古人類棲息地古氣候-水文環(huán)境變化與古人類的生存活動(dòng)密切相關(guān).泥河灣盆地保存著大量早更新世以來的古人類遺址,完整地記錄了我國北方古人類的活動(dòng)歷史.但迄今對其水文環(huán)境變化歷史以及與古人類生存活動(dòng)聯(lián)系的研究仍顯不足.本研究對位于盆地東部的黑土溝遺址剖面進(jìn)行了系統(tǒng)的磁化率地層學(xué)和磁組構(gòu)研究.通過與鄰近大長梁和小長梁剖面的精細(xì)磁化率地層對比,發(fā)現(xiàn)黑土溝剖面堆積約始于1.9 Ma,可能記錄了我國北方中高緯地區(qū)最早的古人類活動(dòng).詳細(xì)的磁組構(gòu)研究結(jié)果顯示,磁化率各向異性能夠有效地揭示泥河灣盆地1.9 Ma以來的古水文變化,黑土溝剖面的磁組構(gòu)變化顯示泥河灣古湖水文環(huán)境發(fā)生了多次階段性變化. 1.9 Ma前后,壺流河的出現(xiàn),抑或研究區(qū)發(fā)生構(gòu)造沉降,使得研究區(qū)堆積厚層砂礫石,較強(qiáng)的水動(dòng)力和水位升高使得古人類向高處遷移; 1.9～1.8 Ma期間,古湖擴(kuò)張,湖面上升,水動(dòng)力減弱,可能指示了東亞夏季風(fēng)的增強(qiáng). 1.8～1.5 Ma,古湖水動(dòng)力顯著增強(qiáng),而后持續(xù)減弱. 1.5～1.3 Ma,水動(dòng)力顯著降低,可能與東亞季風(fēng)降水增加,氣候逐漸變得暖濕,湖水顯著加深,而使得河流輸入影響減弱有關(guān). 1.3～0.9 Ma,... 

【文章來源】：科學(xué)通報(bào). 2020,65(11)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

泥河灣盆地及黑土溝剖面地理位置圖.(a)泥河灣盆地地形圖,藍(lán)色箭頭指示河流的流向;(b)黑土溝剖面臨近區(qū)域的數(shù)字高程影像;(c)黑土溝剖面照片

在剔除所有F12<4且E12>20°的樣品后,黑土溝剖面磁化率橢球主軸(K1和K3)方向的下半球極射赤平投影等勢線圖如圖4(h～n)所示.從圖中可以看出,絕大多數(shù)樣品的最大軸(K1)傾角小于10°,在赤平投影等勢線圖上呈環(huán)帶狀分布于大圓弧邊上,基本平行層面;最小軸(K3)磁化率橢球體的最小軸(K3)傾角絕大多數(shù)大于75°(圖4(g)),近乎垂直層面分布,表明沉積物受后期擾動(dòng)甚微,為正常的重力沉積磁組構(gòu).圖4(b～f)為黑土溝剖面巖性及相應(yīng)的磁組構(gòu)參數(shù)隨深度變化特征.從圖中看出,磁組構(gòu)參數(shù)尤其是磁面理F、磁化率各向異性度P和形狀因子T對沉積環(huán)境的變化反應(yīng)極為敏感,根據(jù)上述參數(shù)隨深度的變化及巖性變化特征,由頂至底我們將剖面分為7段.計(jì)算了各段磁組構(gòu)參數(shù)的平均值、眾數(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)差(表1),用來討論其沉積組構(gòu)變化特征.

整體來看,在頂部的典型第四紀(jì)黃土中(第ⅰ段),Km值較高,平均值為6.78×10-4SI,而T、F和Pj值較低(平均為0.215、1.005和1.008),指示著較弱的搬運(yùn)和沉積動(dòng)力,為典型風(fēng)成沉積的磁組構(gòu)特征[53].下部的第ⅱ～ⅵ段中,磁化率相對較低,形狀因子T以大于0為主,說明磁化率橢球體的形狀主要為扁平狀,磁面理F和各向異性度Pj值相對較大,其變化范圍分別為1～1.085和1.002～1.111,平均值分別為1.03和1.038.磁線理L亦較為發(fā)育,變化范圍為1～1.005,平均值為1.004,均高于上層的黃土層,表明具有較強(qiáng)的沉積動(dòng)力.這些均為水成沉積的磁組構(gòu)特征[53],與前人研究的結(jié)果基本一致[54,55].具體來看,第ⅱ段對應(yīng)黑土溝沉積物中上部的湖相沉積.該段主要由粉砂、黏土質(zhì)粉砂組成,沉積物粒度組成變化明顯,沉積環(huán)境變化較為劇烈.相應(yīng)的各個(gè)磁組構(gòu)參數(shù)均呈現(xiàn)出明顯的大幅波動(dòng),對應(yīng)于地層中粉砂層和黏土質(zhì)粉砂層的交替,磁面理較發(fā)育(平均1.028),各向異性度相對較高(平均1.039),且呈現(xiàn)出顯著周期性的大幅波動(dòng),表明該段沉積時(shí)水動(dòng)力條件變化較大,較不穩(wěn)定.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國第四紀(jì)綜合地層和時(shí)間框架[J]. 鄧成龍,郝青振,郭正堂,朱日祥.  中國科學(xué):地球科學(xué). 2019(01)
[2]泥河灣盆地麻地溝遺址地層易溶鹽沉積及其環(huán)境意義[J]. 李瀟麗,賈真秀,裴樹文,馬東東.  海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì). 2016(03)
[3]泥河灣盆地黑土溝遺址[J]. 衛(wèi)奇,裴樹文,賈真秀,遲振卿,王永.  人類學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[4]陽原泥河灣盆地臺兒溝東剖面沉積相磁化率各向異性研究[J]. 董進(jìn),遲振卿,王永,閔隆瑞,陳興強(qiáng),姚杜琳.  地質(zhì)論評. 2015(03)
[5]柴達(dá)木盆地新生代湖相碳酸鹽巖巖石學(xué)及碳氧同位素特征[J]. 毛玲玲,伊海生,季長軍,夏國清.  地質(zhì)科技情報(bào). 2014(01)
[6]泥河灣陸相沉積物光釋光年代學(xué)研究及其對古湖泊演化的指示意義[J]. 年小美,周力平,袁寶印.  第四紀(jì)研究. 2013(03)
[7]泥河灣盆地后溝舊石器遺址的磁性地層學(xué)定年[J]. 左天文,成洪江,劉平,謝飛,鄧成龍.  中國科學(xué):地球科學(xué). 2012(01)
[8]泥河灣古湖的形成機(jī)制及其與早期古人類生存環(huán)境的關(guān)系[J]. 袁寶印,同號文,溫銳林,王燕華.  地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[9]長江中游水成沉積與風(fēng)成沉積磁組構(gòu)特征[J]. 張玉芬,李長安,陳亮,康春國,嚴(yán)玲琴,胡思輝,霍炬.  地質(zhì)學(xué)報(bào). 2008(06)
[10]泥河灣盆地馬圈溝遺址化石哺乳動(dòng)物及年代討論[J]. 蔡保全,李強(qiáng),鄭紹華.  人類學(xué)學(xué)報(bào). 2008(02)



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