第四纪研究杂志

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第四纪研究杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Quaternary Sciences

  • 11-2708/P 国内刊号
  • 1001-7410 国际刊号
  • 2.29 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
第四纪研究是中国科学院地质与地球物理研究所;中国第四纪科学研究会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1958年创刊,目前已被北大期刊(中国人文社会科学期刊)、国家图书馆馆藏等知名数据库收录,是中国科学院主管的国家重点学术期刊之一。第四纪研究在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:论文、研究简报、书评和后记

第四纪研究 2013年第03期杂志 文档列表

泥河湾陆相沉积物光释光年代学研究及其对古湖泊演化的指示意义403-414

摘要:对泥河湾盆地郝家台、后沟、红崖和虎头梁4个地点湖相及其上覆沉积物样品进行了光释光年代学研究。由于中粒石英的单片再生剂量法所测光释光信号已经达到了饱和,故采用中粒混合矿物的红外激发后高温红外激发方法,并对其异常衰退进行校正,这种方法利用长石的释光信号,饱和剂量较高,且异常衰退较小,为测量老样品提供了可能性。根据红外激发后高温红外激发光释光测年结果,郝家台、后沟和红崖地区现存泥河湾湖相顶部沉积物年龄为360~420ka,虎头梁湖相顶层沉积物年龄为约270ka,而郝家台和后沟湖相沉积物上覆黄土一古土壤年龄分别为约130ka和180ka。这些测年结果表明在泥河湾地区湖相沉积物顶层及其上覆沉积物之间广泛存在一个沉积间断,且不同地点湖相沉积物侵蚀的程度不同。因此,推测现在泥河湾地区出露的湖相沉积物顶层并不是当时古湖泊消失时的沉积,即至少部分古湖泊沉积的顶部已被侵蚀。

佳县红粘土磁学性质415-423

摘要:黄土/古土壤序列和红粘土均已被证明是风积成因,然而红粘土研究的程度远低于黄土/古土壤序列,比如强发育红粘土获得比较低磁化率值的原因并没有得到清楚解释,红粘土磁化率代用指标问题和红粘土搬运路径等问题还存在较大的争议,红粘土记录古气候意义研究也相对薄弱,因此加强对红粘土的研究,有助于对古气候的理解。佳县位于黄土高原与毛乌素沙漠交接地区,季风区与非季风区过渡地带。对佳县厚60m的红粘土样品进行系统磁学参数测量分析发现,佳县红粘土以软磁性矿物(磁铁矿、磁赤铁矿)为主,同时含有一定量硬磁性矿物(赤铁矿、针铁矿,主要是赤铁矿);强发育古土壤层含有较多软磁性矿物,弱发育古土壤层含有较多硬磁性矿物;磁颗粒粒径基本在0.21zm以下,x〉64×10^(-8)m^3/kg时,磁颗粒粒径小于0.1μm。剖面底部磁学参数变化存在异常,原因可能是:赤铁矿含量增加,超顺磁(SP)亚铁磁性颗粒含量急剧减少,单畴(SD)颗粒相对含量增加。该异常原因解释符合前人提出的成壤路径:水铁矿→SP磁赤铁矿→SD磁赤铁矿→SD赤铁矿。

西风区昭苏黄土剖面中碳酸盐矿物组成及其古环境意义辨识424-436

摘要:碳酸盐矿物是黄土的重要组成部分,是古环境重建的重要指标之一。通过对地处西风区的新疆伊犁盆地昭苏黄土剖面的全岩样品和分粒级样品的X射线衍射测试,分析了其碳酸盐矿物组成,利用麦夸特算法计算了碳酸盐矿物的含量。综合碳酸盐矿物的含量、粒径分布及风化特征等因素,对其古环境意义进行了辨识,从而建立了该剖面末次冰期以来碳酸盐矿物记录的古气候环境变化序列。结果表明:昭苏剖面中原生碳酸盐矿物(方解石和白云石)含量占主导地位,次生方解石对样品中总方解石含量的贡献较少;白云石含量可能与亚轨道尺度冷暖交替导致的西风环流强度变化有关;方解石含量的变化可能指示了西风区降水量的变化;碳酸盐矿物含量揭示了昭苏地区在末次冰期时气候冷湿,在全新世时气候暖干。

