黄土—古土壤沉积序列是重要陆相沉积体之一,与深海沉积物、极地冰芯一起被认为是全球最可靠的古环境演化的信息载体。黄土高原地区具有中国最厚的黄土沉积体,剖面出露好,地层完整连续,是第四纪黄土研究的核心地区之一。不同的研究者分别从不同环境环境指标——磁化率、色度、孢粉、分子化石等一系列手段来进行古气候、古环境的变化研究,对于第四纪的大尺度的气候变化,研究较为详细。本文撷取第四纪黄土中的第四层古土壤进行研究,在实验室中,分别对S4古土壤进行了磁化率和色度的测量与分析、孢粉的提取与分析。通过这些分析,旨在用一种高分辨率的研究模式来揭示在一个较短的地层单元里,存在的一些次一级的地质历史事件和小气候旋回。在磁化率方面,我们测得的洛川S4的磁化率先上升后下降,呈单峰态势,最小值为38.20×1O-8m3.kg-1,最大值为200.58×1O8m3.kg-1,其曲线与关于S4同地层时期深海氧同位素曲线和极地冰心氧同位素曲线相一致。并通过回归方程,估算出S4时期的大致年均温在9～19℃之间、年均降水量在600～900mm之间,与以往的研究相符合。在色度方面,我们测得的曲线与磁化率曲线大体一致,但下部微凸,认为这是淋溶土形成过程,影响色度的针铁矿等致色因子的迁移有关,基于色度的古气温和古降水量的恢复与及与磁化率的.古气温和古降水量的恢复存在一定的出入,但在误差范围之内,因此提出,多指标的古气候因子在古气候恢复具有较高的可信度。孢粉方面,对样品室内分析后,75个样品均获得较为丰富的孢粉,每个样品孢粉数量达到统计要求的100粒以上,一般的对木本尽量鉴定到属,对草本花粉鉴定到科,共鉴定出126个科属。主要科属有蒿属、藜科、禾本科、荨麻科、蓰草属、菊科、毛莨科、桦科、松属、胡桃属、枫杨属、栎属、榆属、栗属等。通过以上对磁化率、色度和孢粉资料的分析,我们到得到以下结论：(1)在对古气候因子的恢复中,磁化率和色度—红度指标都是可行的,但都存在不同层面的缺陷,在古气温大于15℃时,磁化率对古气候因子的恢复值偏大；在淋溶土层中,色度—红度指标对古气候因子的恢复值偏大。因此在对古气候的半定量恢复中,单一指标或多或少存在缺陷,多指标的加权平均法会减少误差的存在,提供更加可靠的古气候信息。(2)在利用磁化率、色度—红度指标对洛川剖面S4古土壤的古气候因子恢复中,我们采用多指标加权平均值法,得到S4的年均温在9～19℃之间、年均降水量在600～900mm之间,在S4间冰期时期最湿热时期,亚热带的北界已越过秦岭,到达黄土高原中部地区。(3)洛川地区S4古土壤孢粉图谱自下而上由老至新可以分为：Ⅰ带、Ⅱ带、Ⅲ带、Ⅳ带、Ⅴ带,年龄大致介于412—398.13ka BP、398.13—380.8ka BP、380.8—374.33ka BP、374.33—360ka BP,对应的植被为旱生草原—森林草原—森林—森林草原—旱生草原。得益于植被对温度、降水的直接反映,高分辨率的孢粉分析,比磁化率更细致反映出气候的小尺度变化,能够更深入地研究区域气候变化。(4)洛川地区S4古土壤时期的气候可以分为三个阶段,其湿热程度为84-2>S4-1>84-3：S4-1位于S4的底部,对应于孢粉Ⅰ、Ⅱ带,气候有干冷转为湿热,降水与温度与现今黄土高原地区接近,是以藜-蒿-松-榆为主的旱生草原—森林草原气候,温度、降水逐渐增大。84-2位于S4中间,对应于孢粉Ⅲ带,为这一时期的温暖期,年均温度15～20℃,年均降水量接近700～800mm,是以蒿-藜-葎草-桦-枫杨为主的温带旱生森林气候。S4-3位于S4的顶部,对应于孢粉Ⅳ、Ⅴ带,为气候由湿热转为干冷的时期,为桦-胡桃-松科-葎草-禾本组合的森林草原—旱生草原气候。