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| 1 | 物源—河流过程—化学风化对松花江水系沉积物重矿物组成的影响显示文摘松花江水系作为我国七大水系之一,对其沉积物组成的深入探究对揭示源区控制因素和沉积物的搬运—沉积过程具有重要意义。重矿物蕴含着源岩母岩的重要信息,是解开由源到汇过程和物源示踪的重要工具。为了评估物源、河流过程和化学风化对重矿物组成的影响,我们从松花江水系干流和支流的边滩以及阶地共取32个样品,进行分粒级(<63μm、63~125μm和125~250μm)的重矿物分析。结果表明,松花江水系源区母岩信息在嫩江各支流(诺敏河最为典型)的重矿物组成中得到很好的反映,但在嫩江干流中没有得到反映,这表明物源对重矿物组成的控制受到河流过程的影响。松花江水系的重矿物组成以角闪石、绿帘石、钛铁矿和榍石为主。河流沉积物的重矿物组成主要富集在63~125μm组分,同一河流的不同河段的重矿物组成存在显著差异(巴兰河尤为典型),表明了河流搬运—沉积过程对重矿物组成起到重要控制。哈尔滨松花江T2阶地沉积物(弱风化)的重矿物组成基本保留了现代河流砂特征,讷谟尔河T1阶地沉积物(中等风化)的重矿物受到一定程度的改造,而受到严重化学风化影响的通河松花江T3阶地的重矿物组成已遭受严重破坏,不稳定矿物(角闪石和辉石)以及蕴含的母岩信息已完全消失,表明了重矿物组成明显受到沉积物化学风化程度的影响。由于源—汇过程中重矿物的混合和由此导致的稀释作用,使得沉积物携带的物源信息经过长距离搬运之后逐渐变得模糊。因此,我们认为,在进行河流重矿物源—汇过程研究中,宽粒度分析窗口和足够多的样品数量需要考虑以充分获取源区完整的重矿物组成信息。同时,在利用河流阶地重矿物组成进行源—汇联系和古水系演化研究时,需要首先评估阶地沉积物的化学风化程度。 | 李思琪 谢远云 康春国 迟云平 孙磊 吴鹏 | 2022 | 地质科学2022，57，1： | 3 |
| 2 | 中更新世以来松嫩平原夏季风演化:来自哈尔滨黄土的磁化率、地球化学和总有机碳记录显示文摘哈尔滨黄土位于松嫩平原东北部,处于欧亚大陆中纬度干旱—半干旱地带的东部边缘,是季风和非季风区的过渡地带,对季风气候的变化非常敏感。然而,由于沉积档案露头的缺乏,使得该地区的气候变化研究极为薄弱。为此,我们对哈尔滨黄土进行了磁化率、总有机碳(TOC)和地球化学测试,并结合小波分析,对松嫩平原中更新世以来的夏季风演变及其控制机制进行研究。结果表明,中更新世以来松嫩平原的夏季风演化分为两个阶段:1)460~180 ka时期,哈尔滨黄土较低的化学风化程度和TOC值指示了弱的夏季风强度;另外,在此时期还存在3个次一级的夏季风的微弱增强,叠加在夏季风强度偏弱这一大趋势之上。2)180 ka~至今,哈尔滨黄土—古土壤序列的磁化率、化学风化程度和TOC值呈现出逐渐增大的趋势,表明东亚夏季风强度逐渐增强。通过哈尔滨黄土与邻区赤峰黄土和黄土高原洛川黄土的磁化率和粒度综合对比分析,表明松嫩平原首先响应间冰期夏季风主导的温度升高及降水增加带来的气候变化,但这种响应的持续时间偏短;哈尔滨黄土记录了360~340 ka和280~250 ka两次显著的夏季风减弱的气候现象,这是全球气候和区域环境变化综合作用的结果。小波分析结果表明,哈尔滨黄土—古土壤序列磁化率小波变换的主导周期为98 ka(100 ka),结合海平面温度、全球CO2浓度、60°N太阳辐射量、深海氧同位素综合对比分析,表明松嫩平原夏季风演化主要受全球冰量驱动;36 ka和44 ka(40 ka)倾角周期以及最低振荡29 ka周期的出现,表明倾角驱动的低纬太阳辐射变化对松嫩平原夏季风起到微弱调控作用,而岁差驱动的低纬太阳辐射变化对松嫩平原影响较小。 | 刘硕 迟云平 郝冬梅 谢远云 康春国 吴鹏 | 2021 | 地质科学2021，56，4： | 3 |
