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长江源地区通天河段水系格局演化与构造活动的关系

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地理学报 2018年第7期73卷 1338-1351页

作者：于洋王先彦李一泉戴岩鹿化煜南京大学地理与海洋科学学院南京210023

青海玉树地区长江源区通天河段构造运动活跃,地震频发,如2010年曾发生7.1级地震;该地区分布有黄河、雅砻江、澜沧江等水系上游河网,水系呈直角状、倒勾状分布,是研究水系演化与新构造活动关系的理想区域。通过地形分析、河流水系分析和... 详细信息

青海玉树地区长江源区通天河段构造运动活跃,地震频发,如2010年曾发生7.1级地震;该地区分布有黄河、雅砻江、澜沧江等水系上游河网,水系呈直角状、倒勾状分布,是研究水系演化与新构造活动关系的理想区域。通过地形分析、河流水系分析和地貌指数计算,探讨了该地区水系格局演化对走滑断层相关构造活动样式的响应过程。该地区主要发育北西—南东和南西—北东两组流向的水系,其中北西—南东向河谷多为低河流比降、宽阔的不适称谷地,而南西—北东向河谷多为高河流比降、陡峭的峡谷。河流陡峭度指数(ks)在通天河东南段为高值,在通天河流域西南段多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为低值;河流坡降指数(SL)在流域内整体差异不大,但在水系倒勾状或直角交汇区域的值高;流域高程积分值(HI)在通天河两侧大于0.45,在多采曲—宁恰曲流域、登艾龙曲流域、叶曲流域、巴塘河流域为0.15~0.45。地形、水系和地貌指数的分布特征表明该地区水系可能原为南东流向的平行水系,后期由于走滑断裂剪切作用导致河流改向、袭夺而演化为倒勾状水系。其中当江、立新乡、隆宝镇、上拉秀乡北部等地区断陷形成局部积水中心,而通天河南西—北东向细小支流如宁恰曲等由于断层东北向的逆冲抬升而溯源侵蚀加强,袭夺了原南东流向的河流。

关键词：新构造活动倒勾状水系河流袭夺走滑断层通天河青藏高原

晚新生代亚洲干旱气候发展与全球变冷联系的风尘沉积证据

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第四纪研究 2008年第5期28卷 949-956页

作者：鹿化煜王先彦李郎平南京大学地理与海洋科学学院南京210093

在干旱气候背景下常常有风尘物质的释放和传输,风尘沉积被认为是干旱环境变化良好的地质记录。在亚洲中部和中国北方,大面积的干旱区被沙漠戈壁覆盖,这些地区是粉尘物质的重要源地,释放的风尘物质影响局地和区域环境,并通过参与生物地... 详细信息

在干旱气候背景下常常有风尘物质的释放和传输,风尘沉积被认为是干旱环境变化良好的地质记录。在亚洲中部和中国北方,大面积的干旱区被沙漠戈壁覆盖,这些地区是粉尘物质的重要源地,释放的风尘物质影响局地和区域环境,并通过参与生物地球化学循环等影响更大空间尺度的气候变化。因此,亚洲中部干旱气候的形成和演化以及发展趋势一直受到重视。长期以来,关于晚新生代亚洲中部干旱气候发展的驱动机制至少有两种解释:一是青藏高原的隆升控制着亚洲中部的干旱化过程,随着高原的阶段性隆升亚洲干旱气候逐步增强;二是晚新生代全球变冷直接驱动着亚洲变干,全球变冷是主导因素。中国黄土高原及其周边地区堆积的黄土-红粘土序列是指示亚洲干旱化过程良好的地质记录,通过对新获得的风尘堆积记录的分析,发现在晚新生代中国风尘堆积的时空演化与全球变冷有较好的对应,全球变冷可以促使亚洲中部干旱气候发展并加强粉尘活动,而青藏高原隆升的幅度和时间还不清楚,进而认为是全球变冷而不是青藏高原隆升直接驱动亚洲内陆的阶段性变干。基于这些结果,我们认为以前关于青藏高原隆升影响全球气候的结论可能高估了青藏高原在地球环境演化中的作用,关于高原隆升直接驱动亚洲干旱化的结论还需要检验。