贵州荔波黑洞碎屑沉积物宇宙成因核素2Al/10Be埋藏年龄437-444

摘要:摘要河流下切在岩溶区形成的多级层状洞穴,记录了地体隆升和地貌演化历史,但由于测年手段的限制,国内在这方面的研究一直进展不大。近年来,运用宇宙成因核素得到洞穴碎屑沉积物埋藏年龄的方法,已成为反演山地区域构造一地貌演化的新途径。本文尝试运用宇宙成因核素26Al/10Be埋藏测年技术,对属于贵州荔波地区4层洞穴系统的黑洞(第二层)碎屑沉积物进行年龄测定,假设样品进洞前无埋藏史,测年结果显示黑洞年龄至少有1.06±0.23Ma,并且该地区三岔河流域的侵蚀速率为55.1±2.3m/Ma。这是对该地区洞穴测年的一次新探索,体现出洞穴沉积物宇宙成因核素埋藏测年技术在我国晚新生代地质地貌演化研究方面具有良好的应用前景。

岱海盆地南缘地貌陡坎的成因分析445-460

摘要:岱海盆地位于鄂尔多斯周缘断裂系的东北角,总体走向NEE,南北两侧均由断裂控制。岱海盆地南缘分布两条平行于边界断裂的地貌陡坎,延伸方向65。,总长约20km,形似断层陡坎。本文用开挖探槽、分析地层沉积过程的方法,杏明了这两条地貌陡坎均为全新世形成的湖岸阶地的前缘陡坎,不是断裂活动错断地表的结果。结合全新世的气候资料,分析了湖岸阶地的形成时间和过程。一级陡坎形成于2115±80aB.P.之后,记录了最后一次高湖面的位置;二级陡坎形成于10000aB.P.至6165±105aB.P.之后,即全新世暖期开始之后的第一次湖侵至岱海第二次大的湖侵期。二级陡坎地层沉积记录了两次大的湖进湖退过程,第一次湖进时间为10000aB.P.,湖退时间9450±1260aB.P.;第二次湖进时间6700aB.P。,湖退时间6165±105aB.P.,其间有一次级湖退过程,时间为7620±930aB.P.。两级阶地前缘陡坎的形成时间与孢粉等记录的中国北方全新世温度变化相对应。

四川盆地东部弧形构造控制的地形和水系发育461-470

摘要:利用构造地貌学的研究方法,基于数字高程模型(DEM)数据对四川盆地东部大巴山和川东一湘鄂西弧形带的地形特征和水系样式进行深入剖析,结果表明:1)弧形构造变形机制控制了大尺度地形特征。在大巴山弧形带的逆冲推覆机制作用下形成高海拔一高起伏地形,而在川东-湘鄂西弧形带的拆离滑脱机制作用下形成高海拔一低起伏地形。2)弧形构造扩展模式控制了水系样式。大巴山弧形带“推土机”式扩展模式导致山脉前缘发育横向水系,而川东-湘鄂西弧形带则表现为“三维”构造扩展,即在垂直构造走向递进式扩展的同时,还伴随有平行构造走向从中央向两侧的扩展,此种模式导致弧形带发育由中央分水岭分隔的纵向水系。弧形构造控制的地形和水系发育规律还暗示了长江三峡的成因。长江三峡很可能是在川东一湘鄂西弧形构造变形阶段首先发育先成河,而后由于构造叠加作用伴随河流下切而形成的深切峡谷。

滇西弥渡盆地中晚更新世断陷特征及环境演化471-478

摘要:为了解滇西弥渡盆地中晚更新世以来的断陷特征及环境演化,开展了弥渡盆地各级阶地沉积物的热释光测年、沉积相和孢粉的研究工作。通过野外调查发现弥渡盆地西侧至少发育5级阶地,对应于5次间歇断陷阶段,重点调查弥渡盆地西侧的奇家营I级阶地、龙华寺Ⅲ级阶地、平安庄Ⅳ级阶地、大树坪V级阶地。I级、Ⅲ级、Ⅳ级和V级阶地热释光测年值分别为200.48±22.05ka,239.06±26.30ka,320.85±35.29ka和332.07±36.59ka。年代学分析结果表明:滇西弥渡盆地的地貌格局形成约33万年来的间歇式断陷运动,而且表现出早期断陷速率快,晚期断陷速率减缓的趋势。从沉积特征分析:早期沉积特征中出现半深湖沉积物,说明湖盆断陷速率相对较快,反映出该段时期程海断裂带南段的活动性相对较强;晚期主要以湖泊近岸、浅湖为主,说明湖盆断陷速率相对较慢,反映出该段时期程海断裂带南段的活动性相对较弱。通过阶地堆积物沉积相和孢粉分析研究显示,更新世中晚期弥渡盆地沉积环境主要为山间盆地河湖环境,气候由凉爽湿润一温暖湿润一凉爽湿润转变的特点。弥渡盆地西缘、北缘发育较多洪积扇,洪积扇以线性排列,东缘洪积扇较少,多为单个扇体,说明盆地西、北侧断陷速率相对较快。盆地西侧的洪积扇,由北向南规模逐渐变小,堆积物由粗变细,扇面坡度由大变小,说明北段断陷运动较强。这一现象说明盆地近代具有向北掀斜的趋势。

