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甘肃张掖早白垩世彩丘中古土壤的判别、类型和序列特征
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作者 毛学刚 刘秀铭 +2 位作者 Gregory Retallack 师永辉 陈金牛 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期429-437,共9页
古土壤记录了丰富的古气候和古环境信息,然而古土壤受后期地质作用影响常不易被正确地识别。甘肃张掖彩丘是白垩纪早期发育的彩色地层,目前详细的地层序列尚未建立。张掖彩丘表现为红色、黄色、灰色、紫色等多种颜色交替变化,通常被认... 古土壤记录了丰富的古气候和古环境信息,然而古土壤受后期地质作用影响常不易被正确地识别。甘肃张掖彩丘是白垩纪早期发育的彩色地层,目前详细的地层序列尚未建立。张掖彩丘表现为红色、黄色、灰色、紫色等多种颜色交替变化,通常被认为是河湖相沉积或洪积相沉积,然而野外考察发现大量的古土壤特征。野外观察识别古土壤主要从根迹、土壤结构和土壤发生层等方面,主要表现为红色根迹或青灰色晕状根迹,半干旱环境下形成的钙质淀积层,土壤在干湿交替环境下形成的粘土滑擦面,土壤发生层之间的过渡边界。本文通过对张掖彩丘地层的系统考察,建立了较为详细的厚760 m的地层序列,根据古土壤的发育特征,识别出14种不同类型的古土壤,整个彩丘地层共计156个古土壤剖面,是独特的古土壤序列。14种古土壤类型与现代土壤类型对照,并与国际土壤分类对比,类比的现代土壤类型主要出现在南亚的亚热带或热带气候条件,说明白垩纪早期比现在更为温暖。根据古土壤发育程度序列,结合古土壤特征和地层特点,将古气候变化分成4个阶段,依次是湿润(0~268 m)、半干旱(268~550 m)、湿润(550~740 m)、干旱(740~760 m)阶段。张掖彩丘古土壤的系统识别和发育程度序列的建立为进一步古气候研究奠定基础。 展开更多
关键词 张掖彩丘 古土壤 根迹 早白垩世
晚泥盆世古土壤元素地球化学特征及其古气候意义
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作者 宋宏 郭雪莲 贺陆胜 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1252-1264,共13页
黄土是我国西北地区分布最为广泛的沉积物之一,而古土壤蕴含着大量的地质信息,可以很好的反映古环境,对于恢复研究区古环境、古气候具有重要的地学意义.本文通过野外观察,结合常量元素、碳酸盐和磁化率,对祁连山东段甘肃白银地区晚泥盆... 黄土是我国西北地区分布最为广泛的沉积物之一,而古土壤蕴含着大量的地质信息,可以很好的反映古环境,对于恢复研究区古环境、古气候具有重要的地学意义.本文通过野外观察,结合常量元素、碳酸盐和磁化率,对祁连山东段甘肃白银地区晚泥盆世古土壤地球化学特征及古气候进行研究.结果表明:大红沟(DHG)剖面和磁窑(CY)剖面古土壤碳酸盐含量从剖面顶部向下是逐渐呈升高趋势,由于碳酸盐溶解度小,导致碳酸盐在土壤中聚集,形成钙质土壤表明气候环境是干旱或半干旱.通过对DHG和CY剖面样品常量元素分析,发现其化学成分相对均一,Na、Ca值较低,古土壤化学风化指数(CIA)平均值为46.59,显示出较弱的化学风化强度,气候环境为干旱.磁化率范围为3.14×10^-8 m^3/kg~11.2×10^-8 m^3/kg,磁化率的变化反映了古土壤的风化成壤强度的变化情况,DHG剖面的磁化率明显高于CY剖面,表明DHG剖面的风化成壤作用强,CY剖面的风化成壤作用弱.同时结合泥裂和肺鱼洞穴遗迹所反映的干旱—半干旱气候特征,推断研究区晚泥盆世时期气候以干旱—半干旱为主. 展开更多
关键词 晚泥盆世 古土壤 气候 元素地球化学 磁化率 祁连山东段
初始含水率对膨胀性古土壤力学性能的影响 预览
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作者 叶万军 魏伟 +1 位作者 郑超 陈明 《土木工程与管理学报》 北大核心 2019年第4期28-32,共5页
作为一种特殊土,膨胀性土的力学及膨胀特性与水分变化关系密切,对工程项目危害较大。为了明确含水率变化时膨胀性土的劣化程度及膨胀力释放规律,依托早胜三号隧道工程,对不同初始含水率的原状试样分别进行了直剪、无荷膨胀率、膨胀力试... 作为一种特殊土,膨胀性土的力学及膨胀特性与水分变化关系密切,对工程项目危害较大。为了明确含水率变化时膨胀性土的劣化程度及膨胀力释放规律,依托早胜三号隧道工程,对不同初始含水率的原状试样分别进行了直剪、无荷膨胀率、膨胀力试验。结果表明甘肃庆阳地区深埋膨胀性古土壤具有如下特征:初始含水率与抗剪强度指标符合指数函数规律且呈负相关,黏聚力对水分变化更敏感;不同初始含水率时膨胀率随时间变化曲线均可分为快速上升、缓慢上升、平稳阶段;当土样含水率超过18%后,膨胀力基本完全释放,不再随含水率发生变化;受扰动影响,相同含水率时重塑土表现出远高于原状土的膨胀力,最大达到原状土4倍。 展开更多
