发表第四纪地质学论文

一、成果内容概述

该项目是国土资源调查部署开展的基础调查研究工作，由中国地质科学院地质力学研究所负责，经过四年的野外调查研究工作，取得了大量第一手资料，在青藏高原东缘第四纪地质环境研究方面取得了诸多新进展。主要取得了以下几个方面成果：①青藏高原东缘在上新世时期（4.3～2.6 MaB.P.）出现了一个大泛湖期，北到康定，南至攀枝花。②建立了青藏高原东缘上新世以来湖相、风尘和冰川沉积的地层序列，通过各种环境指标的测试，系统分析了不同时段古环境的变迁过程；③通过多时相遥感图像解译以及野外地质调查，结合各种环境指标分析，对若尔盖草地沙化的时空分布规律、发展趋势以及影响土地沙化的主要因素等开展了系统研究。④建立了不同时段古环境事件演化的时间序列，并与全球性重大地质环境事件进行对比，探讨了该区上新世以来不同时段古环境演化的成因机制。具体如下：

（1）若尔盖草地沙化的调查评价

通过三个时相卫星图像的遥感解译，结合野外实地考查对该区土地沙化区的空间分布规律取得了新的认识：该区土地沙化严重的地区主要分布在瓦切-黑河牧场、玛曲-曼尔玛、阿西牧场-花湖一带，空间上呈近南北向分布，地貌部位主要位于山前冲洪积台地、河流阶地以及山间盆地中，对三个砂带的表层以及三个风成沙-古土壤剖面进行了系统的样品采集，对该区风成砂的物质来源以及土地沙化形成的历史及其演化机制等重大环境问题获得重要的认识。通过若尔盖地区空间分布的五个环境剖面的年代学和环境指标测试分析，厘定若尔盖古湖的发育时段，环境指标分析建立该区晚第四纪时期环境变迁特征。初步研究发现在1.5万～1万a若尔盖为湖泊环境，1万a后黄河贯通若尔盖古湖形成草地沼泽环境。

（2）川西高原风尘堆积-古土壤序列的地层学研究及其古气候意义

成都红土和甘孜黄土剖面系统的磁性地层学研究结果显示出：典型红土与黄土磁性地层均出现了B/M界限以及松山期的贾拉米洛极性事件；川西廊带区黄土剖面高分辨率的磁化率测试结果也表明：川西黄土剖面在空间上具有很好的对应关系。通过研究表明川西地区至少在1Ma以前就出现了风尘堆积。大面积连续风尘沉积的形成，一是有大面积的干旱区为风尘堆积提供物质来源，二是有足够强劲的风力为风尘物质的搬运提供动力条件。该区风尘沉积自更新世中期开始形成，说明该区在此时期以来大气环流的格局、水文植被状况等发生了急剧变化。

通过系统研究在以下几个方面取得重要进展：①青藏高原东缘风尘物源及其反映的更新世中期以来大气环流格局演化以及物源区干旱化发展等环境状况的变化。②对风尘搬运风力的研究，有望对高原季风、印度洋季风、西风环流的演化获得重要信息。③从古土壤、古风化强度的角度，探讨更新世中期以来全球性重大环境事件在青藏高原东缘地区的反映，同时就对该区有重要影响的印度洋季风的行为和机制进行探讨。④建立该区更新世中期以来一系列的重要环境事件的时间序列，并通过与全球/区域性重大地质环境事件的对比，对该区环境变化的机制获得新的认识。