白马雪山冰川槽谷发育的形态特征及其影响因素探讨479-489

摘要:白马雪山地处横断山脉腹地,对于重建西南季风影响区的环境变迁以及探讨冰川作用特点具有重要科学意义。这里保留着典型的晚第四纪冰川侵蚀地貌,其中冰川槽谷发育特征明显。本文运用抛物线形态参数、梯级宽深比、形态比率等定量分析冰川槽谷的研究方法,对保存在白马雪山主峰扎拉雀尼(5429m)东北坡的两条简单冰川槽谷的形态特征进行分析。采用7个典型剖面的形态特征参数与其他地区对比,探讨冰川槽谷发育的可能影响因素如水热条件、冰川性质、冰川规模、岩性特点、冰川作用时间等。结果显示:白马雪山冰川槽谷抛物线形态参数b值为1.779,明显小于冰川性质相同的螺髻山(1.835),主要是由于区域降水条件的不同所造成的差异,而与冰川性质不同天山乌鲁木齐河源区(1.825)冰川槽谷的形态特征的差异,可能与冰川规模、作用时间以及岩性条件密切相关;梯级宽深比中槽谷形态参数沿程变化可以反映冰川流动过程中的动力变化,梯级宽深比中的形态参数A,和B,值最大处对应的谷肩位置接近雪线位置。根据槽谷谷肩的位置确定末次冰期早期/中期的雪线高度为4140m,这与用地貌法如冰斗底部高程法、侧碛堤最大高度法和冰川末端至冰斗后壁最大高度法等综合确定的雪线高度4092m基本一致。因此,在冰川槽谷发育的冰川作用区,用槽谷谷肩的海拔高度估算雪线高度可以成为一种比较可靠的确定古雪线方法;白马雪山的冰川槽谷形态参数b-FR的特征表明,即使是海洋性冰川作用区也不符合Hiran和Aniya提出的山地冰川模式,但运用b-FR相关关系可以很好的反映冰川的侵蚀过程。白马雪山地区冰川侧蚀作用导致槽谷坡降值较小,底部较平坦宽阔,呈现出相对完整的u型形态。此外,用形态比率FR值也可以验证雪线的位置�

滑坡堵江的地貌效应490-500

摘要:综合采用现场调查、测量及室内理论分析等方法,以金沙江干流寨子村巨型滑坡群和金沙江支流海口大型滑坡为例,对滑坡堵江的地貌效应进行了初步探讨。寨子村古滑坡群的滑坡坝及堰塞湖沉积均有残留,后者沿江分布长度55km,面积约120kin。。堵江段的金沙江平面弯曲、纵断面比降小、横断面宽而浅,具有平原区河流特征,与非堵江段差异显著。堰塞湖沉积分布区地形开阔,发育有土塬、冲沟及土梁等地貌单元,有时还会发生沙尘暴。海口滑坡的滑坡坝和堰塞湖沉积均保存完整:前者顺河水平投影长约1000m、最大厚度135m,后者沿河长3km、面积8km。;两者分别使海口河河床比降增大、减小了11‰和95‰。滑坡堵江的地貌效应显著,它可以抑制高山峡谷区的河流底蚀,使之成为“走两步退一步”的自我调节过程,而营造开阔空间的堰塞湖沉积大多都可开垦为农田,在长期影响所在区域地貌演化的同时,也为人类在复杂山区创造了若干宜居场所。

