新疆博斯腾湖沉积岩心的~(210)Pb、~(228)Th、~(239,240)Pu和~3H的分布及意义

作者测定了博斯腾湖沉积岩心~(210)Pb、~(228)Th和核试验释放核素~(239,240)Pu、~3H的分布,并据~(210)Pb、~(228)Th、~(239,240)Pu的结果估算湖泊的沉积速率,分别为0.31cm/a,0.26cm/a和0.33cm/a。它表明该湖泊近百年来沉积环境十分稳定。沉积物岩心极好地保存了人类大气核试验的历史记录。~(239,240)Pu分布在1963±2出现峰值,与60年代核试验高峰期相当吻合。沉积物孔隙水~3H分布的峰值出现在1969年,与湖水的混合过程有关。     

迁安紫苏花岗岩的~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱

对采自河北省迁安县水厂地区的紫苏花岗岩中的黑云母和紫苏辉石进行了~(40)Ar/~(39)Ar年龄测定,分别给出了18.7亿年和19.6亿年的~(40)Ar保存年龄。这两种矿物的年龄谱的视年龄的梯度变化表明,紫苏花岗岩形成后是缓慢冷却的。3.9亿年左右的一次热事件,造成了放射成因~(40)Ar的丢失。根据热历史和封闭温度的研究,从27亿年(侵入到该区紫花岗岩中的花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄)到19.6亿年,紫苏花岗岩岩体的抬升速率为6.5m/Ma,但从19.6亿年到18.7亿年,其抬升速率高达111m/Ma,具有明显的构造抬升作用。     

贵州纳朵洞洞穴水化学性质和δ~(13)C_(DIC)特征及其影响因素研究

文章对2013年4月至2014年5月期间贵州关岭纳朵洞四处滴水(D3、D4、D10、D11)和一处池水(DC)进行了动态监测,逐月采集洞穴水样品,分别测定样品的稳定碳同位素组成和水文地球化学参数,探讨了纳朵洞洞穴水化学性质、δ~(13)C_(DIC)值变化特征及其之间的相关性。结果表明:(1)洞穴水在监测期间相对方解石为过饱和水,且正在沉积碳酸盐,而在雨季洞穴水SIc降低,PCO_2升高;(2)洞穴水的溶解无机碳同位素值(δ~(13)C_(DIC))呈现显著的季节变化规律,夏季值偏轻,冬季偏重,可以较好的响应外界环境变化;(3)5个监测点洞穴水同期的δ~(13)C_(DIC)值存在较大差异,洞穴水δ~(13)C_(DIC)值分别与其相应的Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO~-_3、EC和SIc等水文地球化学指标之间存在较好的相关关系,受到不同程度土壤淋溶、基岩溶解以及前期方解石沉淀(PCP)的共同作用。因此,结合水文地球化学过程分析洞穴次生沉积物中碳同位素携带的环境信号,将提高对δ~(13)C解译的准确性。     

广东高凤金矿形成时代的Rb-Sr、~(40)Ar-~(39)Ar年龄测定

用含金石英脉流体包裹体Rb-Sr和~(40)Ar-~(39)Ar方法测定了广东高凤金矿的形成时代为印支期(215×10~6a)。两种方法的结果在误差范围内完全一致,两种测定方法相互验证,结果准确可靠。研究表明含金石英脉流体包裹体Rb-Sr和~(40)Ar-~(39)Ar年代方法对于解决石英脉型金矿的成矿时代具有很好的应用前景。     

南太行山(河南部分)的洞穴旅游资源及开发利用

南太行山(河南部分)拥有丰富的洞穴旅游资源,洞穴类型分为岩溶洞穴、崩塌洞穴、古采矿洞三类。其沉积可划分为化学沉积、崩塌堆积、流水机械沉积。洞穴发育与地层、岩性、构造、地貌等都有密切关系。有效开发利用这些洞穴资源,可采取综合开发、营造洞穴文化、完善洞穴景观、提高洞穴的科学内涵等方式,对实现南太行(河南部分)地区旅游业的持续发展具有重要的意义。     