关键词 古土壤 初始含水率 膨胀力 膨胀率 土体强度
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添加黄土或古土壤降低猪粪温室气体综合排放效应 预览
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作者 雷鸣 程于真 +1 位作者 陈竹君 周建斌 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1624-1632,共9页
为了探究加土垫圈这一传统措施对控制畜禽粪便存贮过程中温室气体排放的作用,采用室内培养方法研究了添加黄土与古土壤对猪粪温室气体排放的影响及可能的作用机理。结果表明:与猪粪处理相比,添加黄土或古土壤处理的CO2累积排放量降低了4... 为了探究加土垫圈这一传统措施对控制畜禽粪便存贮过程中温室气体排放的作用,采用室内培养方法研究了添加黄土与古土壤对猪粪温室气体排放的影响及可能的作用机理。结果表明:与猪粪处理相比,添加黄土或古土壤处理的CO2累积排放量降低了42.4%~64.3%,CH4累积排放量降低了99.8%以上,但N2O累积排放量增加了1.8~18.0倍,这与土壤对养分的保蓄作用及土壤添加后碳、氮底物的变化有关。总体而言,添加黄土或古土壤处理的全球增温潜势为猪粪对照的38.1%~67.0%,有效减少了猪粪的温室气体排放。与施用黄土相比,添加古土壤具有更好的减排效果,这与古土壤中具有吸附能力的物理性黏粒和游离态氧化铁含量较高有关,说明添加物类型的选择对减少畜禽粪便存贮阶段的温室气体排放具有重要作用。 展开更多
关键词 家畜粪肥 温室气体 黄土 古土壤 全球增温潜势
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马四剖面揭示的共和盆地12ka以来的环境演变
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作者 胡梦珺 冯淑琴 李向锋 《地层学杂志》 CSCD 北大核心 2019年第1期101-108,共8页
以共和盆地东部风成沉积剖面(MS剖面)磁化率为依据,运用四次回归方程重建了剖面形成时的年均气温和降水量,确定近12 ka以来共和盆地年均温度–0.37℃~5.09℃,多年平均温度为2.5℃,降水量267.91~550.77 mm,多年平均降水量为418.62 mm。... 以共和盆地东部风成沉积剖面(MS剖面)磁化率为依据,运用四次回归方程重建了剖面形成时的年均气温和降水量,确定近12 ka以来共和盆地年均温度–0.37℃~5.09℃,多年平均温度为2.5℃,降水量267.91~550.77 mm,多年平均降水量为418.62 mm。对常量元素氧化物(SiO2、Al2O3和Fe2O3)含量进行分析,结果表明:1)古土壤层SiO2含量均低于风成砂层, Al2O3和Fe2O3含量均高于风成砂层;2)风成砂层SiO2含量S3>S5>S1,Al2O3和Fe2O3含量S5>S3>S1,揭示S3层形成时期冷干, S5层次之, S1层干旱程度较弱;土壤层SiO2含量S4>S2>S6, Al2O3和Fe2O3含量为S6>S2>S4,表明S6形成时期气候温湿, S2层次之, S4层温湿程度较低;3)分层氧化物变异系数大小表明S2和S6层形成时气候波动剧烈, S1和S3层形成时期气候较稳定。以常量元素氧化物含量、温度和降水为依据,结合14C测年,重建了近12 ka以来共和盆地环境演变过程:11.9 ka BP以前为凉干期,11.9~9.7 ka BP为温湿期, 9.7~8.0 ka BP为冷干期, 8.0~4.8 ka BP为暖湿期, 4.8~2.9 ka BP为凉干期, 2.9 ka BP以来为温润期。马四剖面记录的环境演变过程与青藏高原其他区域环境演变过程具有相似性,表明共和盆地环境演变与区域环境变化具有同步性。 展开更多
关键词 气候 古土壤 磁化率 常量元素氧化物 环境演变 全新世 共和盆地 青海省
铜川新区黄土与古土壤动剪切模量比和阻尼比的统计研究 预览
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作者 段蕊 陈党民 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期153-160,共8页
