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高密度光释光测年揭示的距今约15~10ka黄土高原侵蚀事件
鹿化煜,Thomas,Stevens,双文,孙雪峰
科学通报 , 2006,
Abstract: 中国黄土堆积作为晚新生代陆相最好的古气候记录之一,得到了众多研究,其揭示的冰期-间冰期时间尺度的气候变化具有全球意义.但是,中国黄土研究中还有一些基本科学问题或假设没有得到证实,从而使一些研究结论受到质疑.为了进一步认识黄土堆积的连续性、绝对年龄和时间分辨率等问题,对黄土高原西北-东南方向上代表性的晚更新世-全新世黄土剖面进行了间距10cm的连续光释光年龄测定和古气候替代性指标测试,获得了108个绝对年龄数据.结果发现,在黄土高原塬区代表性的晚第四纪黄土剖面中存在约4~5ka的间断.这一直接的年代学证据表明,在千年时间尺度上黄土沉积是不连续的.新的年代证据指出,以前基于粉尘沉降模式获得的时间标尺是不准确的,从而使已发表的关于亚轨道时间尺度黄土古气候记录的研究工作需要重新审视.初步分析认为,黄土堆积的加剧侵蚀可能受气候变化控制.
末次盛冰期以来科尔沁沙地古气候变化及其边界重建
双文,鹿化煜,曾琳,徐志伟
第四纪研究 , 2013,
Abstract: 利用光释光测年技术,获得了覆盖科尔沁沙地内部及外围的20个风成沙-砂质古土壤沉积序列的年代。在分析前人研究的基础上,结合地层和气候代用指标重建了末次盛冰期以来科尔沁沙地的演化过程。结果表明:科尔沁沙地的气候变化和沙丘的固定与活化主要经历了4个阶段,即:26~12ka,气候极端干冷,沙地大面积活化;12.0~9.5ka,气候趋于暖湿,但仍比较干冷,沙地由大规模沙化向固定成壤过渡;9.5~2.5ka,气候暖湿,沙地基本固定;2.5ka以来,气候呈干冷与暖湿交替状态,沙地亦存在多次固定与活化,其中,从1.5ka开始,沙丘活化明显。基于风沙沉积序列的空间分布和光释光测年结果,末次盛冰期科尔沁沙地同时向南和北扩展:南至翁牛特-库伦旗一线,至少扩张了26km;北至霍林河一带,至少扩张了30km;东界受东辽河限制,与现代边界几乎一致。沙地面积较现代扩张了至少2.05×104km2,扩大了37.7%。全新世大暖期,沙丘大面积固定。研究表明,科尔沁沙地气候与环境演变受东亚季风影响,也是全球气候变化的区域响应。
A PRELIMINARY ORBIT-TUNED TIME SCALE FOR THICK LOESS DEPOSIT AT XINING,THE NORTH EASTERN QINGHAI-TIBETAN PLATEAU
轨道调谐建立西宁厚层黄土堆积时间标尺的探索

胡挺,鹿化煜,王先彦,王晓勇,双文,孙雪峰
第四纪研究 , 2010,
Abstract: 青藏高原东北部西宁-互助地区堆积的厚层黄土是认识高原第四纪环境演化和气候变化的重要信息载体。对西宁泮子山厚层黄土钻孔(181.7m)进行了间隔5cm的采样,在实验室测量了全部样品的粒度,以粒度和北半球高纬太阳辐射数据为材料,选择古地磁年龄作为独立年代控制点,采用改进的自动轨道调谐方法,建立了西宁黄土早更新世以来天文轨道调谐的时间标尺。调谐后的粒度时间序列与ETP曲线在轨道周期上高度相关,在一定程度上证明了轨道调谐方法建立西宁厚层黄土堆积年代标尺的可行性。泮子山厚层黄土的沉积速率在1.0Ma前后发生了明显变化,1.0Ma以来沉积速率的相对高值可能反映了粉尘源区的干旱化程度增强,也指示了亚洲中部和青藏高原干旱环境的急剧发展。西宁厚层黄土年代标尺的建立,对深入认识晚新生代亚洲干旱气候发展过程和青藏高原的环境演化具有积极意义。