广西巴马县水晶宫洞穴沉积物特征及其沉积环境

巴马县水晶宫洞内次生化学沉积物景观丰富,类型多样,有石钟乳、石幔、石瀑布、石笋、石柱、石盾等特色景观;尤其是近期仍在发育的洞顶鹅管、卷曲石、石花等是国内外较为罕见的洞穴奇景。据沉积物的沉积类型、物质成分、沉积序次及测年等资料研究表明,水晶宫洞穴沉积物形成于晚第三纪以来。晚第三纪和第四纪早更新世早期,洞内沉积主要为外源水携带的硅质岩、砂岩类砾石沉积形成的钙华砾石层。早更新世中期—中更新世气候温暖湿润,是水晶宫洞穴主要景观的形成期,沉积物景观宏大而壮观,230Th-U系测年得出其分别形成于100～35万年前。晚更新世早期12.5～9万年的末次间冰期主要为温暖气候环境,洞内仅有少量的石笋沉积,且极少保存;9万年后气候环境发生突变,更不利沉积物发育和保存;自4万年后气候环境开始表现为温暖湿润,化学沉积活跃,洞穴沉积物主要由高约50～150 cm的纯白色石笋群和钟乳石组成,为洞穴奇景的形成期,230Th-U系测年得出其分别形成于40 ka BP和7 500 a BP以及1 450 a BP。晚更新世晚期以来形成的洞穴沉积物景观,不仅为水晶宫提供了丰富的旅游资源和价值,同时也为广西重建古气候环境提供了重要的信息载体。      

洞穴滴(流)水的双重(滴－侵蚀、沉积)作用——以桂林盘龙洞为例

洞穴滴水主要来源于大气降水的入渗,是岩溶洞穴内的低能量的渗流水,它受控于水- 土- 岩的相互作用。本文通过对桂林盘龙洞滴水一个水文年的动态监测表明,洞穴滴水对大气降水的响应较快,其所记录的滴水特性直接反映大气降水的物理、化学特征,并系统地记录了滴水溶- 侵蚀和沉积过程,以及与生态环境和石漠化的演化历史。常年性滴水的动态监测,揭示在夏半年( 5- 10月)是新碳酸盐的主要沉积时段,表现出新碳酸盐的沉积具有与雨热同季的特点。暴雨或季节性滴水基本保持了雨水的物理化学特性,滴水量大,滴速快,因而具有较强的溶- 侵蚀作用,导致盘龙洞石笋Pa、Pb、Pc 形成后被溶- 侵蚀的体积分别达339872 cm3、13 680 cm3 和33 792 cm3; 在冬半年,常年性滴水由于滴速和滴量较小,其溶- 侵蚀性较弱;而在夏半年,由于滴水的饱和度高,沉积量大,往往将在冬半年形成细微的滴溶蚀凹坑或孔穴填平补齐。      

应用~(40)Ar/~(39)Ar定年技术研究清原花岗岩-绿岩地体的形成时代

辽宁清原绿岩地层自下而上分为榆树底组、红透山组和南天门组。小莱河铁矿区榆树底组斜长角闪岩岩石化学性质和稀土元素分布曲线表明,该岩石的原岩属太古代亏损型(DAT)拉斑玄武岩。此斜长角闪岩中的角闪石的两个~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱给出该岩石的变质作用发生在29.9亿年。清原绿岩地层形成时代可能在30亿年或稍早一些。全球范围绿岩地层的年龄是35—19亿年,峰值是27亿年.清原绿岩地层的早期形成年龄则大于全球绿岩的峰值年龄。     

