公司地貌第四纪学科的创建与发展--公司地理学科建立65周年
2017-12-07 来源：2017-12-07
2017年11月澳门游戏网站大全(中国)有限公司在《地理学报》第72卷第11期发表系列论文，纪念地理学科建立65周年，系列论文之二：公司地貌第四纪学科的创建与发展--公司地理学科建立65周年，作者：莫多闻、周力平、刘耕年、李有利、夏正楷、张家富，李宜垠。 论文如下： 公司地貌第四纪学科的创建与发展 莫多闻，周力平，刘耕年，李有利，夏正楷，张家富，李宜垠 （澳门游戏网站大全(中国)有限公司 地表过程分析与模拟教育部重点实验室，北京 100871） 摘要： 1952年全国高校院系调整后，新建的公司地质地理系开始了地貌与第四纪方面的教学和研究，标志着公司地貌第四纪学科的建立。 65年来，在新构造活动与构造地貌、气候地貌与沉积、流水地貌与沉积、沉积相与比较沉积学、遥感与地理信息系统、第四纪地层与年代学、第四纪气候与环境变迁、海洋地球化学过程与环境演变、环境考古与古代人地关系研究等方面取得了丰硕成果，在一些领域发挥了创新与引领作用，解决了一系列国家建设中面临的问题，为中国地貌第四纪科学的发展做出了重要贡献。在地理学多元化发展的新形势下，公司地貌第四纪学科发展与科学研究将以地球系统科学的视角，加强地貌学与自然地理学各分支以及地球科学其他领域的交叉与融合，深化不同宏观时空尺度演化与现代过程关联的研究、以及影响地貌演化的地球系统各要素及相互作用研究，系统展开气候变化、环境演变与地貌过程的模拟研究，加强地貌第四纪理论研究和新技术新方法的发展与应用，推动中国地貌第四纪科学向更高水平发展。关键词：公司；地貌学；第四纪科学；创建与发展；成果与创新 DOI: 10.11821/dlxb201711005 1公司地貌与第四纪学科的创建与发展 1952年以前，始建于 1909年的公司（简称公司）地质系，曾经大师云集，其中一些地质学家曾研究过中国的地形发育。 1952年全国院系调整，原公司地质系整体合并到新建的北京地质学院。公司新建地质地理系，当时在清华大学地学系中从事地貌学方面教学与研究的王乃樑、刘心务、潘德扬等随同该系其他教师来到公司从事地貌学与第四纪地质学方面的教学研究工作。 1953年曹家欣、江美球加入，韩慕康、欧阳青毕业留校，其后有崔之久、周慧祥、杨景春、田昭一陆续加入。 1961年承继成从前苏联留学回国来校，任明达、马蔼乃、徐海鹏毕业留校。 1955年成立地貌教研室，王乃樑任主任。同年在自然地理学专业中设立地貌学专门化，并开始招收研究生，同时招收以培养高校地貌学骨干教师为目标的进修生。 1956年成立地貌专业，此为中国高等学校中设立的第一个地貌专业。至 60年代初，公司地貌与第四纪学科已具有一支相当有实力的教学与研究队伍。 20世纪 50年代，公司同全国一样，大力学习和借鉴前苏联的学科体系和研究模式，公司学者翻译了许多苏联重要的地貌学研究文章和著作。 1956年苏联专家列别捷夫来公司地貌教研室讲授课程、合带研究生和员工野外实习，曾科维奇院士来华讲授海岸地貌课程，苏联传统的影响盛行。另一方面，王乃樑留学法国，其学术背景有较浓的欧美传统。其他学者也有很好的英文功底，在教学和研究中亦同样十分重视、学习和吸收欧美地貌学思想、理论与方法。这对中国地貌学的正确发展产生了深远影响。 公司地貌第四纪学科创建之初，在团队建设和人才培养方面即形成了许多特色。如： ①重视地貌过程相关沉积特征的研究分析，为此率先开设了当时称之为“相学”的沉积学课程。 20世纪 60年代初建立起沉积分析实验室，通过实验分析获取丰富的沉积特征信息，使地貌过程相关沉积的研究提升到更高水平； ②既重视新构造活动对地貌形成演化的控制或影响作用，也重视外动力地貌过程机理的研究，由此而发展起来的公司构造地貌学、气候地貌学等研究方向成为中国地貌学中的显著优势领域； ③将地貌学研究和第四纪地质学研究紧密结合，既解决了地貌形成与演化同第四纪环境变化的关系问题，也促进了公司地貌学和第四纪地质学的共同发展； ④重视数理化等自然科学以及地质学、地球物理学对于地貌第四纪学科的基础作用，不断引进相关学科的理论和方法提高地貌第四纪学科的科学水平； ⑤重视对员工进行野外观察分析能力的培养，建立起山西大同地貌学野外教学实习基地（ 90年代又增加了河北秦皇岛地区以海岸带地貌为主的实习），并编写有相关讲义。这些特点促进了公司地貌第四纪学科的快速发展，也对全国地貌学发展产生了重要影响。 20世纪 70年代后期，公司地貌学者较早将遥感和计算机技术应用于地貌学研究，促进了公司乃至全国遥感与地理信息系统学科的诞生与发展。同一时期，同本校考古系联合建立教育部第四纪年代学重点实验室， 80年代与物理系合作率先建立加速器碳十四年代实验室， 2004年又首次引进了用于年代测定和碳循环研究的小型加速器质谱仪。 80年代末期，具有雄厚水利学背景的倪晋仁加入，使公司动力地貌学发展到更高水平。也是这一时期开始，公司学者将地貌第四纪研究同考古学研究结合，促进了中国环境考古学的发展，拓展了地貌第四纪科学研究自然环境演变同人类文明发展历史关系的新领域。 1999年，已在国外取得出色成绩的周力平加入，使得公司第四纪地层与年代学、第四纪环境与全球变化、海洋地球化学等领域进入快速发展时期。在已有实验室基础上，先后建立了新的释光测年、沉积物反射光谱、环境磁学、生物遗存、宇宙成因核素、分子有机地球化学和水同位素分析等实验室。 2 主要学术成就 65年来，公司学者勤奋努力，勇于开拓创新。研究领域涵盖了地貌第四纪学科的大部分领域，在许多方面取得了突出成就，在国内外产生了重要影响。某些方面引领了中国地貌第四纪科学的创新与发展。 2.1新构造活动与构造地貌学及其应用 20世纪 50年代，公司师生即已开展了大量的新构造与构造地貌学研究。 1964年，国家科委指定由王乃樑教授负责在公司地貌教研室成立新构造研究组，研究中国新构造运动的表现、差异性及其同地貌形成发展的关系，并研究新构造运动类型、断裂与新构造活动关系、新构造运动和地震关系等理论和实际问题。 