（3）青藏高原东缘上新世昔格达古湖的研究及其意义

大渡河及安宁河流域上新世时期普遍发了一套河湖相沉积，这说明青藏高原东缘约4～3 MaB.P.存在一个大湖阶段，此项研究对探讨青藏高原东缘上新世古环境变迁以及高原隆升的耦合关系具有重要意义。通过川西高原昔格达河湖沉积的典型剖面研究，建立该沉积层的时间框架，磁性地层研究表明，泸定海子坪剖面主要形成于高斯期。经调查，我们选择泸定海子坪和冕宁周家大沟剖面为研究典型剖面，进行了系统的磁性地层学研究，并且通过粒度分析、有机碳含量测试为西南地区长时间尺度的环境记录提供有意义的基础资料。两个剖面的磁性地层研究结果显示：昔格达组地层属上新世时期，发育时代为4.2～2.6 MaB.P.。泸定海子坪剖面记录了5个大的从粗→细的沉积旋回，15个沉积阶段。沉积物中值粒径的Φ值直接指示了各旋回的沉积阶段，Φ值小，水动力较强，为动荡的沉积环境；Φ值大，水动力较弱，为稳定的沉积环境。沉积记录显示在2.8 MaB.P.青藏高原的强烈隆升就已开始，昔格达古湖为过水湖；至2.6 MaB.P.，昔格达古湖完全消失，与黄土高原风尘沉积环境发生大的改变相一致。对海子坪剖面有机碳含量的环境记录研究，有机碳最低值为0.14%，最高值为1.04%，平均值为0.38%。有机碳记录表明，泸定海子坪地区的古环境变化经历了凉→暖→凉→冷→暖→冷→暖→冷→凉等9个古气候变化阶段。孢粉和同位素分析也记录了4～2.6 MaB.P.间的古气候环境的周期性变化规律。随着研究的进一步深入，将会对川西地区上新世期间环境演化格局及其与青藏高原的阶段性隆升关系等国际上普遍关心的热点科学问题取得新认识。

（4）依托项目研究成果，公开发表科学论文25篇、专著1本，其中在中国科学、地质学报（英文版）等SCI论文4篇、核心期刊15篇。项目组先后参加33届国际地质大会（IGC）、喜马拉雅-喀喇昆仑-青藏高原国际研讨会（HKT）等国际会议进行成果展讲，提交了国际会议详细摘要，报告成果为国内外同行所关注。

二、应用范围及实例

川西地区第四纪环境调查评价成果应用方面，若尔盖草地沙化调查评价为一实例。若尔盖沙化较为严重，该区草地沙化既有自然因素，也有人为因素。选取年均温、年降水量、降水变率、大风日数、人口数量、载畜量、耕地面积等指标，采用多元统计分析中主分量分析方法，定量化地分析现代时期土地沙漠化自然和人为因素的影响程度。分析结果表明，贡献率为64.56%的第一主成分中以人为因素的因子负荷量为高，而贡献率为35.44%的第二主成分则以自然因素的因子负荷量占绝对优势，这就说明在草地沙化过程中，自然因素与人为因素的影响作用几乎是同等的，也就是说，若尔盖草地沙化过程是自然因素和人为因素共同作用和影响的综合过程。同时在自然因素中，以降水、年均风速和大风日数的因子负荷量为高，说明在若尔盖降水的变化和风速的大小是驱动草地沙化过程的主要自然因素；在人为因素中，以人口和牲畜数量的变化及草地开垦规模的因子负荷量为高，是草地沙化过程中主要的人为驱动因素。若尔盖草地沙化是该区域自然环境变化和人类活动的综合结果，气候是影响生态环境脆弱地区沙、石漠化的一个重要自然因素。20世纪50年代以来，该区气温平均增高超过2℃；降水量总体上减少，蒸发量总体逐渐加大，加剧了本区的干旱程度，同时人类不合理无节制的利用开发草原大大加剧草地沙化。对此，提出了七方面对策建议，以报告形式提交了地方政府，建议分别为：深入调查该区环境问题，提高了对环境恶化的认识；加强对湿地资源开发的环境管理，合理利用泥炭资源；加强生态环境保护的研究与监测；开展生态恢复与重建的工作；控制人口增长，消除贫困，统筹规划，实现产业结构优化；增强生态环境意识，建立法制观念；大力发展旅游，作为重要的替代产业。

