李楊 方晶 潘隆 王福

（1 天津師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，天津 300378；2 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170）

0 引言

使用高分辨率的信息載體來(lái)恢復(fù)古氣候環(huán)境變化是全球變化研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容[1]。僅僅揭示百萬(wàn)年甚至萬(wàn)年等級(jí)的“軌道尺度”“構(gòu)造尺度”的氣候變化規(guī)律已經(jīng)無(wú)法解釋在研究中發(fā)現(xiàn)的一些快速突變事件和短周期現(xiàn)象。這些現(xiàn)象除了受“軌道驅(qū)動(dòng)”因素影響外，還和球表面氣候系統(tǒng)（大氣-海洋系統(tǒng)）有關(guān)[2]。而探索這些機(jī)制，只能利用高分辨率的記錄。而高分辨率的古環(huán)境記錄，需要有相應(yīng)精度的年代學(xué)作為基礎(chǔ)[3]。

利用沉積物顏色指標(biāo)研究古氣候變化是近年來(lái)古氣候研究中一種重要的探索方法。研究表明顏色指標(biāo)可以作為第四紀(jì)沉積物高分辨率的氣候指標(biāo)[4]。色度是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的指示氣候變化的重要的環(huán)境指標(biāo)，與環(huán)境磁學(xué)、粒度和孢粉等多種環(huán)境代用指標(biāo)相結(jié)合進(jìn)行研究，它以反映沉積物的宏觀(guān)顏色與氣候濕熱、氧化還原環(huán)境之間的關(guān)系且測(cè)量快速經(jīng)濟(jì)而被廣泛應(yīng)用[5-8]。同時(shí)色度測(cè)量對(duì)一些礦物質(zhì)是快速的、敏感的和非破壞性的。在不同環(huán)境下發(fā)生沉積時(shí)，留下了包括土壤、礦物、穩(wěn)定同位素、地化元素、微體古生物等沉積物[9]。碳酸鹽含量、Fe元素[10]、黏土礦物[11]和沉積物有機(jī)質(zhì)含量[12]的變化是氣候變化的重要指示物。通過(guò)色度與其他環(huán)境代用指標(biāo)的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，色度指標(biāo)與其他具有環(huán)境指代意義的礦物、地球化學(xué)元素等指標(biāo)一樣，對(duì)古氣候的變化有良好的響應(yīng)[13-15]。因此色度也可以作為一個(gè)代用指標(biāo)反映不同尺度下氣候的變化。而且通過(guò)對(duì)現(xiàn)代土壤的顏色測(cè)定分析，也發(fā)現(xiàn)土壤顏色與成土過(guò)程和現(xiàn)代氣候因子之間呈現(xiàn)出良好的函數(shù)關(guān)系[16-17]。

1 色度的定義及色度指標(biāo)分類(lèi)

顏色是由亮度和色度（chromaticity）共同表示的，而色度則是不包括亮度在內(nèi)的顏色的性質(zhì)，它反映的是顏色的色調(diào)和飽和度。顏色是土壤最重要也是最容易測(cè)量的物理屬性，且與沉積物的有機(jī)質(zhì)含量和礦物質(zhì)成分關(guān)系密切，因此能夠有效地反映沉積物形成時(shí)的環(huán)境，并且闡明沉積過(guò)程中的古氣候變化[18-19]。標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)是一種量化顏色的工具，其中經(jīng)歷了CIE 1931RGB 顏色系統(tǒng)、CIE 1931XYZ 色度學(xué)系統(tǒng)、CIE 1964XYZ色度學(xué)系統(tǒng)、CIE 1960UCS色度圖、CIE1964 U*V*W*均勻顏色空間、CIE1976 L*U*V*均勻顏色空間和CIE 1976 L*a*b*均勻顏色空間。其中CIE 1976 L*a*b*均勻顏色空間充分考慮了心理顏色的特點(diǎn)，是目前最好用的量化分析顏色的均勻空間。