2.1.1 新构造活动同地貌发育关系 20世纪 50年代研究了北京地区南口冲积扇发育同新构造活动和气候变化的关系 、甘肃东部泾河河流地貌及相邻水系的演化同新构造活动的关系 、以及太行山东麓、川西、长江三峡等地 河流地貌同新构造活动的关系。在山西地堑系诸盆地中研究河流地貌、湖泊地貌、火山地貌及区域地貌等的形成与演化历史同新构造活动的关系 。之后，河流、湖泊的形成演化历史同新构造活动关系成为研究重点，研究地区包括长江、黄河及一些主要支流 、以及其他一些新构造活跃且对地貌发育影响显著的流域或地区，如海河流域 、内蒙 、河西走廊 、天山北麓 、河北平原和云南等地。海岸地貌发育同新构造活动的关系也进行了较多研究 。断层活动是引起地块差异抬升、地貌发育和变形的主要活动构造因素。 20世纪 50年代以来，对北京军都山山麓 [2]、六盘山东麓 、大同盆地六棱山北麓、秦岭北麓 、太行山东麓 、吕梁山东麓 、祁连山北麓 、天山北麓 、中条山北麓 等一些山麓带断层的性质、新生代活动历史及其对山地抬升、盆地或平原下陷、山前构造地貌变形等构造地貌发育的机制和演变历史进行了大量研究。对青藏高原夷平面发育与高原隆升历史进行了较多研究 ，发现了对青藏高原地貌演化及东亚环境至关重要的“昆仑—黄河运动”构造活动事件 。 2.1.2 区域构造地貌学区域构造地貌是构造地貌学研究的核心领域。 20世纪 50年代以来，公司学者研究了北京南口山前平原地貌与第四纪沉积物特征同新构造运动的关系 [2]。研究了中国北部和东北部构造地貌发育同第四纪构造应力状态的关系，提出构造活动特征和地貌发育关系的三种典型模式 [24]。在多年研究基础上，深入研究了山西地堑系区域构造体系和新构造活动特征、各区域新生代沉积与气候变化历史、各区域地貌特征与形成演化历史基础上，揭示了山西地堑系新构造活动的方式、速率、历史变化、应力场和动力机制及其对各种地貌类型形成和演变的影响或控制作用 。区域构造地貌最具代表性的成果是运用李四光地质力学理论和板块构造理论等大地构造学说，根据构造体系和大型山脉走向，将中国全境的构造地貌划分为 5个大区、 27个构造地貌区，结合大量地质和地球物理研究资料，对各区域构造地貌特征及形成演化历史进行了系统研究与阐释 。 2.1.3新构造活动与建设工程安全和地震危险性构造地貌研究是揭示区域活动断层分布与断层活动性特征的重要方法，因而既是研究和评估建设工程地基稳定性的重要途径，也是预测地震发生危险性的重要方法。 20世纪 50-60年代初，公司师生参加了长江三峡、三门峡库区、黄壁庄水库等地的新构造与地貌第四纪地质研究，为这些水库的设计和建设提供了科学依据。 1966年邢台地震以后，开展了为地震长期预报服务的活动构造研究。如参加邢台地震、通海地震 、昭通地震、海城地震、龙陵地震、平武地震 、唐山地震等大地震的现场调查与活动构造研究，参加北京地区 和山西临汾地区地震会战的研究。并调查研究了河南北部 、云南西部 、辽西地区 、大连半岛 等地区的新构造活动与区域安全、地震地质特征与地震危险性。 2008年汶川地震后，赴现场进行了震后地震地貌考察。之后，承担了多项中国地震活动断层探查项目，负责山西中条山北麓断裂、云南石屏—建水断裂、甘肃祁连山北麓民乐—大马营断裂等 1:5万活断层填图研究任务，根据地貌变形精确测量与地貌和地层的绝对年龄测定，开展断层活动事件（古地震）、幅度、速率、复发周期、活动习性等定量活动构造地貌学研究 。 2.1.4新构造与构造地貌学理论与方法发展新构造与构造地貌学研究的早期，主要依赖于对地貌现象和构造活动形迹的野外考察。 20世纪 50年代以，在新生代沉积的深入研究基础上，获取新构造活动和地貌演化历史更充分的过程和历史证据。 70年代以来运用李四光地质力学理论、板块构造等大地构造学说来解释构造活动的动力机制以及宏观构造格局的形成与演化历史 。利用地球物理探测方法和有关成果，将新构造与构造地貌研究同地球深部过程的研究结合。应用高精度测量技术，获取活动断层或活动地块运动方向、速率和时空变化定量数据。利用震源机制解、地应力测量等揭示现代构造活动同地壳应力场的关系 。利用遥感资料了解区域构造格局、断层分布和新构造活动的空间差异 。利用 DEM数据的计算机分析快速获取区域地形特征及其对构造活动特征的响应 [36]。应用计算机辅助的构造地貌制图、构造地貌演化数字模型等研究 。跨活动断层剖面开挖和深入研究，获取全新世或历史时期构造活动事件和古地震事件发生的历史和规模 。20世纪 50年代即介绍了构造地貌学有关理论，近年来又综合半个多世纪的研究实践和国内外新进展，出版专著系统论述构造地貌学理论、方法和国内外典型案例 。 2.2气候地貌与沉积 20世纪 50年代以来，在青藏高原和亚洲的主要高山地区，南极、北极和国外一些寒冷气候地区开展了大量科学研究。在取得学术成果的同时，为国家相关地区水资源开发、山地灾害防治等提供科学依据。 70年代参加了青藏高原冻土分布调查、南水北调西线选线、青藏铁路选线等国家重大项目研究。 2.2.1冰川地貌与沉积 20世纪 50年代后期开始对青藏高原冰川地貌进行研究，通过详细描述贡嘎山的冰面裂隙、融水沟槽、冰面湖、冰洞、冰川纵横剖面等现代冰川地貌和冰川作用形成的角峰、侧碛垄、中碛垄和终碛垄等地貌，发表了中国第一篇关于现代冰川和冰川地貌的研究成果 [39]。发现青藏高原西北缘慕士塔格—公格尔峰的现代冰川西坡比东坡发育，而第四纪冰期时东坡比西坡发育，由此首次提出第四纪以来中国西北气候越来越干的见解 。一直重视对冰川地貌过程与相关沉积的研究，如 1957年对贡嘎山现代冰川的冰碛物及冰水沉积的科学考察 ，1964年对古冰川覆盖类型与冰碛物、冰水沉积物关系研究 。对青藏高原冰川侵蚀地貌发育的基本特征进行深入研究，阐明冰川的地质地貌作用同冰川水热条件及冰川物理性质之间的关系 。