻土及年均地、气温度的关系也是重建古冰缘环境的依据。在呼伦贝尔高平原中南部的乌尔逊河、辉河、新巴尔虎东旗和鄂温克旗发现大量砂、土楔及伴生的冻融褶皱。通过对其形态、规模及围岩（土）结构分析，并根据楔内充填物及围土的。4C定年结果判断，砂楔形成于早全新世（约10．0～7．5kaB．P．），当时研究区年平均气温为-6．5～-7．0℃；土楔形成于晚全新世（约2．3～2．0kaB．P．），其时年平均气温为-5．0—-5．5℃。这表明，早全新世更为干寒，风沙堆积活跃，多年冻土分布广泛；进入晚全新世后，气候转暖，呼伦贝尔气温与现今大兴安岭北部（即满归以北）的年平均气温（-5．0—-5．4℃）大体相当。据此推测，当时呼伦贝尔高平原的冻土发育程度与满归以北地区现今大片多年冻土状况相似。早全新世砂楔（脉）形成时期气温比现今大兴安岭北部低1．5～2．0℃。依此可见，早全新世该区多年冻土地温低于现今大兴安岭北部的地温（-1．5—-2．0℃），冻土厚度超过80～100m。

内蒙古二连盆地西南部第四纪沉积物中粘土矿物特征与古气候指示意义780-790

摘要：通过对内蒙古二连盆地西南部第四纪地层剖面进行系统测制，结合古生物化石建立起该区第四纪以来相对完整的地层层序，并对剖面上所采集的粘土矿物样品进行X射线衍射分析，以及根据样品中的粘土矿物成分、质量分数对本区古气候演化进行探讨。结果表明：研究区早更新世一晚更新世中期沉积物中，大量出现高质量分数的伊蒙混层和蒙脱石，反映季节性冷暖、干湿交替的古环境气候；而晚更新世晚期地层中，伊蒙混层显著减少，伊利石增加，且总体含量高于高岭石，表明该区气候变冷且转为干旱；全新世地层中，高岭石、伊利石和绿泥石含量均有所增加，该时间段内化学淋滤作用仍然较弱，降雨量继续减少。总体而言，本区的古气候在第四纪经历了由于湿交替到温凉偏干的过程。与岩石地层、地貌特点组合等所反映的古气候特征及其变化较好的吻合。

末次冰消期亚洲季风强度变化的黄土高原西部万象洞石笋灰度记录791-799

摘要：基于对石笋扫描图像灰度值的提取和10个^230Th年代数据，建立了末次冰消期万象洞石笋灰度变化时间序列。在17．6～12．8kaB．P．期间，石笋灰度值在下年一亚千年尺度上旱现出明显的9次增大（峰）和9次减小（芥）交替变化的特征。对比分析发现，万象洞石笋灰度与密度指数在高频变化上呈显著的负相关关系，石笋灰度值的减小对应于密度的增大和葫芦洞石笋δ18O值的偏正，指示在末次冰消期期间石笋灰度与密度的变化同时记录了亚洲季风强度的变化。季风的强烈衰退导致环境温度突然降低，涧穴滴水碳酸氢钙过饱和度的升高，形成晶型规则且排列整齐的方解石晶体，使得石笋透光性增强而反射光能力降低，灰度值减小；反之亦然。Heinrich-1冷旋回期间，万象洞石笋灰度值的逐渐增大与季风强烈衰退造成降水减少和植被恶化使得杂质含量增加有关。同时末次冰消期万象洞石笋灰度记录的千年一亚千年尺度上亚洲季风强度的变化与高北纬气候存在密切的联系。