色彩模型的分類(lèi)方式有很多種，色度指標(biāo)也有許多組類(lèi)，比如門(mén)賽爾系統(tǒng)[20]、RGB和L*a*b* 色彩模型。第一種是門(mén)賽爾色度體系[21]。門(mén)賽爾色度體系的顏色標(biāo)記包括色調(diào)（Hue）、亮度（Value）和彩度（Chroma），分別描述主波長(zhǎng)、亮度、飽和度或純度。門(mén)賽爾色度體系由一系列用于與樣品做目視比較的色卡圖組成，與被測(cè)樣品進(jìn)行對(duì)比。但門(mén)賽爾顏色系統(tǒng)存在很多缺點(diǎn)。在不同的照明條件和觀(guān)測(cè)條件下，人眼的反應(yīng)和靈敏度的不同都可以造成誤差，而且所測(cè)數(shù)據(jù)既不能定量化，也沒(méi)有高度的客觀(guān)性，因此難以滿(mǎn)足高精度的研究。第二種是模仿人眼視網(wǎng)膜上含有的親紅、親綠、親藍(lán)三種視色素的錐體細(xì)胞而建立的RGB顏色體系[22]。三色學(xué)說(shuō)是19世紀(jì)由Tomas Young與H. Helmholz首先提出，RGB顏色體系就是在三色學(xué)說(shuō)的理論基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的顏色空間[23]。研究發(fā)現(xiàn)，利用RGB顏色體系進(jìn)行色度測(cè)定時(shí)，波長(zhǎng)在380～780 nm范圍內(nèi)三刺激值不會(huì)造成誤差[24]。第三種是CIE L*a*b*體系，CIE L*a*b*體系中的3個(gè)值分別代表亮度值（L*=0 表示黑色，L*=100表示白色）、a*值（正值偏向紅色，負(fù)值偏向綠色）和b*值（正值偏向黃色，負(fù)值偏向藍(lán)色）代表色度。

目前在各個(gè)領(lǐng)域中使用的最多的是第三種CIE 1976 L*a*b*均勻顏色空間[25]。CIE 1976 L*a*b*均勻顏色空間是CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)的非線(xiàn)性變換。是將CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)的XYZ直角坐標(biāo)顏色空間轉(zhuǎn)換為柱面極坐標(biāo)，將三刺激值X，Y，Z轉(zhuǎn)換成與眼睛視覺(jué)相一致的亮度L*值和與色調(diào)、飽和度的感覺(jué)相一致的a*值和b*值[26-27]。在使用CIE RGB模型時(shí)，R，G，B系中只有同時(shí)3個(gè)量一起才能直觀(guān)地反映沉積物的真實(shí)顏色，以用于氣候變化方面的研究，而CIE L* a* b*的值在反映氣候變化方面具有更好的說(shuō)服力，而且不同的指標(biāo)有不同的指示意義。在測(cè)量色度時(shí)可以測(cè)得CIE RGB和CIE L*a*b*兩種數(shù)據(jù)。為了更加直觀(guān)，可以將RGB模式轉(zhuǎn)化為CIE L* a* b*模式[28]。CIE 1976 L*a*b*均勻顏色空間模擬了人眼對(duì)顏色的感覺(jué)。顏色的亮度用縱坐標(biāo)軸 L* 表示，黑色對(duì)應(yīng)亮度L*=0，白色對(duì)應(yīng)亮度L* =100；a*軸與b*軸共同表示彩度，a*軸正方向代表紅色，負(fù)方向代表綠色；b*軸正方向代表黃色，負(fù)方向代表藍(lán)色[29]。

2 色度在古氣候中的應(yīng)用

2.1 湖泊沉積物中的應(yīng)用

湖泊是陸地水圈的重要組成部分，與大氣圈、生物圈和巖石圈關(guān)系密切，是各圈層相互作用的連接點(diǎn)。作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的體系，湖泊經(jīng)歷了較長(zhǎng)的地質(zhì)歷史，其連續(xù)的沉積和沉積物中保存的豐富信息，加上較高的沉積速率，使湖相地層可提供區(qū)域環(huán)境、氣候和事件的高分辨率連續(xù)記錄，從而成為全球氣候環(huán)境變化研究的重要載體[30]。色度作為一個(gè)方便測(cè)量而且靈敏度高的指標(biāo)開(kāi)始在湖泊沉積中得到應(yīng)用[31]。