80年代以后，研究区域遍布整个青藏高原及东亚高山， 1987-1990年参加中国第四、五、六次南极考察，在中国南极长城站所在的南设得兰群岛乔治王岛菲尔德斯半岛展开冰川地貌研究，取得冰川地貌特征、过程、沉积、冰期年代学，以及中国中低纬高山高原冰川演化的气候 -构造驱动机制等系列成果，在国内外有着广泛的影响 。崔之久教授作为主要贡献者之一的“中国第四纪冰川与环境变化研究”获 2008年度国家自然科学二等奖。 2.2.2冰缘地貌冰缘地貌 研究始自 1957年，在青藏高原、天山、长白山、大小兴安岭、五台山、太白山等地开展冰缘地貌研究至今。 20世纪 80年代以来紧随国际冰缘地貌研究动态，分别在天山、长白山、大兴安岭、南极长城站设置了多处冰缘地貌过程定位观测点，取得对石冰川、泥流舌、寒冻风化、热融喀斯特的运动速度、内部结构、发育条件等系列成果 。在冰缘地貌理论探讨方面，根据冰缘地貌的类型分布和发育条件，将青藏高原划分为海洋型、亚大陆型及大陆型三种冰缘地貌类型区，提出不同类型区各自具有的冰缘地貌垂直带谱和同一冰缘现象的发育高度随纬度变化的“纬度坡降值”，并指出冰缘地貌也明显地受纬度地带性控制 。对华北、东北晚更新世以来冰缘环境重建 ，对青藏高原末次盛冰期和全新世大暖期多年冻土分布重建 ，以及在天山等地开展的冰冻圈过程及灾害研究服务于山区减灾防灾和工程建设工作等均系重要的学术贡献。 2.2.3古岩溶、风化壳与夷平面古岩溶研究始于上世纪中叶参加青藏高原考察期间 。 20世纪 90年代，在国家“八五”、“九五”攀登计划及 973青藏高原项目支持下，公司师生对青藏高原及其东邻地区古岩溶进行了持久的调查和研究，对覆盖型岩溶、红色风化壳与夷平面之间的关系进行了深入细致的多尺度对比分析。基于岩溶地貌夷平的独特性提出“岩溶双层夷平面”理论，揭示了岩溶区夷平面与风化壳的关系。依据古岩溶洞穴中次生方解石晶体裂变径迹测年揭示青藏高原 10-20 Ma存在的夷平期 。从地貌演化角度提出覆盖型岩溶及其红色风化壳发育的两阶段模式，合理解释了区域岩溶红色风化壳特征和覆盖型岩溶的演化过程。提出了岩溶夷平面解体与高原隆升之间的耦合模式，为进一步论证青藏高原隆升幅度和速率提供了理论依据[58-60]。 2.2.4昆仑—黄河运动及其对东亚气候变化的影响对昆仑山垭口盆地及周边的地貌、构造、沉积相、地层及其生物组合特征进行了细致的分析，发现该区在距今 1.1 Ma开始至0.7Ma前后发生了一次先是大面积抬升，后是突发性断块隆起与沉陷的构造运动，这次构造运动具有阶段性，可分为序幕、主幕和续幕，后期具有发生突然，抬升幅度大的特点，青藏高原由此上升到临界高度 3000 m以上，导致高原第四纪以来最大冰期的发生，这次构造运动被命名为“昆仑—黄河运动” 。“昆仑—黄河运动”把青藏高原推上了一个临界高度，基本形成了中国自然地理的现代格局：青藏高原进入冰冻圈，并进而影响大气环流型式，形成了东亚季风的现代格局；冬季风加强和夏季风减弱使得中国北方干旱化加剧，沙漠面积扩大，湖泊消退；亚热带植物从秦岭以北南撤到南方；黄土堆积范围得到扩展，黄土堆积速度加快，现代黄土空间分布格局基本形成。“昆仑—黄河运动”对亚洲乃至全球的环境也产生了强烈的影响。 2.3泥石流、崩塌滑坡与混杂堆积相 20世纪 70年代以来，围绕同地貌过程关系密切的泥石流、崩塌滑坡等自然灾害的过程机理和防灾对策等开展了较为广泛的研究。 2.3.1泥石流地貌、沉积、动力机制与灾害风险评价在云南、贵州、川西、陇南、陕西等山地，黄土高原和华北的太行山、燕山等山地、辽宁、华东、华南等山地开展了广泛的泥石流过程、地貌与沉积的研究 。以现代泥石流研究为主，兼及更新世和全新世发育的古代泥石流。研究了各地泥石流沟地貌、气候、岩性等特征同泥石流过程及类型的关系，泥石流类型同泥石流沉积特征及沉积地貌的关系，揭示了中国各地环境特征的差异与泥石流类型分布的关系。在深入研究固液两相流基本理论 基础上，提出应用固液两相流理论来研究泥石流的动力学过程。在对泥石流运动特性进行深入分析基础上，提出了泥石流动力学基本方程和泥石流结构两相流模型，并进行了理论与应用研究 。泥石流风险评价是制定科学合理减灾防灾对策和措施的前提。泥石流发生的危险性评估包括泥石流发生的概率和规模，可以通过相关区域的地貌、气候、构造、岩性条件、泥石流发生历史等指标进行评价。单沟或区域泥石流易损度取决于该地区生命财产价值的大小和密度，以及其他如生态、社会等因素，也取决于该地区现有抗灾能力建设等情况。在深入分析研究基础上，分别提出了单沟和区域的泥石流危险度、易损度、风险度等的预测评价方法和模型，并进行了大量的实际应用研究 。 2.3.2崩塌、滑坡与沉积特征 20世纪 50年代，对有关坡地地貌过程和沉积进行过系统介绍和讨论 ；70年代开展了太焦铁路沿线新生代地层和滑坡危险性研究 ；80年代研究证明川西九寨沟部分海子形成于古崩塌体堵塞河流而成，而崩塌的发生同地质构造背景和古地震事件有关 。对金沙江上游雪隆囊古滑坡堰塞湖和溃坝堆积体的地貌和沉积特征的研究，揭示出古地震事件导致了大规模滑坡和堰塞湖、堰塞湖溃坝后形成巨大的溃坝堆积体，并提出溃坝堆积相的鉴别标志 。研究了长白山二道白河源区的倒石堆发育特征 和天山乌鲁木齐河源区冰缘环境下雪崩型和崩落型倒石堆的沉积特征 。研究了陕西、甘肃等地古崩塌性滑坡体沉积特征和形成过程，对滑坡体沉积进行了平面相带划分或垂直层序划分，揭示出地震或暴雨引发形成的滑坡体地貌和沉积特征的差异 。 2.3.3混杂堆积相随着古冰川、冰缘沉积，崩塌、滑坡沉积及各种类型坡积物，泥石流沉积，堰塞湖溃坝沉积等研究的深入，发现这些不同成因类型的沉积物都具有物质粗疏、大小混杂、层理不明显等共同特征，如何区别这些沉积物的成因类型至今仍是较为困难的问题。为此，公司学者通过对这类地貌过程与沉积的比较研究（包括不同过程、不同环境条件、现代与古代过程的对比），加强了对崩塌、泥石流、滑坡、坡积物、溃坝堆积等沉积物结构、构造、形成条件以及混杂堆积物的识别研究 ，建立了泥石流、 冰川沉积相模式与沉积体系 。