三、成果推广转化方式

媒体宣传、会议交流、技术咨询等。

技术依托单位：中国地质科学院地质力学研究所

联系人：张永双

通讯地址：北京市海淀区民族大学南路11号

邮政编码：100081

联系电话：

电子邮件：

李四光简历 1889年10月26日 出生于湖北省黄冈县回龙镇下张家湾村。 1904—1907 年留学日本，入东京宏文学院普通科学习。 1905年8月 在东京加入中国同盟会。 1907年—1910年7月 入大阪高等工业学校舶用机关科学习造船机械。毕业归国后任湖北中等工业学堂教师。 1911年10月—1912年8月 先后任湖北军政府理财部参事，湖北军政府实业司司长，湖北省同盟会支部书记。 1913年10月—1918年6月 入英国伯明翰大学，先学采矿，后学地质学。毕业时获自然科学硕士学位。 1920年 归国，任北京大学地质系教授。 1928年1月 任中央研究院地质研究所所长。 1931年 英国伯明翰大学授予自然科学博士学位。 1934年—1936年4月 在英讲学，接受挪威奥斯陆大学哲学博士学位。 1937年11月 率中央研究院地质研究所迁广西桂林。 1948年8月 赴英出席在伦敦召开的第18届国际地质学大会。 1950年5月 回到北京。出席中国人民政治协商会议第一届全国委员会第二次会议。任中国科学院副院长，中国地质工作计划指导员会主任，中华全国自然科学专门学会联合会主席。 1951年4月 当选为世界科学工作者协会执行委员会副主席。 1952年9月 任中华人民共和国地质部部长。 1956年2月 成立地质力学研究室，兼室主任，1958年室改成所，兼任所长。 1958年6月 被苏联科学院授予国外院士。8月任中国科学院原子能委员会主任。9月任中国科学技术协会主席。12月加入中国共产党。 1969年4月 被选为中国共产党第九届中央委员会委员。 1970年8月 任国务院科教组组长。 1971年4月29日 逝世于北京。

李四光，原名李仲揆，1889年出生于湖北省黄冈县一个贫寒人家。中共党员。他自幼就读于其父李卓侯执教的私塾，14岁那年告别父母，独自一人来到武昌报考高等小学堂。在填写报名单时，他误将姓名栏当成年龄栏，写下了“十四”两个字，随即灵机一动将“十”改成“李”，后面又加了个“光”字，从此便以“李四光”传名于世。 1904年，李四光因学习成绩优异被选派到日本留学。1910年，李四光从日本学成回国。武昌起义后，他被委任为湖北军政府理财部参议，后又当选为实业部部长。袁世凯上台后。革命党人受到排挤，李四光再次离开祖国，到英国伯明翰大学学习。1918年，获得硕士学位的李四光决意回国效力。途中，为了解十月革命后的俄国，还特地取道莫斯科。 从1920年起，李四光担任北京大学地质系教授、系主任，1928年又到南京担任中央研究院地质研究所所长，后当选为中国地质学会会长。他带领学生和研究人员常年奔波野外，跋山涉水，足迹遍布祖国的山川。他先后数次赴欧美讲学、参加学术会议和考察地质构造。 1949年秋，新中国成立在即，正在国外的李四光被邀请担任政协委员。得到这个消息后，他立即做好了回国准备。这时，伦敦的一位朋友打来电话，告诉他国民党政府驻英大使已接到密令，要他公开发表声明拒绝接受政协委员职务，否则就要被扣留。李四光当机立断，只身离开伦敦来到法国。两星期之后，李夫人许淑彬接到李四光来信，说他已到了瑞士与德国交界的巴塞尔。夫妇二人在巴塞尔买了从意大利开往香港的船票，于1949年12月启程秘密回国。 回到新中国怀抱的李四光被委以重任，先后担任了地质部部长、中国科学院副院长、全国科联主席、全国政协副主席等职。他虽然年事已高，仍奋战在科学研究和国家建设的第一线，为我国的地质、石油勘探和建设事业做出了巨大贡献。1958年，李四光由何长工、张劲夫介绍加入了中国共产党，由一个民族民主主义者成为共产主义战士。20世纪60年代以后，李四光因过度劳累身体越来越差，还是以巨大的热情和精力投入到地震预测、预报以及地热的利用等工作中去。1971年4月29日，李四光因病逝世，享年82岁。