第九章 年代学和古环境代用指标
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

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。
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THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
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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

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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。
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• 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

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。