| 3 | 中更新世以来的哈尔滨黄土物源变化——来自TIMA自动定量矿物的证据显示文摘黄土隐含丰富的古气候信息,了解其物源变化对理解亚洲内陆干旱化、大气环流模式和亚洲季风演变至关重要。哈尔滨荒山剖面地层出露厚度大,地层连续,保存了松嫩平原最完整的黄土-古土壤序列。此外,重矿物在河流源-汇研究中得到广泛应用,但在风成沉积物中较少。定量矿物学方法分析速度快,能在较短时间内获得大量数据。因此,我们对哈尔滨黄土-古土壤序列进行TIMA(TESCAN Integrated Mineral Analyzer)自动定量矿物分析及年代学(OSL、ESR和14C)测试,以期了解哈尔滨黄土在冰期-间冰期时间尺度上的物源变化。结果表明:TIMA方法鉴别的矿物种类高于传统方法,且TIMA定量的重矿物含量与传统方法相比存在一定的差异,但两者揭示的重矿物组合基本一致。黄土-古土壤序列在15.1 m(234.2 ka)上、下地层的20—63μm组分的铁板钛矿、闪石类、锆石、磷灰石、金红石、钛铁矿、铬铁矿、榍石、辉石以及重矿物特征指数(ZTR和GZi)等存在明显不同的变化特征;然而,除了铁板钛矿和独居石外,<20μm组分并没有表现出如此特征。黄土-古土壤序列上、下地层重矿物组成的差异指示了哈尔滨黄土物源的变化。15.1 m以下,哈尔滨黄土除了接受松嫩沙地的近源粉尘贡献外,也有远源(比如,浑善达克和科尔沁沙地)粉尘的贡献。随着干旱化气候的加剧,松嫩沙地范围扩大,使得15.1 m以上黄土的远源贡献比例减少,近源贡献显著增加。即增强的气候干旱化导致的松嫩沙地粉尘源区范围扩大,是哈尔滨黄土物源发生变化的主要原因。 | 汪进秋 谢远云 康春国 迟云平 孙磊 吴鹏 魏振宇 | 2022 | 中国沙漠2022，42，5： | 2 |
| 4 | 大兴安岭东麓白土山组地层的沉积学特征——对地层划分的指示显示文摘白土山组是松嫩平原下更新统的底界地层,深入分析其地层属性特征,对于第四纪地层划分有重要意义。然而该地层薄弱的研究基础限制了松嫩平原地层划分及区域构造—地貌—水系演化等问题的深层理解。选择腰白土、平安镇、绰尔河和王府屯剖面为研究对象,对其沉积学和重矿物属性进行分析。结果显示,腰白土和平安镇剖面是经典白土山组,岩性主要为灰白色砂砾石夹黏土—细颗粒碎屑透镜体,透镜体中见斜层理(向东南倾伏),砾石分选差,呈次棱角—次圆,弱风化;王府屯剖面出现向西北倾伏的大型板状交错层理,砾石成分以石英质占绝对优势(87.5%)。各剖面皆不含辉石和角闪石等造岩矿物,其中,腰白土和平安镇重矿物组成高度相似,绰尔河以磷灰石—榍石—石榴子石作为诊断性矿物;而王府屯有蓝晶石、十字石和透闪石等变质矿物及独居石存在,不含绿帘石,极稳定矿物显著富集。基于此,前三者砾石母岩为中酸性岩浆岩,沉积物来源于大兴安岭,为冲—洪积作用下流水搬运的产物;王府屯剖面为河流阶地成因,沉积物来自松嫩平原东南山地。因此,平安镇剖面为腰白土模式的经典白土山组剖面,绰尔河剖面是否为白土山组尚待进一步年代学研究,而王府屯剖面不能视为白土山组。 | 侯心茹 谢远云 康春国 迟云平 吴鹏 孙磊 孙杨 孙建华 | 2023 | 沉积学报2023，41，3： | 2 |