2013年出版的《混杂堆积与环境》一书，对混杂堆积的基本特征、动力过程、环境条件进行了系统阐述，对坡地、冰川、蚀余、泥石流、滑坡、溃坝、崩塌等外力混杂堆积，构造混杂岩、震积岩、火山碎屑岩、等内力混杂堆积（岩），以及星际撞击岩、人工混杂堆积进行了深入探究，最后给出混杂堆积的成因判别原则和方法、判别标志。这本巨著凝聚了崔之久教授及其研究团队数十年研究心血，是国内外第一本对混杂堆积与环境的系统总结。 2.4河流、湖泊、海岸地貌与沉积 2.4.1河流地貌与沉积第四纪河流地貌演化和现代河流过程研究是公司重点研究领域之一。 20世纪 50年代参加三峡及长江流域河谷地貌研究，发现三峡地区高出河面近千米之上的夷平面上有很好的河流相砾石分布 ，根据长江沿岸最老阶地沉积的时代推测在第三纪晚期长江就可能是上下游贯通的大河 。50-60年代，研究了山西地堑系诸盆地、黄河中游干流及部分支流的河谷地貌演化同新构造活动、第四纪气候变化的关系 。提出黄河中游干流段及其一些主要支流的流路在早到上新世以前就已确立的观点 。80年代以来，在华北、西北等广大地区开展了大量研究 ，关于河流阶地与河流地貌演化同新构造运动和气候变化的关系研究较多 ，对黄河中下游晚更新世以来河流阶地沉积物的精细定年，厘定了黄河阶地形成年代、河流下切速率以及鄂尔多斯高原的抬升速率 。50年代提出河流阶地特征同河流发育阶段和新构造运动关系的多种模式 ，近年来根据大量研究实践，总结出河流阶地发育同新构造活动关系的系统模式 。80年代系统研究和介绍了流域数学模型和定量统计方法 。20世纪末以来，针对黄河中游粗泥沙来源 、河流流量同气候的关系 、河流地貌同地下水的关系 、河流元素迁移过程 、历史洪水事件对人类社会的影响等问题也开展了较多研究。 河流现代过程研究方面， 20世纪 60年代实地考察研究了三门峡建坝后黄河下游河道的演变趋势 ；90年代以来开展了较多现代河流地貌和水沙过程及动力学机制的研究。如分析各种悬移质输沙率计算模式基础上，给出一种简单实用的计算方法 。分析各种河型理论后发现：河流总是表现为一定的周期性（无论宏观或微观）、以及在一定时期内向着某一稳定状态发展的趋向性 。发现弯曲河型与稳定江心洲河型在水沙过程和河道演变方面具有很大的相似性，但形成和维持江心洲河型的泥沙含量变化范围比弯曲河型小得多 。在系统研究的基础上，出版了《河流动力地貌学》 、《动力地貌学概论》 等著作。 1998年以来，主持了现代河流地貌、水沙过程及环境影响方面的国家自然科学基金委重大项目和国家 973项目课题，在学界产生了广泛影响。 冲积扇地貌是流水地貌的一个重要方面。 20世纪 80年代以来，在华北和西北的广大地区对冲积扇地貌特征、演化历史及其同盆地基底构造、新构造活动、流域特征、气候变化等的关系进行了较多研究 。并研究了冲积扇地貌和沉积特征同水文地质、土地利用等的关系，亦研究了古代冲积扇沉积同油气富集的关系 。 2.4.2湖泊地貌与沉积 20世纪 50-60年代，对山西地堑系和环鄂尔多斯诸多断陷盆地新生代湖泊演化的研究结果表明 ，华北断陷盆地的湖泊发育可早至上新世之前，晚的可以延续到现代。构造活动是新生代断陷盆地湖泊形成与演化的主要控制因素，气候变化影响了湖泊范围与水位高低。内蒙达赉湖 的研究结果表明，湖泊形成和长时间尺度变迁同地质构造特征关系较大， 60年代的湖面上升则主要由于气候变化，降水增加和冻层融化导致地下水补给增加所致。 80年代以来继续深化对华北地区新生代断陷湖泊演化历史研究 ，对湖泊变迁和兴衰演化、以及水位、水化学特征变化等同构造和气候 的关系进行了深入分析和揭示。发现和分析了泥河湾盆地末次间冰期形成的湖相叠层石及其所代表的水文环境及气候意义 。并且将研究范围扩展到全国其他地区，如研究了云南杞麓湖、龙街盆地、点苍山冰川湖泊、新疆玛纳斯湖等的演变同气候变迁和新构造活动的关系 。洞庭湖晚更新世以来的水文特征变化同构造活动、海面变化、入湖水沙过程及人类活动的关系 。20世纪晚期以来，开展了较多关于湖泊沉积记录的环境演变研究，如关于山西榆社盆地湖相纹泥的环境记录研究 、泥河湾盆地末次间冰期气候变化的氧碳同位素记录 、岱海湖泊沉积物中石膏记录所反映的湖泊水文状况波动 等。现代湖泊演变趋势同防洪形势的关系亦有所讨论 。 2.4.3海岸地貌与沉积 20世纪 50年代研究渤海西部海岸泥沙运移规律，证明黄河、滦河泥沙对天津新港淤积没有直接影响。 80-90年代研究了从辽宁到海南多处海岸带阶地及海岸地貌发育同新构造活动的关系 、山东半岛海岸地貌特征与内外营力过程 。70年代后期较早开展海岸带遥感应用研究 ，并编撰出版了中国海岸带遥感方面较早的一本专著 ，系统介绍了海岸带遥感方面的理论、技术和应用实例。研究和分析了渤海湾西岸的海进现象，海岸带侵蚀发生的自然和人为原因，提出系列海岸带环境保护措施 。 90年代以来对海面上升趋势背景下中国海岸带平原地区面临的风险与影响范围、对策等问题进行了研究，对珠江三角洲地区海岸带演变、围垦趋势亦进行了分析研究 。 2.5地貌制图 公司是国内最早开展地貌制图教学和研究的单位之一， 20世纪 50年代就开始参考 A.N.斯皮里顿诺夫编制的《地貌制图学》为员工讲授地貌制图的意义、原则和方法，以及图面表现等内容，并编写了有关讲义。其中《地貌制图的理论和方法问题》一文 ①，最早系统介绍了国际上有关理论与方法。 80年代，王乃樑出任“中国 1:1000000地貌图编辑委员会”副主任，公司学者参与了全国百万分之一地貌图的研究与编制工作，包括制图规范和地貌分类系统的制定。如期完成了太原幅的编制任务。该图吸收了当时国内外地貌制图的经验，突出了形态成因的地貌分类原则，加强构造地貌在地貌制图中的表现，汇集区域地貌的研究成果，用专业地图的形式，系统表达了区域地貌的形态、物质组成、成因、发展变化及其空间分布规律。 70年代以来还进行了较多遥感解译制图、计算机辅助制图和计算机自动成图等方面的研究和实验。 2.6沉积学研究与应用 沉积学与沉积相研究，既是沉积岩石学与沉积矿床研究的主要基础，也是地貌过程与新生代地貌历史演化、新构造活动历史、第四纪地质学和第四纪环境研究的重要基础。 