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近年来，随着绝对年代数据的不断增加，第四纪冰川作用的启动时间及演化特点日益明确，为探讨青藏高原边缘山地及中国东部地区冰川的形成机制提供了重要依据，同时，也为研究中国第四纪冰川发育的构造与气候耦合关系至关重要。马衔山地处兰州以南，是黄土高原上海拔最高的山体，海拔3670.4m，距离兰州约40km。马衔山的主体是由前寒武系眼球状砂岩、变质岩、花岗岩构成的，山顶发育第三纪以前形成的夷平面，寒冻风化而成的块石残体在山顶广泛分布。通过实地考察，对马衔山的冰川与冰缘现象进行深入研究，详细调查了研究区的侵蚀与堆积地貌，对于重点区域的沉积物进行沉积学、环境磁学、地球化学以及年代学测试，采取地貌、沉积物与绝对年代相互结合的方式确定了马衔山的冰期系列。结果显示:马衔山冰碛物的化学常量元素特点是:SiO2占53.82%-64.52%，平均值为59.98%；Al2O3占12.1%-14.34%，平均值为13.16%；Fe2O3占5.96%-7.35%，平均值为6.30%；MgO占1.66%-4.18%，平均值为2.74%；K2O占2.46%-2.79%，平均值为2.59%；CaO占1.4%-3.41%，平均值2.26%； Na2O占1.55%-2.3%，平均值为1.86%；TiO2占0.76%-1.03%，平均值为0.83%)；P2O5占0.15%-0.24%，平均值为0.2%；含量最低的为MnO(0.095%-0.116%，平均值为0.107%)。冰碛物基质的粒度平均粒径（φ）变化范围分别为1.30-6.00，平均值是3.70；标准差（φ）变化范围是1.00-6.19，平均值是3.38；偏度变化范围为1.00-2.95，平均值是2.00；变异系数（%）变化范围为88-180，平均值是128；峰态绝大多数为窄峰、很窄峰或非常窄峰。低频磁化率变化范围为15.3-178.67，平均值74.84；高频磁化率变化范围为15.2-176，平均值74.1；频率磁化率变化范围为-3.32-3.23，平均值1.49。光释光（OSL）数据表明:在10-13ka、13.0±0.6ka、12.1±0.6ka、10.3±0.5ka、10.1±0.5ka左右的末次冰期晚期，研究区发生第一次冰川活动；在6.4±0.3ka的全新世中期发生第二次冰川活动。通过与邻近山地的对比，认为马衔山的冰川作用是构造与气候共同作用下发生的。