国产高分辨率卫星遥感技术的发展为第四系宏观、局部及细部特征调查提供了新的手段。中巴经济走廊东段地区分布较多的冲洪积扇、河谷阶地、冰川堆积等地貌类型,为了研究国产高分数据在该地区第四纪地质调查中的适用性,以高分二号(GF-2)影像为主要数据源,借助数字高程模型构建三维场景,选取中巴公路沿线盖孜河流域乌鲁阿特山前冲洪积扇、盖孜河河谷阶地与克拉牙依拉克冰川堆积物3处典型第四纪地层为研究对象,建立了遥感解译标志,并进行了精细尺度遥感解译;经过野外实地验证,查明了其物质组成与变化规律,修正了前人关于克拉牙依拉克冰川不同期次冰碛物的划分范围;通过对盖孜河河谷阶地分析,盖孜河流域晚更新世以来经历了至少5次阶段性构造抬升,阶地基座冰碛物至少由两期冰川作用形成。研究表明,GF-2影像能快速从宏观尺度上识别地貌、松散堆积物变化特征,能够看到常规方法无法观察到的地质现象;满足大比例尺解译、制图要求,特别是在微地貌识别以及第四纪地层解译中,能够提升精细地质解译水平。研究成果能为盖孜河流域河流、冰川的发展演化过程研究提供基础地质资料,为中巴公路沿线第四纪土体遥感调查提供典型案例。

中国东部中低山区是否存在第四纪冰川的争鸣已经持续了近一个世纪,之所以存在争议,主要是目前发现的大部分冰川遗迹都是零散的、孤立的,具有多解性,不能充分支撑冰川存在的观点.经过对燕山山脉秦皇岛段长期深入细致的考察,发现了大量的、类型齐全的与冰川有关的遗迹,主要类型有冰川漂砾、冰碛、石海、冰臼、冰斗、冰蚀槽、冰擦痕、羊背石、角峰和U形谷.这些遗迹之间都存在着相互关联,形成了有力的证据群和证据链条,为中国东部地区第四纪冰期的研究提供了可靠的资料.

西藏东南部是青藏高原现代冰川及第四纪冰川作用中心之一.通过对冰川沉积物的定量测年研究,业已建立起本区第四纪冰川作用序列.其中,本区最早冰川作用即古乡冰期发生于深海氧同位素6阶段(MIS-6).近年我们发现念青唐古拉山东段波堆藏布谷地中高出古乡冰期冰碛500～600m的谷坡上有断续分布的高谷肩,其上残存更老的冰川沉积.应用ESR测年技术,获得冰碛物的年代为(506.3±60.4)ka.若考虑年代误差及气候环境,此次冰川作用发生于深海氧同位素12阶段的可能性最大,但也不排除发生于更早阶段的可能性.根据冰碛物出现的典型地点,本研究将其命名为"尼通冰期".

四川省汉源县九襄地区砾石层的沉积特征及演化与第四纪以来的气候变化有着密切联系。以四川汉源九襄三个地区堆积体为例,通过实地勘察和室内试验,对砾石层的颗粒组成、粒度特征、沉积特征及孢粉成分进行综合分析。得出以下结论:(1)堆积体中小于2 mm的颗粒粒径分布范围较广,其频率曲线多呈双峰型,主次峰粒径介于-1Φ～5Φ之间,大多具有细粒尾部。细颗粒大多以滚动、跃移及悬浮方式运移,其中滚动和跃移为主。(2)孢粉测试结果显示,第四纪更新世以来九襄砾石层的形成过程中至少经历两次明显的气候期,分别是温暖干旱期和温暖湿润期。该砾石层主要是后缘高山冰川消融过程中冰川融水搬运、堆积的产物。(3)九襄砾石层是多期冰川融水搬运、沉积的结果,使得其不同期次沉积物在粒径、磨圆度以及分选性上有较大差异。本研究为川西山区建设场地工程地质选址与稳定性评估提供科学数据。

在南祁连盆地木里坳陷钻遇中国陆域第一例天然气水合物实物样品。通过对木里冻土区钻遇水合物区域(DK井区)第四纪沉积物及邻区湖相沉积物中可溶有机质开展有机地球化学分析,发现DK井区浅地表沉积物中明显存在热解成因的可溶有机质,而邻区老人湖湖相沉积物中可溶有机质以高等植物输入为主。与区内烃源岩对比,热解成因的可溶有机质主要来源于中侏罗世烃源岩,晚三叠世尕勒得寺组烃源岩也有一定的贡献。结合该区水合物气源研究成果,DK井区沉积物中可溶有机质与形成水合物的烃类气体可能属于同源,侏罗纪、三叠纪烃源岩热演化生成的烃类能够沿断裂、砂岩裂隙等通道向上运移或渗漏至浅地表,其中甲烷、重烃气等轻质组分能够在稳定带内与地层水结合形成天然气水合物。木里地区第四纪沉积物中可溶有机质的来源解析能够为天然气水合物的勘探提供新的视角。