利用铜川市地震小区划项目的大量典型土样动三轴试验结果,采用双曲线模型拟合得到了铜川新区黄土和古土壤在8个典型应变下的动剪切模量比和阻尼比值。根据不同沉积年代和不同土层深度2种方法对黄土、古土壤动剪切模量比和阻尼比随剪应... 利用铜川市地震小区划项目的大量典型土样动三轴试验结果,采用双曲线模型拟合得到了铜川新区黄土和古土壤在8个典型应变下的动剪切模量比和阻尼比值。根据不同沉积年代和不同土层深度2种方法对黄土、古土壤动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化情况进行了统计和对比分析。研究发现:同一剪应变下,黄土、古土壤动剪切模量比随沉积年代和土层深度的增加而增加。二者对黄土动剪切模量比的影响较为显著。 展开更多
关键词 黄土 古土壤 动剪切模量比 阻尼比 铜川新区
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山东烟台地区芝罘剖面粒度分维特征及其环境意义 预览
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作者 黎武标 李志文 +1 位作者 王志刚 李子康 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2019年第5期592-603,共12页
山东半岛北部存在一系列黄土-古土壤沉积序列。在野外调查的基础上,通过对山东烟台地区芝罘岛黄土状沉积物粒度和分维值特征的分析,结合光释光测年,探讨了山东半岛北部晚更新世气候环境演变。结果表明:芝罘剖面末次冰期—末次间冰期(62.... 山东半岛北部存在一系列黄土-古土壤沉积序列。在野外调查的基础上,通过对山东烟台地区芝罘岛黄土状沉积物粒度和分维值特征的分析,结合光释光测年,探讨了山东半岛北部晚更新世气候环境演变。结果表明:芝罘剖面末次冰期—末次间冰期(62.85~124.90 ka B.P.)主要由砂黄土、黄土和古土壤叠覆堆积组成;芝罘剖面沉积物具有良好的分形结构,可以清楚区分黄土与古土壤,分维值从大到小分别为古土壤(2.379)、黄土(2.194)、砂黄土-黄土(2.157);分维值与标准偏差成显著的正相关关系,相关系数为0.889 4,与平均粒径有较好的正相关性,与峰态和偏度相关性较低;芝罘剖面沉积物分维值在垂向上呈现出峰谷交替的3个旋回,可以替代粒度参数指示沉积环境,分维值低反映气候干冷,冬季风强盛,黄土堆积速率加快,反之则气候暖湿,古土壤发育。 展开更多
关键词 粒度 分维值 黄土 古土壤 末次间冰期 末次冰期 气候变化 山东
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干湿循环作用下古土壤细微观结构及宏观力学性能变化规律研究
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作者 叶万军 吴云涛 +3 位作者 杨更社 景宏君 常帅斌 陈明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2126-2137,共12页
为了明确天然及干湿循环状态古土壤的细微观特性及力学性质变化情况,揭示细微观结构变化与宏观力学性质的相关关系,并区分古土壤与黄土间存在的差异性。基于此,从银西高铁早胜三号隧道取古土壤试样,分别利用X射线衍射、扫描电镜及核磁... 为了明确天然及干湿循环状态古土壤的细微观特性及力学性质变化情况,揭示细微观结构变化与宏观力学性质的相关关系,并区分古土壤与黄土间存在的差异性。基于此,从银西高铁早胜三号隧道取古土壤试样,分别利用X射线衍射、扫描电镜及核磁共振技术,从矿物成分、孔隙特征、接触形式及弛豫时间等几方面对不同条件下古土壤的细微观特征及力学特性进行了系统研究,并同黄土的已有研究成果进行了对比。认为:古土壤主要以石英、长石、方解石等矿物为主,在微观层面表现出凝块、集粒发育,以间接接触、面–面接触为主,微小孔隙占比较大,颗粒趋于类圆形,分布相对集中的特点。而在细观层面核磁共振结果表现为反演良好、三峰分布、一主两次的T2谱分布形式;但随着干湿循环的进行,粒间接触形式由面–面接触逐渐过渡为边–面接触,最后发展为边–边或点–面的形式。同时,微小孔隙所占比例逐渐减少,大中孔隙含量逐渐增加,颗粒丰度值不断增加,分形维数逐渐减小。在细观尺度上,T2谱主峰仍占到绝大多数,且随着循环次数增加,图谱峰值大致增加,谱图不断右移,谱面积逐渐增大,与循环次数呈现良好的相关关系。同时,微、细、宏观相互作用使得土体黏聚力、内摩擦角随干湿循环的进行表现出负相关关系,而无荷膨胀率则表现出一定的正相关;将试验结果与黄土试验结果对比,发现古土壤中石英含量较少,伊利石含量较多,方解石含量最多;微孔隙所占比例较大,小孔隙比例较小,大中孔隙含量相当;颗粒分布相对集中,形状趋于圆形。 展开更多
关键词 土力学 古土壤 干湿循环 X射线衍射 扫描电镜 核磁共振 尺寸效应
关中地区黄土边坡饱和渗透系数变异性和各向异性研究 预览