國(guó)外學(xué)者利用色度對(duì)不同地點(diǎn)的湖泊沉積物進(jìn)行了研究。Sandeep等[32]在印度南部Sahyadri Pookot的一個(gè)小型淡水湖中利用漫反射光譜學(xué)（DRS）和磁性參數(shù)對(duì)沉積物成分進(jìn)行了描述，并重建了湖泊周?chē)墓怒h(huán)境歷史。發(fā)現(xiàn)湖泊沉積物中存在CaCO3、針鐵礦、赤鐵礦/針鐵礦、黏土礦物和有機(jī)碳。同時(shí)，沉積物顏色在年代的建立和修正中也起到了重要作用。利用湖相沉積物色度和總有機(jī)碳含量、鈣/鉀比率和喬木花粉百分比，Stockhecke等[33]在阿拉特山脈地區(qū)根據(jù)巖石地層框架，編制了不同的年齡框架，并建立了一個(gè)60萬(wàn)年的湖面記錄的強(qiáng)大和精確的年表。在西班牙東北部的Teruel盆地中，利用沉積物色度對(duì)晚中新世沖積扇扇緣至湖相沉積物進(jìn)行古氣候研究，揭示了晚中新世存在Milankovitch天文氣候周期，并以此指標(biāo)的時(shí)間序列分析對(duì)目前廣泛應(yīng)用的古地磁年表（GPTS） 晚中新世時(shí)段（特別是其C5和C4r） 進(jìn)行了修正[34]。在格陵蘭西南部低北極湖泊，將高分辨率XRF衍生的地球化學(xué)穩(wěn)定同位素和元素與顏色數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，得到了很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系[35]。在這些研究中，眾多學(xué)者將色度值與有機(jī)碳含量、碳酸鹽、花粉以及同位素等指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比，做了大量工作，比如恢復(fù)古環(huán)境、編制年齡框架、揭示天文周期及矯地磁年表。色度都能很好地反映古氣候的變化。

中國(guó)在對(duì)不同地區(qū)的湖泊古環(huán)境的復(fù)原中也用到了色度指標(biāo)，其中大部分集中在青藏高原的湖泊沉積研究上。L*值與總有機(jī)碳含量和碳酸鹽含量及Ca元素有關(guān)，L*值高，反映氣溫低，L*值低，則氣溫高；a*值主要受到不同價(jià)態(tài)鐵離子礦物和碳酸鎂含量的控制，也反映氣溫，a*值高反映氣溫高，a*值低氣溫低；b*值主要受不同價(jià)態(tài)的鐵的氫氧化物含量大小影響，反映湖水深度變化和有效濕度的變化，b*值高，湖水淺，氧化作用增強(qiáng)。同時(shí)，a*值和b*值共同反映氧化-還原條件[36-39]。在對(duì)該地區(qū)進(jìn)行古環(huán)境重建的同時(shí)，對(duì)湖相沉積物的L*值、a*值和 b*值與地球化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)色度L*值與碳酸鹽及 Ca元素具有較好的正相關(guān)性。色度 a*值和 b*值與Mg元素和Fe元素具有較好的正相關(guān)性，而與Ca元素、碳酸鹽含量具有負(fù)相關(guān)性[40-41]。在對(duì)我國(guó)其他地區(qū)的研究中，利用湖泊沉積物色度和磁化率進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)沉積物的色度和磁化率可以很好地吻合。其中，沉積物L(fēng)*值分別與a*值、磁化率、黏土和有機(jī)質(zhì)含量之間有很好的相關(guān)性。證明了沉積物色度可以較好地反映區(qū)域氣候環(huán)境變化[42]。同時(shí)利用湖泊沉積物的粒度、色度、磁化率及干密度等指標(biāo)對(duì)瑪珥湖地區(qū)的環(huán)境和氣候變化進(jìn)行了重建，發(fā)現(xiàn)色度L*值和a*值與磁化率、干密度和粒度特征呈很好的一致性。干密度可指示氣候冷暖變化，與 L*值具有相似的變化[43]。

2.2 黃土-古土壤中的應(yīng)用

中國(guó)黃土分布廣泛、沉積連續(xù)性好，是重建古環(huán)境、恢復(fù)古氣候的理想材料。中國(guó)黃土高原黃土-古土壤序列詳細(xì)地記錄了2.5 Ma BP以來(lái)古氣候和古環(huán)境變化的信息[44]，Yang等[45]通過(guò)對(duì)黃土礦床的顏色變化與古氣候條件之間的關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)色度a*值表示黃土和土壤單位總體向南增加，與成壤發(fā)育向南增加的模式和目前的南北氣候梯度相一致。表明紅度a*值是黃土沉積物風(fēng)化強(qiáng)度的有效指標(biāo)。近年來(lái)對(duì)不同地區(qū)的黃土-古土壤也進(jìn)行了大量研究。