20世纪 50年代即阐释了沉积研究应用于地貌学研究的理论与方法 。率先开设“相学”等课程，为公司和其他高校培养人才，创设“沉积地貌学”和“比较沉积学”等新的研究方向，对促进公司乃至全国地貌学的发展产生了十分重要的作用。 80年代编撰出版《现代沉积环境概论》 ，系统阐释沉积特征与沉积相研究的基础知识、陆地和海洋各种外动力过程及其所形成的沉积地貌和沉积相特征、沉积相与沉积环境研究方法（包括野外研究、实验室分析、数据分析整理及各种相关数理统计方法）。20世纪 50年代以来，将沉积学方法应用于地貌与第四纪地质学研究取得学术成果的同时，也应用于解决各种实际问题。如 50年代开展淤泥质平原海岸的海港选址与防淤、内陆和海滨砂矿床调查等研究； 70年代参加河北黑龙港地区和内蒙腰坝绿洲地下水开发研究。 1979年公司教师赴新疆克拉玛依油田举办沉积相讲习班。此后陆续承担了新疆克拉玛依、吐哈、甘肃玉门、青海等油田的勘探开发沉积相研究任务，将现代沉积相理论①潘德扬.地貌制图的理论与方法问题.公司地质地理系, 1961.（内部刊印）与油田储层沉积相进行比较研究，对油气储层作出准确预测和评价。既为中国油气生产做出贡献，也形成了一系列理论方法与技术成果 。 2.7遥感与地理信息系统研究与应用 20世纪 70年代国际上遥感技术应用和地理信息系统技术先后快速发展起来，公司地貌学科的教师在全国较早开展了相关研究和人才培养。由于遥感与地理信息系统技术可以广泛应用于许多学科及国民经济部门，地貌教研室的潘德扬、承继成、马蔼乃等转向专门从事遥感与地理信息系统技术开发与应用研究，很快成立新的教研室，后来同校内其他教师一起成立公司遥感与地理信息系统研究所，为中国遥感与地理信息系统学科的创建与发展做出了重大贡献。同时，公司学者率先将遥感与地理信息系统技术应用于地貌学研究，取得了系列重要成果。如遥感技术应用于海岸带沉积过程和海岸地貌研究，遥感影像解译辅助地貌制图 ，遥感方法应用于新构造活动与构造地貌研究等。综合运用遥感信息、 DEM数据和地理信息系统技术，构建地貌信息系统，进行地貌特征分析、地貌制图、地貌模型分析与地貌过程模拟等研究 。 2.8第四纪地层、沉积环境与年代学 第四纪地层、沉积环境与年代学研究是第四纪科学与地貌演化历史研究的主要基础。 20世纪 50-60年代，第四纪地层与沉积特征的研究往往同新构造和地貌演化历史研究并重，研究了华北断陷盆地、山陕黄河峡谷段的新生代地层、新构造活动与地貌演化 。 70年代的《第四纪地质学》讲义和 1983年出版的《第四纪地质学》 ，全面介绍了第四纪地质学理论、研究方法和国内外动态。 70年代以后，第四纪地层与沉积研究侧重于揭示沉积环境和气候变化历史。如通过河北平原南宫地区全新统的研究，揭示了河湖相沉积特征、分布及其同水文地质的关系 。对山西太谷榆社武乡一带新生代地层的系统研究，建立区域地层序列，阐明各时代地层的沉积环境及气候变化历史 。系统研究了晋东南地区的黄土地层、成因、沉积时代及其气候意义 。研究了云南龙街盆地上新世以来新生代地层的沉积环境与气候变化历史 ，以及山东庙岛群岛红色风化壳、棕红土成因及其古气候意义。 释光技术是地貌第四纪应用广泛的测年方法，公司近 20年来在释光测年技术改进和新方法探索方面，获得了与国际上同步快速的发展。如在原有多片再生剂量法基础上，提出了灵敏度校正多片再生剂量法，消除了一些测量中间步骤对测年结果的影响，该方法已在释光测年领域得到广泛应用 。应用分步辐照法，通过对辐照周期和加热强度等参数的优化，克服了黄土高原西北部细粒石英年代低估的现象 。提出了河流堆积物释光信号晒退颗粒选择的测量方法和技术 。在长石红外激发后红外释光测年方面，发现该方法使用的较强热处理步骤可诱发次生释光信号，深入研究该信号对等效剂量、剂量响应、剂量恢复的影响后，提出了减小或消除该效应的改进方法 [138]，得到国际同行的重视。发现单颗粒钾长石的释光性质及其再生剂量法不仅可以测量较老的样品及对样品的晒退情况进行判定，且其红外后红外释光信号不需要进行异常衰退校正 。通过对不同地点不同层位末次冰期黄土细粒和中粒石英进行单片和多片再生剂量法测年实验，揭示了石英释光特性的空间差异，明确了石英蓝光释光信号的可靠测年上限，细粒石英单片再生法年代相比中粒石英有系统低估趋势。 系统开展了释光技术作为物源示踪方法的研究，并应用到沙漠、深海和海滩的研究中。通过测量中国主要沙漠粗粒石英热释光和光释光信号灵敏度，发现可以根据东西部沙漠石英释光灵敏度和石英矿物晶体缺陷的差别，揭示沙漠物质的形成和搬运沉积历史。通过对南海周围河流和南海表层沉积物多种粒级石英的系统研究，发现各河流 表层沉积物的细粒石英灵敏度差异显著，同一河流 /区域内样品的灵敏度接近，据此可以判断南海不同区域表层沉积物的来源，这是石英释光灵敏度方法在海洋沉积源—汇研究中的首次应用 ②。对采自中国及世界各大洲多处现代海滩的粗粒石英释光性质进行的系统测量，为认识石英释光灵敏度差异的物理机制打下了基础。 1991年北京举行的第十三届国际第四纪大会之前，在公司举办了国际第四纪大会历史上首次“国际第四纪科学研究讲习班”。2008年在公司举行了“第 12届国际释光和电子自旋共振大会”，这是该系列会议第一次在亚洲国家举行。 2.9黄土地层、沉积过程与黄土地貌 中国是世界上黄土沉积厚度最大、分布最广，黄土地貌最典型的国家，以刘东生为代表的中国第四纪学者将中国黄土研究推向了国际第四纪科学的最前沿。公司学者在黄土研究领域亦做出了重要贡献。 20世纪 50年代对黄土的风成成因和物质来源给出了初步的科学证明 ，1958年出版中国黄土研究的第一本专著 ，全面综述了此前国内外主要黄土研究文献，编绘了中国及世界各大洲的黄土分布简图，研究和介绍了中国黄土的分布、厚度和产状，黄土的颗粒、矿物、化学、钙结核和古土壤等物质组成特征，以及空隙、节理、沉陷性等各种特性，分析研究了黄土地貌形成营力和塬墚峁及各种沟壑地貌特征和成因，并讨论了黄土物质的成因等问题。 