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作者 史贵君 胡林 +2 位作者 林涛 尹静 郭力源 《灾害学》 CSCD 北大核心 2019年第A01期213-219,共7页
利用室内常水头渗透试验测定关中平原修石渡剖面原状黄土垂直面和水平面的饱和渗透系数,结合试验结果运用传统统计学对原状黄土饱和渗透系数及其变异性和各向异性与埋深的关系进行分析。结果表明:修石渡剖面原状黄土饱和渗透系数K值为0.... 利用室内常水头渗透试验测定关中平原修石渡剖面原状黄土垂直面和水平面的饱和渗透系数,结合试验结果运用传统统计学对原状黄土饱和渗透系数及其变异性和各向异性与埋深的关系进行分析。结果表明:修石渡剖面原状黄土饱和渗透系数K值为0.0007~0.213m/d,剖面原状黄土垂直面和水平面的饱和渗透系数的变异系数均大于1,具有较强的变异性;试样饱和渗透系数具有明显的各向异性,且黄土层试样的饱和渗透系数各向异性比古土壤层试样更明显。随着水力梯度的增加,黄土层试样渗透各向异性呈现出递减的趋势,古土壤层试样渗透各向异性呈现出递增的趋势;黄土层试样饱和渗透系数明显大于相邻古土壤层,且试样饱和渗透系数随深度衰减。 展开更多
关键词 修石渡剖面 黄土边坡 饱和渗透系数 变异性 各向异性 古土壤 关中地区
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新疆石城子遗址古代人类活动对土壤化学性质的影响 被引量:1
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作者 王通洋 龚德才 +3 位作者 田小红 武红旗 盛建东 李毓洁 《土壤通报》 北大核心 2018年第1期99-104,共6页
通过对新疆石城子遗址内古土壤和外部农田土壤剖面外观特征以及土壤碳氮磷等养分的对比分析,结果表明:古土壤剖面上含有古人类遗留的侵入体,而农田剖面上则无明显的侵入体。而且该地区人类活动对古土壤化学成分产生了明显的影响,其中... 通过对新疆石城子遗址内古土壤和外部农田土壤剖面外观特征以及土壤碳氮磷等养分的对比分析,结果表明:古土壤剖面上含有古人类遗留的侵入体,而农田剖面上则无明显的侵入体。而且该地区人类活动对古土壤化学成分产生了明显的影响,其中土壤盐分、有机碳(SOC)、全磷(TP)和有机磷(OP)在各个历史时期均发生了明显的变化,人类活动还使土壤中元素含量的比值发生了明显变化,由有机磷占全磷比例(W(OP)/W(TP))和其他元素含量变化特征说明研究地点在近现代时期为耕作区,而在其他各个历史时期均为居民区。 展开更多
关键词 石城子遗址 古土壤 人类活动 侵入体
河南仰韶村遗址原始农业活动研究 预览
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作者 杜凯闯 王文静 +1 位作者 吴克宁 查理思 《土壤》 CSCD 北大核心 2018年第4期832-840,共9页
分析古土壤特征是获取古环境信息的重要手段,通过研究文化遗址区古土壤特征来推导不同时间尺度下原始农业信息日益成为国内外研究的热点。本文选取河南仰韶文化遗址区内的文化剖面和自然剖面为研究对象,通过对两者的孢粉、炭屑、有机... 分析古土壤特征是获取古环境信息的重要手段,通过研究文化遗址区古土壤特征来推导不同时间尺度下原始农业信息日益成为国内外研究的热点。本文选取河南仰韶文化遗址区内的文化剖面和自然剖面为研究对象,通过对两者的孢粉、炭屑、有机碳同位素、植硅体等古土壤特征定量分析,推测当时的粮食作物等原始农业信息。结果表明:通过分析两者的孢粉、炭屑,发现当古人类活动开始增强后,对于生存、生活所需的植物,古人类有选择性地种植和采摘,导致禾本科含量增加明显,藜科含量也较高,而利用价值不大的植物则因居住、耕作需要而被砍伐、焚烧,导致木本、蕨类含量减少。通过有机碳同位素和植硅体分析,发现在古人类活动的影响下,以c3植物为主的自然植被类型转变为以C。植物为主的人工植被类型,其遗址区内农作物以粟、黍为主,并发现有水稻,推测该遗址在仰韶晚期处于“北粟南稻”交错地带。 展开更多
关键词 古土壤 原始农业 孢粉 炭屑 有机碳同位素 植硅体
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中国辽宁典型风成黄土分维区间选取研究 预览
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作者 孙仲秀 王秋兵 《土壤》 CSCD 北大核心 2018年第3期593-597,共5页