王千鎖等[46]對(duì)朝那剖面末次冰期-間冰期旋回中的黃土-古土壤序列色度指標(biāo)與磁化率進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)亮度L*值與Hm（赤鐵礦）和Gt（針鐵礦）的比值相關(guān)性較好。a*值與Hm和Gt的比值有較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系，反映土壤發(fā)育時(shí)期的水熱條件。而黃度b*與針鐵礦的相關(guān)性較好，與低頻磁化率χlf使用可以更好地反映土壤的發(fā)育程度。而且色度指標(biāo)在變化頻率和幅度上較磁化率大，能很好地識(shí)別弱黃土-古土壤層。

在對(duì)新疆昭蘇黃土剖面[47]、六盤(pán)山盆地[48]和塬堡黃土剖面[49]等地區(qū)的黃土-古土壤的研究中，發(fā)現(xiàn)沉積物色度與磁化率、粒度、CaCO3和孢粉有很好的對(duì)應(yīng)。在對(duì)昭蘇黃土剖面進(jìn)行古環(huán)境重建的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)亮度L*在很大程度上受控于顏色分量a*值和b*值，同有機(jī)質(zhì)含量關(guān)系密切。色度a*值受赤鐵礦含量的影響最大，其較好的正相關(guān)關(guān)系可以很好地反映氣候變干的過(guò)程。同時(shí)在六盤(pán)山盆地和塬堡黃土剖面的研究中，將色度值和磁化率相互結(jié)合，對(duì)古氣候進(jìn)行了恢復(fù)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)色度L*、a*和b*值與磁化率、孢粉、粒度和CaCO3等代用指標(biāo)保持了一致性。在對(duì)其他地區(qū)黃土-古土壤色度參數(shù)的變化、色度主控因素及古環(huán)境重建的研究中發(fā)現(xiàn)色度可以很好地反映古氣候，而且與其他氣候指代指標(biāo)能夠很好地吻合[50-53]。同時(shí)，能夠?qū)⑸群推渌h(huán)境代用指標(biāo)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行年齡模型的建設(shè)[54]。

通過(guò)對(duì)不同地區(qū)黃土剖面的研究發(fā)現(xiàn)，色度能夠和其他指標(biāo)相互結(jié)合，較好地反映古氣候變化。其中L*值受到碳酸鈣機(jī)制的影響，反映氣溫高低。而a*值和b*值受到針鐵礦和磁鐵礦的影響較大，反映當(dāng)時(shí)的水熱狀況以及氧化-還原條件。同時(shí)紅度a*值還是黃土沉積物風(fēng)化強(qiáng)度的有效指標(biāo)。但是在對(duì)新疆昭蘇黃土剖面研究的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，黃度b*值與針鐵礦相關(guān)性較差，其原因是b*值容易受碳酸鈣和有機(jī)質(zhì)等多方面的影響和制約，以及L*a*b*顏色系統(tǒng)中不同顏色分量會(huì)相互影響對(duì)氣候轉(zhuǎn)變的敏感性不高。因此在對(duì)黃土-古土壤進(jìn)行分析研究時(shí)，色度b*值對(duì)氣候過(guò)程的反映還有待驗(yàn)證。

2.3 海洋沉積物中的應(yīng)用

深海沉積物作為一種重要的深海環(huán)境變化記錄載體，是全球氣候變化的海洋記錄、古海洋學(xué)、古地磁學(xué)、碳循環(huán)及海洋儲(chǔ)碳、海洋沉積過(guò)程等研究方向基礎(chǔ)性研究材料[55]。眾多學(xué)者利用古地磁、粒度等傳統(tǒng)手段已經(jīng)對(duì)海洋沉積物進(jìn)行了研究[56-58]。但是在現(xiàn)代科學(xué)越來(lái)越追求定量化、高精度的背景下，色度在深海沉積物的研究中也得到了應(yīng)用[59]。

對(duì)在西北冰洋及白令海的不同海區(qū)采獲的沉積巖芯研究發(fā)現(xiàn)，a*/b*與Mn之間具有較密切的相關(guān)變化。在間冰期時(shí)，大量風(fēng)化的陸源Mn元素經(jīng)陸架被搬運(yùn)至洋盆，并隨洋流分布到氧化環(huán)境較強(qiáng)的海區(qū)沉積，形成了深褐色沉積層。到了冰期，因陸架封凍、海冰覆蓋率增高導(dǎo)致還原性沉積環(huán)境，造成北冰洋洋盆內(nèi)形成土黃色或深灰色沉積。據(jù)此推測(cè)顏色及Mn元素含量的旋回變化應(yīng)能指示冰期/間冰期旋回變化[60-63]。同時(shí)利用地球磁力的變化推算了沉積速率，并發(fā)現(xiàn)顏色也是一個(gè)很好的地層指標(biāo)[64]。

