第四纪研究杂志社
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《第四纪研究》创刊于1958年,CN刊号:11-2708/P,由中国第四纪研究委员会;中国科学院地质与地球物理研究所主办,中国科学院主管的地质类学术期刊,创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:论文、研究简报、书评和后记。
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位: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
  • 国际刊号:1001-7410
  • 国内刊号:11-2708/P
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:82-428
  • 创刊时间:1958
  • 发行周期:双月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:2.29
  • 综合影响因子:2.238
相关期刊
服务介绍

第四纪研究 2016年第02期杂志 文档列表

内蒙古黄旗海中晚全新世(3580-1630cal.aB.P.)气候环境记录

摘要:基于内蒙古东南缘黄旗海八台沟(40°50~2′N,113°22′44″E;1280ma.s.1.)剖面135cm厚的湖相地层5个AMS14C年龄的测定以及90块样品的孢粉、直径〉501xm炭屑浓度、元素和粒度等高分辨率指标分析,重建黄旗海中晚全新世(3580—1630cal.aB.P.)的植被和气候环境演化过程。内蒙古黄旗海高分辨率指标记录揭示:3580~1630cal.aB.P.期间的黄旗海流域气候环境具有持续变干的特征,具体表现为:1)3580~3000cal.aB.P.间,黄旗海湖面较高,湖泊水位在129lm以上,高于现今湖面23m以上,且最高湖面出现在3380cal.aB.P.之前,之后湖泊水位有所下降;3380cal.aB.P.之前植被类型为针一阔混交林,之后转变为以松属为主的针叶林,气候凉湿。2)3000cal.aB.P.前后的约100年间,黄旗海快速变冷变干,湖泊迅速萎缩,植被转变为草甸草原;之后约1400年内,气候逐渐变干,温度有所上升,气候环境以暖干为特征;1630cal.aB.P.前后黄旗海湖面降到高出现在湖面不足9m的高度以下,之后再未出现超过此高度的湖侵。
257-267

1823年太湖流域极端雨涝事件的重建和特征分析

摘要:清道光三年(1823年)太湖流域发生了严重的雨涝灾害。利用《管庭芬日记》保存的降水信息复原了海宁地区逐月降水量,进而综合日记、档案和地方志中天气、雨情、水情、灾情等记录系统梳理太湖流域由春至秋的降水过程、水位变化和水灾分布特征,并探讨此次大涝的天气气候背景。主要得到以下结论:1)该年太湖流域雨期长,集中降水始于2月16日,到9月22日才基本结束,流域由春至秋大致经历10次降水集中期和10场暴雨过程。海宁汛期5月、6月、7月、9月雨日和雨量尤多,较平湖地区1954~2009年分别增加52.2%~72.7%和100.5%~321.5%,5月、汛期和年降水量重现期均达到200年一遇。2)本年的梅雨期相对典型,海宁6月7日入梅,较常年提前8天,春雨梅雨无明显间歇;7月4日出梅,梅期雨日23天,梅期长27大,梅雨量571.9mm,梅雨降水异常偏强,期间至少有3场暴雨过程。3)流域汛期水位历经3次显著上涨阶段,8月7~14日台风暴雨期间太湖以东地区水位普遍达到峰值,吴江地区洪水位估算为4.38m,接近1954年和1999年最大值。4)水灾持续约4个月,主要分布于流域中东部低平原区,以阳澄淀泖区、东苕溪一带灾情最重,雨带长期维持、梅期降水异常偏强、台风接连入侵和太湖下泄水道年久淤塞致使排涝功能萎缩是流域性大涝的重要原因。5)流域1822/23年冬季、春季早期气温与常年相仿,但期间天气复杂多变,气温冷暖波动频繁,春季后期温度偏低。
278-293

郑州望京楼遗址二里头文化时期植物资源的利用——来自石器残留淀粉粒的证据

摘要:通过对郑州望京楼遗址出土的二里头文化时期石杵和石臼进行淀粉粒分析,发现了5类可鉴定的不同形态淀粉粒,主要为粟黍类、小麦族(Triticeae)、薏苡属(Coix)、栎属(Quercus)和豆科(Fabaceae)等,以及部分未知种属的淀粉粒。石臼和石杵的使用部位形态多样的淀粉粒表明此类工具在当时被用于加工处理多种植物种子或果实。望京楼遗址二里头文化时期石器上粟、黍以及小麦等多种农作物淀粉粒的发现,同时结合二里头、南洼、皂角树等二里头文化遗址植物浮选结果,表明二里头文化时期中原腹心地区已普遍存在多品种的农作物种植。
294-301