应用分形理论中的幂指函数关系法,选取粒径R区间为无标度区,使用线性回归(linear regression)和分段线性回归(piecewise linear regression)来确定辽宁典型风成黄土837个样品粒度分维的无标度区。统计分析结果表明:一元分维的粒... 应用分形理论中的幂指函数关系法,选取粒径R区间为无标度区,使用线性回归(linear regression)和分段线性回归(piecewise linear regression)来确定辽宁典型风成黄土837个样品粒度分维的无标度区。统计分析结果表明:一元分维的粒度分维值介于1.446~2.027,决定系数均大于0.900,确定无标度区为0.1~54.4Hm;二元分维得到节点平均值为7.64μm±1.21μm(CV=15.87%),决定系数在0.978~0.999之间变化,变异系数为0.438%,确定无标度区为0.1~7.64μm(F2)和7.64~54.4μm(F1),且分维值DF1〉DF20二元分维值与一元分维值差异较大,从另一个侧面表明即使是同一个研究对象,选取不同标度区范围,得到的分维值及其决定系数也不同,因此,使用分维模型前要注意无标度区的选取。分维值包含着土壤发生与沉积环境信息,深入解译分维值信息有助于理解黄土,古土壤的土壤发生过程。 展开更多
关键词 黄土 古土壤 分维 标度区 中国辽宁
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古土壤:沉积环境和古气候变化的灵敏指针 预览 被引量:2
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作者 陈留勤 刘鑫 李鹏程 《沉积学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期510-520,共11页
古土壤是古代沉积环境和气候变化的灵敏记录者,可以为深刻认识地球演化历史中的重要地质事件提供有效信息,并成为当前沉积学领域的研究热点之一.国外古土壤研究已经涉及到太古代以来的几乎所有沉积地层,而国内古土壤的研究仍以第四纪地... 古土壤是古代沉积环境和气候变化的灵敏记录者,可以为深刻认识地球演化历史中的重要地质事件提供有效信息,并成为当前沉积学领域的研究热点之一.国外古土壤研究已经涉及到太古代以来的几乎所有沉积地层,而国内古土壤的研究仍以第四纪地层为主,对前第四纪漫长地质时期地层记录中的古土壤研究较少.基于古土壤的识别特征及其埋藏后发生的可能变化,分析了古土壤在沉积环境解释和地层划分对比中的作用.其中,古土壤钙积层发育深度、元素地球化学、成土碳酸盐岩稳定同位素等对于合理评价成土作用过程、划分成土相及定量恢复古气候(年均降水量、年均气温和pCO2)等方面的研究发展迅速,不同估算古气候参数的经验公式都有明显的适用性特点.近年来,国内学者对松辽、四川、胶莱盆地等的白垩系古土壤进行了很多调查研究,并取得了较好的研究成果.而包括江西、广东、浙江等在内的中国东南地区白垩系陆相红层研究结果显示,这些地层含有丰富的古土壤,总体为地表干旱氧化条件下形成的红色古土壤序列.通过对国际古土壤研究动态的综述,以期引起国内更多沉积学工作者关注前第四纪地层记录中的古土壤,为更好地认识古代地球环境变化做出更大贡献。 展开更多
关键词 古土壤 气候 沉积环境 冲积地层 定量气候重建
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青海喇家遗址全新世中期土壤与泥流沉积物地球化学特征 预览 被引量:1
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作者 郑紫星 黄春长 +2 位作者 赵辉 郭永强 周亚利 《山地学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期1-12,共12页
通过对青海官亭盆地详细的野外考察,在民和县喇家遗址北部发现了典型的全新世中期风成黄土古土壤剖面。经过详细的野外考察、系统采样和地球化学元素分析、粒度、磁化率等指标测定,从剖面中初步鉴别出两组红粘土质泥流沉积层(RC_1、RC_... 通过对青海官亭盆地详细的野外考察,在民和县喇家遗址北部发现了典型的全新世中期风成黄土古土壤剖面。经过详细的野外考察、系统采样和地球化学元素分析、粒度、磁化率等指标测定,从剖面中初步鉴别出两组红粘土质泥流沉积层(RC_1、RC_2),分别记录了发生在3850 a B.P.至3600 a B.P.期间的两场大型泥流事件。该研究主要对剖面中两层红色粘土质泥流沉积层与古土壤层以及岗沟源区沉积物的地球化学性质进行对比研究。结果表明:(1)两层红粘土层均为喇家遗址后山沟源区域的暴雨山洪泥流堆积物,粘土质细粉沙质地,层次混乱,随古地面地形起伏变化,含沙石、黄土团块、陶片和木炭屑等。(2)单个泥流堆积层中,元素含量变化剧烈且有极值出现,这是多次暴雨泥流间歇性发生的有力证据。(3)两层红色粘土层与岗沟源区第三纪红粘土的理化特征都极为相近,据此,可推断出该剖面中两层红粘土层均源自北侧谷坡大红山(第三纪红色粘土)地区的大规模暴雨山洪泥流。这些研究成果对于深入理解黄河上游地区史前环境变化及其产生的自然灾害、人类活动之间的关系具有重大的科学价值。 展开更多