除了對(duì)古環(huán)境的重建及色度影響因素的研究外，在挪威海北部進(jìn)行了沉積物粒度組成、AMS14C測(cè)年、顏色反射率和高分辨率XRF地球化學(xué)元素?zé)o損掃描測(cè)試。陳漪馨等[65]運(yùn)用因子分析方法判別了不同來(lái)源沉積物的地球化學(xué)組成差異，并與末次盛冰期以來(lái)北大西洋海洋循環(huán)機(jī)制和氣候變化對(duì)比分析，研究了了海洋環(huán)境變化對(duì)沉積物來(lái)源的影響和制約機(jī)制。在北大西洋亞熱帶地區(qū)，Lang等[66]利用沉積物顏色、CaCO3含量、有孔蟲(chóng)、底棲碳同位素（d13C）和放射性同位素（Sr，Nd，Pb）研究了冰期-間冰期循環(huán)。在北大西洋Aptian-Albian期沉積物的研究中發(fā)現(xiàn)，該時(shí)期的大洋紅層與灰色、白色沉積物高頻旋回，而作為沉積期低溫氧化的產(chǎn)物的針鐵礦、赤鐵礦是導(dǎo)致樣品變紅的礦物學(xué)因素[67]。

在中國(guó)不同海域也利用色度與其他環(huán)境代用指標(biāo)進(jìn)行了沉積物的研究。在山東半島南部濱淺海區(qū)根據(jù)鉆孔稀土元素的垂向變化特征，并結(jié)合沉積物粒度、顏色、測(cè)年等其他指標(biāo)進(jìn)行了沉積環(huán)境的復(fù)原，發(fā)現(xiàn)色度與稀土元素、粒度等指標(biāo)在沉積環(huán)境演變過(guò)程中的特征變化比較吻合[68]。在渤海萊州灣南岸利用沉積物的顏色反射率各參數(shù)變化進(jìn)行了主成分分析，根據(jù)結(jié)果討論了影響海陸交互相沉積物中顏色變化的主要影響因子；并討論了顏色反射率、磁化率等指標(biāo)的環(huán)境指示意義、周期性變化及可能的影響因素[69]。通過(guò)對(duì)南海南部陸坡海區(qū)近200 ka以來(lái)的沉積序列和氧同位素地層剖面高分辨率的研究發(fā)現(xiàn)，該海區(qū)沉積層序的顏色分層與氧同位素地層具有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，沉積物顏色特征隨氣候而變化[70]。

2.4 海岸帶研究

海岸帶是地球系統(tǒng)中陸地-海洋-大氣強(qiáng)烈交互的作用帶，其沉積物記錄了豐富的環(huán)境變化信息，海岸帶地區(qū)的沉積環(huán)境重建是認(rèn)識(shí)全球變化的重要手段[71-72]。委內(nèi)瑞拉北部海岸的卡里亞科盆地的色彩反射率和主要元素化學(xué)的沉積時(shí)間序列記錄了過(guò)去9萬(wàn)年間熱帶大西洋水文循環(huán)的大幅度突變。這支持了熱帶反饋在末次冰期期間調(diào)節(jié)全球氣候中發(fā)揮重要作用的觀(guān)點(diǎn)[73]。近年來(lái)日本學(xué)者使用KONICA MINOLTA SPAD-503型色度計(jì)，對(duì)鉆孔巖芯做高密度色度測(cè)定，結(jié)合其他海陸相地層指標(biāo)，對(duì)海岸沖積低地的古環(huán)境復(fù)原進(jìn)行了卓有成效的研究[74-75]。堀和明等[76]將色度值與泥分含量和電導(dǎo)率結(jié)合對(duì)濃尾平原三角洲前緣相進(jìn)行了劃分，并指出取樣巖芯半裁后的濕潤(rùn)狀態(tài)下的三角洲前置層亮度（L*）比其下伏的底置層要小。堀和明等[77]將濃尾平原兩個(gè)鉆孔巖芯通過(guò)色度、粒度、沉積構(gòu)造和電導(dǎo)率等分為7個(gè)帶，區(qū)分了海陸相地層，并討論了全新世中期以后的河流沉積物的特征。