关键词：亚洲内陆干旱化晚新生代全球变冷风尘堆积

1100万年以来中国北方风尘堆积与古气候变化的周期及驱动因素分析

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高校地质学报 2009年第2期15卷 149-158页

作者：鹿化煜胡挺王先彦南京大学地理与海洋科学学院南京210093

中国北方连续堆积的晚新生代风成红粘土-黄土,是气候干湿变化的良好地质记录。对第四纪黄土的研究,揭示了中国北方干湿的周期变化,但是中新世以来的古气候变化规律及其驱动机制还不清楚。通过对具有代表性的红粘土-黄土序列的粒度测试,... 详细信息

中国北方连续堆积的晚新生代风成红粘土-黄土,是气候干湿变化的良好地质记录。对第四纪黄土的研究,揭示了中国北方干湿的周期变化,但是中新世以来的古气候变化规律及其驱动机制还不清楚。通过对具有代表性的红粘土-黄土序列的粒度测试,并根据独立的古地磁地层年代控制,建立了我国北方1100万年以来气候变化的时间序列。在此基础上,应用传统谱分析和小波变换的方法,对1100万年以来的干湿变化进行了分析,讨论了11-7.3Ma,8.0-5.0Ma,5.3-2.5Ma,2.5-1.2Ma和1.2-0Ma期间我国北方和亚洲中部干湿变化的周期,发现在不同时间段分别存在着-20ka的岁差周期、-40ka的黄赤交角周期和-100ka的地球轨道偏心率周期,获得了地球轨道运动变化引起太阳辐射变化驱动晚新生代亚洲内陆干湿变化的新证据。同时,还发现风尘沉积的粒度时间序列存在非轨道周期,可能是轨道周期谐振和时间标尺不确定性造成的。地球轨道运动变化引起的北半球太阳辐射量的变化,从而引起北半球冰期-间冰期旋回、西风带位置移动和亚洲季风强度的共同变化,可能控制着晚新生代我国北方粉尘沉积过程和古气候变化。加强粉尘堆积记录和古气候模拟研究,可深入认识我国北方晚新生代干湿变化的规律和机制。

关键词：中国北方风尘堆积古气候变化米兰柯维奇周期晚新生代

晚第四纪中国北方沙地风沙沉积的Zr/Rb比值特征及意义

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中国沙漠 2013年第6期33卷 1661-1669页

作者：周亚利鹿化煜弋双文王先彦陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710062 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西西安710075 南京大学地理与海洋科学学院/气候与全球变化研究院江苏南京210093

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... 详细信息

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。

关键词：晚第四纪 Zr Rb比值东亚冬季风替代性指标沙地物源

青藏高原东北部黄土次生碳酸盐氧同位素的古气候意义

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地球科学 2018年第11期43卷 4128-4137页

作者：胡泉旭王先彦孟先强刘全玉鹿化煜南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 安康学院旅游与资源环境学院陕西安康725000

黄土中含有较为丰富的碳酸盐,其中次生碳酸盐记录了成壤时期的气候和环境,可以用来重建古气候.测试了末次盛冰期和全新世早期青藏高原东北部乐都、中国东北和新疆巴音布鲁克黄土中次生碳酸盐的δ^(18)O值,结果显示高原东北部这两个时期... 详细信息