关键词 喇家遗址 古土壤 红色粘土 泥流 化学元素
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基于X-ray CT的古土壤孔裂隙识别与表征 预览 被引量:1
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作者 李鑫 卢玉东 +2 位作者 张晓周 卢阳春 杨亚慧 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2018年第6期224-230,239共8页
[目的]对古土壤内部孔隙裂隙结构的形态、类型、孔径分布进行精确表征,为斜坡中古土壤水力学性质的研究提供重要依据。[方法]利用X-rayCT对泾阳南塬S5古土壤原状试样进行扫描,利用VGstudioMax和AVIZO三维可视化软件,经过滤波处理、阈值... [目的]对古土壤内部孔隙裂隙结构的形态、类型、孔径分布进行精确表征,为斜坡中古土壤水力学性质的研究提供重要依据。[方法]利用X-rayCT对泾阳南塬S5古土壤原状试样进行扫描,利用VGstudioMax和AVIZO三维可视化软件,经过滤波处理、阈值分割、三维重建得到了三维可视化数字古土壤模型,计算了二三维孔隙度,基于形状因子提取了古土壤中孔隙和裂隙并进行分类,提出了各类空隙的孔径表征算法。[结果]①古土壤中孔裂隙并存,在空间上具有显著的垂向性和空间异质性,在空间形态上可由形状因子(SF)区分为裂隙(SF>40.18)、枝杈状孔隙(7.01<SF≤40.18)、长柱状孔隙(2.0<SF≤7.01)、椭球状孔隙(1<SF≤2)和球状孔隙(SF≤1);②大孔隙度(等效直径大于100μm)为9.86%,占总孔隙度(41.18%)的23.94%,表明古土壤中以等效直径为100μm以下的孔裂隙为主;③孔径分布在0.1~5mm之间,以0.1~0.7mm为主,而体积贡献率上以0.7~1.0mm为主,裂隙最大开度5.1mm。[结论]古土壤是一种以中小微孔隙为主,(特)大孔隙和(微)裂隙伴生的双重介质土体,X-rayCT和三维可视化重建技术为古土壤孔裂隙识别和表征提供了一种有效的途径。 展开更多
关键词 古土壤 X-rayCT 孔隙 裂隙 泾阳南塬
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陇东黄土工程地质分层及其物理特性 预览 被引量:1
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作者 习羽 李同录 +1 位作者 江睿君 蔺晓燕 《水文地质工程地质》 CSCD 北大核心 2018年第4期67-72,共6页
对很厚的黄土地层,合理地进行工程地质分层是场地工程地质评价的前提。为此,本文利用甘肃陇东黄土塬顶开挖的-100 m深人工水井,沿井壁及剖面露头对黄土-古土壤地层序列进行了详细编录,通过与标准剖面对比,确定了其磁性地层、岩性地层及... 对很厚的黄土地层,合理地进行工程地质分层是场地工程地质评价的前提。为此,本文利用甘肃陇东黄土塬顶开挖的-100 m深人工水井,沿井壁及剖面露头对黄土-古土壤地层序列进行了详细编录,通过与标准剖面对比,确定了其磁性地层、岩性地层及时代地层单位。在井壁及剖面露头上按0.5 m间距采样,室内测定了其颗粒成分及基本物理性质指标,对这些指标随深度的变化规律进行了分析,将整个黄土地层划分为16个工程地质层。同一时代的黄土地层在同一沉积单元内的性质相对均一,因此整个黄土高原地区可参考该方案进行工程地质分层。 展开更多
关键词 陇东 黄土 古土壤 物理特性 工程地质分层
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柴达木盆地早始新世大暖期古土壤中赤铁矿和针铁矿的定量分析及其气候意义
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作者 赵晨蕾 王朝文 +4 位作者 姬凯鹏 赵璐璐 宋博文 殷科 洪汉烈 《第四纪研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期54-66,共13页