黄土高原南部黄土-古土壤酸溶相硼同位素组成(δ11B)及其对季风降水变化的指示
雷昉,鹿化煜,魏海珍,蒋少涌,双文,孙雪峰
中国科学 地球科学 中国科学 地球科学 , 2014,
Abstract: ?对黄土高原南部渭南阳郭水库剖面黄土-古土壤酸溶相硼含量和硼同位素组成(d11B)进行了精确测定.结果表明,硼含量变化范围为0.39~3.94mgg-1,δ11B值分布范围在-23.8‰~9.5‰,古土壤的平均硼含量和δ11B值都高于黄土的.研究表明,黄土-古土壤酸溶相硼主要来自降水中积累的硼以及硅酸盐风化产生的硼,因此,酸溶相δ11B值可以减少源区信息和温度热量等因素的影响,反映降水量变化,有可能作为黄土沉积形成演化过程中降水量的一个替代性指标.另外,本研究根据δ11B变化重建了黄土高原南部末次间冰期以来夏季风降水历史,与传统的夏季风降水替代性指标基本可以对比,但δ11B在揭示过去季风降水量变化方面的机理更加清楚.
鄱阳湖滨沙岭地区网纹层的顶界年代
韩志勇,李徐生,陈英勇,双文,鹿化煜,杨达源
地理科学 , 2012,
Abstract: 鄱阳湖滨沙岭地区的沙山由交替出现的砂层与粉砂层构成。对3个剖面的调查发现,该地区发育的网纹大体可分为3种类型,Ⅰ类网纹密集且粗大,为典型的网纹,位于剖面底部,Ⅱ类网纹较稀疏、细,位于Ⅰ类网纹之上,Ⅲ类网纹界线模糊,位于剖面上部。Ⅰ类、Ⅱ类网纹属于成熟的网纹,而Ⅲ类属于不成熟的网纹。对剖面中砂层的光释光测年表明,测量等效剂量时没有出现信号饱和的问题,年剂量也没有受风化作用的影响,因而OSL年龄可以视为砂层的沉积年龄。基于砂层的沉积年龄,我们判断成熟网纹层的沉积时代早于80ka,不成熟网纹层的沉积时代略晚于71ka,而早于29ka。
晚第四纪中国北方沙地风沙沉积的Zr/Rb比值特征及意义
周亚利, 鹿化煜, 双文, 王先彦
中国沙漠 , 2013, DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00247
Abstract: Zr/Rb比值因不受后期成壤作用影响,在黄土高原黄土堆积中可作为较好的冬季风气候替代性指标。与黄土沉积相比,中国北方沙地的气候变化研究相对较弱,能够敏感反映沙地气候变化的替代性指标仍处于探索阶段。本文选取东亚季风控制区的毛乌素沙地、浑善达克沙地和科尔沁沙地11个典型的风成沉积序列,对Zr/Rb比值及其意义进行了研究。通过全岩样品Zr、Rb元素含量、Zr/Rb比值与平均粒径和>63μm的粗颗粒百分含量对比分析,发现在毛乌素沙地,Zr/Rb比值与粗颗粒百分含量和平均粒径成正相关关系,与黄土高原的变化趋势相似,可作为冬季风强度的替代性指标。而在浑善达克沙地和科尔沁沙地,虽然Rb含量在砂质古土壤层中随着细颗粒物质的增加而增大,与毛乌素沙地的变化相同;但是,Zr含量也表现出增加趋势,导致Zr/Rb比值变化趋势与毛乌素沙地相反。其主要原因可能是沙地所处的构造地貌单元不同,物源区存在差异。因此,Zr/Rb比值作为冬季风的替代性指标在不同沙地应用需要慎重分析。
晚第四纪科尔沁沙地干湿变化的黄土记录
双文, 鹿化煜,*, 周亚利, 苗晓东
中国沙漠 , 2006,