安徽淮南小孙岗遗址炭化植物遗存研究

摘要:安徽淮南小孙岗遗址是淮河中游地区一处紧邻淮河的垌堆状遗址,其文化性质属于双墩文化,炭化植物种子AMS14C测年数据显示,遗址年代约为7200—6800cal.aB.P.。本文通过对该遗址2012年9月至12月试掘时采集土样的浮选分析,发现了丰富的双墩文化时期的炭化植物遗存,包括菱属残块,葡萄属、柿属种子,栎属、枣属、桃属、梅等核壳,炭化稻米以及一些杂草种子。炭化稻米的发现表明淮河中游地区在距今7000年前后属于水稻栽培区,而大量野生植物资源的存在以及各类植物遗存的量化分析结果表明,采集是小孙岗先民获取植物性食物资源的主要方式。综合同时期已发掘遗址的动、植物考古资料研究结果,我们认为,采集、渔猎是双墩文化时期淮河中游地区先民的主要生业形式,稻作农业在当时仍只是一种辅助性的生业活动。
302-311

重庆南宋府衙遗址骨制品及其埋藏背景

摘要:重庆南宋府衙遗址(老鼓楼衙署遗址)考古发掘中,出土有骨制品加工工具、骨制品废料以及加工使用过的多种骨制品,遗址时代距今约730多年。骨制品材料以多种家畜骨骼为主,其中大多数为马和羊骨骼,少数牛和猪骨骼;此外,还有中国北方地区生存的野生动物马鹿(Cervuselaphus)骨骼。骨制品生产工具、骨制品废料及骨制品残件等,均被遗弃在原衙署院落的景观池内。这些骨制品是宋元战争时期,元军在攻陷重庆后,军队驻扎于重庆府衙期间所遗留。遗址中所出土骨制品种类,以搅拌马料的“骨铲”为主,另有骨哨、角锥等其他器物。从所发现的生产工具遗物,以及骨制品表面的加工痕迹分析,该遗址骨制品加工工具包括有锤、刀、锯、钻、磨石等。骨制品加工工序方面,存在有选料、取料、粗加工、精加工等工艺步骤。骨制品表面,发现有汉人工匠用毛笔书写的“高”氏姓氏;该现象以实物材料证实了,历史文献中所记载元军大量征用汉人工匠的历史可靠性。重庆南宋府衙遗址骨制品的发现,是我国考古工作中第一次从元军军营遗址里确认到存在有骨制品生产,为解析遗址埋藏背景等提供了重要实证。反映了元军在最终打败南宋军队时,在重庆地区进行的关键性历史战争。为考古学和军事史中研究元军组织结构、宋元战争时期重庆地区的历史转折等提供了极为重要的实物资料。
312-321

秦皇岛山羊寨中更新世动物群中的小型仓鼠

摘要:对秦皇岛山羊寨中更新世洞穴堆积中发现的大量长尾仓鼠Cricetulus longicaudatus和黑线仓鼠C.barabensis化石(超过1100件的上下颌及头骨材料)进行了详细的形态描述和对比研究。对比表明,山羊寨的长尾仓鼠和黑线仓鼠有其自身特点,但这些特点没有超出种的变异范围,主要表现在二者m3均发育比现生种频率更高的下中脊、黑线仓鼠有很高比例(60%)标本的M1具有前弓缘前支等方面,这些特征反映出化石种稍原始的性质。通过对山羊寨标本的观察认为,前人提出的两种仓鼠m1下前边尖的形态及与其后方下前纵脊连接方式的3种类型可能只是仓鼠个体年龄大小的反映,并不具有分类学方面的意义。此外,通过对一定数量的长尾仓鼠(27件头骨)和黑线仓鼠(10件头骨)现生标本的观察并总结前人成果,进一步明确了二者之间的区分特征,这些特征主要体现在长尾仓鼠M1~2后弓缘前支均发育较弱或无、m1冠面形态较为均一瘦长、m1下前边尖分开程度较大和下颌骨内侧肌肉附着面小孔数量较多等方面。
322-331