赤铁矿和针铁矿是古土壤中常见的两种风化产物,定量研究赤铁矿和针铁矿有利于了解成壤时期古气候特征。文章利用可见光波段的漫反射光谱法对早始新世大暖期期间柴达木盆地大红沟剖面路乐河组古土壤中的铁氧化物矿物进行了定量分析。测... 赤铁矿和针铁矿是古土壤中常见的两种风化产物,定量研究赤铁矿和针铁矿有利于了解成壤时期古气候特征。文章利用可见光波段的漫反射光谱法对早始新世大暖期期间柴达木盆地大红沟剖面路乐河组古土壤中的铁氧化物矿物进行了定量分析。测试结果清晰显示了赤铁矿和针铁矿的存在,其中赤铁矿含量约在0.09~17.16g/kg之间,针铁矿的含量大致为0.13—24.6g/kg;针铁矿(Gt)相对赤铁矿(Hm)平均含量较高(Gt/Hm变化范围0.04—34.34,平均值约为2.18),且数据存在较大波动。古土壤在早始新世大暖期时经历了3个阶段的古气候变化,早期古降雨量偏高,针铁矿/赤铁矿平均值为3.06,数据波动明显,指示相对温暖湿润且干湿波动大的气候条件;中期时古降雨量稍低,针铁矿/赤铁矿平均值降低至1.75,指示相对干旱的气候条件;晚期时古降雨量增加,针铁矿/赤铁矿平均值升高至1.80,指示相对温暖湿润的气候条件。其中早期的路乐河组古土壤对应了全球早始新世气候大暖期的峰值,路乐河组古土壤整体的古气候特征是对全球早始新世气候大暖期的区域响应。 展开更多
关键词 漫反射光谱 赤铁矿 针铁矿 古土壤
黄土高原新近纪红黏土磁性特征研究
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作者 安柏年 胡雪峰 +5 位作者 张培枫 刘向军 李俊 郑亚利 门殿英 张伟杰 《土壤通报》 北大核心 2018年第6期1261-1269,共9页
黄土高原第四纪黄土之下,埋藏着更加古老的新近纪红黏土。以黄土高原甘肃西峰剖面和灵台剖面为例,采集了两个剖面第四纪黄土和古土壤与新近纪红黏土典型样品,比较了各自风化强度和磁性特征的差异。结果表明,新近纪红黏土样品的风化强度... 黄土高原第四纪黄土之下,埋藏着更加古老的新近纪红黏土。以黄土高原甘肃西峰剖面和灵台剖面为例,采集了两个剖面第四纪黄土和古土壤与新近纪红黏土典型样品,比较了各自风化强度和磁性特征的差异。结果表明,新近纪红黏土样品的风化强度与第四纪古土壤较为接近,远强于第四纪黄土;但新近纪红黏土磁化率显著减弱,在西峰剖面平均只有古土壤的1/5、黄土的1/2;在灵台剖面平均亦不到古土壤的1/2,并小于黄土。两剖面黄土、古土壤与新近纪红黏土磁化率与有机质和活性铁含量呈显著正相关,说明有机质含量与铁活化程度对磁性矿物的含量有显著影响。因此,新近纪红黏土磁性的减弱,可能由于沉积年代久,有机质含量减少,氧化铁矿物老化,磁赤铁矿转化成赤铁矿;也有可能与地下水活动,导致磁性矿物的溶蚀有关。有关机理仍需作进一步研究。 展开更多
关键词 黄土高原 古土壤 新近纪红黏土 磁化率
古土壤抗剪强度的环剪试验研究 预览 被引量:1
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作者 冯班统 王玉娇 《内蒙古煤炭经济》 2018年第4期139-140,共2页
利用环剪仪,对不同法向应力和剪切速率下的古土壤抗剪强度特性进行了研究。试验结果表明:不同剪切速率下的峰值强度和残余强度都相差不大,但总体表现为剪切速率越大,峰值强度和残余强度也越大;法向应力越大,“拱形”曲线后剪应力... 利用环剪仪,对不同法向应力和剪切速率下的古土壤抗剪强度特性进行了研究。试验结果表明:不同剪切速率下的峰值强度和残余强度都相差不大,但总体表现为剪切速率越大,峰值强度和残余强度也越大;法向应力越大,“拱形”曲线后剪应力增长越快。且峰值强度和残余强度随法向应力的增大,均明显增加;不同剪切速率下的残余强度均随法向应力的增大而增大。 展开更多
关键词 环剪试验 古土壤 峰值强度 残余强度
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Altitudinal effect of soil n-alkane δD values on the eastern Tibetan Plateau and their increasing isotopic fractionation with altitude
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作者 BAI Yan CHEN ChiHao +2 位作者 FANG XiaoMin LIU XiaoMing GUO HaiChao 《中国科学:地球科学英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第9期1664-1673,共10页