利用色度對(duì)海岸帶進(jìn)行古環(huán)境復(fù)原的手段在國(guó)內(nèi)尚處于起步階段。高峰等[78]利用沉積物色度和粒度對(duì)渤海灣北岸晚新生代沉積環(huán)境和沉積體系進(jìn)行了復(fù)原，并提出了利用色度進(jìn)行沉積環(huán)境恢復(fù)的量化指標(biāo)，認(rèn)為：a*＞2.5，b*＞13.0為陸相沉積環(huán)境或含有鈣質(zhì)淀積的湖相沉積；a*＜2.5，b*＜13.0為湖相或海相沉積。在河北平原滄州地區(qū)將沉積物色度與粒度和磁化率結(jié)合進(jìn)行了古環(huán)境恢復(fù)，探討了環(huán)境變化與冰期旋回之間的關(guān)系[79]。在福建地區(qū)，利用古生物化石、沉積物色度、粒度分析及其參數(shù)等指標(biāo)對(duì)平潭島北部蘆洋埔海積平原進(jìn)行了沉積環(huán)境的劃分，重建了MIS6末期以來(lái)的沉積相變化過(guò)程，揭示了MIS5期間的多次海平面波動(dòng)變化[80]。對(duì)澳門(mén)的一處古海灣沉積剖面利用粒度、磁化率、色度、植硅石及炭屑等指標(biāo)恢復(fù)新石器時(shí)代以來(lái)的環(huán)境變化，并探討了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境變化的影響[81]。

2.5 其他研究

沉積物顏色還可以作示蹤劑，可以區(qū)分潛在的沉積物源。與傳統(tǒng)方法相比，該方法更易于使用。比較使用顏色和礦物磁性示蹤劑得到的沉積物來(lái)源結(jié)果，通過(guò)與歷史沉積的沉積物一起使用，發(fā)現(xiàn)顏色可以作為一個(gè)可靠的示蹤劑[82-83]。新生代期間青藏高原東北部出現(xiàn)了明顯的氣候變化，通過(guò)青藏高原沉積層序的磁性、沉積物顏色和粒度等指標(biāo)推測(cè)了西藏高原的隆升和西風(fēng)的流通[84-85]。色度也應(yīng)用于冰川的研究中。在對(duì)哈得遜海峽冰川[86]、勞倫蒂德冰原[87]、加拿大地區(qū)[88]的研究中，發(fā)現(xiàn)沉積物色度能夠反映冰川的進(jìn)退。除此之外，色度在天文周期[89]、古地震[90]等有關(guān)研究中也開(kāi)始應(yīng)用。

3 展望

色度在古環(huán)境重建方面發(fā)揮著重要作用，隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，在高精度的年齡框架下，對(duì)高分辨率下湖泊沉積、黃土-古土壤、海洋沉積和海岸帶沉積環(huán)境的重建起到了重要作用，也在沉積物示蹤、冰川進(jìn)退、地質(zhì)構(gòu)造等其他方面獲得了進(jìn)展。

但是色度在這些領(lǐng)域的應(yīng)用仍然存在一些問(wèn)題。色度學(xué)方法在揭示未固結(jié)或半固結(jié)沉積物沉積時(shí)的古氣候方面有著良好的應(yīng)用，但成巖或成巖后演化對(duì)原巖成分的改造使得其在已成巖巖石中的應(yīng)用還不多。因?yàn)楹臀垂探Y(jié)或半固結(jié)沉積物相比，已成巖巖石經(jīng)歷了成巖作用和后期改造，巖石沉積時(shí)形成的原生色可能發(fā)生了變化[91]。因此色度學(xué)方法在已成巖巖石中是否適用，以及色度指標(biāo)與古氣候的關(guān)系如何等問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究。色度在湖泊沉積中的應(yīng)用也在短尺度的時(shí)間序列上進(jìn)行，大尺度的時(shí)間序列上的應(yīng)用有待研究。值得注意的是，為了有效地還原古環(huán)境，在對(duì)湖泊沉積物進(jìn)行研究前，首先要了解沉積物來(lái)源。對(duì)黃土-古土壤和海洋沉積也僅僅建立在單個(gè)鉆孔上進(jìn)行研究，還需進(jìn)行大量的驗(yàn)證。因此色度學(xué)在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域仍有很大的發(fā)展前景。首先是在大尺度的古環(huán)境重建中驗(yàn)證色度作為環(huán)境代用指標(biāo)的可行性。其次應(yīng)該在目前半定量化的基礎(chǔ)上繼續(xù)深入研究，建立色度對(duì)不同土壤類(lèi)型的定量化反映。除了傳統(tǒng)方向的研究外，還要不斷擴(kuò)展色度學(xué)在地質(zhì)學(xué)其他方向上的應(yīng)用。