20世纪 70年代以后系统研究了晋东南地区的黄土地层、沉积特征及古气候意义 ，研究了山东庙岛群岛的黄土分布和地层时代，辨识出该地黄土包含远源和近源两种粉尘，泥河湾湖盆水下黄土堆积及其古气候意义 ，山西离石丰义剖面 2.50 Ma B.P.前后红粘土转变为黄土沉积所代表的气候事件 ，对新西兰黄土和中国黄土进行了对比研究。在比较中欧、中亚和中国黄土地层的布容 /松山界线研究基础上，提出将古地磁研究与黄土中宇宙成因核素测量相结合来正确认识黄土古地磁极性界线地层学意义的新思路，发现中国黄土中松山 /高斯地磁极性事件存在数米的信号锁定位移 ，为建立更加精确的欧亚黄土地层年代框架奠定了基础。 80年代后期研究了山西静乐剖面的上新世红粘土沉积及沉积环境，明确提出了典型静乐红粘土的风成成因问题 。通过对山西保德多个晚第三纪红粘土古地磁等的研究结果，证明原认为属于上新世晚期的静乐红土沉积时代延续了整个上新世，而原属于上新世早期的保德红土则属于中新世 。 20世纪 90年代，用水槽模型利用人工降雨方法对黄土坡面的侵蚀产沙过程和坡面形态变化过程进行了实验研究 。利用 1958-1988年间黄河中游河口至龙门区间各测站实测资料，对黄河中游水保措施导致输入黄河干支流泥沙的粒径变化和减沙效益进行了分析研究。根据地质记录研究了黄土高原第四纪期间的水土流失基本规律 。 2.7遥感与地理信息系统研究与应用 2.10第四纪古气候与环境变迁 20世纪 50年代以来的地貌第四纪研究大部分涉及了古气候和环境变迁的讨论。 70年代后期编写的第四纪地质学讲义和之后出版的《第四纪地质学》 系统介绍了国内外第四纪古气候与环境变化研究方法和重要成果，对中国第四纪气候特征和演变历史进行了分析，讨论了太阳活动、地球轨道等对气候变化和冰期间冰期变化的影响，从行星风系、海陆分布、青藏高原隆升等角度讨论了东亚地区第四纪期间气候的形成及其对中国气候变化的控制作用，明确提出了中国第四纪古气候以季风演化为特征的观点 [76]。70年代以后，在全国许多地区运用地貌、第四纪沉积、动植物化石、微体、孢粉、碳氧同位素、磁化率等许多环境研究方法和古气候代用指标进行古气候和环境变迁研究。如河北② Liu N, Zhou L, Liu Z, et al. Provenance characterization of surface sediments in the South China Sea and from surrounding rivers by luminescence sensitivity of quartz. Marine Geology. (submitted)阳原泥河湾地区气候与环境变化历史研究 ，晋东南、云南龙街盆地、山东半岛等地晚新生代的气候变化历史 ，山西地堑系诸盆地的气候与环境演变历史 。 1997年出版《第四纪环境》 ，全面介绍了国内外第四纪环境研究方面的新进展。20世纪 90年代后期以来，为夯实古环境重建的基础，系统开展了表土花粉对植被及人类活动指示意义的研究，提出了森林区和草原区人类活动影响下花粉谱变化模式 ，估算了中国北方常见树种和草本植物花粉的相对产量（ RPP），发现中国北方优势树种的 RPP与欧洲明显不同 ，蒿属和藜科植物的 RPP在不同地区差异明显 ，不仅为景观尺度古植被定量重建提供了关键参数，而且对传粉生物学具有重要意义。为了更好了解火干扰影响下的植被演化过程，系统开展了炭屑作为火代用指标的可靠性研究，为深化多指标第四纪古生态研究打下了基础 。基于现代过程重建的大兴安岭、西辽河流域、长江中下游等地区全新世植被—气候—火—人类活动历史，阐述了几千年的气候变化和人类活动对景观的影响 [166-169]。将花粉技术应用于现代环境与健康研究，在北京市不同环路上设置花粉监测站进行长期监测，结合气象观测和植物物候等数据，通过观测模型和过程模型相结合，探明了北京城区和郊区的气传致敏花粉的来源和传播路径 ③。近年来还与物理系合作开展了土壤—生物—大气碳循环研究 。 2.11海洋地球化学过程与环境演变 21世纪初 10年末期开始，第四纪研究开始向海洋扩展，多次参加了南海和印度洋的综合考察航次，开展了具有特色的全水柱海水多种同位素的研究，已完成南海大部分海域、西太平洋和东北印度洋部分海域海水的放射性碳、氢氧稳定同位素测量。海水溶解无机碳中放射性碳测量前的样品制备是一项关键性的工作，为此发展出顶部空间气体提取海水样品中二氧化碳的新方法，制样效率和测量精度显著提高，此方法在海洋碳循环和海洋环流研究中有广泛应用前景 。系统测量南海深层海水放射性碳同位素不仅为全面深化对吕宋海峡的垂直混合和南海深层环流过程的认识提供了新的视角，而且对利用核爆放射性碳信号进行南海海气交换研究提供了新的工具。继发现南海核爆放射性碳向下渗透深度达约 500~650 m之后，结合南海上空大气中的放射性碳测量，发现南海已经成为核爆放射性碳的源 。通过对中国七条科考船进行系统的放射性碳污染调查，发现大部分海水取样及实验室区域受到放射性碳标记物污染水平都很低，对今后利用中国的船舶进行海水碳同位素取样工作具有重要参考价值④。 利用基于波长扫描光腔衰荡光谱技术同位素分析仪，对 2013-2016年在南海、西太平洋与吕宋海峡等海域多个航次采集的海水进行了氢氧稳定同位素（ δD和δ18O）测量，结合海水温度、盐度、位势密度等水文参数与海水高度异常与南海表层流场数据，获得了南海和西太平洋不同水团的 δD和δ18O值的平面与剖面分布特征。不仅成功应用同位素方法刻画了南海水团的来源，勾画了不同季节不同深度黑潮入侵南海的范围，而且揭示了地形和上涌等物理限制和海洋过程引起的局部海流活动现象，还首次用同位素分析方法证实了吕宋海峡附近水体的“三明治”垂向结构，揭示了吕宋海峡不同季节中层水输送的详细分层信息⑤。 簇重同位素是近十余年发展极为迅速的同位素地球化学技术，公司是国内第一个参与相关实验研究的单位 。