东秦岭黄土物源的常量元素和微量元素地球化学证据

摘要:物源是黄土研究的基础工作之一。东秦岭地区西北毗邻黄土高原,处于西北粉尘向东南传输的路径之上。东秦岭黄土物源存在较大争议,对东秦岭黄土物源的研究,不仅能够揭示物源区古环境信息,为探究东砸冬季风古粉尘搬运和扩散提供关键证据,还可能为长江中下游地区下蜀黄土物源研究提供新线索。本文选取东秦岭南坡洛南盆地和商丹盆地4个黄土剖面,对其代表性样品进行全岩样品粒度和〈20μm组分的常量、微量元素组成研究,并与黄土高原黄土进行对比。结果发现,东秦岭黄土全岩样品的粒度组成与黄土高原西峰驿马关黄土相似,具有典型风成黄土特征;〈20μml组分的常量元素比值(TiO2/Al2O3)、稀土元素特征参数比值(Lan/Smn、Gdn/Ybn、Lan/Ybn、Eu/Eu*)、微量元素比值(Zr/Nb、Hf/Nb、Y/Nb、La/Nb、Th/Nb、Ta/Zr、Zr/Hf、Y/Ho)、常量和微量元素间比值(A1/Nb、Ti/Nb、Zr/Ti、Zr/A1)等与黄土高原西峰黄土有显著差异。根据风尘动力学研究,〈20μm组分可以在中等风暴条件下远距离搬运,东秦岭黄土〈20μm组分有可能与黄土高原黄土一样都来自西北荒漠区,但是上述地球化学证据排除了东秦岭黄土物质主要来自西北荒漠区的可能,这进一步印证了前人的结论。我们推测东秦岭原地风化物质和河流的冲积物等近源物质可能为东秦岭黄土的主要物源。
332-346

印度德干高原Panchgini地区黄土性质初探

摘要:黄土是陆地上分布较广、沉积连续的第网纪沉积物,在古气候和全球变化研究中发挥了重大的作用。本文对印度德干高原Panchgini地区黄土进行了地球化学和地球物理学研究,测试了常量元素、稀土元素(REE)、粒度以及系统的环境磁学等参数。实验结果表明:德干高原Panchgini地区黄土与典型风积黄土的粒度组成相似,表明它们具有相似的成因;此外,常量元素含量和稀土元素分配模式都与中国典型黄土相似,上述证据小仪明确了该地区黄土的存在,也表明它们拥有相似的物质来源模式和沉积过程;系统的环境磁学测量表明Panchgini地区黄土中主要的强磁性矿物为磁铁矿,弱磁性矿物为针铁矿和赤铁矿,同时存在一部分顺磁性物质,磁性矿物粒径整体较粗,粒级主要集中在假单畴(PSD)和多畴(MD)之间。
354-366

腾格里沙漠植物钙质根管Sr/Ca比值揭示的全新世千年尺度有效湿度变化

摘要:在阿拉善高原广泛分布不同地质历史时期的植物钙质根管,探索从这些植物钙质根管中提取可靠的环境信号并进行古环境重建,是一项具有一定指示意义的工作。本文共采集了腾格里沙漠14组全新世植物钙质根管样品,在14C测年结果的基础上,通过x射线荧光光谱法对其进行元素测定,结果显示:8~5cal.kaB.P.阶段植物钙质根管中Sr/Ca比值较高;5~2cal.kaB.P.阶段时Sr/Ca比值较小。本文尝试用植物钙质根管中Sr/Ca比值的变化和植物钙质根管时间分布,重建该区域全新世千年尺度上的有效湿度变化:早全新世时期(8cal.kaB.P.之前)气候干旱,中全新世时期(8~5cal.kaB.P.)气候湿润,晚全新世时期(5~2cal.kaB.P.)气候由湿润转向干旱。上述重建结果与腾格里沙漠猪野泽地区以及毗邻的石羊河中游红水河地区的全新世千年尺度有效湿度变化重建结果基本一致,说明植物钙质根管中的Sr/Ca比值可以指示腾格里沙漠地区全新世千年尺度的有效湿度变化。因此,可以从植物钙质根管中提取可靠的古环境信号并将其应用于古环境重建研究中。
379-387