Stable isotope paleoaltimetry has provided unprecedented insights into the topographic histories of many of the world's highest mountain ranges. However, on the Tibetan Plateau(TP), stable isotopes from paleosols ... Stable isotope paleoaltimetry has provided unprecedented insights into the topographic histories of many of the world's highest mountain ranges. However, on the Tibetan Plateau(TP), stable isotopes from paleosols generally yield much higher paleoaltitudes than those based on fossils. It is therefore essential when attempting to interpret accurately this region's paleoaltitudes that the empirical calibrations of local stable isotopes and the relations between them are established. Additionally,it is vital that careful estimations be made when estimate how different isotopes sourced from different areas may have been influenced by different controls. We present here 29 hydrogen isotopic values for leaf wax-derived n-alkanes(i.e., δD_(wax) values,and abundance-weighted average δD values of C_(29) and C_(31)) in surface soils, as well as the δD values of soil water(δD_(sw)) samples(totaling 22) from Mount Longmen(LM), on the eastern TP(altitude ~0.8–4.0 km above sea level(asl), a region climatically affected by the East Asian Monsoon(EAM). We compared our results with published data from Mount Gongga(GG). In addition,47 river water samples, 55 spring water samples, and the daily and monthly summer precipitation records(from May to October,2015) from two precipitation observation stations were collected along the GG transect for δD analysis. LM soil δD_(wax) values showed regional differences and responded strongly to altitude, varying from.160‰ to.219‰, with an altitudinal lapse rate(ALR) of.18‰ km~(-1)(R~2=0.83; p<0.0001; n=29). These δD_(wax) values appeared more enriched than those from the GG transect by ~40‰. We found that both the climate and moisture sources led to the differences observed in soil δD_(wax) values between the LM and GG transects. We found that, as a general rule, ε_(wax/rw), ε_(wax/p) and εwax/sw values(i.e., the isotopic fractionation of δD_(wax) corresponding to δD_(rw), δD_p and δD_(sw)) increased with increasing altitude along both the LM and GG transects(up to 34� 展开更多
关键词 同位素分馏 海拔高度 西藏高原 正构烷烃 古土壤 D值 稳定同位素 夏季降水量
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