黄土地貌与气候环境

黄土地貌与气候环境当前第1页\共有37页\编于星期五\17点中国黄土地貌与地层中国黄土的气候环境记录本章要点当前第2页\共有37页\编于星期五\17点中国黄土高原是世界上独特的自然景观，中国黄土记录了丰富的气候、环境信息。黄土高原地区在早更新世，甚至在上新世晚期，由于季风作用加强，中国北方开始接受粉尘堆积，形成红粘土和黄土。当前第3页\共有37页\编于星期五\17点黄土层中的古土壤当前第4页\共有37页\编于星期五\17点中国黄土分布面积约为631000km2，约占全国领土面积6.6％，主要分布在北纬33o-47o、东经75o-127o之间。黄土高原分布于甘肃兰州以东、山系太原以西、秦岭以北、陕北长城以南，面积达275600km2，黄土厚度达200-500m。中国黄土分布当前第5页\共有37页\编于星期五\17点中国黄土分布当前第6页\共有37页\编于星期五\17点当前第7页\共有37页\编于星期五\17点黄土塬中国黄土地貌与地层当前第8页\共有37页\编于星期五\17点黄土墚当前第9页\共有37页\编于星期五\17点黄土梁当前第10页\共有37页\编于星期五\17点早期的黄土堆积区，黄土地形较平坦，地势亦不高。受青藏高原隆升（现代海拔平均4000-4500米）的影响，，黄土高原地区逐渐抬升1000-2000米。随着高原的抬升、黄土区河流下切，较为平坦的黄土塬受到侵蚀，长形的残留塬形成黄土墚、圆形的残留墚形成黄土峁。今天我们看到的是沟壑纵横的黄土高原。当前第11页\共有37页\编于星期五\17点黄土峁当前第12页\共有37页\编于星期五\17点黄土峁当前第13页\共有37页\编于星期五\17点一、午城黄土、离石黄土、马兰黄土刘东生先生将中国黄土分为：午城黄土、离石黄土、马兰黄土。

当前第14页\共有37页\编于星期五\17点（3）午城黄土（L15-L33或L15-L43）；）早更新世早、中期黄土地层，它的标准命名地点在山西隰（xi）县午城柳树沟，黄土颜色较红，结构致密而坚实、块状、质地均匀、大孔隙少，粘粒含量较高、含具块状致密结构的石灰质块状或板状结核，其间夹有红棕色褐色埋藏土壤层。当前第15页\共有37页\编于星期五\17点灵台的午城黄土午城黄土当前第16页\共有37页\编于星期五\17点离石黄土以山西离石县陈家崖为典型分布地区。离石黄土分布面积很广，厚度也大，它构成黄土高原的主要基础，为塬、梁、峁黄土地形骨架。在午城柳树沟可见离石黄土直接覆盖在早更新统午城黄土之上，呈不整合接触；它的顶部被晚更新世的马兰黄土所覆盖或直接裸露在地表。离石黄土一般厚约100米左右。其特点是自上而下普遍含有棕红色的埋藏古土壤层。离石黄土分为上、下离石两部分。离石黄土：L15顶—S5顶—L1底当前第17页\共有37页\编于星期五\17点上离石