青藏高原东部现代泥炭GDGTs分布特征及环境意义

摘要:运用HPLC-APCI-MS详细分析了青藏高原东部红原现代泥炭(32°46′N,102°31′E)和越西现代泥炭(28°46′N,102°34′E)中甘油二烷基甘油四醚类脂物(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,简称GDGTs)的组成及分布特征,检测出了丰富的GDGTs化合物,显示研究区分布着产甲烷菌、氨氧化古菌、细菌等多种微生物。其中,细菌支链GDGTs(branchedGDGTs,简称bGDGTs)丰度明显高于占菌类异戊二烯GDGTs(isoprenoidGDGTs,简称iGDGTs)。无环的GDGT-0和archaeol是古菌iGDGTs的主要组分,说明古菌以产甲烷菌为主。bGDGTs中Ia与IIa中度最高,由CBT(环化指数)参数得到的pH值与泥炭实测pH值相近,但基于MBT(甲基化指数)-CBT指标得到的年平均大气温度(MAT)与两研究区现代年平均温度有一定差别。通过该项工作发现今后进行区域细菌bGDGTs相关环境参数的校正是十分必要的。
388-395

过去2000年来西藏羊卓雍错沉积物粒度记录的气候变化

摘要:以210Pb和AMS14C年代为框架,基于青藏高原南部羊卓雍错(简称羊湖)短钻岩芯的粒度记录,通过对沉积物粒度敏感粒级、粒度参数及频率特征曲线分析,重建了青藏高原南部过去近2000年来的有效湿度变化。结果显示:约100~820A.D.,沉积物粒度较细,湖泊水位和有效湿度较高,气候温凉偏湿,对应黑暗时代冷期;820~1200A.D.,粒度变粗,湖泊水位下降,流域气候干旱或有效湿度较低,对应中世纪暖期;1200—1910A.D.,对应小冰期,粒度变细,湖泊水位上升,有效湿度增加,气候湿润,其中在约1200~1320A.D.、1400~1550A.D.和1780~1900A.D.出现3次显著的湿润期,可能对应小冰期的3次较寒冷亚阶段;20世纪以来,湖泊急剧收缩,流域趋于干旱。与太阳活动、北半球温度和亚洲季风指标的对比分析表明:羊湖粒度反映的过去近2000年来有效湿度的变化与青藏高原及其他地区的记录有较好的一致性,但程度和起止时间有所不同;青藏高原南部地区过去2000年来的气候模式为暖干一冷湿,可能主要受太阳辐射强度所控制。该记录可补充青藏高原南部地区过去2000年来湿度变化记录的缺乏,对深人理解季风区高海拔地区过去2000年来气候变化过程及原因有重要的意义。
405-419

东昆仑西大滩盆地晚新生代构造地貌简析

摘要:东昆仑山脉的南缘,发育一条巨型的以左行走滑为主的活动断裂带,其中西大滩左行走滑断裂是东昆仑断裂带的一部分,控制着西大滩盆地的构造地貌演化。本研究在野外调查了西大滩盆地内部和盆地边缘的活动断裂,测量了这些断层的几何学参数,并对其运动学进行了研究。研究认为,晚新生代以来西大滩盆地中心发育有西大滩左行走滑断裂,而在盆地南北两侧则发育有伸展变形,存在一系列活动的高角度脆性正断层,可见清晰的断层三角面构成盆地南北两侧的山坡。这些正断层呈阶梯状产出,向盆地内部倾斜,与盆地中心的左行走滑断裂一起,在剖面上构成负花状构造,证明西大滩盆地发生了张扭性变形。走滑断裂的走滑运动往往伴随构造转换现象,在断裂弯曲或侧接部位可以形成走滑拉分盆地。西大滩盆地从其盆地形态来看,是一个狭长的张扭性盆地,盆地长宽比值约为7.5~30.0之间,大于7:1,不符合典型的走滑拉分盆地的特征;控制西大滩盆地的西大滩走滑断裂并未见明显的弯曲,从而排除盆地的走滑拉分成因。本文认为西大滩盆地的形成与西大滩断裂本身的张扭性变形直接相关,反映了该地区区域上处于张扭性而非压扭性应变状态,其成因与上地壳刚性变形和下地壳塑性流变密切相关;西大滩地区构造地貌的演化受控于晚新生代以来青藏高原下地壳通道流(channelflow)的活动。结合前人的研究成果认为东昆仑活动断裂带晚期的张扭性活动可能起始于至少7MaB.P,以前或10±2MaB.P.,且在昆仑山垭口盆地断陷形成时期(3.6MaB.P.)活动更加强烈,在0.6MaB.P.的“昆仑一黄河运动”时期可能达到顶峰,奠定了东昆仑西大滩地区现今的构造地貌格局。
420-432

