黄土与环境
即德日进和杨钟健所称的红色土,实质上是一种褐色土型的古土壤层。在黄土高原的董志塬,洛川塬等地都可以发现多次黄土和古土壤相重叠产出的状况。
对黄土和古土壤序列的认识破译了红色土的红色条带之谜,使人们对黄土有了一个全新的认识,古土壤的确认对黄土成因问题的讨论起了重要的作用。因为黄土和古土壤都是在风力作用下、气候环境的变化下所形成的,但对黄土作为风力搬运的沉积的时间认识则由十多万年,向前推进到了260万年。认识了巨厚的黄土高原是260万年来风力以沙尘暴的形式所形成的;而干旱的沙尘暴时期中间又有多次气候变为温暖湿润的时期。
破译了红色条带为古土壤层之后,使我们对黄土、古土壤层序的认识,从单纯地质学研究范畴、从沉积与剥蚀的概念下解放出来,进一步把生物的地质作用与黄土沉积结合起来。受当时流行的4次冰期理论影响,对黄土的形成环境中分辨出干旱与湿润的存在和多次的旋回等现象,未能作出进一步的解释。虽然黄土/古土壤时间序列已经相当长,且沉积连续、代表气候变化清楚,比研究程度较高的欧洲、美洲和全球其他地区的黄土对全球变化的代表性都强,但还未能明确中国黄土的这一特点。
在这一时期,王挺梅、朱海之等发现黄土在空间
黄土地区地基的湿陷性问题研究,也从黄土地层的划分和分布、年龄的新、老关系等研究中得到有益的启发,取得了新的进展。黄土研究在20世纪60年代进行了总结。中科院刘东生与前地质部张宗祜以《中国的黄土》为题,在1961年国际第四纪研究联合会的第六次国际会议上发表了论文。60年代末期,对中国地方性疾病克山病的研究取得了成就。
附图
图1 黄土分布图
(三)古地磁研究的发现——第3次破译密码
20世纪70年代,随着古地磁学、同位素地球化学、年代学等新学科和技术的发展,认识黄土的手段不断进步,破译密码的能力不断加强。黄土的研究从肉眼观察形成概念阶段进入到观察与测量和实验相结合的阶段,这也是一个从实验数据形成概念的阶段。
黄土与古土壤层的磁化率,随黄土与古土壤中所含磁性矿物的种类和丰度而变化。测量结果显示,黄土与古土壤的磁化率可以用来作为反映地质作用、环境变化的气候要素的替代性指标(Proxy Data)。这一进步促使我们将黄土高原沉积与深海沉积进行对比;冰芯的研究结果也与黄土高原进行了对比,是黄土高原研究从建立区域性特征到进行全球对比的起点。这一时期总结性的工作为《黄土与环境(第2页)》一书的出版。
(四)冬季风和夏季风的标志——第4次破译密码
认识到中国黄土与古土壤的磁化率作为古气候的代用指标以后,人们得到了大陆沉积和深海沉积这两本秘笈的对比。随之而来问题是:黄土为什么和怎样能够记录全球性古气候变化的问题。黄土和古土壤是通过什么机制把全球气候变化记录下来的?安芷生提出黄土和古土壤分别代表古气候环境的冬季风盛行和夏季风盛行的模式对了解黄土与古土壤的形成和解译其环境秘密有着重要的理论意义。
当代气象观测告诉我们,中国的沙尘暴事件受西伯利亚高压的影响,与西北方向吹来的风有关;而黄土高原的降水则主要是受来自东南方向的夏季风的影响,同海水的温度和海洋与大陆之间的距离有关。
黄土高原的主要气候控制因素——冬季风和夏季风如实地把全球冰期和间冰期的气候状况传送到亚洲大陆内部形成黄土高原;而黄土高原的黄土和古土壤层则忠实地把区域性的和全球性的气候信息记录于自身的密码之中。
丁仲礼利用黄土和古土壤中粒径<2微米/>10微米(0.002毫米~0.010毫米)的颗粒含量的比值作为冬季风搬运尘颗粒的风力强弱的代用指标,讨论冰期和间冰期的环境的变化。他所得到的曲线,可以与深海沉积中同时期的氧同位素(δ[18]O)曲线进行对比,吻合情况较好(图2)。