黄土中含有较为丰富的碳酸盐,其中次生碳酸盐记录了成壤时期的气候和环境,可以用来重建古气候.测试了末次盛冰期和全新世早期青藏高原东北部乐都、中国东北和新疆巴音布鲁克黄土中次生碳酸盐的δ^(18)O值,结果显示高原东北部这两个时期的δ^(18)O值分别为-1.38‰和-5.58‰,比该地区现代季风气候条件下次生碳酸盐δ^(18)O理论值分别高5.74‰和1.54‰.温度的差异不足以导致次生碳酸盐δ^(18)O值如此幅度的变化.同时,末次盛冰期和全新世早期乐都地区黄土中次生碳酸盐的δ^(18)O值比同时期黄土高原和东北地区等东亚季风区明显偏正约2.0‰~6.2‰,但其与新疆等西风区次生碳酸盐的δ^(18)O相近.这些不同时期黄土中次生碳酸盐的δ^(18)O值的分布特征及空间差异,可能反映东亚夏季风夹带的水汽可能不是青藏高原东北部末次盛冰期和全新世早期降水最重要的来源,而西风降水和(或)局部水汽蒸发循环对该地区的降水可能有重要贡献.青藏高原东北部黄土次生碳酸盐的δ^(18)O值从末次盛冰期到全新世早期逐渐降低,这可能是由于气候由干冷向暖湿转变、有效湿度增加而导致的.有限的数据表明不同气候带(青藏高原东北部、东亚季风区和西风带)的黄土中次生碳酸盐氧同位素存在明显差异,它所代表的气候意义值得进一步的深入研究.

关键词：次生碳酸盐氧同位素地球化学古气候青藏高原东北部

地貌形态指数反映的青藏高原东北部宛川河流域新构造活动

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地理学报 2016年第3期71卷 412-421页

作者：戴岩王先彦王胜利李一泉鹿化煜南京大学地理与海洋科学学院南京210023 南京大学地球科学与工程学院南京210023

宛川河为黄河的一级支流，位于青藏高原东北部的兰州盆地东部。该区域历史时期曾发生多次6级以上地震。以DEM数据为基础，通过河流水系分析和地貌形态指数的计算，讨论了区域新构造活动特征。山前曲折度指数（SMF）在宛川河北为1．03～1... 详细信息

宛川河为黄河的一级支流，位于青藏高原东北部的兰州盆地东部。该区域历史时期曾发生多次6级以上地震。以DEM数据为基础，通过河流水系分析和地貌形态指数的计算，讨论了区域新构造活动特征。山前曲折度指数（SMF）在宛川河北为1．03～1．18，在兴隆山北前缘为1．83～2．88；河谷宽高比指数（VF）在宛川河北部为0．36～2．34，在南部的兴隆山为0．55-13。SMF与VF值的大小和分布特征表明研究区新构造活动活跃，且宛川河以北（前人推测有断层存在）新构造活动的活跃程度更高。流域盆地非对称性指数（AF）在宛川河北部东南端的异常揭示存在掀斜断块和褶皱运动；结合裂点分布和沟谷错断等地貌特征，发现宛川河北正断裂的东南端也存在西-北东南向走滑活动。

关键词：地貌指数河流纵剖面区域构造断层宛川河

汉江上游早—中更新世河流地貌演化促进南秦岭山间盆地古人类扩散

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地理学报 2023年第5期78卷 1213-1232页

作者：张丹枫王先彦张瀚之刘全玉王社江鹿化煜南京大学地理与海洋科学学院南京210023 安康学院旅游与资源环境学院安康725000 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室北京100044 中国科学院生物演化与环境卓越创新中心北京100044

秦岭与大巴山之间的汉江连通了汉中、安康等山间盆地,其间分布着众多旧石器遗址,是探究地貌过程对古人类活动影响的理想区域。本文通过黄土地层学、磁性地层学、碎屑锆石U-Pb年龄谱物源示踪,限定了安康盆地汉江高阶地时代及汉江自东向... 详细信息

秦岭与大巴山之间的汉江连通了汉中、安康等山间盆地,其间分布着众多旧石器遗址,是探究地貌过程对古人类活动影响的理想区域。本文通过黄土地层学、磁性地层学、碎屑锆石U-Pb年龄谱物源示踪,限定了安康盆地汉江高阶地时代及汉江自东向西贯通安康和汉中盆地的年代,讨论了轨道尺度气候变化背景下汉江地貌和水系格局演化对古人类在南秦岭山间活动的可能影响。结果表明:①汉江在安康盆地发育了8级阶地,其中第六级阶地形成于约1.82 Ma;②汉江阶地大多形成于间冰期—冰期转换期,且随着1.2 Ma中更新世气候转型与秦岭隆升速率的增加,形成更多的阶地;③汉江自东向西袭夺、贯通安康盆地和汉中盆地的时代不晚于1.82 Ma。河流袭夺和山间盆地连通为古人类在至少约1.5 Ma沿宽阔河谷往来秦巴山地提供了便利的地貌条件,此后形成的多级阶地为古人类提供了广阔的活动空间。