sUAV摄影技术在活动构造研究中的应用——以海原断裂骟马沟为例

摘要:近几年小型无人飞行器(small Unmanned Aerial Vehicles,简称sUAV)相关技术的快速发展,正在不断对许多行业产生积极重要的影响。无人机低空摄影测绘以其较低的成本,较高的灵活性、机动性、时效性和高分辨率的输出结果等特点,受到了土地、水文、资源和环境等领域研究者的青睐,同样也受到活动构造界的强烈关注。本文系统介绍了小型无人机低空摄影测绘的原理与方法,并在海原断裂景泰县骟马沟进行了试验,通过三维结构的运动重建技术(SfM)进行影像数据处理,得到高精度点云数据,片通过进一步处理获得了分辨率达0.1m/pixel甚至更高的高清断错地貌正射影像(DOM)、数字高程模型(DEM)以及精细的地貌三维模型。将此数据结果与LiDAR数据进行对比分析,结果表明无人机摄影测绘技术用于活动构造研究中具有巨大潜力和广阔的前景。
433-442

六盘山地区河道陡峭指数对隆升速率差异的响应

摘要:六盘山位于青藏高原东北缘,对区域内构造隆升速率及分布特征的研究为理解青藏高原隆升机制提供重要的线索。近年来,均衡河道纵剖面模型对河道陡峭指数进行的研究表明,区域岩石隆升速率是控制河道陡峭指数的主要因素。本文利用均衡河道纵剖面模型,提取了六盘山地区河道陡峭指数,结合数理统计方法对数据进行对比分析。结果表明,六盘山北段、中段和南段河道陡峭指数均值分别为65.11、73.53和71.76,表现出北段较小,中、南段较大的特征;并认为河道陡峭指数的变化主要受到区域岩石隆升速率差异的影响,而研究区内岩石地层、降雨量及河流负载等地质、气候背景相关因素对河道陡峭指数的影响较小。各研究区河道陡峭指数的变化反应了六盘山南北不同区域构造隆升速率的分布特征:六盘山北段隆升速率较低,活动可能以走滑运动为主;中段区域隆升最快,活动性较强;南段区域隆升介于两者之间。这与前人研究中对六盘山东麓断裂带活动性的分段结果一致。
443-452

南盘江上游河网纵剖面图像及其构造指示意义

摘要:由红河断裂带和小江断裂带(鲜水河-小江断裂带)围限的川滇块体是亚洲大陆晚新生代被挤出的众多块体之一。南盘江上游流域跨越了川滇块体以及前人推测的由红河断裂带活动形成的滇东“压缩”变形区。本文选择南盘江上游流域作为研究区,试图通过河流地貌的方法研究川滇块体的挤出活动对剧边地区的影响以及识别滇东“压缩”变形区足否存在。使用DLR(德国宇航中心)数字高程数据制作了该流域的河网纵剖面图像,并通过图像预分析(分析岩性、人类工程以及灾害事件的影响)和野外凋查后进行构造解译。解译的结果显示:1)流域内存存4个构造掀斜区(W区为华溪河流域、S区为泸江流域、E1区为甸溪河中部和E2区为中和营河流域)和1个局部整体抬升区(M区为本研究区中部),其中IS区和M区与现今地壳垂直肜变速率图像有相似的活动表现,s区保持自南西向北东倾斜特征,M区保持整体抬升特征;2)流域的东南部存在一条北东向的佝造差异抬升分界线(LI);3)E1区仔在一个差速活动(非同步活动)的左行左阶断裂系。研究结果表明,断层差速活动(非同步活动)是青藏高原东南缘构造变形中的一种重要调节机制;滇东“压缩”变形区是存在的,且与小江断裂带关系密切,但其范围没有前人推测的那么大;S区的掀斜抬升活动与红河断裂带的活动相关,并具有某些继承性特征。
464-473