宝鸡的黄土剖面有160多米厚,在260万年的时间内共有32次黄土与古土壤的配对。它们代表了32次由暖湿到冷干的变化。这一结果证明了大陆冰期和间冰期的多次性,丰富了以前认为大陆仅有四次冰期的理论。
在大陆上无论是何种冰川,气候变化对其的影响均表现为冰川和冰盖边缘的进退。一进一退,后者往往破坏了前者所保存的信息,所以在地球的大陆上几乎找不到冰川消长的完整物质记录,因而它的记录也很难与深海沉积所记录的冰期与间冰期的结果相比较;而反映气候变化的连续的黄土与古土壤层则弥补了冰川的这一缺陷。黄土高原这本“秘笈”不仅记录了冰期与间冰期这种万年尺度的气候变化,而且还能显示更为微细的千年尺度的气候变化。
郭正堂利用甘肃西峰镇和陕西长武黄土塬区的剖面黄土与古土壤中的析出铁Fe[,2]O和全铁Fe[,2]O[,3]代表的风化强度比值作为夏季风的代用指标。Fe[,2]O和Fe[,2]O[,3]比值的高低说明,夏季风强盛时期,由于温度和湿度的增加,其风化程度加大,在黄土形成时期则相对的风化强度减弱。这一代用指标较常用的以磁化率作为夏季风的代用指标有其优点,也可以与深海δ[18]O同位素研究的结果对比。说明其具有全球意义。
从20世纪80年代以磁化率作为气候的代用指标,到90年代以颗粒比值代表冬季风强度,以风化指数代表夏季风强度,中国黄土研究逐步跨入了多种代用指标并存的时代,亦即是用更多的方法解译黄土高原秘密的时代。这一工作为后来认识上新世红粘土为风成沉积开辟了新的途径。
附图
图2 黄土粒度曲线与深海氧同位素曲线对比
(五)米兰柯维奇周期的启示——第5次破译密码
当前关于驱动第四纪冰期和间冰期古气候变化的学说以米兰柯维奇的天文周期假说较为普及。地球轨道偏心 《黄土与环境(第2页)》
本文链接地址:http://www.oyaya.net/fanwen/view/143149.html
对黄土和古土壤序列的认识破译了红色土的红色条带之谜,使人们对黄土有了一个全新的认识,古土壤的确认对黄土成因问题的讨论起了重要的作用。因为黄土和古土壤都是在风力作用下、气候环境的变化下所形成的,但对黄土作为风力搬运的沉积的时间认识则由十多万年,向前推进到了260万年。认识了巨厚的黄土高原是260万年来风力以沙尘暴的形式所形成的;而干旱的沙尘暴时期中间又有多次气候变为温暖湿润的时期。
破译了红色条带为古土壤层之后,使我们对黄土、古土壤层序的认识,从单纯地质学研究范畴、从沉积与剥蚀的概念下解放出来,进一步把生物的地质作用与黄土沉积结合起来。受当时流行的4次冰期理论影响,对黄土的形成环境中分辨出干旱与湿润的存在和多次的旋回等现象,未能作出进一步的解释。虽然黄土/古土壤时间序列已经相当长,且沉积连续、代表气候变化清楚,比研究程度较高的欧洲、美洲和全球其他地区的黄土对全球变化的代表性都强,但还未能明确中国黄土的这一特点。
在这一时期,王挺梅、朱海之等发现黄土在空间
分布上具有颗粗细自西北而东南逐渐变细的特点,并把黄土高原的黄土划分为砂黄土、黄土、粘黄土带,这一划分对黄土高原的水土保持工作,和黄河泥沙中粗砂的来源区以及黄河泥沙的治理提供了依据。
黄土地区地基的湿陷性问题研究,也从黄土地层的划分和分布、年龄的新、老关系等研究中得到有益的启发,取得了新的进展。黄土研究在20世纪60年代进行了总结。中科院刘东生与前地质部张宗祜以《中国的黄土》为题,在1961年国际第四纪研究联合会的第六次国际会议上发表了论文。60年代末期,对中国地方性疾病克山病的研究取得了成就。
附图
图1 黄土分布图
(三)古地磁研究的发现——第3次破译密码