中新世以来六盘山邻区黄土-红粘土成土碳酸盐碳氧同位素记录及其对C4植物早期扩张的指示800-811

摘要：摘要晚新生代C4植物扩张是地球环境一生态系统演化的重要事件，重建C4植物地质演化历史是认识新生代地球气候变化、全球植被演化和大气CO2演化历史及区域陆地生态系统转变模式的关键环节。通过最近20多年来对全球不同区域地质剖面中的植物化石、动物牙釉质及成土碳酸盐碳同位素等的分析，研究者认识到晚新生代C4植物在全球成规模出现和扩张过程并不同时，不同记录反映的C4扩张信号有所不同，目前对C4植物扩张的全球格局还不明晰。亚洲季风区C4植物扩张历史是理解全球C4植物地质演化过程和机制的重要方面。南亚地质记录揭示的C4植物扩张过程表现为8～4Ma前后的迁跃式转折，黄土高原已有研究揭示在约6Ma，3Ma前后及1Ma之后各有一个δ13Cac高值出现，在7—4Ma期间成土碳酸盐δ13C-呈现自北向南变轻的格局，表明在晚中新世到上新世早期黄土高原C4植物出现从北到南的扩张过程。对于黄土高原C4植物在更早时期的演化扩张过程，目前限于记录尚不明晰。在此，本文通过分析六盘山邻区的平凉白水黄土一红粘土和庄浪红粘土剖面，获得成土碳酸盐碳同位素记录，揭示出C4植物在黄土高原扩张时间至少可以下推到中新世早期（约20Ma），C4植物比率在中新世变化于15％-40％之间。这一结果为拓展我们对C4植物在黄土高原乃至东亚季风区早期演化历史的认识提供了新证据。

中国西风区伊犁盆地塔勒德黄土-古土壤元素地球化学特征及环境意义812-821

摘要：通过对新疆伊犁盆地塔勒德探井黄土一古土壤沉积物中常量、微量元素及其相关指标和参数的分析，讨论了西风区黄土-占土壤序列中各元素的分异规律及其与沉积环境之间的关系。结果表明塔勒德黄土-古土壤序列各层位中常量元素含量均表现出SiO2〉Al2O3〉CaO〉Fe2O3〉MgO〉Na2O〉K2O的变化特征；微量元素Rb，Sr，Sc，Ni，Cu，Ga，Mo，Y，Pb和Th在（弱）古土壤层、黄土层中相对下伏黄土L，层富集，而Zr，Cs，Nd和La在（弱）古土壤层中有不同程度的亏损。塔勒德黄土-古土壤的相关地球化学参数在整个研究地层序列中，黄土与古土壤之间分异并不显著，地球化学特征反映了受西风区影响的伊犁盆地黄土和古土壤形成时期其有效湿度较黄土高原同期小，形成环境更为干旱，具有其显著的区域特征。伊犁盆地黄土剖面元素地球化学特征主要受物质来源和气候环境的控制，当黄土物质具有相同来源时，其元素地球化学特征可以作为区域气候环境变化的良好代用指标。

钱塘江河口区晚第四纪古环境演化及其元素地球化学特征822-836

摘要：对钱塘江南岸SE2钻孔沉积物的岩性、粒度、沉积构造、有孔虫和稀土元素进行分析，结果表明，钱塘江河口区晚第四纪以来依次发育河床相、河漫滩相、潮坪相、近岸浅海相和河口湾砂坝相，各沉积相稀土元素分布差异明显。河床相由砂砾、砾质砂和细砂组成，滚动和跳跃组分含量高，缺失有孔虫；稀土元素总量最低，轻稀上富集，轻重稀土分异程度、重稀土元素分异程度与稀土元素总量呈正相关，轻稀土元素分异程度与稀土元素总量、重稀土含量、轻重稀土分异程度、重稀土元素分异程度呈负相关。河漫滩相主要为粘土，缺乏滚动组分，不含有孔虫；稀土元素总量最高，轻重稀土分异程度、重稀土元素分异程度与稀土元素总量呈正相关，轻稀土元素分异程度与重稀土含量呈正相关、与轻重稀土分异程度呈负相关。潮坪相由互层的粉砂和粘土组成，偶见有孔虫；稀土元素总量较低，各稀土元素参数均呈正相关。近岸浅海相主要为淤泥质粘土，均属悬浮组分，有孔虫丰富；稀土元素总量较高，轻重稀土分异程度、轻稀土元素分异程度、重稀土元素分异程度与稀土元素总量呈负相关，轻稀土元素分异程度与轻重稀土分异程度、重稀土元素分异程度呈正相关。河口湾砂坝相由粉砂和细砂组成，跳跃组分为主，稀土元素总量中等，轻重稀土分异程度、重稀土元素分异程度与稀土元素总量、轻稀土元素分异程度呈负相关，轻稀土元素分异程度与稀土元素总量呈正相关。