黄河上游夏藏滩巨型滑坡演化过程及形成机制

摘要:黄河上游夏藏滩巨型古滑坡的发育特征、形成机制与演化过程在尖扎盆地具有典型性,是研究黄河上游巨型滑坡与气候变化的理想之地。文章通过野外详细调查、地质勘查、实验测试和遥感解译等工作开展了该滑坡体的发育特征、运动分区、演化过程和形成机制研究,主要取得了以下认识:1)夏藏滩巨型滑坡分两个期次发育,其中Ⅰ期的发生时间为50kaB.P.,为整体滑动,体积约14.56×10^8m3,周界在平面上形似“圈椅型”,滑坡在剪出口启动的速度为66.11m/s,属于高速远程滑坡类型,Ⅱ期滑坡是Ⅰ期前缘的解体滑坡,发生于约30kaB.P.;2)夏藏滩滑坡经历了占滑坡“孕育”、Ⅰ期滑坡发生与“滑坡湖”形成、Ⅱ期解体滑坡发生和Ⅰ期滑坡“滑坡湖”消失等4个地形地貌演变阶段;3)夏藏滩Ⅰ期滑坡受控于50kaB.P.左右气候变化中的暖湿期降水和盆地内锁子滑坡堰塞湖库水位下降共同制约,Ⅱ期滑坡因MIS3a阶段“高温大降水事件”诱发。
474-483

汶川地震最大垂直位移处同震滑移带特征及其高磁化率意义

摘要:本文根据映秀-北川地表破裂带最大垂直位移观测点(31°50′21.2″N,104°28′09.7″E)测量数据,结合同震滑移面特征、擦痕产状等,重新讨论了汶川地震地表破裂带展布特征、过程、最大同震位移值等基本参数。该观测点对应约7.0m的垂直位移,水平位移约为5.0m。同震断层滑移面上只发育一组侧伏向为SW、侧伏角约55°擦痕,说明汶川地震破裂在映秀-北川断裂北段主要经历了一次破裂过程。使用U形槽连续采集同震滑移带断层泥样品,在2G-760岩石磁学系统自动控制平台上利用BartingtonMS2磁化率仪的环形探头,按每1cm间距采集数据。测试结果说明同震滑移带断层泥具有高磁化率特征,增强机制可能是由于地震滑移作用产生的高摩擦温度导致断层岩中高磁化率新矿物的形成所致。本研究对于鉴定断层岩经历摩擦生热作用提供了一种定量分析新尝试。
484-491

海洋沉积物14C测年数据整合与校正问题探讨

摘要:随着放射性碳(14C)测年技术的发展,海洋沉积物年代学已成为研究古环境和古气候变化的重要手段。文章从14C测年数据整合角度,辨析和厘定了放射性碳测年有关术语及相互关系,探讨了数据校正的关键环节,制定了14C测年数据整合格式。测年数据整合格式应包括站传信息、样品测试信息、测年方法信息和校正方法信息等,其中惯用年龄是核心要素,而校正方法选择及与之相关的参数的使用是获得正确年龄的关键。采用CALIB7.0对选取的24个不同时期、不同实验室样本数据进行了统一校正,整合前后结果对比分析表明,软件不同版本或不同方式校正结果有数十年至一千多年的差异。14C日历校正年龄与惯用年龄大小、标准校正曲线、校正软件以及海洋储库年龄(R(t))或区域海洋储库校正值(△R)有关,建议资料整合时在惯用年龄基础上选择适合的校正软件重新对数据进行统一校正。同时,应加强我国近海海洋放射性碳储库年龄的研究,为测年数据校正提供更为准确的校正参数。
492-502