20世纪70年代,随着古地磁学、同位素地球化学、年代学等新学科和技术的发展,认识黄土的手段不断进步,破译密码的能力不断加强。黄土的研究从肉眼观察形成概念阶段进入到观察与测量和实验相结合的阶段,这也是一个从实验数据形成概念的阶段。
黄土与古土壤层的磁化率,随黄土与古土壤中所含磁性矿物的种类和丰度而变化。测量结果显示,黄土与古土壤的磁化率可以用来作为反映地质作用、环境变化的气候要素的替代性指标(Proxy Data)。这一进步促使我们将黄土高原沉积与深海沉积进行对比;冰芯的研究结果也与黄土高原进行了对比,是黄土高原研究从建立区域性特征到进行全球对比的起点。这一时期总结性的工作为《黄土与环境(第2页)》一书的出版。
(四)冬季风和夏季风的标志——第4次破译密码
认识到中国黄土与古土壤的磁化率作为古气候的代用指标以后,人们得到了大陆沉积和深海沉积这两本秘笈的对比。随之而来问题是:黄土为什么和怎样能够记录全球性古气候变化的问题。黄土和古土壤是通过什么机制把全球气候变化记录下来的?安芷生提出黄土和古土壤分别代表古气候环境的冬季风盛行和夏季风盛行的模式对了解黄土与古土壤的形成和解译其环境秘密有着重要的理论意义。
当代气象观测告诉我们,中国的沙尘暴事件受西伯利亚高压的影响,与西北方向吹来的风有关;而黄土高原的降水则主要是受来自东南方向的夏季风的影响,同海水的温度和海洋与大陆之间的距离有关。
黄土高原的主要气候控制因素——冬季风和夏季风如实地把全球冰期和间冰期的气候状况传送到亚洲大陆内部形成黄土高原;而黄土高原的黄土和古土壤层则忠实地把区域性的和全球性的气候信息记录于自身的密码之中。
丁仲礼利用黄土和古土壤中粒径<2微米/>10微米(0.002毫米~0.010毫米)的颗粒含量的比值作为冬季风搬运尘颗粒的风力强弱的代用指标,讨论冰期和间冰期的环境的变化。他所得到的曲线,可以与深海沉积中同时期的氧同位素(δ[18]O)曲线进行对比,吻合情况较好(图2)。
宝鸡的黄土剖面有160多米厚,在260万年的时间内共有32次黄土与古土壤的配对。它们代表了32次由暖湿到冷干的变化。这一结果证明了大陆冰期和间冰期的多次性,丰富了以前认为大陆仅有四次冰期的理论。
在大陆上无论是何种冰川,气候变化对其的影响均表现为冰川和冰盖边缘的进退。一进一退,后者往往破坏了前者所保存的信息,所以在地球的大陆上几乎找不到冰川消长的完整物质记录,因而它的记录也很难与深海沉积所记录的冰期与间冰期的结果相比较;而反映气候变化的连续的黄土与古土壤层则弥补了冰川的这一缺陷。黄土高原这本“秘笈”不仅记录了冰期与间冰期这种万年尺度的气候变化,而且还能显示更为微细的千年尺度的气候变化。
郭正堂利用甘肃西峰镇和陕西长武黄土塬区的剖面黄土与古土壤中的析出铁Fe[,2]O和全铁Fe[,2]O[,3]代表的风化强度比值作为夏季风的代用指标。Fe[,2]O和Fe[,2]O[,3]比值的高低说明,夏季风强盛时期,由于温度和湿度的增加,其风化程度加大,在黄土形成时期则相对的风化强度减弱。这一代用指标较常用的以磁化率作为夏季风的代用指标有其优点,也可以与深海δ[18]O同位素研究的结果对比。说明其具有全球意义。
从20世纪80年代以磁化率作为气候的代用指标,到90年代以颗粒比值代表冬季风强度,以风化指数代表夏季风强度,中国黄土研究逐步跨入了多种代用指标并存的时代,亦即是用更多的方法解译黄土高原秘密的时代。这一工作为后来认识上新世红粘土为风成沉积开辟了新的途径。
附图
图2 黄土粒度曲线与深海氧同位素曲线对比
(五)米兰柯维奇周期的启示——第5次破译密码
当前关于驱动第四纪冰期和间冰期古气候变化的学说以米兰柯维奇的天文周期假说较为普及。地球轨道偏心 《黄土与环境(第2页)》