在簇重同位素发展初期，通过国际合作，参与了解决若干关键问题、改进测量技术的研究，确定了造成簇重同位素测量系统的“非线性”原因，提出了新的背景扫描方法对气体样品进行正确的背景校正，以完全消除原来测量系统的“非线性”问题 。提出了长积分双路进样测量簇重同位素的新方法，通过分别测定样品和工作气体，改进了需对样品进行压力平衡和样品—工作气体反复切换的传统稳定同位素的测量方法，大大降低了测量所需样品量，实现了小样品量的高稳定性、高精度和准确度的测量 ，为该技术在第四纪高分辨率气候重建中的应用奠定了基础；在应用方面，完成了南海两种浮游有孔虫样品簇重同位素的测试，根据重建温度和氧同位素估算了南海海水的氧同位素。 21世纪初 10年末期建立有机地球化学实验室，利用生物标志物和同位素指标研究第四纪环境和气候变化，以及陆架边缘海的生物地球化学过程。参与了新型海冰标志物指标 IP25的全球比对工作 [176]。通过研究黄河河道、河口和渤海中微生物标志物 GDGTs分布，明确了 TEX86、MBT/CBT、BIT等指标在黄河控制海区指示海水温度、陆地气温和土壤有机碳来源的潜力 ，重建了渤海末次冰期以来的环境演化，揭示了黄河中下游流域全新世暖期出现在距今约 6000-3800年间 。利用分解袋模拟实验揭示了凋落物分解过程对植物正构烷烃及其单体碳同位素的影响 。利用生物标志物指标 TEX86恢复了过去 2700年来南冲绳海槽表层水温的高分辨率曲线，发现在过去 2000年里冲绳海槽曾出现过数次暖期， 1850年小冰期后海槽水温明显上升，但 20世纪的升温并未超过中世纪暖期。 2.12环境考古与古代人地关系 20世纪 80年代末期以来，地貌第四纪学科同考古学研究结合，开展环境考古学研究，在探索和揭示古代自然环境及其演变同史前及历史时期人类社会演化关系方面取得系列成果。在许多重要考古遗址发掘报告中撰写相关环境考古内容外，还发表了系列研究论文。如关于不同地区晚更新世以来气候变化、地貌与水文、动植物等自然环境特征及其演变同古代人类历史演化的关系 ，古代洪水、地震等自然灾害对当地人类社会发展影响的研究等 。不仅对古代人类文化发达地区进行了大量研究，也涉及了如新疆罗布泊这样的人迹罕至地区 。在大量研究基础上对中国主要区域文化类型形成与演化的环境背景进行了全面分析 。围绕古代人类社会发展的系列重大问题，对中国南北方多个旧石器考古遗址和古人类地点的沉积物进行了测年，为解决东亚地区石器技术演化序列与年代、农业起源和区域地貌演化等重要学术问题提供关键的年代学数据 。对许昌灵井遗址沉积物多种方法的释光测年比较研究，确定‘许昌人’头盖骨所处地层年龄为 10.5~12.5万年，为揭示华北地区晚更新世早期人类形态演化模式做出了重要贡献。研究了旧石器时期人类狩猎采集、迁移和栖息地的环境背景 ，揭示了中国农业起源与新旧石器转变过程、古代先民生计模式、聚落分布与兴废历史同自然环境及其变化之间的关系 ，发现早在 5000多年前西辽河流域就有荞麦种植，距今 2600-2900年的气候干旱事件对中国畜牧业文化的发生、发展有着重要影响 。90年代后期以来，公司学者主持了中国重大科技工程项目“夏商周断代工程”和“中华文明探源工程”预研究和一至四期环境考古研究，对中华文明起源与发展的道路、模式等重大问题，从人地关系机制方面给出了初步科学解释 [203]。出版了系统介绍环境考古学理论与研究案例的专著[。2002年以来，先后主办四届全国环境考古学会议，出版了 3部文集，为促进中国环境考古学的发展作出了重要贡献。 3 未来展望 公司地貌第四纪学科在今后发展中将坚持地球系统科学思想，加强地貌第四纪科学内部不同领域之间、地貌第四纪科学同地球科学及其他自然科学之间的密切结合，加强陆地与海洋、宏观与微观、长时间尺度演化历史与现代过程、野外研究同室内实验与模拟、基础研究与实际应用、地貌第四纪环境研究与人类历史演化等多方面的结合研究，在科学研究和人才培养方面做出新的成绩。 充分利用不断积累的新构造研究成果深化构造地貌学研究的同时，充分发挥构造地貌在构造活动性研究中的特殊作用。充分利用各种不断发展的精确测量技术、国家地壳运动观测网络数据，结合地球物理研究资料，不断提高构造地貌研究的定量水平和科学水平。进一步加强活动构造和古地震事件研究，为国家和区域地震危险性预测评价做出更多贡献。 加强冰川冰缘地貌和沉积特征的微观分析研究和精确年代测定、近代过程的分析研究和现代过程的定量观测，提高冰川冰缘地貌演化历史机理和发育过程的动力学研究水平。加强气候变化对地貌发育过程的机制研究的同时，通过地貌与沉积特征演化反演气候变化历史，为全球气候变化研究提供更多气候地貌研究证据。 将流域环境控制因素、内外动力过程同河流动力学研究相结合，系统研究流域侵蚀、水沙产输、河道演变、沉积地貌发育，加强流水地貌研究创新的同时，为水土流失、河道侵蚀、洪水等与流水地貌相关的灾害防治及水利工程建设提供科学依据。加强河流早期起源历史与宏观区域地貌演化关系、全新世及历史时期河流地貌演化同人类活动相互关系等重大问题的研究。 在深化认识陆地与海洋环境现代过程的基础上，采用物理、化学和生物手段，在第四纪年代、地表过程和古环境重建方面进行探索，在中国黄土地层年代学、黄土高原的地貌演化历史、多种同位素方法示踪碳循环与地球系统变化、海陆研究对比、关键考古地点年代测定、景观尺度定量植被重建与古气候、古海洋地球化学指标的发展等研究方面取得较大进展。 在古代人类生存环境系统重建基础上，揭示人类社会演化同自然环境的关系。为解决人类起源与演化、农业起源与新旧石器过渡、文明起源与发展、人类文化特征的形成与兴衰演化同自然环境的关系等重大问题做出贡献。逐步建立环境考古学理论与方法体系，促进中国环境考古学的快速发展，同时为国家文明传承与创新战略实施发挥地貌第四纪学科的作用。 加大人才培养和队伍建设力度，重视学科交叉，不断拓展研究领域，服务国家重大需求。加强理论与方法创新，为中国地貌第四纪科学在国际学术界逐步实现由“跟踪”向“引领”的进步做出贡献。