天山北坡乌鲁木齐河年径流总量的树轮重建501-510

摘要:基于1993年和2003年采集并研制的15个天山云杉树轮宽度年表,重建了新疆天山北坡乌鲁木齐河357年的年径流总量。影响树木生长的水文气象因子对河水流量的影响具有3~5年的滞后,基于3个树轮差值年表的重建方程可解释器测流量资料总方差的69.4%,使我们可以重建出1633~1989年的年径流总量。重建流量序列具有11个丰水期和11个枯水期,以及59.5年,47.6年,3.72~3.84年和3.45~3.50年的变化准周期,且在1639年和1709年发生过从丰水到枯水的突变,持续最长的枯水期达13年。流量重建结果可为诊断现代极端的洪旱事件提供长期的流量变化背景资料,并使我们有可能发现对水资源管理系统具有重要影响的过去持续洪旱期。

山西五鹿山油松树轮宽度年表的建立及过去百余年5—6月平均气温变化511-517

摘要:利用采自山西五鹿山国家自然保护区内的两组油松样本共79根树芯,建立了研究区1893—2008年的树轮宽度年表。统计相关分析表明,油松树轮宽度生长主要受5~6月平均气温(r=-0.55,p〈0.001)和同期降水总量(r=0.38,p〈0.001)的共同影响,其中5~6月平均气温对树木径向生长的影响更为显著。因此,五鹿山树轮宽度年表可以用来指示5~6月平均气温的变化。在过去105年的有效年表时段(1904~2008年)里,研究区共出现3个高温时段(1924~1932年、1966~1978年和1999~2002年)和2个低温(1937~1951年和1986~1996年)时段,这些高、低温时段可以与周边其他地区树轮重建的气温序列中的高、低温时段相匹配。自1990年以来研究区气温呈逐步上升趋势,但是这一时段的气温仍在历史气温波动范围之内。空间相关分析表明该树轮宽度年表对研究区及周边较大范围的5~6月平均气温都有一定的指示意义。

甘肃南部公元1824年以来降水重建518-525

摘要:通过对甘肃南部腊子口的油松(Pinus tabulaeformis)进行树木年轮分析,首次建立了研究区1824~2011年标准化年表(STD),并与邻近的岷县气象站降水和温度进行相关分析,结果表明,该年表与上一年8月到当年7月的总降水(p8c7)相关性最好,相关系数达到0.644(P〈0.01)。据此建立树轮指数与降水量之间的转换方程,该方程解释了实测期41.5%的降水(1952~2008年),并通过一系列稳定性检验,进而重建研究区1824~2011年间188年以来的降水。对重建结果进行11年滑动平均,结果表明,共出现3次极干旱期,分别为1900~1902年,1926—1930年和1997~2000年,尤以1997~2000年最为严重,极干旱期占到重建期的6.38%,而极湿润期只有1937年,仅占0.53%。与邻近区已有的研究对比后发现,1920s~1930s干旱事件在研究区以北区域更为严重。重建结果与赤道东太平洋、中太平洋平均海表温度(SST)呈显著负相关(P〈0.1),说明研究区干旱变化与海温存在遥相关关系;多窗谱分析(MTM)结果表明降水存在2~3年和7年周期。ENSO事件时,东亚季风减弱,位于季风边缘区的甘肃南部地区出现干旱化趋势。

新疆艾丁湖区中全新世以来孢粉记录与古环境526-535

摘要:内陆干旱、半干旱封闭湖泊对气候变化的响应十分敏感,是较为理想的古环境研究场所。艾丁湖位于新疆维吾尔自治区吐鲁番盆地南部,湖面海拔-154.4m,是全国最低的洼地,故艾丁湖特殊的地理位置与独特的地质环境,使其在西北干旱区环境变化研究中有着重要的意义。取自艾丁湖湖区东北方向中全新世以来两个剖面共计88个沉积物样品,通过对该剖面进行年代测定、粒度分析与孢粉鉴定统计后,根据其孢粉组合与粒度特征,发现艾丁湖中全新世的环境演变经历了两个干一湿的变化过程,并且艾丁湖地区受西风带影响明显,即中晚全新世以来气候相对比较湿润,尤其在小冰期时期受西风带影响降水增加,从而进一步揭示了西北干旱区生态演化过程以及干旱区湖泊的演化过程。