澳大利亚黄土磁学性质及环境意义837-848

摘要：澳大利亚内陆广大而干旱，发育着大面积沙漠，却没有多少黄土的报道。本文对惟一报道的黄土，新南威尔士州Mackenzie地区WaterholesCreek剖面进行了详细的采样和磁学参数测量，并与中国黄土高原洛川和西峰经典剖面进行了对比。结果表明该剖面磁学性质与中国黄土高原有许多异同。它成土特征强，百分比频率磁化率较高，但是磁化率值较低，硬磁性矿物含量远远高于中国黄土高原。磁性矿物种类与黄土高原相似，强磁性矿物为磁铁矿和磁赤铁矿，弱磁性矿物为针铁矿／褐铁矿和赤铁矿。但是磁赤铁矿和赤铁矿含量明显少，顺磁性矿物占很大的比例，相对含量高于中国黄土高原。而且，这个比例随深度增加而增高。相对而言，磁赤铁矿对氧化与湿润滞水环境比磁铁矿更为敏感，它在中国洛川黄土剖面随磁化率增加而增多；而在澳大利亚剖面随磁化率增加而减少，表明该剖面成土环境是在磁赤铁矿／磁铁矿不稳定条件下进行的。当地现代年均降水量924．2mm，比洛川高出300mm。可能是因为当地土壤湿度超过磁赤铁矿／磁铁矿临界湿度范围，使其不稳定而被改变成为低磁化率的针铁矿，导致磁化率降低。该剖面普遍可见铁锰质从上部被溶解并迁移到下部沉积，形成铁质胶结和铁质结核，说明成土过程发生了较多水分参与的化学风化。这个过程也导致了原生风积物中强磁化率矿物磁赤铁矿／磁铁矿改变成为铁的氢氧化物（如针铁矿褐铁矿）或者顺磁性矿物，使得磁化率降低。尽管该剖面磁化率大部分与粒度正相关，似乎符合阿拉斯加“风速论”的解释。但剖面下部有明显铁质胶结和结核，说明已经发生了铁的化学风化和物质迁移，“风速论”的前提条件已经不能满足，磁化率变化只能从成土过程寻求解答。

南塔斯曼海微玻陨石颗粒：深海记录中撞击事件的环境效应849-855

摘要：基于常规环境演变指标的研究结果显示，大规模陨击事件的确可以造成地球环境的突变，但是对陨击事件期间水生或陆地植被类型变化的研究却并不多见。因此，通过统计南塔斯曼海大洋钻探计划（ODP）1170站位（47°9．0344’S，146°2．9846’W；水深2705m）B孔16—15m（mbsf）沉积物中微玻陨石颗粒丰度，结合有孔虫壳体氧、碳同位素（δ18O和δ13C）、表层海水温度（SeaSurfaceTemperature，简称SST）等常规参数指标，分析了不同生物标志物含量变化，重建了陨击事件过程中海洋与陆地植被结构的演变历史。结果发现：1）南塔斯曼海ODP1170站位沉积物中微玻陨石颗粒丰度峰值出现在15．55～15．45m，且根据生物地层确定来源于0．8Ma前后的澳大利亚陨击事件（Australian Meteorite Impact Event，简称AMIE），其中微玻陨石颗粒最多出现在15．50m，颗粒丰度达9．4枚／g；2）AMIE导致SST下降约1．7℃，颗石藻与硅藻的含量比值由15．58m的约6突然下降到15．50m的约2．6，显示表层海水环境向有利于硅藻等生存的方向发展，同时烷烃C15-19与C24-25的含量突然下降约50％，显示表层海水环境向不利于菌（藻）类或其他浮游植物等生存的方向演化；3）AMIE对陆地植被种类的演化及陆源有机质输入的影响有限，并且在微玻陨石丰度下降的15．45～15．30m深度；ACL，C31／C29和∑Odd（C25-33）却突然增加，显示陆源植被种类变化对AMIE的响应可能存在一定程度的滞后。