关键词：黄土地层磁性地层锆石U-Pb年龄河流阶地水系格局古人类活动安康盆地

东天山博格达山前构造变形与地形定量关系:基于三维建模与地貌分析

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地球科学 2022年第2期47卷 418-436页

作者：陈莹莹李一泉魏东涛毛宇琼王先彦南京大学地理与海洋科学学院江苏南京210023 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710054

东天山受印度-欧亚板块碰撞的远程影响,新构造活跃,同时在气候影响下地表侵蚀速率有明显的空间差异,是探讨构造活动、地表过程和气候变化相互作用的理想区域;而反映构造变形的断层滑移量和地形起伏度是理解构造和气候相互作用的重要参数... 详细信息

东天山受印度-欧亚板块碰撞的远程影响,新构造活跃,同时在气候影响下地表侵蚀速率有明显的空间差异,是探讨构造活动、地表过程和气候变化相互作用的理想区域;而反映构造变形的断层滑移量和地形起伏度是理解构造和气候相互作用的重要参数.通过三维地震反射深度剖面解译构建东天山阜康断裂带西端古牧地背斜三维构造几何形态,发现阜康断裂带断层倾角约为40°~50°,发育断层传播褶皱,且构造变形起始于断层中部(甘河子附近),逐渐向东西两侧传播.断层滑移量(Sl)与地形起伏度(△H)呈线性相关,基于两者的线性关系,计算获得阜康断裂带中部最大剥蚀量约5.05 km,最大缩短量约为9.20 km,剥蚀速率约为0.38~0.60 mm/a.阜康断裂带比北天山吐谷鲁背斜处的断层倾角更陡,但两处地形起伏度均为断层滑移量的~1/10,说明残余地形主要受控于造山楔构造和侵蚀的动态平衡作用.

关键词：阜康断裂带断层传播褶皱三维建模地形起伏度构造变形构造-气候相互作用构造地质

晚第四纪科尔沁黄土堆积的Rb-Sr地球化学特征及古气候变化

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海洋地质与第四纪地质 2013年第2期33卷 129-136页

作者：弋双文鹿化煜周亚利王先彦刘全玉南京大学地理与海洋科学学院气候与全球变化研究院南京210093 陕西师范大学旅游与环境学院西安710062 安康学院安康725000

在科尔沁沙地南缘选取了两个典型的风成黄土-古土壤序列,对其记录的Rb-Sr地球化学特征进行了分析。结果表明,Rb-Sr含量变化与黄土高原黄土-古土壤序列相似,但Rb含量小于黄土高原,Sr含量则相反,可能是因为研究区距源区较近,粒径较粗,加... 详细信息

在科尔沁沙地南缘选取了两个典型的风成黄土-古土壤序列,对其记录的Rb-Sr地球化学特征进行了分析。结果表明,Rb-Sr含量变化与黄土高原黄土-古土壤序列相似,但Rb含量小于黄土高原,Sr含量则相反,可能是因为研究区距源区较近,粒径较粗,加之气候干冷,化学风化强度较弱造成的。总体而言,我国东北地区黄土Rb/Sr值作为反映东亚夏季风强弱变化的替代性指标是可行的。综合分析认为,晚第四纪科尔沁地区古气候存在多次明显的干湿变化,特别是在108～144、233±21和86±7ka前后,气候较为暖湿;在261±32ka前后,极为干冷,甚至出现沙漠化过程。晚第四纪科尔沁沙地的古气候变化,是东亚季风强弱变化的反映,也可能是全球气候变化在我国东北地区的体现。

关键词： Rb Sr值气候变化东亚季风晚第四纪科尔沁沙地