直接蒸发单颗粒锆石测定~(207)Pb/~(206)Pb年龄的方法

在双带源热离子发射质谱计上,用Kober,B.(1987)建立的方法直接蒸发锆石测定~(207)Pb/~(206)Pb表面年龄。4件已知年龄的锆石样品测定结果表明,用该方法测定的年龄值与常规锆石U-Pb一致曲线的上交点年龄一致。使用腈基丙烯酸酯粘合剂,使得装样简单、可靠,并可增加铅离子流强度。文中首次报道了湖北广水蔡家河小河岩体、黄土寨岩体中锆石的形成年龄。     

北秦岭二郎坪岩群~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄特征及其地质意义

对来自二郎坪岩群的白云母、角闪石用阶段升温法进行了~(40)Ar/~(39)Ar年龄谱研究,结合二郎坪岩群地质特征,认为白云母近似直线年龄港的评年龄（111．2Ma）及角闪石稳定评年龄（121．5Ma）代表了二郎坪岩群最后一次热事件的时代;角闪石与白云母封闭温度的不同以及角门石的成分与结构环带导致二者坪年龄的差异,二郎坪岩群在121．5～111．2Ma曾发生区域变质作用,整个秦岭造山带在此期间仍处于构造活动期。     

Reconstruction of Middle to Late Quaternary sea level using submerged speleothems from the northeastern Yucatán Peninsula

We examined 14 subaerially deposited speleothems retrieved from submerged caves in the northeastern Yucatán Peninsula (Mexico). These speleothems grew during the Middle to Late Quaternary and were dated by ²³⁰Th-U techniques to provide upper depth limits for past sea levels. We report the first relative sea-level limits for Marine Isotope Stages (MIS) 11 and 6, and present new evidence for sea-level oscillations during MIS 5 and early MIS 1. For the latter periods, the origin of growth interruptions is evaluated by combining petrographic methods with trace element analyses. The MIS 5c sea-level highstand probably occurred between 103.94 ± 0.58 ka and 96.82 ± 0.42 ka and must have exceeded -10.8 m (relative to present-day local sea level). The minimum average rate of sea-level fall over a 9.4 ka-long period during the MIS 5e/5d transition is calculated from stalagmite and published coral data at 1.74 ± 0.37 m/ka. For the early Holocene, previous discrepancies with respect to a potential multimetre oscillation of local sea level were found to be challenging to reconcile with the existing speleothem data from the area.     

南海北部ODP 1144站中更新世气候转型期有孔虫稳定同位素古气候意义

中更新世气候转型期是第四纪古气候研究的一个特殊时期。利用大洋钻探ODP 184航次在南海北部钻取的1144站时间分辨率高达约290年的沉积物样品，开展中更新世气候转型期古气候变化的研究。在中更新世距今80~100万年前，浮游和底栖有孔虫壳体的稳定氧碳同位素变化揭示出，中更新世气候转型中心，即中更新世革命0.9 Ma左右，南海北部表层海水温度的降低和降水量的增加指示东亚冬、夏季风增强。以中更新世革命为界，水体垂向结构上温跃层和营养跃层的深度从之前的间冰期较浅转变为之后的间冰期较深，底层水与表层水的垂直温度梯度从冰期时较大转变为冰期时较小。轨道尺度上，冰消期时南海北部的表层水、次表层水和底层水的变化几乎是同时发生的，不存在超前或滞后的相位差。千年尺度上，有孔虫的氧碳同位素变化都呈现出非常明显的约0.8 ka和约1.4 ka的气候波动周期。氧同位素0.8 ka滤波显示出：在中更新世气候转型期，较强的信号主要出现在间冰期，有时也出现在冰期，与晚第四纪千年尺度气候波动主要出现在冰期不同，说明中更新世的气候转型不仅表现在轨道尺度的气候周期变化上，同时也体现在千年尺度气候波动的特征变化中。      