贡嘎山现代植物叶蜡脂肪酸氢同位素组成及对海拔变化的响应856-863

摘要：文章探讨了贡嘎山东坡不同海拔高度植物和土壤饱和脂肪酸的6Dwax值，结果显示，土壤8Dwax值与海拔显著负相关（R2=0．71），与前人报道的贡嘎山东坡土壤水、土壤正构烷烃6D值与海拔间的关系存在相同的趋势。植物6Dwax值与海拔间的关系与土壤水及土壤相似，但相关性不明显（R2=0．11），然而，研究结果显示木本植物和草本植物的占Dwax值随海拔变化存在明显的差异，总体上草本植物的氢同位素要更负。贡嘎山木本植物、草本植物和土壤的εwax-sw值随海拔的变化波动较小，但木本植物的加权平均6Dwax值和8wax-sw值（土壤水和叶蜡之间的氢同位素分馏系数）比草本植物大约偏正38‰和43‰，表明它们各自对随海拔高度降水同位素变化有不同的响应。也即，沿海拔植物占Dwax值同时受降水占D值和植物类型两个因素控制。因此，结果揭示土壤6Dwax值随海拔的变化与木本植物和草本植物存在相同的趋势，木本植物的6D值比草本植物大约偏正了38‰，这个趋势显示植物类型的变化将不可避免的影响土壤饱和脂肪酸6Dwax值与海拔间的关系。由于植物类型随海拔增加会有较大的变化，建议利用饱和脂肪酸6Dwax值重建古海拔前需要对植物类型进行评估。

秦岭地区多点树轮序列记录的春末夏初气温变化与北半球海温关系的初步分析864-872

摘要：本文采用主成分分析方法提取了秦岭中、东部5个样点树轮资料的区域主成分年表，其中第一主成分PCI年表的方差累积贡献率为58．37％，能够较好地代表秦岭中东部地区年轮变化的共同特征。对5个站点观测气温平均值和PCI反映的区域尺度气候信息进行分析，结果显示两者均与秦岭一黄淮地区5—7月温度场存在大范围一致相关区，相关系数r高于0．5（p〈0．01）。表明PCI年表可以反映大区域尺度上过去122年（1885～2006年）春末夏初（5—7月）气温的总体特征。在公共时段内（1951～2006年）PCI和观测资料与北半球海温场的分析显示，两者均与热带西太平洋和30。～50。N附近我国近海至日本暖流区呈显著相关，且与大西洋西印度群岛东部海域呈现一定程度的遥相关，相关型表明当3个相关区海温偏高时，PCI指数偏低，研究区气温偏高；与热带西太平洋的相关区域延伸至西太平洋暖池，反映研究区气温变化与暖池区海温异常也有较密切的联系。在更长时间尺度上对PCI指示的气温变化与北半球海表温的分期研究（1885～1950年和1885～2006年）发现，两个阶段PC1指数与热带西太平洋海温均显著相关，但与1951～2006相比，后两个阶段与我国近海、日本暖流区和大西洋海域海表温之间的关系减弱，表明热带西太平洋SST对研究区5～7月气温的影响较为稳定，但其他海域SST与研究区气温的遥相关关系存在年代差异。

过去1000年不同强迫因子对中国东部5～9月降水及其环流场特征影响分析873-882

摘要：利用CCSM2．0全球耦合气候系统模式在不同强迫因子下模拟的近千年降水、温度、500hPa位势高度场、850hPa和200hPa风场资料，以及NCEP再分析资料、GPCP降水观测再分析资料、青海德令哈地区近千年降水重建资料，对过去1000年我国东部5～9月降水及环流场特征进行了初步研究。在考虑自然和人为因子的共同影响下，模拟结果与观测资料及重建资料的对比表明模式对于降水和环流场具有较好的模拟能力，东部地区降水与温度的变化存在显著的正相关，两者的相关系数达到0．46。对模拟结果的EOF分析表明中世纪暖期及20世纪暖期主要表现为长江以南与以北地区降水变化趋势相反的特征，而小冰期主要表现为长江流域大部地区与华北北部及华南大部地区降水变化趋势相反的特征。Morlet小波分析表明东部地区5～9月降水存在着显著的2～8年年际振荡周期，准16年、准32年、准64年的年代际振荡周期，以及准100年、准200年、准256年的百年以上振荡周期。对不同特征时期降水所对应的环流场特征分析表明中世纪暖期和20世纪暖期的环流场具有一定的相似性，而小冰期的环流场与两者相比具有显著的差异。