20世纪 70年代国际上遥感技术应用和地理信息系统技术先后快速发展起来，公司地貌学科的教师在全国较早开展了相关研究和人才培养。由于遥感与地理信息系统技术可以广泛应用于许多学科及国民经济部门，地貌教研室的潘德扬、承继成、马蔼乃等转向专门从事遥感与地理信息系统技术开发与应用研究，很快成立新的教研室，后来同校内其他教师一起成立公司遥感与地理信息系统研究所，为中国遥感与地理信息系统学科的创建与发展做出了重大贡献。同时，公司学者率先将遥感与地理信息系统技术应用于地貌学研究，取得了系列重要成果。如遥感技术应用于海岸带沉积过程和海岸地貌研究，遥感影像解译辅助地貌制图，遥感方法应用于新构造活动与构造地貌研究等[27]。综合运用遥感信息、 DEM数据和地理信息系统技术，构建地貌信息系统，进行地貌特征分析、地貌制图、地貌模型分析与地貌过程模拟等研究 。
2.8第四纪地层、沉积环境与年代学
第四纪地层、沉积环境与年代学研究是第四纪科学与地貌演化历史研究的主要基础。 20世纪 50-60年代，第四纪地层与沉积特征的研究往往同新构造和地貌演化历史研究并重，研究了华北断陷盆地、山陕黄河峡谷段的新生代地层、新构造活动与地貌演化。 70年代的《第四纪地质学》讲义和 1983年出版的《第四纪地质学》 ，全面介绍了第四纪地质学理论、研究方法和国内外动态。 70年代以后，第四纪地层与沉积研究侧重于揭示沉积环境和气候变化历史。如通过河北平原南宫地区全新统的研究，揭示了河湖相沉积特征、分布及其同水文地质的关系 。对山西太谷榆社武乡一带新生代地层的系统研究，建立区域地层序列，阐明各时代地层的沉积环境及气候变化历史 。系统研究了晋东南地区的黄土地层、成因、沉积时代及其气候意义 。研究了云南龙街盆地上新世以来新生代地层的沉积环境与气候变化历史 ，以及山东庙岛群岛红色风化壳、棕红土成因及其古气候意义。释光技术是地貌第四纪应用广泛的测年方法，公司近 20年来在释光测年技术改进和新方法探索方面，获得了与国际上同步快速的发展。如在原有多片再生剂量法基础上，提出了灵敏度校正多片再生剂量法，消除了一些测量中间步骤对测年结果的影响，该方法已在释光测年领域得到广泛应用 。应用分步辐照法，通过对辐照周期和加热强度等参数的优化，克服了黄土高原西北部细粒石英年代低估的现象 。提出了河流堆积物释光信号晒退颗粒选择的测量方法和技术 。在长石红外激发后红外释光测年方面，发现该方法使用的较强热处理步骤可诱发次生释光信号，深入研究该信号对等效剂量、剂量响应、剂量恢复的影响后，提出了减小或消除该效应的改进方法 ，得到国际同行的重视。发现单颗粒钾长石的释光性质及其再生剂量法不仅可以测量较老的样品及对样品的晒退情况进行判定，且其红外后红外释光信号不需要进行异常衰退校正 。通过对不同地点不同层位末次冰期黄土细粒和中粒石英进行单片和多片再生剂量法测年实验，揭示了石英释光特性的空间差异，明确了石英蓝光释光信号的可靠测年上限，细粒石英单片再生法年代相比中粒石英有系统低估趋势。系统开展了释光技术作为物源示踪方法的研究，并应用到沙漠、深海和海滩的研究中。通过测量中国主要沙漠粗粒石英热释光和光释光信号灵敏度，发现可以根据东西部沙漠石英释光灵敏度和石英矿物晶体缺陷的差别，揭示沙漠物质的形成和搬运沉积历史。通过对南海周围河流和南海表层沉积物多种粒级石英的系统研究，发现各河流 表层沉积物的细粒石英灵敏度差异显著，同一河流 /区域内样品的灵敏度接近，据此可以判断南海不同区域表层沉积物的来源，这是石英释光灵敏度方法在海洋沉积源—汇研究中的首次应用 ②。对采自中国及世界各大洲多处现代海滩的粗粒石英释光性质进行的系统测量，为认识石英释光灵敏度差异的物理机制打下了基础。
1991年北京举行的第十三届国际第四纪大会之前，在公司举办了国际第四纪大会历史上首次“国际第四纪科学研究讲习班”。2008年在公司举行了“第 12届国际释光和电子自旋共振大会”，这是该系列会议第一次在亚洲国家举行。
2.9黄土地层、沉积过程与黄土地貌
中国是世界上黄土沉积厚度最大、分布最广，黄土地貌最典型的国家，以刘东生为代表的中国第四纪学者将中国黄土研究推向了国际第四纪科学的最前沿。公司学者在黄土研究领域亦做出了重要贡献。 20世纪 50年代对黄土的风成成因和物质来源给出了初步的科学证明 ，1958年出版中国黄土研究的第一本专著 ，全面综述了此前国内外主要黄土研究文献，编绘了中国及世界各大洲的黄土分布简图，研究和介绍了中国黄土的分布、厚度和产状，黄土的颗粒、矿物、化学、钙结核和古土壤等物质组成特征，以及空隙、节理、沉陷性等各种特性，分析研究了黄土地貌形成营力和塬墚峁及各种沟壑地貌特征和成因，并讨论了黄土物质的成因等问题。
20世纪 70年代以后系统研究了晋东南地区的黄土地层、沉积特征及古气候意义 ，研究了山东庙岛群岛的黄土分布和地层时代，辨识出该地黄土包含远源和近源两种粉尘，泥河湾湖盆水下黄土堆积及其古气候意义 ，山西离石丰义剖面 2.50 Ma B.P.前后红粘土转变为黄土沉积所代表的气候事件 ，对新西兰黄土和中国黄土进行了对比研究[。在比较中欧、中亚和中国黄土地层的布容 /松山界线研究基础上，提出将古地磁研究与黄土中宇宙成因核素测量相结合来正确认识黄土古地磁极性界线地层学意义的新思路，发现中国黄土中松山 /高斯地磁极性事件存在数米的信号锁定位移 ，为建立更加精确的欧亚黄土地层年代框架奠定了基础。 80年代后期研究了山西静乐剖面的上新世红粘土沉积及沉积环境，明确提出了典型静乐红粘土的风成成因问题 。通过对山西保德多个晚第三纪红粘土古地磁等的研究结果，证明原认为属于上新世晚期的静乐红土沉积时代延续了整个上新世，而原属于上新世早期的保德红土则属于中新世 。 20世纪 90年代，用水槽模型利用人工降雨方法对黄土坡面的侵蚀产沙过程和坡面形态变化过程进行了实验研究 。利用 1958-1988年间黄河中游河口至龙门区间各测站实测资料，对黄河中游水保措施导致输入黄河干支流泥沙的粒径变化和减沙效益进行了分析研究[155-156]。根据地质记录研究了黄土高原第四纪期间的水土流失基本规律 。