福建宁化天鹅洞石笋晚第四纪同位素古温度研究

应用同位素测年测温技术，得出福建宁化天鹅洞内碳酸盐堆积物的同位素古温度，在与全球深海Ｏ同位素曲线对比后得出，该地区大约在２１０－１８ｋａＢ．Ｐ．之间，经历过五次大的气温变化过程，分别相当于Ｏ同位素第６、５、４、３和２阶段。里斯冰期的结束时间估计在１５５ｋａＢ．Ｐ．，武木亚间冰期的起始时间估计在６５ｋａＢ．Ｐ．。结果表明，宁化地区晚第四纪古气候环境没有形成冰川的条件，但明显受到全球气温变化的控制。     

南海西部晚更新世以来表层海水剩余氧同位素及盐度变化

根据南海西部越南岸外MD05-2901岩芯成对的有孔虫壳体氧同位素和U3k7′-SST计算出过去450ka以来南海西部表层海水氧同位素～δ¹⁸O_water和盐度S_water变化记录,二者的变化范围在冰期分别为0.2‰～0.6‰和34.2‰～35.1‰,间冰期分别为-0.6‰～0和32.4‰～33.7‰,表现为冰期高、间冰期低的特征。相反扣除冰盖影响后的剩余氧同位素～δ¹⁸O_resid和剩余盐度S_resid,呈现冰期低、间冰期高的特征,在冰期分别平均为-0.5‰和32.7‰,间冰期分别平均为-0.3‰和33.1‰。研究认为该现象主要与赤道太平洋海域冰期纵向的ITCZ平均位置偏南导致的降雨增加有关,同时冰期温度低蒸发弱,间冰期温度高蒸发强以及冰期海平面下降,南海地理格局的改变、河流输入增多等因素也有一定影响。     

Speleothems from the earliest Quaternary: Snapshots of paleoclimate and landscape evolution at the northern rim of the Alps

Ancient cave systems in the Northern Calcareous Alps, today located well above the timberline at altitudes of 2400–2500 m, host U-rich speleothems that preserved growth layers on the microscopic scale of presumably annual origin. Two flowstone samples were dated to 2.019 + 0.037/?0.069 Ma and 1.730 + 0.032/?0.068 Ma, respectively, using U–Pb isochron techniques. These ages are corroborated by the Late Pliocene to Early Pleistocene pollen spectrum extracted from one of the samples. We use a multiproxy approach and exploit laminated speleothem sequences to tie high-resolution stable isotope data to a floating lamina-counted chronology. O isotope values of growth intervals when calcite deposition was close to isotopic equilibrium are low compared to modern and Holocene speleothems from other alpine caves and are inconsistent with the current altitudinal setting of the caves. A vegetated but geomorphologically stable alpine catchment (i.e. ～2000 m asl., no (peri)glacial processes) combined with a deep-seated cave (the thickness of the vadose zone might have exceeded 1000 m) is required in order to reconcile the isotopic data with the pollen record and the petrographic evidence. Furthermore, the data can be used to constrain the rate for Quaternary rock-uplift to ≤0.8 mm/annum for this frontal part of the European Alps. Collectively, the data suggest that these speleothems formed both during interglacials (MIS 59 or 61) and interglacial–glacial transitions (MIS 75/74 or 77/76), but the seasonal precipitation pattern was arguably markedly different from today's. Provided that the highly regular microscopic laminae are indeed annual, lamina counts suggest a minimum length of ca 6 ka for interglacials during the earliest Pleistocene.     