应用210Pb技术计算年轻石笋沉积速率及判断石笋沉积环境883-890

摘要：通过对桂林周边3个洞穴的3个石笋进行210Pb测试，分别计算出3个石笋的沉积速率：盘龙洞石笋PL-4的平均沉积速率为0．042mm／a，茅茅头大岩石笋DY．2的平均沉积速率为0．731mm／a，住岩石笋ZY-5的平均沉积速率为0．029mm／a；另外，通过滴水实验验证了石笋正在沉积，且茅茅头大岩沉积速率较大，盘龙洞和住岩沉积速率较小。通过与其他地区石笋以及对3个洞穴石笋之间的初始。210Pb放射性比活度的比较，发现桂林地区石笋初始。210Pb放射性比活度低，主要是受制于桂林特殊的地质背景和地理环境；而3个洞穴由于洞穴封闭条件、石笋沉积速率、滴水点等差异，石笋的初始210pb放射性比活度也表现出差异。

裴李岗遗址出土石磨盘表面淀粉粒的鉴定与分析891-899

摘要：文章论述了从河南新郑裴李岗遗址（8500-7000aB.P.）出上的8件石磨盘表面提取的1000多颗淀粉粒的研究情况，根据其形态特征分析，其来源至少可分为栎属（Quereus spp.）果实（橡子），小麦族（Triticeae Dumort.）粟（Setaria italiea）或黍（Panicum miliaceum）或薏苡属（Coix spp.），根茎类四大类，此外，还有一部分淀粉粒无法鉴定。研究表明：裴李岗遗址石磨盘的功能具有多样性，橡子可能是当时先导的重要食物来源，其次是小麦族，粟或薏苡属。

周口店第一地点第4—5层脉石英原料产地分析900-908

摘要：文章从考古学角度对遗址周围潜在原料产地进行调查，并以遗址出土文化遗物最为丰富的第4～5层为例对其原料采集策略进行初步分析。调查显示，遗址以北、周口河两岸的石炭一二叠系地层和花岗岩侵人体中多有石英脉出露，而遗址以南多为灰岩、白云岩山地，少见石英脉出露。遗址第4～5层石制品的原料分析显示，距今30万年左右的“北京人”既从河流砾石层也从岩脉露头或风化处采集脉石英进行石器生产；古人类可能对不同类型脉石英采取多种开发策略；对石英脉的利用具有一定的技术组织性，表现出一副多样的原料开发图景。

山地环境与全球变化研究的进展与展望909-916

摘要：山地系统提供了诊断和分析全球变化的最佳场所，通过对山地环境的研究，了解山地系统内物理、地球化学和生态系统演化的过程，可以准确理解山地环境变化对全球变化的贡献及反馈机制。本文重点针对山地系统的一系列研究计划、山地环境要素研究和近年的研究热点碳循环等方面进行了总结和回顾，并提出了未来山地环境研究应当重点关注的内容。近二、三十年来，国内外山地环境研究蓬勃兴起，推行了一系列研究计划，通过多学科的综合研究，在山地气象、水文、生物、生态、土地利用和人类活动影响等多方面取得了长足的进步，近年更是在全球碳循环方面开展了一些有益的探索，山地环境碳库是目前全球变化研究的热点之一。我国的山地环境研究在今后应更加关注以下3个方面的工作：1）山区环境变化指标的长期监测和分析；2）开展山地物理、化学和生物过程研究；3）基于模型的不同类型山区环境变化的综合研究。

崂山冰臼之质疑917-932

摘要：作者在2010年7月间考察了被认为是“中国东部沿海低海拔古冰川地貌保留完好”的崂山地区。考察结果显示崂山的地貌是正常的花岗岩地貌，并不是古冰川遗留的地形，崂山的冰臼不过是花岗岩地区常见的风化坑。本文将崂山风化坑与国外相关研究对比，列举了崂山冰臼不是冰臼的址据，对山顶冰臼形成理论提出了疑问，同时也回答了对风化坑形成的质疑。中国东部山顶冰臼是国内个别学者对国际上早已解决的科学问题产生的误解。

云南元谋龙街粉砂层的形成时代研究933-934

摘要：龙街粉砂层是一套产状近水平的、以粉砂和粘土为主的第四纪湖相沉积地层，主要分布于金沙江的四川攀枝花至云南武定段河谷阶地，尤其以云南元谋县龙街盆地内最为发育，出露厚度可达40．6m。该地层单元对研究金沙江发育过程、区域新构造特征及环境变迁等具有重要意义。