| 5 | 柴汶河河流袭夺前水系的重建显示文摘分水岭迁移和河流袭夺是河流演化研究中的一个重要内容.针对柴汶河袭夺河流域进行袭夺前水系的重建与恢复的问题,首先,基于ArcGIS软件对分辨率为30 m的原始DEM数据进行处理,利用均值变点分析法确定柴汶河袭夺河流域的最佳集水面积阈值,提取与实际较为符合的河网水系;然后,基于二次曲线内插法相似原理对被连接分水线所途经的栅格单元重新赋值;最后,以流域地貌特征演化对河流袭夺机理佐以验证.研究结果表明:当集水面积阈值为0.54 km^(2)时,提取的河网水系最接近于实际水系;利用内插法等算法得到的结果可知,通过抬高袭夺处的高程来重建恢复袭夺前水系流域的方法是科学可行的.根据其流域地貌演化可知,古柴汶河上游的河流纵比降大于古沂河上游,对应的下蚀和溯源侵蚀能力强,故易能首先切穿分水岭,袭夺古沂河上游. | 朱晓洁 褚忠信 于广科 毛士博 姜瑾斐 朱龙海 | 2022 | 四川师范大学学报(自然科学版)2022，45，5： | 1 |
| 6 | 松花江干流中下游河型转化控制因素研究显示文摘河型转化机制研究对于分析河流沉积特征具有重要意义。以中国松花江干流中下游为研究对象,利用Google Earth和Arc GIS软件对河流形态参数进行精细测量,进而对不同河段河型发育特征及转化控制因素进行研究,结果表明:1)松花江干流中下游存在曲流河、辫状河和直流河3种类型,依据地貌特征、平面形态和弯曲度自上而下划分为3段,其中上段为低坡度背景下河流逐渐加宽且植被密度逐渐降低的曲辫共存型河流,中A段为低坡度背景下河流较宽且植被密度高的简单辫状河,中B段为高坡度背景下河流宽度集中且植被密度低的直流河,下段为高坡度背景下河流宽度频繁变化的复杂辫状河;2)曲流河向辫状河转化控制因素为植被密度降低引起的堤岸抗侵蚀能力减弱,辫状河向直流河转化控制因素为河流被两侧山谷夹持且伴随坡度陡增造成河流下蚀能力增强,直流河向辫状河转化控制因素为支流注入导致流量和输沙量增大;3)建立了松花江干流中下游3种河型转化模式,上段为渐变曲—辫转化,中段为突变辫—直转化,下段为突变直—辫转化。 | 刘警阳 刘宗堡 曹兰柱 刘性全 胡赛寅 潘国辉 刘芳 | 2023 | 沉积学报2023，41，2： | 1 |
| 7 | 基于人工和TIMA自动化方法的松花江水系重矿物组成:对源-汇物源示踪的指示显示文摘松花江水系作为中国东北地区最主要的河流系统,其重矿物组成对于揭示其沉积环境、沉积物源-汇过程和水系演化等地表过程具有重要意义。但目前对松花江水系重矿物组成了解有限,对影响其重矿物组成的控制因素尚不明晰。为此,在松花江干流和10个主要支流的边滩采集河流沙样品,在通河获取2个松花江T3阶地样品,分别采用TESCAN Integrated Mineral Analyzer(TIMA)自动化矿物识别技术和人工方法,对63~250μm粒级组分进行重矿物分析,旨在给出松花江水系的重矿物组成,并分析物源、河流过程和化学风化等因素对重矿物组成的影响和控制,以及评估人工和TIMA方法在重矿物鉴定中的应用情况。结果表明,发源于不同山岭(大兴安岭、小兴安岭和长白山)的各支流具有显著不同的重矿物组成,角闪石、榍石、绿帘石、白钛石、辉石、钛铁矿和赤、褐铁矿是区分各物源的指示性矿物。源自大兴安岭的嫩江支流具有显著高含量的辉石(诺敏河)、钛铁矿(甘河、多布库尔河和阿伦河)和赤、褐铁矿(甘河、多布库尔河和雅鲁河),显示了基性火成岩物质对重矿物组成的控制,这在现代河床砾石的岩性中得到证明。然而,在松花江干流中,这些重矿物含量显著降低,显示了极弱的大兴安岭源区信息,表明支流物源对重矿物组成的控制受到干流所携带沉积物的削弱,干流物源占据了主导地位。值得指出的是,松花江干流的重矿物组成显示出为拉林河和第二松花江物源的混合,表明干流更多地继承了松嫩平原东南山岭(长白山余脉)的重矿物信息。