南海西南部晚更新世500 ka以来的古海洋学特征

对湄公河口外MD01—2392孔浮游有孔虫的定量分析，并采用FP-12E转换函数、MAT现代类比法及温跃层转换函数的计算，结合氧同位素分析结果，揭示了南海南部晚更新世近500ka以来的古海洋学演化特征．发现冰期MIS12、MISS、MIS2-4冬季表层水温明显高出相邻的间冰期，特别是间冰期M189、MIS5、MIS1表层水温都较低．温跃层在MIS5与MIS1最浅，MIS9其次．主要表现在浮游有孔虫深层高营养种的含量增高，表明上升流增强．间冰期的低水温很可能主要是由于上升流影响所致，当然表层盐度由于多雨而降低也可能影响到间冰期的水温估算．冰期时较高的表层水温，喜暖高盐型次表层种Pulleniatina obliquiloculata的大量繁殖，说明冰期时南部海区受来自北部强冬季风的制约使上升流活动减弱，海平面降低后与邻区通道的关闭也造成水体置换明显减弱，可能有淡水盖层发育，最终导致上层海水分层增强和冬季表层水温保持相对较高．晚更新世时期的南海南部由于冰期低海平面造成半封闭的海盆环境和季风变化，是影响其浮游有孔虫对冰期旋回响应与北部和开放大洋不同的根本原因．     

Glacial paleoceanography off the mouth of the Mekong River, southern South China Sea, during the last 500 ka

We have analyzed core MD01-2392, ∼ 360 km east of the Mekong River mouth in the South China Sea (SCS). Over the past 500 ka, planktonic foraminiferal oxygen-isotopic values are consistently lighter than northern SCS and open-ocean records by up to 0.5‰, indicating the influence of run-off from the Mekong River during both glacial and interglacial periods. Carbonate content is higher during interglacials; sedimentation rates were higher during glacials. Increased sedimentation rates since 30 ka imply increased run-off during the last glacial maximum and Holocene Period. Contrary to general experience, in which it is classed as a warm species for temperature estimates, the thermocline-dwelling species Pulleniatina obliquiloculata increased its numbers during glacial periods. This implies an estuarine circulation and even brackish-water caps during glacial periods, reinforcing the sense of strong run-off. In an overall decline of warm water, the thermocline shoaled stepwise, with rapid rises across the glacial terminations. We infer that the southern SCS was opened to an influx of Indian Ocean waters through southern passages at those times of rising sea levels.     

The Mid‐Brunhes Event and West Antarctic ice sheet stability

The complex cyclical nature of Pleistocene climate, driven by the evolving orbital configuration of the Earth, is well known but not well understood. A major climatic transition took place at the Mid‐Brunhes Event (MBE), ca. 430 ka ago after which the amplitude of the ca.100 ka climate oscillations increased, with substantially warmer interglacials, including periods warmer than present. Recent modelling has indicated that while the timing of these warmer‐than‐present transient (WPT) events is consistent with southern warming due to a deglaciation‐forced slowdown of the Atlantic Meridional Overturning Circulation, the magnitude of warming requires a local amplification, for which a candidate is the feedback of significant West Antarctic Ice Sheet (WAIS) retreat. We here extend this argument, based on the absence of WPTs in the early ice core record (450–800 ka ago), to hypothesize that the MBE could be a manifestation of decreased WAIS stability, triggered by ongoing subglacial erosion. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

芙蓉洞洞穴演化形成所需历史时间估算方法及其地质意义

对芙蓉洞与芙蓉江古水面高程差进行了测量，引用洞穴古老次生化学沉积物同位素地质年代资料，通过和邻区地壳相对抬升速率对比，估算出芙蓉洞洞穴演化形成所需的历史时间约为12～18万a。相对于芙蓉洞古老次生化学沉积物同位素地质年龄（16万a）来说，洞穴演化形成是一个不可忽视的过程，进一步证明了两个清晰的洞穴发育阶段的存在。对于用洞穴古老次生化学沉积物同位素地质年龄代替洞穴发育整个历史过程是需要谨慎的。通过估算方法反演所揭示的该区地壳相对抬升速率与青藏高原相对抬升速率相比，进一步证实了扬子地台和青藏高原虽然具有相同的驱动机制，但扬子地台近代隆升速率远远低于青藏高原的隆升速度。同时，笔者还对扬子地台的隆升趋势作了一定的分析，认为近代扬子地台边缘隆升速度小，中间隆升速度稍大。