Abstract: 利用光释光(OSL)定年技术对科尔沁沙地南缘的典型黄土剖面进行了测年,结合两个剖面的磁化率、粒度、有机质含量等气候替代性指标,对沙地古气候及环境变化过程进行了分析。结果表明,晚第四纪科尔沁沙地的古气候经历了万年-千年时间尺度的多次干湿变化,特别是在146.96kaBP前后、141.98kaBP左右和107.06kaBP前后发生过重大转变;相应地,沙地地表植被也经历了干冷多风条件下的干草原、荒漠草原和温暖湿润或温凉稍湿气候条件下的森林草原、疏林草原的多次变化。科尔沁沙地古气候的干湿变化可能是晚第四纪东亚冬、夏季风强弱变化的反映。
末次盛冰期和全新世大暖期呼伦贝尔沙地的环境变化
曾琳,鹿化煜,双文,陈英勇,朱芳莹
第四纪研究 , 2013,
Abstract: 呼伦贝尔沙地保存的风沙层-古土壤沉积序列,是认识过去环境变化的重要地质记录。沙地沉积具有速率快、沉积与侵蚀并存的特点,因此,通过大量独立的光释光年代控制对不同的剖面进行拼接,可以重建沙地在千年尺度上干湿变化过程以及特征时期的边界。本文获得了呼伦贝尔沙地8个沉积剖面的47个光释光年代和近200个样品的环境代用指标数据,结合已发表文献资料,揭示了16ka以来呼伦贝尔沙地千年尺度的干湿变化,并估算了末次盛冰期(LGM)和全新世大暖期(HO)沙地流沙的边界。初步认为,LGM期间,呼伦贝尔沙地相对于现代沙带边界,最远向北移动了约60km,向东移动了约50km,并且南北沙带之间的区域全部沙化;LGM期间沙漠化面积达到22337km2,相对现代沙漠化面积扩大了约2.7倍。而在HO期间,整个沙地被植被所固定,发育砂质古土壤层,只在局部区域存在短暂的风沙活动。
末次盛冰期和全新世大暖期中国季风区西北缘沙漠空间格局重建初探
冯晗,鹿化煜,双文,曾琳,邱志敏,崔梦淳
第四纪研究 , 2013,
Abstract: 通过实际考察和总结分析位于中国季风区西北缘的腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠以及共和沙地的地层年代资料,初步确定这些沙漠/沙地在末次盛冰期和全新世大暖期的空间范围。结果发现,在末次盛冰期腾格里沙漠扩张到了香山北麓和祁连山北麓,东至贺兰山前,向西覆盖了整个民勤盆地,面积至少扩大了28.8%;巴丹吉林沙漠南到北大山,东至雅布赖山,北部覆盖了整个额济纳盆地,面积扩大了39.0%;共和盆地沙地流沙面积至少扩大了19.8%。在全新世大暖期,腾格里沙漠南部边界向北退缩了20km左右,共和盆地沙地流沙大范围固定成壤。
末次盛冰期和全新世大暖期浑善达克沙地边界的变化
周亚利,鹿化煜,张小艳,双文
第四纪研究 , 2013,
Abstract: 本文在浑善达克沙地选取34个代表性沙丘-砂黄土剖面,利用光释光测年技术确定地层年龄,在野外考察、风沙动力学分析以及气候替代性指标测试的基础上,结合前人的研究,确定了浑善达克沙地在末次盛冰期和全新世大暖期的范围:在末次盛冰期时,流沙南界到达镶黄旗-正镶白旗-正蓝旗-多伦一线,较现代沙地南界偏南约40km,沙地面积扩张约1.39×104km2,扩张了37%;在9~5ka时段的全新世大暖期,沙地普遍发育灰黑色砂质古土壤,植被覆盖良好,沙丘固定,流沙南界向北退缩约200km。末次盛冰期和全新世大暖期浑善达克沙地空间格局的变迁受控于东亚季风强度和有效湿度共同影响。
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