受到严重化学风化影响的通河T3阶地样品的重矿物组成简单,辉石和角闪石等抗风化能力弱的不稳定重矿物已完全消失,而稳定矿物高度富集,反映了化学风化对重矿物组成起到主要控制作用。相对于传统人工鉴定方法得到的重矿物组成(通常只能鉴定出20余种矿物相),TIMA方法能够给出更多的矿物种类信息(通常能识别出40余种矿物相),但在识别同质异相和多晶型矿物方面存在不足。 | 李秋杭 谢远云 康春国 迟云平 吴鹏 孙磊 李思琪 | 2022 | 海洋地质与第四纪地质2022，42，3： | 1 |
| 8 | 松嫩平原中更新世以来气候干旱化——来自哈尔滨黄土记录显示文摘哈尔滨黄土位于欧亚黄土带最东端,是研究气候干旱化的理想载体,对于重建松嫩平原气候干旱化历史及完善亚洲内陆干旱化东进进程具有重要意义。然而,松嫩平原干旱化的相关研究相当薄弱,黄土与区域构造—气候—水系演化之间的耦合关系尚未明确。对哈尔滨黄土—古土壤序列进行了沉积学特征分析以及粒度、磁化率、总有机碳和Sr-Nd同位素组成测试,结合粒度端元和小波分析,对松嫩平原气候干旱化历史及驱动机制进行研究。结果表明:受高纬度寒冷气候影响,哈尔滨黄土—古土壤序列的沉积特征与其他地区存在显著差异,潜育化的沉积环境是古土壤层磁化率呈现低值的主控因素;哈尔滨黄土堆积的出现指示了松嫩平原干旱化和松嫩沙地的发育始于~460 ka;黄土大于63μm以及EM3端元组分共同指示了380 ka和300 ka两次明显的干旱化加剧和沙地扩张事件;TOC和Sr同位素指标揭示了这种干旱化加剧的现象一直持续到180 ka。此后,松嫩平原的气候逐渐趋于暖湿。研究显示,全球气候变冷(冰量的扩增)—区域构造(松辽分水岭隆起)—水系演化(松辽水系的变迁)共同驱动了松嫩平原气候干旱化。上述认识对松嫩平原的生态与社会经济的可持续发展具有重要意义。 | 赵倩 谢远云 郝冬梅 迟云平 康春国 吴鹏 刘硕 | 2022 | 沉积学报2022，40，6： | 0 |
| 9 | 大兴安岭东麓龙江县白土山组地层特征:化学风化、沉积循环、源-汇体系和沉积环境显示文摘白土山组地层是大兴安岭东麓地区第四纪下限,早期仅对地层的岩性特征进行了调查,缺乏对地层全面属性的认识,并且对其成因和沉积环境仍存在较大争议。本文选择大兴安岭东麓龙江县白土山组标准剖面为研究对象,选取200块砾石进行沉积学观察,实验进行重矿物鉴定和地球化学分析(常量、微量和稀土元素),确定白土山组沉积物的化学风化特征、物源、沉积环境以及构造背景。结果表明:(1)白土山组砾石分选性和磨圆度差,经历了弱-中等的风化程度。砾石成分以流纹岩(30.65%)、脉石英(21.51%)和凝灰岩(20.97%)为主,陆源碎屑岩和花岗岩也占一定比例。(2)重矿物组成以钛铁矿(32.28%)、白钛石(29.05%)、绿帘石(19.77%)和锆石(6.21%)为主,锐钛矿、赤/褐铁矿、磁铁矿和榍石也有少量出现。(3)沉积学、重矿物和地球化学特征以及地貌证据表明,白土山组沉积物主要是来自大兴安岭的中-酸性岩浆母岩,受到了洪积和冲积共同作用下形成的冲洪积物,是初次循环的结果,沉积物堆积后经历了中等程度的化学风化。(4)构造背景判别图解表明其构造背景为被动大陆边缘。此项研究对大兴安岭东麓地区第四纪地层划分和早更新世构造—地貌—气候—水系演化等地质事件的重建具有重要意义。 | 孙杨 谢远云 迟云平 康春国 吴鹏 | 2022 | 山地学报2022，40，1： | 0 |
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