河南省内黄县三杨庄全新世以来的孢粉学记录536-544

摘要:河南省安阳市内黄县三杨庄汉代遗址地层年代跨度从更新世晚期延续至今,多次的洪水泛滥和古土壤发育形成了三杨庄地层中洪积层与古土壤层的交替出现,距地表850~212cm处包含了5个洪积层和5个古土壤层。孢粉分析结果表明:三杨庄地区10200~7200cal.aB.P.期间孢粉浓度较低,气候较为暖湿;7200~4500cal.aB.P.期间孢粉浓度显著升高,进入全新世大暖期;4500~2000cal.aB.P.期间气候向降温变干的趋势发展,但仍比较温暖。洪积层和古土壤层的孢粉组合差异主要表现为洪积层中木本植物花粉(主要为松属)含量显著高于临近的古土壤层,而且人类活动强度越大,这种差距越明显。依据孢粉组合也能较好地划分本区地层中的洪积层和古土壤层。全新世早期该区可能已经有人类从事农业活动,之后虽然遭受多次洪水侵袭,但人类活动并未消失,大致在中全新世晚期之后(约6000cal.aB.P.),人类活动强度不断增强。

新疆东部托勒库勒湖流域表土花粉初步分析545-553

摘要:研究现代表土花粉谱与植被及气候的关系对正确解译地层花粉所指示的植被演化历史以及生态环境具有重要意义。本文首次选取新疆东部托勒库勒湖盆地开展现代表土花粉与植被关系的分析。结果发现各个植被带的花粉组合与其主要植物成分具有良好的对应关系。湖泊表层样品的花粉组合是区域植被组成的综合反映;莎草科花粉主要出现在草甸中;禾本科是湖边草原中重要的花粉类型,该科花粉呈现出明显的低代表性;藜科和蒿属是荒漠草原植被中两种最主要的花粉类型;白刺属主要出现在低洼平坦的湖边,该属植物的分布与水源有着密切的关系;在采自砾漠的样品中,菊科、麻黄属成为两种最主要的花粉类型,这对解释地质时期该湖地层中两种花粉组合所指示的植被演化和生态意义具有重要作用。

古植被定量重建与R值模型的发展——R值和ERV模型在兴隆山地区的应用554-564

摘要:基于兴隆山自然保护区及其周边地区30个样方的植被调查和表土花粉分析,运用尺值计算方法和ERV模型估算了我国北方常见的几种乔木和草本植物花粉的代表性和相对花粉产量。R值显示蒿属花粉为超代表性,云杉属和沙棘属代表性略高,栎属和桦属代表性适中,禾本科和莎草科为低代表性。ERV模型估算结果显示云杉属、沙棘属和栎属的花粉产量较高,桦木属的花粉产量较低,而禾本科和莎草科的花粉产量很低。通过对结果的分析表明:云杉属、沙棘属、栎属、莎草科和禾本科根据R值计算得到的代表性结果和ERV模型估算得到的花粉产量结果有较好的一致性,但有很高背景花粉成分的桦属和蒿属的花粉产量较低,主要是由于R值没有考虑背景花粉成分对花粉百分比的影响。因此,在进行景观尺度的植被重建时一定要考虑背景花粉成分的影响,以确定当地是否有对应的母体植物大量分布。

鄂西南古人类活动新证据565-574

摘要:岩风洞遗址位于湖北建始县西南部,长江支流清江流域中上游地区。2008年4~5月和2010年9月,联合考古队两次对该遗址进行发掘,获取石制品、哺乳动物化石等与人类活动相关的文化遗存,出土石制品36件,包括石核、石片、断块和石器。石器以片状毛坯为主,刮削器和砍砸器为主要类型,多采用锤击法加工。野外工作期间,考古队员还对岩风洞洞穴堆积及周边地质、地貌环境进行了考察。根据地貌、地层和文化面貌对比,推断遗址形成于中更新世中晚期。

糯性植物用于北京古北口明长城建筑粘合剂的淀粉粒证据575-581

摘要:本文通过对北京古北口蟠龙山段明长城城墙砖缝问粘合剂样品的碘一淀粉实验和淀粉粒分析,发现长城粘合剂样品中残留有植物淀粉粒,碘一淀粉实验显红棕色,表明淀粉以支链淀粉为主,具糯性;镜下检测到的淀粉粒具十字消光特征,粒径大于10μm,具有粟类淀粉粒的一些形态特征。进一步通过对现代小米的糊化过程实验和淀粉粒形态变化对比分析,表明长城粘合剂样品中观察到的淀粉粒与现代小米加热后糊化一半糊化的淀粉粒相似。本研究发现了长城粘合剂中粘性植物添加料的直接证据,与史料记载的一些古建筑所使用的“糯米灰浆”有相似之处,但添加植物显然不是糯米。本研究丰富了对古代粘性植物材料的认识,为了解我国明代长城的建筑工艺及文物保护提供了依据。