下离石S5L6当前第18页\共有37页\编于星期五\17点

马兰黄土马兰黄土的标准地点在北京西北丰沙东站以西23公里的斋堂村北的山坡上。马兰黄土与离石黄土之间岩性区别明显，马兰黄土呈淡灰黄色，较疏松，柱状节理发育，无层理，易产生陷穴和天然桥。L1底—S0底洛川剖面的马兰黄土当前第19页\共有37页\编于星期五\17点洛川剖面为中国黄土的标准剖面之一，该剖面黄土厚约135m，出露的红粘土厚约15m（刘东生等，1985）。在洛川黄土剖面中，有两类颜色、结构区别很大的地层单元，一为黄土层，另一为古土壤层。黄土层一般为灰黄色，质地较均一，无明显结构；古土壤则为红色，有明显土壤结构和土壤发生层次。在地层研究中，习惯上以L代表黄土层，以S代表古土壤层。洛川剖面的上部地层清晰可分，共划分出15个古土壤层（从上到下分别以S0S14表示）；其下部则由于古土壤层与黄土层二者之间的界线不明显，早期的划分只分出6个组分，分别以WL-1、WL-2和WL-3A和WS-1、WS-2、WS-3表示。WL组合以黄土层为主，夹薄层分散的古土壤，WS组合则以古土壤层为主，有薄层黄土分散夹在古土壤层之间。洛川剖面被分成4个岩石地层单位。从黄土堆积底界到L15底部为午城黄土，从L15顶到S5顶为离石黄土下部，从S5顶到L1底部为离石黄土上部，L1为马兰黄土。马兰黄土上覆全新世古土壤S0。当前第20页\共有37页\编于星期五\17点洛川黄土剖面及黄土地层划分1、地层划分2、黄土—古土壤序列3、古地磁当前第21页\共有37页\编于星期五\17点第四纪时期黄土堆积与环境变化的关系1全球气候变化2季风3青藏高原当前第22页\共有37页\编于星期五\17点当前第23页\共有37页\编于星期五\17点二、蓝田黄土剖面马兰黄土上离石黄土下离石黄土午城黄土S1S5S8L9L15L43/L33当前第24页\共有37页\编于星期五\17点段家坡黄土剖面位于陕西省蓝田县县城西北约40km的段家村北，约东经109.2°，北纬34.2°。剖面南依秦岭北临灞河，位于白鹿塬北坡，与著名的蓝田陈家窝化石产出地隔灞河相望。段家坡黄土剖面地层发育完整，出露清楚。黄土厚132m，下部出露有蓝田组、灞河组地层该剖面系蓝田水家嘴新生代地层剖面的上部黄土部分。是一个很有研究价值的良好的黄土天然露头剖面。段家坡剖面代表了黄河中游黄土区、东南部塬区特征。当前第25页\共有37页\编于星期五\17点蓝田剖面古地磁测试结果当前第26页\共有37页\编于星期五\17点中国黄土的气候环境记录1、黄土-古土壤序列2、植被3、哺乳动物4、磁化率5、粒度6、氧同位素7、有机碳含量当前第27页\共有37页\编于星期五\17点一、黄土磁化率气候记录黄土—古土壤序列中，黄土与古土壤有着明显不同的磁化率。可以利用磁化率辨别黄土层与古土壤层。即使是一些肉眼不易辨认的弱古土壤层，也可以利用磁化率差异辨别出来。因此，磁化率可以成为划分黄土地层的重要方法。由于磁化率曲线既可以用于精确的地层划分与对比，又可以作为指示气候代用指标，因此可以用来建立磁化率地层学。当前第28页\共有37页\编于星期五\17点黄土与古土壤的磁化率值大小取决于其中磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿的丰度。古土壤的磁化率值大于黄土的磁化率值正是由于古土壤中的磁性颗粒丰度大于黄土的。关于黄土磁化率的物理意义，作者的观点是：在黄土成壤过程中，由于淋溶与土壤化作用，促成了铁磁性颗粒的富集，形成大量极细微颗粒（＜1μm）。土壤中的磁性颗粒丰度增加，特别是极细小磁性颗粒的增加，造成了较高的古土壤磁化率值。古土壤高磁化率值指示了潮湿气候，而黄土的低磁化率值指示了干冷的气候。黄土磁化率值具有反映气候环境的意义。当前第29页\共有37页\编于星期五\17点黄土磁化率曲线与深海氧同位素曲线对比黄土与古土壤的磁化率值大小取决于其中磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿的丰度。古土壤的磁化率值大于黄土的磁化率值正是由于古土壤中的磁性颗粒丰度大于黄土的。关于黄土磁化率的物理意义，作者的观点是：在黄土成壤过程中，由于淋溶与土壤化作用，促成了铁磁性颗粒的富集，形成大量极细微颗粒（＜1μm）。土壤中的磁性颗粒丰度增加，特别是极细小磁性颗粒的增加，造成了较高的古土壤磁化率值。古土壤高磁化率值指示了潮湿气候，而黄土的低磁化率值指示了干冷的气候。黄土磁化率值具有反映气候环境的意义。当前第30页\共有37页\编于星期五\17点西峰剖面磁化率曲线与深海氧同位素曲线对比当前第31页\共有37页\编于星期五\17点二、黄土粒度曲线与气候记录当气候干旱寒冷时，沙漠戈壁扩张，强劲的冬季风将粉尘物质带的更远，黄土高原接受的粉尘颗粒更粗一些。当气候温暖湿润时，冬季风减弱，黄土高原接受的粉尘颗粒较细。因此，黄土剖面颗粒的变化反映了气候环境变化，黄土粒度变化曲线可以视为气候变化代用指标。当前第32页\共有37页\编于星期五\17点宝鸡剖面粒度变化当前第33页\共有37页\编于星期五\17点第七章思考题1.中国黄土地层划分方案。（岩石地层划分、磁性地层划分）2.为什么中国不同区域的黄土-古土壤序列既具有可对比性又有发育程度的差异。3.黄土磁化率曲线气候代用指标的含义及黄土磁化率物理意义。4.黄土粒度曲线气候代用指标及意义。

5.东亚季风形成与黄土—古土壤序列关系。1、

6第四纪全球气候特征及中国黄土气候环境记录

当前第34页\共有37页\编于星期五\17点1、刘东生等，黄土与环境，北京：科学出版社，19852、AnZhishangetal.EvolutionofAsianmonsoonsandphasedupliftoftheHimalaya-TibetanplateausincelateMiocenetimes.Nature,2001,411(3):62-663、丁仲礼，刘东生，中国黄土研究新进展（一）黄土地层.第四纪研究（1），1989：4、刘东生，丁仲礼，中国黄土研究